Эрмитаж как учебник по истории техники

Общепризнанно, что Государственный Эрмитаж — один из крупнейших и интереснейших музеев мира. В Эрмитаже около трёх миллионов экспонатов. Произведения искусства выставлены в витринах или ждут своего часа в хранилищах. Это поле деятельности искусствоведов, историков, археологов и этнографов.Архитектурный ансамбль Государственного Эрмитажа создавался почти сто лет — с 1754 по 1851 год. Зимний дворец, самый величественный и старший по времени постройки (1754—1762), Елизавета Петровна заказала Франческо Бартоломео Растрелли. Архитектор не уложился в отведённые сроки, а императрица, не дождавшись нового дворца, умерла в 1761 году. Обживала дворец уже после коронации Екатерина II. С её коллекций художественных произведений и начал свою историю Государственный Эрмитаж. Затем построили два специальных музейных здания — Малый Эрмитаж и Старый Эрмитаж, а также Эрмитажный театр. Первый публичный художественный музей — Императорский (Новый) Эрмитаж — появился при Николае I.

Все эти здания проектировали лучшие архитекторы, строили с соблюдением новейших технологий, оборудовали с использованием новейших инженерных наработок, и теперь Эрмитажный комплекс стал для нас, потомков, своеобразным «учебником» по истории развития техники.

…В начале 1838 года на Дворцовой площади развернулось огромное строительство: восстанавливали Зимний дворец после катастрофического пожара. Гибель императорской резиденции взволновала все слои российского общества. Представители разных сословий «обращались с просьбой принять от них часть достояния их на отстройку дворца».

Эрмитаж всегда был полигоном для испытания и внедрения различных технических новинок. Восстановили дворец всего за 15 месяцев. В работах принимали участие более двадцати различных крупных предприятий — в основном петербургские казённые и частные заводы, фабрики, мастерские. Так, Адмиралтейство, где вплоть до 1844 года строили парусные корабли, поставляло строительный лес. Завод Ф. К. Берда изготовил бронзовые капители и базы для колонн, чугунную лестницу с подъёмной машиной, водоподъёмную машину для системы водоснабжения дворца. Около пяти миллионов «цилиндрических гончарной работы горшков для выведения сводов и висячих перегородок» Зимний дворец получил от гончарного завода Гинтера. Завод пневматических печей генерала Н. А. Амосова поставил во дворец «пневматические печи с приборами собственного его изобретения». Механический завод Клейворта во всём дворце устроил водопроводы и ватерклозеты. Императорский фарфоровый завод изготовил детали каминов и вазы для интерьеров дворца. Императорский стеклянный завод — больших размеров зеркала, шлифованные стёкла, люстры и канделябры. Императорская шпалерная мануфактура «устилала покои коврами высших достоинств своего изобретения». Люстры для парадных залов доставили во дворец бронзовые заводы Николса—Плинке и Шрейбера.

Специализированные заводы поставляли кирпич, мрамор, каменные плиты, алебастр, известь, белила, краски и компоненты для их приготовления.

Огонь неузнаваемо изменил цвет стен дворца. Спроектированный архитектором Ф. Б. Растрелли Зимний дворец был выкрашен «песочной с тонкой прожелтью краской, а орнаменты белой известью» по образцу, утверждённому императрицей Елизаветой Петровной. В ходе восстановительных работ фасадам главной резиденции императора возвратили первоначальный колорит, который и сохранялся до середины XIX века. Всё это время фасады оставались в жёлто-белой гамме — могли меняться только её оттенки. В православии жёлто-белый цвет символизирует солнечное сияние, божественный свет, небесную благодать, царственность, славу и достоинство.

Во второй половине XIX века фасады Зимнего дворца несколько раз меняли окраску, становясь то охристо-терракотовыми, то розовато-оранжевыми. Привычный для нас облик Зимний приобрёл при реставрации 1946 года. Тогда стены окрасили окисью хрома с добавлением изумрудного оттенка, межэтажные карнизы, колонны и наличники обрамлений оконных проёмов сделали белыми, а капители колонн и декоративные лепные элементы — золотисто-охристыми.

