11054

4.Типология форм сводчатых конструкций

4.1.Цилиндрический свод

4.1.1 Исторический обзор

Цилиндрический свод — древнейшая основная форма монументального покрытия. В архитектуре прошедших веков он применялся как в зданиях самого высокого назначения, так и в скромных утилитарных сооружениях. Цилиндрическим сводом перекрывались величественные дворцовые залы и храмы и в то же время — длинные коридоры, лестницы и водосточные каналы.

Практическое применение и художественное выражение своду дал Передний Восток - Месопотамия, Ассирия и Иран. По-видимому, Месопотамии принадлежит честь создания монументального покрытия в виде цилиндрического свода для продолговатого прямоугольного зала. Как страна с глинистой почвой, Месопотамия создала свод из обожженного кирпича.

Иран оставил нам в развалинах величайший памятник сассанидской эпохи (VI век до н. э.) - тронный зал Хозроя в Ктезифоне (рис. 4.1), пролетом в 27 м, превосходящий размерами римские базилики и равный среднему нефу собора Петра в Риме. Мощный цилиндрический свод, возвышенной кривой, перекрывает продолговатый прямоугольный зал с продольной осью длиною в 45 м. Спереди зал открывается шестиэтажным фронтисписом (рис. 2.2) с гигантским архивольтом, совпадающим с очертанием свода. В глубине свод замыкается отвесной глухой стеной.

Рим довольно редко применял цилиндрический свод как основное декоративное покрытие для дворцов, терм и базилик.

Лишь в восточных провинциях Рима, под влиянием восточных традиций, цилиндрическим сводом перекрывались не только целлы храмов, но и наружные портики. Храм Юпитера в Баальбеке (Сирия) был перекрыт могучим кессонированным цилиндром, пролетом в 20 м, покоящимся на сплошных стенах

(рис. 4.3).

Исключительным примером сводчатого храма является величайший двойной храм Венеры и Ромы в Риме. Построенный в 135 г. н. э. по планам императора Адриана в виде коринфского псевдодиптера, храм имеет две целлы,

21

перекрытые, как и в Баальбеке, кессонированными цилиндрическими сводами пролетом около 20 м (рис. 4.4— 4.5).

Рис. 4.3. Храм Юпитера в Баальбеке. Поперечный разрез.

Особый интерес представляют боковые цилиндрические своды, перекрывающие десятиметровые пролеты между целлой и наружной колоннадой. В данном случае мы встречаем не осевое симметричное решение, а одностороннее. С одной стороны пятой свода служит сплошная стена, с другой — архитрав колоннады. Колоннада, как опора цилиндрического свода, является новой композиционной темой, которая особенно богато развита в портике Пантеона, построенного также Адрианом в 130 г. Цилиндрический кессонированный свод (рис. 4.6) расположен за фронтоном по его оси и имеет пролет 12 м, равный трем интерколумниям портика. Здесь перед нами новое разрешение пространства в портике, которое было повторено в парижском Пантеоне, построенном Суффло

(1709 — 1780).

22

В заключение надо отметить применение цилиндрических сводов в римских мостах, гробницах и особенно в триумфальных арках. Последняя форма имеет характер короткого свода, не замкнутого по оси перекрываемого им проезда. В эпоху Ренессанса такой свод становится типичным в перекрытиях проездов во внутренние дворы дворцов (рис. 4.7).

Кроме кессонированных поверхностей цилиндрических сводов, мы встречаем у римлян членение их рядами подпружных арок, с небольшими интервалами. По таким аркам, возведенным по кружалам, укладывались плиты либо непосредственно по аркам, либо в специальные их четверти, как это сделано в Нимфее в Ниме (Nymphee de Nimes).

Из приведенного краткого перечня можно видеть, что Рим дал самое разнообразное использование цилиндрического свода и всех его форм.

23

В средние века применение цилиндрического свода было очень ограниченным. В ранний период романского искусства цилиндрические своды еще применялись для перекрытия средних нефов храмов. На рис. 4.8 показан цилиндрический свод нефа в церкви Динь в Нижних Альпах. Свод построен по

Рис. 4.8. Цилиндрический свод нефа церкви Динь в Нижних Альпах.

возвышенной кривой, пересечен подпружными арками и имеет ясную продольную ось, устремленную к алтарной абсиде.

Ренессанс и позднейшие эпохи возврата к классическим приемам в архитектуре развернули всю программу широкого использования цилиндрического свода, осуществленную в свое время Римом. Часто удлиненные нефы соборов перекрываются кессонированными цилиндрическими сводами, опирающимися либо на столбы с арочными проемами (средний неф собора Петра в Риме), либо на колоннады с архитравами (Казанский собор в Санкт-Петербурге).

Пышные залы дворцов, музеев и других общественных зданий также нередко получают сводчатое цилиндрическое покрытие. Наиболее яркими примерами являются зал Реджиа в Ватикане и зал Биржи в Санкт-Петербурге с ее мощным кессонированным сводом — оба с богатым торцевым освещением. Зеркальная галерея Версаля — самый длинный (70 м) дворцовый зал в мире — и близкая к ней по размерам галерея Аполлона в Лувре имеют боковой свет, достаточный при небольшой глубине в 10 м.

