Промышленная революция. Новые материалы, потребности, сооружения

 

Между формой, характерной для определенной эпохи существует скрытая связь. Каждая историческая эпоха создавшая свой стиль. В поисках своих специфических средств выражения находила материал, отвечающий ее стремлениям. Однако вплоть до наших дней выбор строительных материалов ограничивался природными материалами: это различные породы камня, от твердого гранита до мягкого, легко поддающегося обработке песчаника, из которого мастера готики вытесывали искусно выполненные филигранные арабески соборов средневековья; это дерево, которое по своим свойствам ближе всего к современным материалам; это глина, применявшаяся в виде сырца или обожженного кирпича. Обжиг кирпича уже является попыткой изменить природные свойства строительного материала. Но коренные перемены возникают только в наши дни: в архитектуру входит железо и железобетон в качестве новых конструкционных материалов, отличающихся своими техническими свойствами, высокой прочностью, своими конструктивными возможностями от природных строительных материалов, применявшихся до сих пор. Эти материалы можно считать искусственными, поскольку для их производства требуется высокоразвитая промышленность. В них современная архитектура находит средства для осуществления своих стремлений.

Девятнадцатый век, богатый выдающимися произведениями музыки и живописи, век расцвета романа и поэзии, не создал собственного архитектурного стиля, своего искусства организации пространства. Это сегодня мы называем эти направления «Историзмом» или «Эклектикой» Господствовавшее увлечение формами прошлого было лишь попыткой скрыть собственную беспомощность. После поспешного повторения стилей прошлого, после псевдоготики и неоромантики, после «возрождения Возрождения», после подражания барокко и рококо архитектура прошлого превратилась в арсенал, которым весьма беззастенчиво пользовались, подчас даже не понимая исторических условий возникновения взятых за образец форм. В культовой архитектуре преимущественно обращались к образцам готическим и романским, а в Российской империи была взята за образец архитектура византийского периода. Для банковских зданий наиболее подходящим казались дорические и ионические колонны, создающие впечатление солидности и кредитоспособности. При строительстве зданий городского управления для выражения чиновничьей спеси, обращались к поздней готике и Ренессансу – эпохам расцвета городов. Даже скромные дома горожан были вовлечены в этот карнавал стилей и рядились в одежды ренессансных вил, тосканской, римской и венецианской знати. В России появился псевдо национальный стиль, изукрашенный каменными вариациями на народную резьбу по дереву и вышивку. Однако и среди приверженцев историзма были крупные архитекторы, но их усилия в целом были обречены на неудачу. Концепции, основанные исключительно на архитектурных идеях прошлого, не могли ответить на переворот в мировоззрении и на происшедшие социальные сдвиги.

Задачи, поставленные перед архитектурой девятнадцатого столетия, ни с чем не сравнимые по характеру и масштабу, оставшись неразрешимыми, перешли в XXвек. К 1800 году наряду с развитием промышленности резко ускорился прирост населения. В течение 130 лет население Англии возросло с 9 до 45 млн. человек, в Германии – с 24 до 66, Соединенных Штатов Америки – с5 до 123 млн. человек. В российской империи реформы по отмене крепостного права привели к гигантским демографическим изменениям. Одновременно изменилось и процентное соотношение численности сельского и городского населения. Города стали испытывать небывалый прирост населения.

Архитектура прошлого решала узкий круг задач, ограниченный строительством церквей, замков, ратушей и жилых домов горожан. Теперь возник целый ряд новых объектов, которых не знала архитектура прошлого: фабрики, заводы, административные здания, транспортные магистрали, вокзалы и аэродромы, больницы и спортивные сооружения, школы, библиотеки, выставочные залы. Все ясней вырисовывается необходимость охватить все это разнообразие потребностей и вкусов общими взглядами, создать новые принципы градостроительства и планировки территорий, отвечающие современным социологическим, техническим и эстетическим требованиям. Вопросы районной планировки охватывают промышленные и жилые районы, транспортные магистрали, зеленые массивы, сельскохозяйственные территории, они выходят далеко пределы городов и становятся основой для пректирования отдельных объектов. Перед таким множеством задач эклектизм со своими методами, основанными на повторении пройденного, неизбежно должен был потерпеть крушение.

