Мастерская музейных проектов Александра Антонца

ПОЛІСЬКИЙ МОНОКСИЛ. КОНЦЕПЦІЯ МУЗЕЄФІКАЦІЇ

І. НАУКОВА КОНЦЕПЦІЯ

Інформація про об’єкт музеєфікації

У серпні 2015 року між селами Копилля і Старосілля Маневицького району, в крутому правому березі річки Стир, місцевими жителями випадково було виявлено давній човен-однодеревку (моноксил). Човен довжиною 11,8 м. Зовні корпус має природну округлу форму, це вказує, що був виготовлений із суцільного стовбура діаметром до 1,15 м. Висота від днища до верхнього краю борта – 0,95 м. Човен має декілька значних тріщин і пошкоджень, але взагалі його форма добре збереглась.


Щоб зберегти цей унікальний об'єкт підводної археологічної спадщини 02.09.15 були проведені роботи по підйому човна та перевезення його у Маневичі для зберігання.»


При поверхневому огляді човна можна відзначити його морехідні основні якості: плавучість, остійність, ходовість та керованість. Про давній вік човна вказує те, що він був знайдений під трьохметровим шаром ґрунту. А також, що він був виготовлений у ті часи, коли видовбати човен із цілого стовбура дерева було легше ніж розпиляти стовбур на дошки, а потім їх скріпити. Висловлюється лише припущення, що можливий час екслуатації човна пізнє середньовіччя. Точний вік човна можна буде визначити у майбутньому, провівши радіовуглецевий аналіз. Ця унікальна знахідка таких розмірів і морехідних якостей свідчить про розвинуте суднобудівництво у нашому краї та розвинуте судноплавство на річці Стир. Човен такої збереженості і таких розмірів єдиний на Волині. Неофіційно він отримав назви: «Старосільський човен-довбанка», «Поліський «Титанік», а також «Поліський моноксил».

Остаточний варіант назви знайденого човна – «Поліський моноксил».


Поліський – означає історико-географічний регіон де був знайдений човен.

Моноксил – (з грецької µονος “один” і χιλον “дерево”) загальноприйнятий термін для означення човнів такого типу.


Після фахової консервації човен має стати головним експонатом нового музею – Музею одного експоната.


Головний експонат музею має експонуватись в контексті супроводжуючої експозиції. Бажано, щоб новостворюваний музей мав перспективу розвитку. Перспективний тематичний вектор експозиції: «Полісся – географічні і історичні витоки морської держави України».

Концепція експозиції

Головний об’єкт експозиції – моноксил (човен-довбанка знайдений між селами Копилля і Старосілля Маневицького району). Логічним доповненням мають стати такі елементи експозиції, як реконструкції плавзасобів у вигляді масштабних моделей чи графічних зображень. Це необхідно для створення у глядача повного уявлення про історію розвитку судноплавства на річках Полісся; басейну Дніпра і можливого виходу у Чорне море.

Змістова структуризація експозиції підпорядкована розкриттю основного задуму: висвітлення поліського суднобудування за хронологічно-тематичним принципом історії розвитку від найдавніших часів до сьогодення на основі археологічних, етнографічних та писемних джерел тощо.

Поставлена мета – створити експозицію, яка б допомогла відвідувачам сприймати давні плавзасоби, як безперечні та конкретні свідоцтва історичних процесів Української держави: технологію суднобудування; навігаційні знання та навички; організацію річкової (морської) торгівлі та військової справи; організацію берегової інфраструктури судноплавства тощо.

Профіль експозиції визначається як історичний. Потрібно визнати, що загальної історії мореплавства на теренах України ще не створено. Тому найважливішим завданням експозиції музею Поліський моноксил є створення цілісного уявлення про динаміку суднобудівних процесів у межах географічних кордонів Полісся; у перспективі басейну Дніпра (витоки морської держави України).