Этот краткий исторический обзор отмечает основные формы и свойства цилиндрического свода и его место в архитектурных композициях.

24

4.1.2. Формы цилиндрического свода

Цилиндрический свод имеет опоры в виде продольных непрерывных стен, на которые равномерно распределен распор свода. Свод имеет бесконечную протяженность и, по существу, не замыкает пространства. В проездах, туннелях и каналах свод может при ограниченной протяженности быть открытым и не иметь замыкающих стен. Во внутренних помещениях необходима торцевая стена, которая дает тот или другой предел протяженности свода и отсекает определенную часть пространства.

Замыкание цилиндрического свода и ограничение перекрываемого им пространства можно осуществить, кроме плоской стены (фиг. 1 рис. 4.9), различными другими архитектурными средствами. Замыкание свода лотком

Рис. 4.9. Различные способы замыкания цилиндрического свода.

(фиг. 2 рис. 4.9) дает невыразительное, вялое решение, без четкой границы цилиндрической поверхности. Только при лотках с двух сторон такое замыкание обладает архитектурной цельностью, но дает уже совсем другой пространственный образ покрытия — в виде лоткового свода (фиг. 2). При квадратном основании применение лотков не оставляет уже от цилиндрической поверхности даже короткого участка, — создается новая форма сомкнутого свода.

Завершение цилиндрического свода абсидой с полукуполом (фиг. 3 рис. 4.9) можно признать самым логичным и ясным решением. Оно является органическим

25

сочетанием двух пространственных форм; арка (изображенная пунктиром) четко отделяет протяженную часть покрытия, цилиндрический свод, от завершающей части — полукупола. Возможны комбинации замыкающей стены с пространственной формой абсиды. Так, на фиг. 4 цилиндрический свод замыкается стеной, нижняя же часть помещения завершена абсидой, арка которой опущена ниже пяты цилиндрического свода. На фиг. 5 пролет абсиды меньше пролета свода, абсида вырезает среднюю часть торцевой стены, а арка ее концентрична кривой свода. В обоих случаях резкость и решительность замыкания свода плоскостью стены смягчены дополнительным объемом абсид. Прямоугольная абсида (фиг. 6) является не менее ясной архитектонической формой завершения цилиндрического свода и его внутреннего пространства. При больших размерах торцевых стен круглая (фиг. 5) и прямоугольная (фиг. 6) абсиды— наиболее рациональные средства для придания устойчивости торцевой стене.

На фиг. 7 и 8 того же рисунка даны два варианта ступенчатого решения торцевой стены. На фиг. 7 нижний объем В выдвинут, и фронтальная стена А, замыкающая цилиндр, стоит на колоннах. На фиг. 8 свод выдвинут за пределы торцевой стены В, поверхность свода увеличена, и удлинена его продольная ось по шелыге. Это создает впечатление увеличенного внутреннего пространства, сообщает сводчатому покрытию доминирующую роль. В этом случае фронтальная стена А должна быть богато остеклена для обильного освещения поверхности свода.

Из всех разнообразных форм и приемов применения цилиндрического свода можно выделить пять основных групп:

1.Короткий цилиндрический свод. Продольная ось его слабо выражена, а при квадратном плане появляются две оси, придающие своду фальшивый характер. Только торцевой свет с одной или двух сторон оправдывает эту форму и придает ей пространственную завершенность.

2.Длинный цилиндрический свод на стенах, со входом с одной торцевой стены. Другой конец свода представляет цель движения и завершается нишей или абсидой с жертвенником, троном или памятником. В данном случае ось

оформлении боковых стен. Желательно осевое симметричное освещение — торцевое, со стороны входа, боковое с двух сторон или верхнее с шелыги свода. Во дворце Ктезифона (рис. 4.2) входной торец был совсем открыт и закрывался занавесью.

3.Длинный цилиндрический свод, но со сквозным проходом в обоих торцах (галереи) и с боковым светом. Односторонний свет уже нарушает осевое равновесие как по различному оформлению стен, так и по неодинаковой освещенности свода.

4.Цилиндрический продолговатый свод опирается с двух сторон на ряды колонн, имея основанием их архитравные перекрытия. Непрерывность архитрава на ритмическом ряде колонн, вместе с протяженной осью свода, создает необычайно четкую, завершенную композицию. Только купол на кольцевом архитраве и колоннах, расположенных по кругу, может дать еще более цельную композицию; в этом случае перед зрителем между колоннами раскрывается пространство во все стороны. Эта старая и прекрасная по богатству форм композиция, однако, мало обработана теоретически. Средний неф Казанского собора представляет удачный пример ее.

5.Последняя архитектурная композиция — цилиндрический свод, опирающийся с одной стороны на стену, а с другой на колоннаду. В этом случае еще резче, чем при одностороннем боковом освещении, выявляется неуравновешенность осевой формы свода. Ввиду этих архитектонических противоречий такой прием композиции встречается довольно редко. В портике капеллы Пацци это впечатление смягчается отсутствием торцевых стен, т. е. открытыми торцами свода.