Конструкции, поддерживавшие крышу и перекрытия залов Зимнего, были сделаны из дерева. И эти огромные массы сухой древесины привели к тому, что огонь, вспыхнувший в одном месте, быстро охватил все помещения. После пожара, бушевавшего почти трое суток, остались одни кирпичные стены и кирпичные своды подвалов. При восстановлении дворца было решено применять строительные материалы, не поддерживающие горения. И в первую очередь — железо. Специально для Зимнего дворца разработали конструкции из кованого железа: треугольные стропильные фермы для поддержания кровли и эллиптические балки и шпренгели для перекрытия залов. Все крупные металлоёмкие конструкции изготовил Александровский чугунолитейный завод. Более мелкие — казённая Военная мастерская, которой руководил в то время инженер-полковник И. К. Кроль. Новые конструкции в Зимнем дворце заняли огромную площадь — 25 000 м2.

Многое тогда делалось впервые. Впервые в мире железо использовали в таких гигантских объёмах в качестве конструкционного материала. Впервые были установлены стропильные фермы, которые применяются в гражданском строительстве до сих пор, и оригинальные плоские фермы-шпренгели. Первым примером применения тонкостенных конструкций стали эллиптические балки.

Подробнее см.: http://www.nkj.ru/archive/articles/25162/ (Наука и жизнь, Эрмитаж как учебник по истории техники)В 1851 году, при Николае I, по проекту архитектора Лео фон Кленце возведено здание Императорского Эрмитажа (Новый Эрмитаж). Железные стропила над первым публичным музеем России были изготовлены на двух петербургских заводах: Александровском чугунолитейном и Механическом колёсном заводе Э. Нобеля. Завод Э. Нобеля выполнял разнообразные военные заказы (мины, канонерские лодки), выпускал и станки, паровые машины, различное оборудование, в том числе впервые в России трубы центрального отопления. После поражения в Крымской войне правительство расторгло с фирмой Нобеля все соглашения. Фирма обанкротилась, и Эмануэль Нобель с младшим сыном Людвигом уехали на родину, в Швецию. А в 1862 году Людвиг Нобель вернулся в Россию и недалеко от бывшего предприятия отца основал машиностроительный, литейный и котельный завод «Людвиг Нобель», ныне «Русский дизель».

В 1843 году во время строительства здания Нового Эрмитажа Литейно-механический завод Ф. К. Берда изготовил и установил в «предостерегательных колодцах канализационной системы чугунные выдвижные щиты с домкратами» для защиты подвалов от наводнений (проект И. К. Кроля). В 1847 году на заводе были отлиты решётки из чугуна, их установили на кровле Нового Эрмитажа и на портике с атлантами. Решётка на кровле пережила войну, но в 1950-е годы в связи со значительными повреждениями её демонтировали. Сейчас она хоть и медленно, но воссоздаётся.

В 1850—1860-е годы архитектор А. И. Штакеншнейдер проводил масштабную реконструкцию Малого и Старого Эрмитажей. Тогда завод Ф. К. Берда заменил деревянные стропильные системы этих зданий на железные. По проекту А. И. Штакеншнейдера в Висячем садике Малого Эрмитажа был создан зимний сад под стеклянной крышей с металлоконструкциями Ф. Берда (в 1920-е годы сад разобрали).

В середине XIX века изготовили многие служебные и парадные лестницы Малого, Старого и Нового Эрмитажей. В их числе красивейшие чугунные решётки Советской лестницы в Старом Эрмитаже (в XIX веке на первом этаже Старого Эрмитажа проходили заседания Государственного совета) и Николаевская лестница в Новом Эрмитаже, зонтик (навес) над служебным входом в Старый Эрмитаж. Кстати, такие навесы, порой занимавшие всю ширину тротуара и позволявшие в непогоду посуху добраться до извозчика, имели многие петербургские дома. Но у нового времени свои скорости, и эти сооружения на красивых литых стойках поперёк тротуаров мешали движению пешеходов. К тому же навесы необходимо было ремонтировать. Денег, как всегда, не хватало, поэтому после Великой Отечественной войны они постепенно стали исчезать с городских улиц. Из двух навесов у здания Старого Эрмитажа сохранился один.

