Западный фасад Исаакиевского собора
Колокольня собора
Расчетной проверки прочности металла тогда еще не существовало, но возведение такого огромного сооружения, как купол Исаакиевского собора, без учета законов строительной механики и без предварительных статических расчетов было бы невозможно. Зодчему помогли математики и инженеры Ламе, Клапейрон и Ломновский[32].
Все металлические части купола были изготовлены на заводе Берда (ныне Адмиралтейском) по чертежам Монферрана. Несомненно, что талант, опыт и энергия Берда, а также главного механика завода инж. Хендесида способствовали выполнению необычайного заказа. Созданные из чугуна, железа и меди конструкции состояли из элементов сравнительно небольшого веса, размера и одинакового сечения, что обеспечивало быстроту и легкость при сборке купола, которую могли выполнить даже рабочие невысокой квалификации. Металлическими были не только конструкции купола, но и перекрытия портиков, их плафоны-потолки. Базы и капители колонн изготовлены из литой бронзы.
Сравнительный план диаметров куполов зданий Исаакиевского собора, собора св. Петра в Риме, собора Дома Инвалидов в Париже, собора св. Павла в Лондоне и церкви св. Женевьевы в Париже. 1845 г.
Разрез конструкции купола Исаакиевского собора. Гравюра Нормана старшего по рисунку О. Монферрана. 1845 г.
Кованое железо, листовая медь и чугунное литье применялись для круглого антаблемента над колоннадой вокруг барабана большого купола, малых куполов и фонаря, завершающего здание, а также как материал для закладных деталей.
Железокирпичными перемычками Монферран заменил первоначально задуманные цельные архитравные камни, считая их более надежными. Конструктивный замысел заключался в том, что все колонны поверху были соединены вдоль и поперек портика горизонтальной арматурой из полосовой стали, сечение которой обладало значительным запасом прочности на растяжение, а монолитные гранитные колонны работали на осевое сжатие.
Интересна также арочная система, которая помогла зодчему решить вопрос прочности перекрытий портиков. Перекрытие кирпичными цилиндрическими сводами создавало боковой распор, и чтобы уравновесить возникающие усилия, Монферран применил металлическую конструкцию, в которой горизонтальные усилия воспринимались металлическими затяжками, а вертикальные — гранитными монолитами колонн. Конструкция полностью оправдала себя в последующие годы, когда вследствие происходившего частичного оседания центральной части здания прочная арматура удержала портики от разрушения. Несмотря на то что колонны несколько отклонились от вертикали, а концы их в результате концентрации напряжений подверглись некоторой деформации, портики остались незыблемыми.
Металлические конструкции купола. Литография В. Адама по рисунку О. Монферрана. 1845 г.
В период позднего классицизма, в то время как зодчие часто используют традиционные материалы в конструкциях несущих частей и элементах декора (стены, колонны, капители, розетки выполнялись из камня, кирпича и гипса, а конструкции покрытий — из дерева), Монферран обращается к такому материалу, как металл, высоко оценив его прочность, легкость, несгораемость и долговечность. Вслед за Монферраном архитекторы В. П. Стасов и А. П. Брюллов при восстановлении Зимнего дворца после пожара 1837 г. проектируют металлические конструкции для перекрытия пролетов шириной до 21 метра. В 1842 г. построен первый постоянный металлический мост через Неву по проекту инж. С. В. Кербедза.
В 1840-х гг. ученики Монферрана Н. Е. Ефимов и А. И. Штакеншнейдер в зданиях Министерства государственных имуществ, Мариинского и Николаевского дворцов перекрывают большие пролеты металлическими фермами, а архитектор А. Брюллов заменяет деревянные фермы на металлические в Мраморном дворце. Инженер Д. И. Журавский в 1857 г. вместо деревянной конструкции шпиля Петропавловского собора установил металлическую.
Чердачные помещения Исаакиевского собора. Литография В. Адама по рисунку О. Монферрана. 1845 г.
Своего рода новаторским был и выбор материала для конструкций стен и пилонов собора. Пилоны возводили, чередуя кирпичную кладку с прокладными гранитными рядами, составляющими почти половину полного объема пилона. Прокладные ряды из тесаного гранита различной конфигурации в плане могут быть признаны идеальной опорной конструкцией, в которой давление от одного слоя к другому передается по весьма тщательно обработанным поверхностям, как горизонтальным, так и вертикальным. Монферран внес в конструкцию пилона много технических усовершенствований, и их следует считать теоретическим и практическим вкладом зодчего в строительную механику XIX в.
Другим техническим достижением Монферрана был предложенный им способ возведения портиков собора. Понимая, что исход данной операции зависит от того, насколько быстро и успешно произойдет оседание фундаментов под колонны до их установки, Монферран предложил новое для того времени решение: поскольку в глинистых грунтах процесс осадки фундаментов длится много лет, впервые в русской строительной практике следует применить предварительное «спрессовывание» фундаментов, а именно «сделать площадки портиков складами каменных материалов и сложить на них колонны и столько самых тяжелых материалов, сколько окажется возможным» [61].