4.1.3. Цилиндрический свод на распалубках

Пята цилиндрического свода обычно тянется непрерывно. Однако ряд факторов архитектурного характера требует врезки распалубок, разрушающих эту непрерывность. Такими факторами являются архитектурное объединение внутрен-

27

них объемов, перекрытых отдельными сводами, поперечные проходы и световые отверстия в боковых стенах.

Врезку бокового прохода в каменный основной свод мы находим уже за два тысячелетия до нашей эры в Пергамской гробнице (рис. 4.10, фиг. А). Проблема объединения нефов и их освещения распалубками была в основном решена уже римской архитектурой и особенно успешно разработана готикой. В архитектуре ренессанса мы встречаем ряд оригинальных решений с распалубками различных форм. Архитектурно-пространственное объединение

Рис. 4.10. Схемы цилиндрических сводов на распалубках и крестовых сводов.

нескольких объемов, разделенных колоннадами, наиболее полно достигается при распалубках, уничтожающих архитрав и превращающих колоннаду, несущую свод, в аркаду. На рис. 2.11 показана перспектива аркад двора палаццо Канчеллариа в Риме, построенного Браманте (1444—1514) в 1486—1495 гг.; на переднем плане распалубки врезаются в большой цилиндрический свод, боковые галереи перекрыты крестовыми сводами.

Решение свода на аркаде — задача значительно большей трудности, не получившая еще такой глубокой теоретической проработки, как ордера с архитравным покрытием. Форма распалубки, кривизна и глубина врезки в основной свод, соотношение поверхностей распалубки и свода — все это интересные мотивы, дающие широкий простор для свободного и нового формообразования. Но в то же время сложность сочетаний кривых сводчатых поверхностей, линии ребер двойной кривизны, а главное — композиция опорной части свода с несущей колонной относятся к числу труднейших проблем в архитектуре; к тому же здесь возникают вопросы пространственных пропорций —

28

массы свода и его несущих опор-колонн, междустолпия и пролета свода и т. д. Решение таких проблем возможно только на моделях и слепках внутренних объемов, а не на чертеже.

Рис. 4.11. Перспектива аркад двора палаццо Канчеллариа в Риме.

Поверхности основного свода и распалубок могут оставаться гладкими, нерасчлененными, как это изображено на фиг. 1 рис. 4.10, в данном случае на капители колонны будут сходиться только четыре диагональных ребра. При желании подчеркнуть продольную ось основного свода между колоннами параллельно этой оси перекидываются арки, выступающие на поверхности распалубок (фиг. 2 рис. 4.10). Таким образом, получаются четкие аркады, обрамляющие основной свод.

Встречается также и поперечное членение арками основного свода (фиг. 3), которое подчеркивает передачу давления на отдельные точки (колонны). В этом случае на капитель колонны опираются четыре арки, и из углов выходят четыре диагональных ребра. Только готика дает в звездчатом своде большее число ребер на опоре, а именно шестнадцать, из которых четыре основных ребра, четыре диагональных и восемь вспомогательных (фиг. 6).

При равенстве основного и поперечных сводов распалубки сходятся вершинами, образуя крестовые своды по двум направлениям. Фиг. 4 изображает такое сплошное сводчатое покрытие из слившихся крестовых сводов. Край свода у последнего ряда колонны А — В может быть тоже гладким, без бортовой арки, как это сделано в аркаде палаццо Канчеллариа (рис. 4.11), или иметь бортовую арку. Это же сводчатое покрытие может иметь полную сетку профилированных арок, перекинутых по двум направлениям между колоннами (фиг. 5 рис. 4.10), которая нарушает цельность покрытия, разбивая его поверхность на квадратные ячейки.

29

Для понимания всех этих формообразований и для их систематизации необходимы точные геометрические построения распалубок различных форм. К этому мы и переходим.

На рис. 4.12 показан ряд случаев в двух проекциях. В фиг. 1 построена врезка большой распалубки того же радиуса R, что и в основном своде. Ребро распалубки в данном случае лежит в вертикальной плоскости, пересекающей цилиндр под 45° к его оси; АС — его горизонтальная проекция. Ребро имеет эллиптическую кривую сечения цилиндра плоскостью; шелыга распалубки совпадает в вертикальной проекции с шелыгой основного свода.

Если распалубка малого радиуса r (фиг. 2 рис. 4.12), то линия врезки в горизонтальной проекции определяется построением по точкам. Окружность распалубки (в плане) делим на четыре части, точки 1, 2 и 3 переносим на вертикальную проекцию, на разрез основного свода. На пересечении образующих основного свода и распалубки, лежащих на одной высоте, получим в горизонтальной проекции точки 1, 2, 3 и С. Соединяя их плавной кривой, получим горизонтальную проекцию врезки распалубки. В пространстве кривая врезки не будет лежать в одной плоскости (как в предыдущем случае) и будет иметь двойную кривизну.

Большинство схем сводов с распалубками ренессанса имеет ребро одной кривизны с горизонтальной проекцией, в виде прямой линии АС, и распалубки в виде треугольника АСВ (фиг. 4). Задавшись такой горизонтальной проекцией,

30