В этот период коренным образом изменились способы производства. Ручной труд решительно вытесняется из промышленности, техника становится определяющей силой. Производственные процессы все больше механизируются. Поразительное развитие естественных наук в корне изменило наше восприятие мира, но до мельчайших деталей и повседневную жизнь. Автомобили, трамвай, самолеты, радио и телефон еще не были изобретены. А нынче – всего лишь через несколько поколений – мы измеряем скорости самолетов сверх звуковыми единицами, человек вышел в космос и проник в глубины океана стремясь найти новые пространства для использования.

Если оглянуться назад, на историю развития современной архитектуры, то можно выявит целый ряд решающих факторов. Толчком к поискам нового языка форм, к развитию нового понимания пространства. послужило появление новых конструктивных материалов и связанных с ними новых методов строительства. Одновременно с этим архитектура развивалась, подчиняясь воздействию мощных социальных факторов, определивших не только мышление деятельность ведущих архитекторов, но и наметивших новые направления в строительстве. Жилищное строительство – центральная проблема социально направленной архитектуры в девятнадцатом столетии – оставаясь в руках предпринимателей и спекулянтов земельными участками. Это привело к появлению в больших городах безрадостных доходных домов, где жила лишенная природы, солнца и воздуха большая часть населения.

Новые строительные материалы конструкции, с одной стороны, и гуманистические принципы строительства, с другой, создали мольные стимулы развития современной архитектуры. Решающим фактором, однако, стала изменившаяся постановка проблемы формообразования. Форма перестала быть самодовлеющим фактором, подчиняющим себе другие элементы сооружения. Как во все великие эпохи архитектуры, форма не предопределена заранее. Она развивается каждый раз заново в зависимости от поставленной цели. Лишь придерживаясь этого принципа, стало возможным справиться со всей массой новых задач и дать им образное выражение, отвечающее современным воззрениям. Поиски новых выразительных форм определяются творческим взаимодействием между художественным замыслом и возможностями новых материалов. Вместо естественных материалов – дерева и камня – в мир техники настойчиво входят сталь и железобетон, алюминий и стекло. В соревновании между творчеством художника и мышлением инженера, развертывающемся на фоне современной архитектуры, отражаются огромные, наполняющие нашу современность противоречия между техническими возможностями и человеческими потребностями. Современная архитектура доказала. Что признанием и рациональным использованием технических средств можно создать новые ценности. Художественное творчество и техническое мышление больше не противоречат друг другу, как это было в девятнадцатом столетии, а образуют два полюса, между которыми перекинут мост нашей современной архитектуры.

Первое появление железа как строительного материала совпало с периодом общего упадка архитектурного творчества. Естественно поэтому появилась надежда, что этот новый материал послужит толчком для развития нового архитектурного стиля. Применение железа, в период начавшейся промышленной революции, создало возможность и вызвало к жизни множество новых форм, подобных тем, какие мы видим в зданиях вокзалов крупных городов, в висячих мостах и в сводчатых покрытиях зимних садов и оранжерей.

Однако в ту пору эти идеи с трудом пробивали себе место в строительстве. Применение нового строительного материала таит в себе возможности обновления языка форм, но лишь в том случае, когда новые конструктивные возможности сочетаются с новыми творческими идеями. Об этом в первой половине XIXвека не могло быть и речи. К тому же железо как высококачественный и экономичный строительный материал, каким мы его знаем сегодня, стало доступным лишь со второй половины девятнадцатого столетия. Этому способствовала техническая революция, захватившая всю тогдашнюю Европу и изобретение в 1855 году бессемеровского, а в 1879 году томасовского процессов, позволившее получать высококачественную сталь почти в неограниченных количествах.

До сего момента доменное производство металла требовало большого количества древесного угля, который не давал достаточно высоких температур для плавки железа. Замена древесного угля на каменно угольный кокс позволило выплавлять только чугун.. однако чугун, выплавляемый в доменных печах. Был хрупким, не поддавался ковке и был низкого качества. Он нуждался в дальнейшей обработке, для чего, опять-таки требовался древесный уголь. Но уже тогда, большие возможности открывались перед новым строительным материалом как чугун. В 1779 году был возведен первый чугунный мост через Северн в Англии. Его пролет составляет почти 31 метр; его конструкция состоит из пяти полуциркульных арок. Его автор отказался от каких бы то было декоративных деталей. Гуртики и треугольники в пазухах центральной арки, воспринимаемые как украшения, служат для создания необходимой жесткости. Строгая по форме конструкция способствует художественному восприятию всего сооружения.