В 1886 году на Литейно-механическом заводе Ф. К. Сан-Галли (ныне ОАО «Буммаш») изготовили трое ворот и несколько решёток к пандусам подъездов Зимнего дворца из кованого железа, с рельефными выколотными украшениями из листового железа. Проект ворот разработал архитектор Зимнего дворца Н. А. Горностаев, модели выполнил художник-декоратор и архитектор Р. Ф. Мельцер. И в этом же году на заводе были созданы металлические конструкции павильона и паросиловая установка электростанции Зимнего дворца (6 котлов, 4 паровые машины, 2 локомобиля — общая мощность 445 л. с.). Эта электростанция была одной из самых современных и мощных не только в России, но и в мире.

Яркий поэтический облик в белые ночи Зимнему дворцу придаёт балюстрадная скульптура. Первоначальная растреллиевская скульптура, выполненная из пудожского камня, во время пожара 1837 года сильно пострадала. Скульптуру несколько раз реставрировали, и всё-таки к концу XIX века она оказалась в очень плохом состоянии. Современники рассказывали, что отваливались и падали вниз большие куски. В 1892—1902 годах каменную скульптуру заменили на пустотелую, выбитую из медных листов. Внутри каждую фигуру держит стальной каркас на центральной трубе-стойке, заведённой на 1,5 м в кирпичную кладку парапета. Работой руководил архитектор Д. И. Иенсен. Модели предложил профессор Академии художеств скульптор М. П. Попов. Все 176 фигур изготовлены на Художественной бронзолитейной и гальванической фабрике А. П. Морана.

Несколько инженерных заказов для Зимнего дворца выполнил Санкт-Петербургский металлический завод (ныне Ленинградский металлический завод на Свердловской набережной входит в ОАО «Силовые машины»). В 1885 году деревянную «мачту для штандарта» заменили на флагшток «из конических труб котельного железа, склёпанных между собой и тщательно очеканенных». В 1887 году произведена огромная работа по реконструкции стропильной системы Зимнего дворца. Кованые конструкции, сделанные после пожара на Александровском заводе, над некоторыми залами получили боковые смещения, их усилили дополнительными фермами, выполненными из проката. В начале 1890-х годов в покоях императора Николая II появились системы водяного и водовоздушного отопления с котельной во внутреннем дворике.

В XIX веке бурный подъём переживало и производство кирпича. В 1903 году в Петербурге насчитывалось 82 частных кирпичных завода. Некоторые заводы оснащались специальными машинами с паровыми или нефтяными двигателями. С середины XIX века петербургские кирпичи клеймятся. И сейчас во время ремонтов и реставраций зданий Эрмитажного комплекса обнаруживаются кирпичи с разнообразными клеймами. В коллекции насчитывается около 60 кирпичей различных заводов Петербурга.

Конечно, в создании Эрмитажа участвовало огромное число больших и маленьких предприятий, от заводов до мастерских. Большинство не дожило до наших дней. Но их изделия продолжают жить, формируя неповторимый облик музея.

На примере Эрмитажного комплекса можно проследить, как менялась система отопления. Здание, спроектированное Растрелли, отапливалось печами и каминами. При строительстве Нового Эрмитажа в середине XIX века в помещениях были устроены так называемые амосовские печи воздушного отопления. Такие же печи установили в Зимнем дворце после пожара. Печи располагались в подвалах и конструктивно состояли из двух частей: топки и воздушной камеры. В топке горели дрова. Горячий дым, перед тем как попасть в дымовую трубу и выйти наружу, проходил через систему железных труб, находившуюся в воздушной камере. В эту камеру подавался воздух с улицы, который при контакте с раскалёнными трубами нагревался и по каналам внутри стен здания попадал в помещения, расположенные выше. Амосовское отопление исправно выполняло свою функцию, но наряду с достоинствами имело и существенные недостатки. Подаваемый на этажи воздух был очень сухим, в нём содержалась сажа, при работе печей в залы доносился гул из душников. Кроме того, в отапливаемых помещениях невозможно было поддерживать постоянную температуру, так как во время топки печи давали слишком горячий воздух, а когда их переставали топить, они быстро остывали. Одновременно остывали залы Нового Эрмитажа, и такие колебания температуры и влажности плохо влияли на сохранность экспонатов и интерьеров музея. Да ещё сажа, содержавшаяся в нагретом воздухе, покрывала всё кругом тёмным налётом…

Первым, кто обратил внимание на негативное воздействие амосовского отопления на музей, был Андрей Иванович Сомов, с 1886 года занимавший должность старшего хранителя Картинной галереи Эрмитажа. Именно по его инициативе в 1891 году была создана Комиссия по переустройству отопления, председателем которой стал Эрнест Иванович Жибер, глава петербургского Общества архитекторов. С этого момента началась двадцатилетняя история создания системы отопления, отвечающей нуждам музея.