ІІ. АРХІТЕКТУРНА КОНЦЕПЦІЯ

Ідеологія

Знайдений човен має всі властивості археологічної сенсації. Наразі розпочато процес консервації. У подальшому ця надзвичайна археологічна знахідка має стати предметом вивчення і знайти своє місце в музеї. Зважаючи на розміри човна (довжина 11,80 м, діаметр 1,15 м) розміщення в рамках існуючій експозиції будь-якого музею проблематично. Цей велетень потребує специфічних умов збереження та відповідного масштабу експозиційного простору. Ідея створення «Музею одного експоната» для збереження, вивчення та експонування човна була одностайно підтримана на засіданні науково-методичної ради 1 жовтня 2015р. Самодостатність музею має забезпечити експозиційний контекст, напрямок якого визначено в науковій концепції музеєфікації.


Музей одного експоната - це початковий формат. Можливість розвитку та розширення експозиції є визначальним фактором ідеології та програми розвитку музею.


Розташування

Рішення розташувати будівлю музею у парковій зоні смт Маневичі обумовлене декількома факторами. Природний ландшафт та віддаленість від забудови створюють сприятливі умови для індивідуального архітектурного рішення. Планувальна ситуація території забудови зручна для реалізації концепції музею, що розвивається. Вісь розвитку музею співпадає з віссю центральної алеї парку та будинку культури. Розташування музею поряд з міжнародною трасою на в’їзді до Маневичів зобов’язує на створення музейної будівлі, яка має стати архітектурною візитівкою міста.


Архітектура

Провідна ідея архітектурного рішення – музей, що розвивається. Візуальний образ архітектури будівлі утворюється як результат інноваційної інтерпретації двосхилої покрівлі.

Силует покрівлі визначається за правилом рівностороннього трикутника. Конфігурація покрівлі сприятлива для розміщення обладнання, що перетворює сонячну енергію в електричну енергію та гарячу воду. Функціональна диференціація внутрішнього простору утворює хрестоподібну планувальну конфігурацію будівлі. Вісь експозиційного простору зорієнтована з півдня на північ. Це головний формоутворюючий напрямок, який є напрямком розвитку музею. Напрямок зі сходу на захід використовується для розміщення інших функціональних об’ємів. Це вхідна група (вестибюль) з однієї сторони і адміністративно-технічний блок з другої сторони експозиційного простору. Ідея функціонального перетину, що закладена в будівлі першого етапу має перспективу застосування у подальшому розвитку музею.

Експозиційний простір

Головний об’єкт експозиції – човен-довбанка. Габарити та технологія експонування човна покладені в основу визначення розмірів експозиційного простору, в якому передбачені зони супроводжуючої експозиції. Наратив експозиції визначено в науковій концепції музеєфікації. Інтер’єр музею має властивості культового простору. Це покликано посилювати враження від огляду унікального експонату.

Конструкції

Ключовий формоутворюючий елемент будівлі – рівнобічний трикутник. Розпірна схема трикутного перерізу виконується як тришарнірна трикутна арка з піднятою затяжкою з кутами 60°. Найбільш ефективним для такої форми будівлі є використання клеєних конструктивних елементів (крокв-балок) або, як виняток, суцільних дерев’яних елементів. Заводське виготовлення деревоклеєних крокв-стійок гарантує несучу здатність при високих естетичних характеристиках. Основні несучі елементи стають частиною інтер’єру.


Деревина сучасних конструкцій будівлі вступає у візуальний діалог з деревиною стародавнього човна, що повернувся до нас через віки забуття.


Дерев’яні клеєні конструкції мають малу об’ємну вагу, високу питому міцність і твердість, хімічну стійкість, малий коефіцієнт теплопровідності та відповідні протипожежні характеристики. Деревоклеєні конструкції наразі виготовляються з екологічно чистого матеріалу й забезпечують при цьому заощадження енергоресурсів.


Враховуючи, що витрата енергії на виготовлення елемента з деревини в 5 - 7 раз нижче, ніж аналогічного із залізобетону або металу, виконання каркасу з деревини стає базою екологічно чистого та енергоефективного проекту.