С этим решением связана другая оригинальная идея зодчего — установка колонн портиков до кладки стен. Для этого потребовалось создать специальные механизмы и главное — высокие и надежные опоры, способные воспринять нагрузку. Такой способ облегчал процесс установки колонн и обеспечивал условия наблюдения за возможным оседанием их под тяжестью архитравов и собственного веса.
Исаакиевский собор в лесах. Литография Байо по рисунку О. Монферрана. 1845 г.
К числу технических новшеств относится и устройство воздушного отопления по системе Амосова, применение метода и технологии гальванопластики для изготовления скульптур, а также золочение огневым способом куполов собора, которые до настоящего времени сохраняют свой первоначальный блеск, ни разу не подвергшись реставрации.
Задолго до устройства первой железной дороги в России (1837 г.) на строительной площадке Исаакиевского собора существовал железнодорожный путь (рельсы для этой железной дороги были выписаны из-за границы), соединяющий специальный причал на Неве со строительной площадкой. Все большегрузные материалы — лес, песок, каменные заготовки и монолиты — доставлялись в Петербург по воде, перегружались на платформы и конной тягой привозились к месту обработки.
Кроме крупных технических достижений в области строительных конструкций, методов ведения работ, теоретических обоснований многих положений архитектурно-строительной практики Монферрану принадлежит большая заслуга в широком использовании природного камня.
Исаакиевский собор, целиком облицованный снаружи и отделанный внутри различными породами природного камня, является уникальным для Петербурга зданием.
В отделке фасадов и интерьера Исаакиевского собора использованы все местные граниты и мраморы, которые применялись в то время на строительстве Петербурга, а также некоторые породы мрамора, которые добывались на Урале, в Прибалтике и в Италии [12, с. 11–17].
Северный фасад Исаакиевского собора. Литография Ф. Бенуа по рисунку О. Монферрана. 1845 г.
Топография мест залегания тех или иных видов камня широка и разнообразна. Так, для колонн четырех портиков, фриза антаблемента, колоннады барабана главного купола, колонн четырех звонниц собора, а всего для 112 колонн использован темно-розовый гранит рапакиви, добывавшийся в Финляндии в карьерах Пютерлакса. Из этого гранита выполнены массивные стилобаты величественных портиков и широкие гранитные ступени. Стены собора снаружи облицованы крупными плитами светло-серого рускеальского мрамора, из него высечены и резные порталы дверей, украшенных бронзовыми рельефами. Первоначально рускеальский мрамор использовал Ринальди при строительстве Исаакиевского собора, так как именно в то время было открыто месторождение в Финляндии. Мрамор этот оказался недостаточно прочным, поэтому в 1870–1890-х гг. при проведении реставрационных работ многие плиты были заменены плитами из однородного бледно-серого итальянского мрамора «бардиллио». Необыкновенно торжественный интерьер собора изобилует украшениями из цветного камня, в особенности иконостас, вырезанный из белого итальянского мрамора. Восемь каннелированных колонн и две пилястры иконостаса, вставки-медальоны и узкие плиты-филенки в боковых арках алтаря выполнены из малахита. Две центральные колонны иконостаса облицованы темно-синим бадахшанским лазуритом, который Монферран предпочел первоначально использованному для облицовки прибайкальскому лазуриту. Есть основание полагать, что такое решение зодчего не вполне себя оправдало, так как бадахшанский камень требует более сильного освещения, чем освещение в соборе, и при недостатке света выглядит темным. Из лазурита выложен также орнамент в виде меандра в арках боковых приделов. Ступени к алтарю и нижняя часть иконостаса вытесаны из темно-красного шокшинского кварца или так называемого «шоханского порфира», так же как фриз пола и карниз, завершающий весь каменный декор интерьера собора. Рисунок пола набран из плит светло-серого и темно-серого рускеальского мрамора, в центре пола — роза из розового и вишнево-красного тивдийского мрамора. Стены облицованы белым итальянским мрамором, а колонны и пилястры выполнены из тивдийского светло-розового и вишнево-красного мрамора. Нижняя часть стен выложена из черного аспидного сланца. Под пилястрами в рамках из белогорского мрамора помещены круглые медальоны и узкие декоративные доски из хорошо отполированной соломенской брекчии. В углублениях между пилястрами вставлены крупного размера плиты из разноцветного мрамора — зеленого генуэзского, красного и желтого сиенского, доски на стенах под иконами — из французского ярко-красного с белыми пятнами мрамора[33]. В соборе находится бюст Монферрана работы скульптора А. Фолетти, выполненный из всех тех пород камня, которые использовал зодчий при отделке собора.