В 1796 году был возведен Сандерлендский мост в северо-восточной Англии, плоская арка которого перекрывала необычайный для того времени пролет в 72 метра. Его проезжая часть уложена на шести ребристых чугунных балках, скрепленных поясами из ковкого железа на болтах. В 1794 году был построен первый чугунный мост в Силезии. В 1801 году инженер Томас Телфорд разработал конструкцию моста пролетом в 183 метра, смелого по замыслу и решению, но ему не суждено было осуществиться. Приблизительно в то же время строится чугунный мост через Неву в Ст. Петербурге.

Все эти проекты мостов основаны на применении чугуна – материала, прочность которого на растяжение по сравнению с прочностью на сжатие незначительна. Наряду с чугуном уже в то время в распоряжении инженеров имелось в большом количестве ковкое железо, или говоря современным языком – сталь. Характерная особенность этого материала – его высокая прочность на растяжение и это его свойство и было вскоре использовано при конструировании стальных висячих мостов в Америке в 1796 г. Надо признать, что он принципиально не отличается от современных висячих мостов – высочайших достижений строительной инженерной мысли наших дней.

Но если в этих сооружениях стальные конструкции применялись для строительства транспортных магистралей. а в жилищном строительстве лишь как заменители внутренних каменных стоек. То уже в литейном заводе в Сайне (Германия) в 1824 -30 годы, эти конструкции имеют формообразующее значение и в наружных стенах. В трех пролетном здании центральный пролет значительно выше боковых. На торцовом фасаде отчетливо видна арочная конструкция перекрытия, а также чугунные колоны, напоминающие своей формой церковную архитектуру прошлых веков. Декоративный рисунок оконных переплетов основывается на конструктивных элементах и пересекающихся кривых, выявляющих стержневую основу стальной конструкции. В 1851 году в Лондоне возведен «Кристалл-палас», единственное в своем роде сооружение, равноценным которому в девятнадцатом столетии можно считать лишь павильон машиностроения на всемирной выставке в 1889 года в Париже. Впервые в архитектурной практике строится здание только из железа и стекла. Размеры его производят весьма внушительное впечатление. Выставочный зал площадью около 72 000 кв метров был построен меньше чем в три с половиной месяца. Чтобы оценить это достижение, следует сравнить эти сроки с обычными для того времени сроками строительства. Каменное здание таких размеров строилось бы годы, а то и десятилетия. Кристалл-палас производил на современников потрясающее впечатление. Вместо обычных массивных непроницаемых каменных стен помещение окружает ажурная конструкция из металла и стекла, сквозь которую видно небо с плывущими по нему облаками. Типовые конструктивные элементы создают исключительно четкую и простую композицию.

И все же, несмотря на всю дерзостность этого творческого замысла, в нем отсутствует характерный элемент более поздних стальных сооружений – безопорное перекрытие больших пролетов. Пролет арок центрального нефа равен всего 22 метрам, перекрытия боковых пролетов опираются на многочисленные часто поставленные колонны. Все детали сооружения типизитрованны. Так, например оконные стекла боковых фасадов одинакового размера, что облегчает их быструю замену в случае повреждения.

Вскоре подобные сооружения стали возводиться во многих частях мира, но в первую очередь в Европе. Новое экономическое переустройство мира потребовало развития новых транспортных сооружений: мостов, вокзалов, дебаркадеров, строились новые выставочные и экспозиционные залы, библиотеки и многие другие сооружения, способствующие развитию капиталистических отношений.

В Париже проходили различные всемирные выставки. В архитектуру они внесли много нового, но предоставили возможность развивать типичные для сооружений из стали конструктивные формы. Все больше совершенствовалось умение использовать прочность стали на растяжение и придавать конструктивным деталям более экономичные размеры. Все это стало возможным благодаря углубленному познаний в области конструкций и совершенствованию методов статических расчетов. Карл Кульман (1821 – 1881) разработал графический метод точного определения действующих в фермах усилий. Гюстав Эйфель построил в 1889 году в Париже величественное сооружение – Эйфелеву башню. Эта башня со временем стала символом Парижа и в значительной степени еще и теперь остается памятником архитектурной и инженерной мысли.