З’єднання конструктивних елементів передбачається на спеціальних металевих елементах-накладках з використанням видимих гвинтів-стяжок або шипових пластин. Розпір від арок сприймається монолітним фундаментом-цоколем та монолітною плитою основи. Спирання на фундамент – гніздово-шарнірного типу. Рами передбачаються перерізом крокв 400*200 мм, прогоном 10,5 м та встановлюються з кроком 2,0 м. Висота стріли підйому – 10,0 м. Затяжки та прогони розрахунково прийняті 300*150 мм та виконуються як деревоклеєні конструкції. Просторова поперечна стійкість каркасу забезпечена попередньо-розрахунковою формою, закріпленням арок в шарнірах та жорсткістю клеєних елементів. Поперечна стійкість забезпечується за рахунок в’язевої решітки та прогонів покрівлі. Загальна жорсткість каркасу забезпечується перехресним розташуванням арочних систем. Внутрішні простінки між кроквами-стійками виконуються з довговічного та екологічного гіпсокартону. Зовнішні стіни виконуються каркасними з заповненням негорючим утеплювачем товщ. 200 мм та зовнішнім шаром з покрівельного металу чи полімерпіщаної черепиці. В якості додаткового навантаження на зовнішні огороджуючи конструкції прийнято значно збільшені вітрові навантаження, а також навантаження від панелей геліосистем та сонячних батарей. Зважаючи на значний ухил покрівлі навантаження від снігового покриву можна виключити з розрахунку. Остаточно визначити конструктив фундаменту можливо лише після проведення геологічних досліджень. Зважаючи на інформацію про переважаючі ґрунтові умови в регіоні та попередні проектні навантаження, в якості фундаментів передбачаються монолітні фундаменти у вигляді суцільної плити чи стрічки-розтверку, що може спиратися на мілкозаглиблені палі.


ІІІ. ІНЖЕНЕРНА КОНЦЕПЦІЯ


Для забезпечення нормативних музейних умов, технологічного мікроклімату та освітленості передбачається використання прогресивних технологічно-інженерних рішень, що забезпечить незалежність будівлі від зовнішніх чинників, забезпечить максимальну автономність, мінімізує поточні комунальні витрати.


Електропостачання

Значну частину комунальних затрат в обслуговуванні будівлі будуть складати витрати на електроенергію. Потужність електроприймачів (загальне внутрішнє і зовнішнє освітлення, підсвітка технологічна експозиційна, робота оргтехніки персоналу, насосне та вентиляційне обладнання, чергові цілодобові системи) попередньо визначена в обсязі 36 кВт/добу у режимі максимального споживання. Тому окрім традиційного підключення до електромережі містечка, передбачається встановлення сонячних панелей електрогенерації.


Вихідні дані для розрахунку:

Місто розташування – смт Маневичі Волинської області.

Кут нахилу покрівлі - 60°.

Максимальні рівні сонячної радіації для грудня – 0,75 кВт*ч/м2/добу, для травня 5,5 кВт*ч/м2/добу.

Забезпечення 100 % покриття потреб в електроенергії в весняно-осінній період.

Кількість годин роботи в черговому (акумуляторному) режимі – 12 годин.


