действительно стали массово использоваться.
В понятие «прочность», кроме конструкций, материалов и технологий, входит ещё несколько довольно интересных свойств. На первый взгляд они даже могут противоречить друг другу, как, например, жёсткость и гибкость.
Фахверковые дома в историческом центре Мельзунгена, Германия
Фахверк – это конструкция из деревянного каркаса с заполнением. Промежутки между несущим каркасом могут быть заполнены чем угодно: соломой, строительным мусором. Наверняка вы видели фахверковые дома – как минимум в иллюстрациях к сказкам Братьев Гримм, как правило, это чёрный (тёмное дерево) каркас с белым (оштукатуренным и побеленным) заполнением, хотя цвета могут быть самыми разными. В конструкции каркаса обязательно есть диагональные элементы, обеспечивающие пространственную жёсткость.
Каркас Old Column Building.
Чикаго. Архитекторы Хоулберд и Роч, инженер Корридон Т. Пурди 1884 г. [2]
Чтобы обеспечить пространственную жёсткость первых небоскрёбов и при этом избежать появления диагонали на фасаде, которая бы мешала сделать нормальные окна и двери, приходилось сваривать металлический каркас с дополнительными угловыми элементами. Тут хорошо видно, сколько металла уходило на эти укрепляющие соединения арки. Зато эта конструкция точно не шаталась. Первые небоскрёбы всего лишь на 30 % были легче каменных зданий, но даже это облегчение позволило возводить 10–12 этажей вместо 5–6. Дальнейшие разработки узлов соединений, их облегчение позволили небоскрёбам вознестись уже до сотен метров.
Пространственная жёсткость – это свойство конструкции не складываться, как карточный домик. Жёсткая фигура – треугольник, а здания у нас, как правило, состоят из прямоугольных элементов. Если просто поставить колонны и положить на них балки, или поставить стены, а на них положить плоские панели (в любых сочетаниях), то конструкция будет шататься. Поэтому появляются держащие эти прямоугольники диагональные элементы. Например, их хорошо видно в фахверковых конструкциях.
Про Собор в Ковентри на английском языке
Кажется, что «гибкость» противоречит «прочности» и «жёсткости», но нет, речь идёт не про крепость всей конструкции, а про соединение деталей. Гибкость важна в сейсмоопасных районах, где здание должно выдерживать землетрясения. Для этого соединения в конструкции должны иметь возможность двигаться и возвращаться в исходное положение. Иначе, если элементы будут закреплены жёстко, здание при тряске будет ломаться. Соответственно, в сейсмоопасных районах в зданиях и сооружениях будут появляться интересные (и очень красивые) решения для обеспечения гибкости зданий. Например, в небоскрёбе Тайбей-101 висит огромный шар, гасящий колебания. А деревянные здания соединяют с помощью глубоких пазов, при землетрясении детали конструкции подпрыгивают в пазах и опускаются по ним обратно, не сломавшись.
Ещё одна интересная особенность, относящаяся к прочности, – это возможность безопасно и быстро демонтировать здания. Этот критерий появился совсем недавно, раньше здания строили на века и не ставили задачу их разбирать. Даже если здание ветшало, то его или бросали, или перестраивали в новое, используя старую конструкцию насколько это было возможно. Но мир меняется, здания переделывают, перестраивают, демонтируют довольно часто. Это тоже нужно продумать в конструкции. Например, пластиковый «Дом будущего» фирмы «Монсанто» (см. иллюстрацию на стр. 35) разбирали с большим трудом, потому что в 1950-х годах, когда разрабатывали дома из пластмасс, никто не подумал, что через 20–30 лет швы, склеенные пластмассами, застынут намертво и разъединить их будет практически невозможно. Дом пришлось практически вручную распиливать на кусочки, чтобы разобрать.
Про фахверк
У каждого материала – своя красота. У каждой конструкции – своя красота. Новые технологии добавляют новые вводные, и становятся возможными новая красота, новые конструкции, новые функции.
Тут надо оговориться, что под понятием «красота» я имею в виду совокупность эстетических характеристик. Понятие красоты стало слишком сложным. Слишком субъективным. Я использую это слово, потому что оно входит в классическую триаду Витрувия. Но в современном мире архитекторы стараются его не употреблять.
То есть «красота» в архитектуре – это про внешний вид. Про любые характеристики внешнего вида здания, сооружения, планировки. Цвет, форма, пропорции, украшения – всё относится к понятию «красота». Для зрителя, для вас это может быть и красиво, и уродливо, и нейтрально.
Самое главное в красоте архитектуры – её неразрывная связь с пользой и прочностью. Именно об этом и поговорим в данной главе. О красоте вообще и чем её можно померить, поговорим позже.
Если эстетические характеристики здания никак не относятся к пользе и прочности – то это в лучшем случае произведение другого вида искусства. Мы можем нарисовать на заборе картину, и картина украсит забор, но, если эта картина никак не будет учитывать конструкцию и функцию этого забора – к архитектуре она отношения иметь не будет.
Дом Батло. Барселона. Архитектор Антонио Гауди 1904–1906 гг.
Идеальный, даже немного гипертрофированный пример того, как красота рождается из пользы и функции. Крыша покрыта черепицей, это удобный и функциональный материал. Типовые элементы, которые просто изготавливать, легко переносить и укладывать одному человеку. Но размера этих типовых элементов не хватает, чтобы сделать нижний край, который должен свисать со стены и закрывать её от дождя (польза), и они должны держаться (прочность). Поэтому по карнизу возникает другой элемент черепицы, более крупный. Он в любом случае будет отличаться от типового из-за других требований пользы и прочности, архитектору лишь достаточно подчеркнуть его инаковость. То же самое происходит с элементами черепицы на коньке кровли, где всегда возникает закрывающий верх элемент, иногда это другой тип черепицы, иногда металлический лист. Архитектору опять-таки осталось только подчеркнуть это дополнительным рельефом и другим цветом этих элементов.
Появляется и труба – не просто для украшения – это функциональный воздуховод. Даже сама форма крыши – подчёркнутая и чуть-чуть гипертрофированная польза и прочность. Говорят, что она похожа на лежащего дракона, но настоящий её смысл в водонаборном баке, скрытом в самой крупной части. Там, где нет бака, можно сделать крышу меньше и даже добавить в ней окно. Это окно не только для того, чтобы можно было с крыши поглядеть на город, но оно ещё и про прочность – потому что позволяет облегчить вес крыши. Так прочность, польза и красота связываются воедино и позволяют видеть в логичной и функциональной крыше сказочных драконов.
Красота архитектуры довольно часто не требует отдельных вложений. Она естественным образом вырастает из пользы и прочности. Представьте себе здания эпохи конструктивизма. Их красота в функции. Мы видим разные объёмы здания или сооружения, которые рассказывают