Большое значение этих сооружений из металла и стекла состоит не только в последовательной разработке новой конструктивной идеи, но и в революционности эстетических представлений, лежащих в их основе. Сооружениям из металла и стекла пришлось пройти большой путь в своем совершенствовании, чтобы в конце XXи начале XXIвека вновь занять свое достойное место в новейшей архитектуре; высотном строительстве, пространственных стержневых решетках и пр.

 

 

Вопросы для проверки:

 

1. Машинный век и век стали.

2. Большепролетные сооружения. Промышленное строительство. Транспортные проблемы. Выставочно-экспозиционные залы.

3. Сталь, как основной строительный материал.

4. Стекло. Бетон.

5. Индустриализация.

 

 

Лекция № 7

Век железобетона

 

В девятнадцатом столетии из новых строительных материалов применялась только сталь. Хотя принципы железобетона были известны уже во второй половине века, но основы его широкого применения в строительстве многоэтажных зданий были разработаны французом Франсуа Энебиком только в последнем десятилетии XIXвека. Совершенствование железобетона и превращение его в полноценный конструктивный материал совпало со всеобщим стремлением к созданию простых и целесообразных архитектурных форм. Настойчивые поиски новых форм и исследования конструктивных возможностей нового строительного материала создали несравненно более благоприятные условия, чем те, в которых развивались в прошлые века каменные и стальные конструкции. Отдавая должное Парижскому павильону машиностроения (1889 г.), и многим другим значительным стальным сооружениям, порожденных эпохой промышленной революции в XIXвеке, все же нельзя не отметить, что по сравнению с общим объемом строительства того времени эти постройки оставались в большей или меньшей степени единичными. К XXвеку выросло новое поколение архитекторов. Создавших славу работая с новом конструктивным материалом – железо бетоном, такие как В. Гропиус, Мисс ван дер Роэ, Ле Корбюзье.

Железобетон состоит из стали или, точнее, из тонких круглых стальных стержней толщиной от 8 до 32 мм. И бетона. Бетон состоит из смеси песка, гравия, цемента и воды, то есть представляет собой искусственный камень. Железобетон объединяет в себе прочность бетона на сжатие, и прочность стали на растяжение. При этом бетон защищает тонкие стальные стержни от огня и коррозии. Бетон, изготовленный из цемента, применяется для изготовления плит, балок или сводов. Принцип работы железобетонных конструкций. В железобетонной балке под нагрузкой возникают растягивающие усилия. Стальная арматура должна быть расположена на той стороне балки, где действуют растягивающие усилия.

Заслуга внедрения железобетона в практику строительства принадлежит Франсуа Энебику (1842 – 1921 г.). он первый построил здание, которое от фундамента до крыши представляло собой каркасную конструкцию из железобетона. Он создал типичную для железобетона форму ребристого перекрытия, в котором плита помимо своего основного назначения – служить плитой перекрытия – в значительной степени повышает несущую способность балок.

Принцип работы ребристой плиты заключается в том, что плита и балки составляют единое целое, часть плиты, увеличивающая площадь сжатой зоны повышает несущую способность балки.

Железобетоном – материалом, изготовляемым в жидком виде – можно заполнить любую форму; это открывает огромные возможности для архитектурного творчества. Но в способности железобетона принимать любую форму кроется опасность использования его для имитации форм, чуждых времени и самой конструкции. Это особенно ярко выразилось в работе замечательного киевского архитектора начала XXвека Вацлава Городецкого, представителя эклектической архитектуры, в его постройках псевдоготического костела, киевской кинасы и его собственного дома – «Дома с химерами».

Энебик, будучи выдающимся конструктором, использует железобетон исключительно как материал конструктивный. Первым удалось создать типичные для железобетона архитектурные формы французскому архитектору Огюсту Пере (1874 – 1954). Рациональность конструкций его первых сооружений еще и теперь не потеряла своего значения. Ограничив количество несущих вертикальных элементов небольшим числом стоек, Пере получает возможность произвольным размещением перегородок решать планировку каждого этажа по-разному. Этим был сделан первый шаг к свободной, не зависимой от обусловленной расположением несущих стен, планировке. Позднее свободная планировка стала одним из основных принципов эстетических взглядов архитектора Ле Корбюзье и его последователей.