При розрахунках для даного регіону було проаналізовано статистичні дані про сонячну активність за кілька років, та на їх підставі визначили усереднену дійсну потужність сонячного потоку на квадратний метр земної поверхні. Важливим чинником є кут нахилу сонячної панелі, а в нашому випадку кут нахилу покрівлі має ідеальні показники для осінньо-зимового періоду та практично виключає «засніженість» панелі. Приймаємо до розрахунків сонячні панелі потужністю 250 вт. Враховуючи вихідні дані визначаємо, що добова продуктивність такої панелі складає 625 та 130 Вт/час для зими та літа відповідно. Максимальна добова потреба в електроенергії з урахуванням акумулювання та втрат складає 36 кВт при 8-ми годинному режимі роботи. Таким чином для покриття потреб в електроенергії необхідно 36000/130=276 встановити 276 панелей для зими та 36000/625=57 панелі, проте зважаючи на нижчу ефективність роботи в березні та вересні та неефективну роботу взимку, приймаємо до розрахунку 72 панелі. Для резервування джерел електропостачання та зняття пікового навантаження в зимовищ період необхідно додатково близько 36000-(72*130)= 26 кВт/добу. Потужність акумуляторів визначено у 10400 кВ, з урахуванням втрат в 20% приймаємо 14400/24*1,2=520Ач, тому загальна кількість 720/0,4=1300Ач./200*2= 13 штук. Зважаючи на нижче значну вартість обладнання та необхідність 100%-го забезпечення лише в робочий час, що становить 50 % розрахункової потужності, приймаємо 36 панелей та меншу кількість акумуляторів - 7 штук. Для ефективної роботи необхідно передбачати максимальну кількість приладів з напругою не більше 24 В. Для роботи пропонованої сонячної системи потрібні сонячні панелі (36 шт.), інвертори(2 ШТ), контролер заряду (2 шт.), акумулятори для роботи чергових приладів у неробочий час (7 штук). Разом з монтажем вартість встановлення такої системи складає 10 250 $.

Для забезпечення високих параметрів освітлення та зважаючи на заходи з максимальної енергоощадливості, роботи з альтернативним енерговиробництвом передбачається 100% використання енергоефективних ламп у будівлі, а експозиційних світильників з використанням LED-ламп та стрічок.


Гаряче водопостачання

Проектними рішеннями передбачено використання сонячних вакуумних колекторів для нагрівання води та використання в санвузлах і, частково, як теплоносій в приточних системах вентиляції.


Вихідні дані для розрахунку:

Місто розташування – смт Маневичі Волинської області.

Кількість одночасних відвідувачів – до 50 осіб.

Необхідна кількість гарячої ( до =70˚С) води 100 л/добу.

Кут встановлення колекторів – 60˚.

Приблизні дані продуктивності: сонячний день 600 – 1100 Вт/м2, мінлива хмарність – 200-100 Вт/м2, сильна хмарність – 70-10 Вт/м2.


Основними складовими колектора є термоізолююче покриття, у якому відбувається поглинання сонячної енергії. Абсорбер віддає енергію мідним трубкам, у яких циркулює теплоносій - пропіленгліколь. Система трубок через спеціальну систему з'єднується з баком або системою труб для передачі отриманого тепла в баки-накопичувачі з водою, які зберігають її з незмінною температурою тривалий час. Потенціал сонячних колекторів дуже високий: вони можуть нагріти воду до 190-200 °C, їх ефективний КПД значно вище ніж у сонячної батареї й може досягати 95-97%. Сонячні вакуумні колектора відмінно працюють як улітку, так і взимку при значних мінусових температурах ( до -40°С) у сонячну погоду. У похмуру погоду (навіть влітку) продуктивність геліосистем значно падає, але вакуумні трубчасті системи можна використовувати в північних широтах цілорічно, у них низькі тепловтрати, але вони не так ефективні влітку. Також у зимовий період існує більша ймовірність зледеніння трубок (покриття інеєм) або при снігопадах систему може засипати снігом і зробити її продуктивність нульової. Зважаючи, що ефективність використання колекторів у зимовий період значно падає важливим чинником ефективності є кут їх встановлення, який у випадку будівлі музею дозволяє значно зменшити ризики обледеніння. Враховуючи неможливість в Україні через часті похмурі погоди та опади забезпечити опалення будинків за допомогою енергії сонця, систему сонячних колекторів можна використовувати як допоміжне джерело теплової енергії сполучаючи його наприклад із котлом опалення або керованим ІТП, що дозволить заощаджувати до 40% витрат на енергоносії.

Система сонячного нагріву води складається з 6-ти гелієвих блоків-колекторів (6 шт.), насосної станції та модуля управління, бака накопичувача на 100л, розширювального баку та трубопроводів. Разом з монтажно-налагоджувальними роботами бюджет улаштування аналогічної системи вакуумного гелієвого колектора з витратою 100 л/добу складає 4 150 $.