В этом материале расскажем об уникальном храме Святой мученицы Татианы, построенном в 2018 году в городе Когалыме Ханты-Мансийского автономного округа. Уникальность этого сооружения заключается в эксклюзивном архитектурном решении, которое позволило в экстремальных условиях Севера создать компактное здание, сочетающее воедино церковную хозяйственно-бытовую, трапезную и инженерно-техническую части, а также двухярусную звонницу («под колоколы»). Реализация такого композиционного принципа была вызвана необходимостью сведения к минимуму перемещения персонала на открытом воздухе в суровых климатических условиях.
Для компенсации недостатка естественного (и даже солнечного) света внутри помещений, которые необходимо освещать по эстетическим, психологическим или санитарным (трапезная, кухня) соображениям, автором проекта храма Святой мученицы Татианы, архитектором Андреем Оболенским была заложена в проект и гармонично интегрирована в архитектуру система световодов американского производителя. Такой технический прием в истории храмового строительства применен впервые.
С инженерной точки зрения световоды были использованы для дополнительной архитектурной подсветки главного свода, а также освещения обитаемого хозяйственно-бытового помещения в подклете естественным (солнечным) светом с помощью зеркальных труб, проводящих свет снаружи во внутренние помещения, в том числе и те, в которых в силу архитектурных и климатических особенностей невозможно обустроить классические окна.
В общих чертах полый трубчатый световод представляет собой алюминиевую трубу, на внутреннюю поверхность которой нанесено специальное отражающее оптическое покрытие (зеркало). Сверху световод защищен прозрачным акриловым куполом, а снизу заканчивается специальным диффузором, рассеивающим свет.
Конструкция кажется очень простой и доступной, однако это не совсем так. Для того чтобы световод работал должным образом, то есть передавал именно естественный свет, не искажая его, внутреннее зеркальное покрытие должно быть очень качественным. В этом заключается первая особенность предложенной оптической конструкции. Коэффициент отражения используемого в данных световодах зеркала равен 99,7. Специальные исследования, проведенные на базе ФГБУН «Институт биохимической физики» им. Н. М. Эмануэля РАН, подтвердили, что световод передает внутрь помещения чистый естественный свет без искажения в диапазоне видимой части спектра (400–740 нм).
Следующей особенностью рассматриваемого световода, вытекающей из приведенного рисунка, является факт того, что он не разрывает тепловой контур здания, так как не прозрачен для световых волн инфракрасного диапазона. Иными словами, световод, в отличие от типового окна, не пропускает тепло внутрь помещения летом и существенно снижает потери тепла в холодный период.
Очень важным элементом оптической конструкции является светособирающий купол. Если в качестве купола установить обычное стекло, то световод как элемент освещения не заработает. В данном случае необходимы специальные технические решения, имеющиеся в составе полых трубчатых световодов, которые позволяют уловить под купол как можно больше естественного света.
Перечисленные уникальные технологические свойства данных световодов, во-первых, позволяют использовать их как полноценный источник естественного солнечного света, и во вторых, обусловливают их высокую эффективность с точки зрения качества теплового контура здания и энергосбережения в неблагоприятных с климатической точки зрения условиях13:07
Передача естественного света световодами в подземную часть храма создает комфортные условия пребывания людей в этих помещениях и обеспечивает их безопасность в случае аварийного отключения энергоснабжения. Значимым фактором является также снижение энергетических затрат на отопление и освещение, что немаловажно при неуклонном росте стоимости энергоносителей.
Подсветка естественным светом главного свода является исключительно архитектурным решением. В данном проекте прием естественного солнечного света для освещения подземной части храма производится светособирающими куполами, установленными на специальном бетонном коробе, расположенном на южной стороне здания, которая, как известно, наибольшее время освещается солнцем в течение светового дня.
Передача света в подклет производится по световодам, проложенным в подвальном помещении.
Отметим одну интересную деталь. Когда все сложности строительства были успешно преодолены, световоды смонтированы и свод освещен, авторский коллектив ждал неожиданный приятный сюрприз. Со школьной скамьи мы помним, что солнце в течение светового дня перемещается по небосводу с востока на запад. При этом время падения прямых солнечных лучей на купола световодов, расположенных по разным частям света, различается. Дольше всего освещается южный купол, а на северный прямые солнечные лучи не попадают совсем. Проектом учитывалось, что интенсивность работы диффузоров, расположенных по разным частям света, будет изменяться в течение светового дня в процессе смещения солнца от востока к западу. При этом северный световод ставился в основном для обеспечения архитектурной симметрии.
Практика же показала настолько хорошие светособирающие оптические способности куполов, что солнечные лучи захватывались на расстоянии около десяти метров от купола (северный купол смог захватывать лучи солнца, падающие за пределы зоны тени от колокольни). В итоге все диффузоры главного свода храма работают с одинаковой интенсивностью и равномерно подсвечивают свод практически независимо от положения солнца на небосводе в течение светового дня. Задача подсветки купола главного свода естественным солнечным светом была успешно решена.
Со всей уверенностью можно сказать, что воплощение в жизнь заложенных авторами проекта инженерных решений позволило создать объект храмового зодчества, исключительный в своем роде как с архитектурной, так и с технической точки зрения. Некоторые решения применены впервые в истории, а уникальный опыт, полученный при возведении храма, может быть успешно тиражирован и на объектах гражданского строительства в будущем..
