Лазерное сканирование двух деревянных церквей в Архангельской области

Инженерная компания «НГКИ» выполнила интересный проект по точным 3D архитектурным обмерам двух деревянных церквей XVII-XVIII веков в Архангельской области для целей восстановления, ремонта и реставрации. Одна из церквей находится в деревне Ижма в Приморском районе области, а другая, с отдельно стоящей колокольней, — в деревне Посад Онежского района. Точные обмерные работы на обоих объектах были осуществлены нами методом лазерного сканирования с помощью универсальной 3D системы Leica RTC360 с высокой плотностью съёмки и с использованием встроенной в сканер фотокамеры.

Обе церкви являются объектами культурного наследия и яркими памятниками средневекового русского деревянного зодчества, имеющими интересную и долгую историю. Данные храмы были освящены в честь Преображения Господа Иисуса Христа и поэтому являются церквями Преображения Господня или Преображенскими церквями. Для целей разработки и подготовки проектов восстановления, реконструкции и реставрации зданий необходимо было произвести подробное 3D лазерное сканирование.

Краткая историческая справка о церкви Преображения Господня в деревне Ижма

Деревянная церковь Преображения Господня в деревне Ижма была построена и освящена в далёком 1679 году, она входит в Ижемский погост — церковный ансамбль, состоящий из дома причта, церкви Воскресения Христова и церкви Преображения Господня. Приход, в который входили село Ижма и деревня Ижмозерская, находился к северо-востоку от Архангельска и располагался на берегу реки Ижмы.

Церковь Преображения Господня в Ижме представляет собой большую клетскую пятиглавую церковь с двухсветным храмом и алтарной частью, вписанной в объём четверика. Преображенская церковь довольно необычный для своей местности скромный облик: рубленая клеть, перекрытая на четыре ската и увенчанная пятью главами на высоких барабанах, как бы «врезанных» в грани кровли. Подобный тип кровли крайне несвойственен традиционным русским деревянным церквям и не имеет аналогов в литературе. Также считается, что пятиглавие на деревянных храмах является следствием распоряжения патриарха Никона ставить деревянные церкви строго по канонам церковного зодчества.

В 1911 году церковь была разобрана и перенесена на другое место из-за угрозы обрушения в реку, подмывшую берег. Закрыт храм не позже 1930-х годов. После закрытия прихода в церкви был устроен склад. Долгое время храм пустовал, ветшал и разрушался, представляя собой довольно грустное зрелище. Лишь в 2020 году силами группы добровольцев проекта «Общее Дело. Возрождение деревянных храмов Севера» в церкви всё-таки были проведены консервационные и противоаварийные работы, что позволило спасти её от возможного обрушения.

Спустя ещё несколько лет было решено начать реставрацию церкви, а поскольку без точной обмерной документации при разработке проекта реставрации никак не обойтись, для проведения 3D обмерных работ по технологии лазерного сканирования были приглашены именно специалисты инженерной компании «НГКИ», так как они обладают большим многолетним опытом выполнения подобных работ. На момент визита наших инженеров этот памятник средневекового русского деревянного зодчества находился в неудовлетворительном состоянии.

Краткая историческая справка о церкви Преображения Господня в деревне Посад

Деревянная церковь Преображения Господня в деревне Посад (Турчасово) была построена и освящена в 1786 году и вместе с расположенной рядом колокольней входит в храмовый комплекс Турчасовского погоста. Деревня Посад находится на левом берегу реки Онеги, примерно в 170 километрах юго-западнее Архангельска, в лесистой, суровой, труднодоступной и малонаселённой местности. Размещённая рядом с церковью отдельно стоящая колокольня, также выполненная из дерева, была построена в 1793 и переложена в 1910-х годах.

Преображенская кубоватая церковь в деревне Посад — одно из поздних сооружений подобного типа, поэтому здесь подытожен ряд приёмов, выработанных северным зодчеством, в частности онежским. Церковь представляет собой высокий четверик, квадратный в плане, сильно вытянутый в высоту, отчего он кажется узким и стройным. Завершается четверик кубоватой кровлей с пятиглавием, с пристроенными с трёх сторон притворами, а с востока — алтарём. Все прирубы покрыты бочками с главками. Бочки одинаковы по форме, исключение составляет огромная трёхлопастная алтарная бочка, которая перекрывает трёхчастную апсиду.

В 1869 году церковь была перестроена, обшита тёсом, а также расширена папертью с западной стороны. Существует мнение, что в результате этой перестройки, по-видимому, первоначальный вид церкви был сильно искажён обшивкой, расширением окон и другими переделками.

Как и многие другие храмы Русского Севера, Преображенская церковь в Турчасово была закрыта ещё в 1930-х годах. По всей видимости, после закрытия в помещениях храма находился склад. В конце 1980-х годах в здании церкви был произведён поддерживающий ремонт. Нерегулярные богослужения в Преображенском храме возобновлены в 2000-х годах.

В 2013 году силами неравнодушных активистов начата частичная реставрация церкви. А спустя ещё почти полтора десятилетия было решено осуществить её полноценную реставрацию. Для разработки проекта реставрации церкви необходима исполнительная документация, которая, понятное дело, никогда и не существовала, и для её создания были приглашены специалисты нашей компании, имеющие в своём активе сотни выполненных проектов по точным 3D обмерам различных объектов историко-культурного наследия и памятников архитектуры, в том числе и большого количества церквей.