Комиссию несколько раз распускали и вновь создавали. В её работе в разные периоды принимали участие самые видные учёные и инженеры-строители. От Эрмитажа в комиссию входили директора и хранители. Они выдвинули жёсткие условия, которым должна была соответствовать новая система.

В 1897 году, после нескольких лет безуспешной работы, Андрея Ивановича Сомова, Михаила Павловича Фабрициуса и Василия Леонтьевича Пашкова откомандировали за границу. Они побывали в Германии, Австро-Венгрии, во Франции, в Бельгии, Голландии, Дании, Швеции и ознакомились с системами отопления 28 крупнейших музеев Европы. Стало понятно, что в новой эрмитажной системе можно и нужно использовать отработанную тёплую воду электростанции, построенной в одном из дворов Нового Эрмитажа в 1886 году, а при вентиляции помещений необходимо широко применять электроэнергию (для подачи воздуха и регулировки его параметров). Но финансирование комиссии было приостановлено: в 1904 году началась Русско-японская война, вслед за ней революция 1905 года.

Работы возобновились лишь в феврале 1910 года. Создание проекта поручили инженеру Николаю Петровичу Мельникову, незадолго перед этим спроектировавшему систему отопления и вентиляции Михайловского театра. В июле 1911 года проект Мельникова был принят. Министр Императорского двора барон Фредерикс писал о нём так: «Проект заключается в том, что спускавшаяся ранее в Неву за ненадобностью тёплая вода, уносившая бесполезно более половины тепла, содержащегося в сжигаемом на электрической станции Зимнего дворца топливе, будет использована для отопления Эрмитажа и нагревания вентилирующего это здание воздуха, который предположено нагнетать так, что наружная пыль и копоть не будут проникать в помещения Эрмитажа и портить находящиеся там художественные сокровища».

После проведения торгов фирма «Артур Коппель» начала работы по приспособлению электростанции для использования отработанной воды, а фирма «Братья Кертинг» — по монтажу системы отопления в зданиях Эрмитажа. Электростанция была готова к декабрю 1911 года, система водяного отопления в залах — к осени 1912-го, система вентиляции — к 1914-му (в связи с трудностями, возникшими при создании системы увлажнения воздуха, подаваемого в залы).

Всё было устроено очень разумно. На чердаках располагались две вентиляционные камеры. В них с помощью электровентиляторов подавался воздух с улицы. Здесь он фильтровался, подогревался в водяных калориферах (в них использовалась отработанная вода электростанции) и попадал в специальный отсек, облицованный свинцовыми листами, где увлажнялся. В этой камере, оснащённой множеством трубочек с форсунками, распылялась под давлением вода. Управление же новой системой отопления и вентиляции осуществлялось с диспетчерского пульта, находившегося в подвале в средней части Нового Эрмитажа. Сюда по электрическим проводам приходила информация о температуре и влажности от многочисленных гигрометров и термометров, расположенных в залах, и от датчиков воздушного давления, находившихся в воздуховодах. Эти данные позволяли следить за климатом в помещениях и оперативно управлять параметрами воздуха с помощью электроприводов на водяных задвижках и воздушных заслонках. Влажность и температура круглосуточно поддерживались в строго определённых значениях, что и было необходимо для сохранности произведений искусства.

Так в 1914 году была создана система отопления и вентиляции, которую считают первой системой кондиционирования воздуха, установленной в музее. Кстати, широкие чугунные радиаторы — их можно увидеть под окнами в Романовской галерее — не просто сохранились с того времени. Они используются и сегодня.

К сожалению, вентиляционная система проработала лишь до 1919 года, когда её обслуживание стало недостаточно квалифицированным. Оборудование на чердаках повредили, а позднее и вовсе демонтировали.

Сейчас в Новом Эрмитаже работает современная система кондиционирования. А система водяного отопления, пережившая несколько ремонтов, действует до сих пор, — она подключена к городской ТЭЦ.

Это лишь некоторые штрихи, свидетельствующие о том, что Эрмитаж можно рассматривать ещё и как политехнический музей.