3D обмеры церквей и колокольни для целей подготовки проекта реставрации

Перед началом разработки проектов восстановления и реставрации исторических зданий двух деревянных церквей и колокольни необходимо было провести подробное лазерное сканирование в реальных цветах.

К нам обратились представители архитектурно-реставрационного бюро, которому как раз была поручена разработка проектов восстановления и реставрации зданий двух церквей и колокольни, с просьбой провести точные 3D обмеры этих памятников русского деревянного зодчества методом трёхмерного лазерного сканирования в реальных цветах и с высокой плотностью, а затем подготовить точечные обмерные 3D модели.

На момент визита наших специалистов все три здания находились не в самом лучшем состоянии, однако аварийными они уже не являлись, поскольку несколькими годами ранее были выполнены противоаварийные и поддерживающие ремонтные работы.

Первоначально нашими специалистами планировалось выполнить лазерное сканирование обоих объектов в рамках одной поездки, несмотря на то, что они находятся на значительном удалении друг от друга, ведь это в любом случае намного быстрее и дешевле, чем выезжать на каждый объект из Москвы. Однако, по причине погодных условий этим замыслам было не суждено сбыться: если 3D обмеры Преображенской церкви в деревне Ижма были осуществлены по плану ещё перед майскими праздниками, то добраться до церкви и колокольни в деревне Посад Онежского района оказалось попросту невозможно, поскольку деревня находится на левом берегу реки Онега, а дорога из Архангельска подходит к правому берегу, при этом вообще никакого моста с одного на другой берег не существует. Таким образом, добраться до деревни Посад было возможно только на лодке, но для этого было необходимо дождаться, когда на реке полностью растает снег.

По причине труднодоступности, большой удалённости и из-за неблагоприятных погодных условий в деревню Посад на левом берегу Онеги нашему специалисту удалось попасть только после майских праздников, когда снег полностью растаял, и стало возможно безопасно переправиться с правого берега на левый.

Обмерные работы были произведены нами методом лазерного сканирования при помощи 3D системы Leica RTC360, которая представляет собой инновационный высокоточный прибор, дающий возможность в автоматическом режиме проводить до 2 миллионов измерений в секунду, при этом точность каждого единичного измерения для определения пространственных координат составляет 1 мм.

Важной особенностью этого 3D сканера является автоматическое выравнивание точно по горизонту на аппаратном уровне. Сам лазерный сканер может быть наклонён физически, а результаты измерений всё равно получаются точно выравненными по горизонту. Эта функция очень сильно экономит время при перестановке 3D сканера.

Что касается времени, затраченного на лазерное сканирование данных объектов, то 3D обмеры церкви Преображения Господня в деревне Ижма и 3D обмеры Преображенской церкви и колокольни в деревне Посад заняли у нас по одному полному дню.

Подготовка обмерных 3D моделей здания по данным лазерного сканирования

На камеральном этапе работ полученные в результате обмерных работ сканы были очищены от посторонних шумов и лишних объектов, а затем сшиты в единые облака точек лазерного сканирования, представляющие собой точечные 3D модели объектов.

В результате всего комплекса выполненных нами полевых и камеральных работ Заказчику были переданы подробные облака точек (точечные обмерные 3D модели) деревянных зданий двух церквей и колокольни в распространённых форматах RCP и E57 в реальных цветах и с возможностью просмотра качественных 3D панорам с каждой из станций лазерного сканирования.

На камеральную стадию работ по этому проекту, на которой была осуществлена обработка всех полученных данных трёхмерного лазерного сканирования, а также подготовлены точечные 3D модели в реальных цветах, было затрачено ещё семь рабочих дней.

Заказчик остался очень доволен отличным качеством и высокой точностью полученных отчётных материалов, а также оперативностью выполнения работ нашими инженерами.

Облака точек лазерного сканирования — точечные обмерные 3D модели зданий

Ниже вы можете посмотреть скриншоты примеров сшитых облаков точек трёхмерного лазерного сканирования зданий двух деревянных церквей и колокольни (точечных обмерных 3D моделей), полученных в результате осуществлённой камеральной обработки данных выполненных обмерных работ.

Точечная обмерная 3D модель здания церкви Преображения Господня в деревне Ижма

Точечная обмерная 3D модель здания Преображенской церкви и колокольни в деревне Посад

Инженерная компания «НГКИ» обладает большим многолетним опытом производства обмерных работ на объектах историко-культурного наследия и современного строительства. 3D обмерные работы осуществляются с применением технологии лазерного сканирования, которая даёт возможность с минимальными временными затратами получить очень точные результаты измерений в цифровой форме. Результатом съёмки является облако точек — чрезвычайно подробная точечная 3D модель объекта съёмки. По данным обмерных работ наши специалисты составляют точные обмерные чертежи объектов съёмки или же производят построение 3D моделей — в зависимости от поставленной Заказчиком задачи. С подробным описанием всех видов выполняемых нами работ в этих сегментах рынка вы можете ознакомиться на следующих страницах раздела «Услуги» сайта нашей компании:

— «Обмерные работы на объектах историко-культурного наследия и памятниках архитектуры»;
— «Обмерные работы для проектов в сфере архитектуры, строительства и дизайна интерьеров»;
— «Обмеры фасадов для целей проектирования, ремонта, реконструкции, реставрации».