11054

вертикальной осью, наиболее органично сочетается с центрической формой сооружения — квадратной, круглой или многогранной.

Купол дает одинаково совершенные с архитектурной стороны тектоничноорганические композиции во всех случаях, как-то:

а) купол на цилиндрической стене или барабане; б) балдахин — парящий купол, на парусах или распалубках; в) купол на архитраве по колоннам в ротондах.

Как тело вращения, купол имеет параллели всегда в виде кругов, а меридианы

— в виде различных кривых — круговых, эллиптических, параболических и т. д. или составных их частей со сферической или остроконечной шелыгой.

Совершенная архитектурная форма купола является и наилучшей статической пространственной системой, все время развивающейся в новых материалах и побеждающей пространство (пролеты). Начиная с исторических дней чудесного роста флорентийского купола, возводимого Брунеллеско, и до нашей эпохи куполов-оболочек, перекрывающих втрое большие пролеты, увлечение куполом не ослабевает.

Нельзя приступать к анализу основных свойств купольной поверхности и ее декора, не изучив всего многообразия исторических и возможных современных форм. Начнем с исторического развития основных форм и проведем обзор на ярких и типичных примерах прошлого.

Купол возник в Месопотамии. Это был обычный тип глиняного или кирпичного покрытия жилищ в странах Востока, где нет дерева и мало камня. Ассирийский барельеф VIII в. до н. э., найденный Лайярдом в Куюнджике и хранящийся в Британском музее, показывает группу домов, покрытых крышами-куполами, плоскими и возвышенными (фиг. 1 рис. 4.31).

61

Рис. 4.31. Схема купольных сооружений Ассирии и Ирана.

Иранский писатель XII в. Ибн-аль-Балхи описывает существовавшие еще при нем известные три купола казнохранилищ царей ахеменидской династии от Кира до Дария III (559—330 гг. до н. э.) во дворце в Персеполе. Иранские сводчатые покрытия имеют две основные формы.

Первая представляет четырехгранный купол или, точнее, сомкнутый свод, выложенный рядами арок, нормальных к диагоналям плана, со стыковыми швами посередине лотков и с отверстием вверху для дыма (фиг. 3 рис. 4.31). Можно предполагать, что из этого способа кладки развились арочные конические паруса, так называемые тромпы. Только через пять веков, при сассанидской династии (с 226 по 640 г н э) во дворцах Фирусабада и Сарвистана впервые появляются купола на тромпах, перекрывающие квадратное помеще. Таков возвышенный овальный купол атриума во дворце Сарвистана, опирающийся на четыре угловых конических паруса — тромпа (фиг. 2

рис. 4.31).

Купол второго типа имеет форму парусного свода на четырех арках (висячий купол). Целые комплексы домов в городе Кум перекрыты таким способом. Широкое применение получил купол в гробницах, основная форма плана которых — квадрат, редко многоугольник.

62

Купол Софии представляет грандиозную композицию типа балдахина (рис. 4.33). Только гениальные инженеры и одновременно художники могли изобрести такую виртуозную конструкцию. Храм построен в 532 — 537 гг. Вместо массивной (до 1,5 м толщиной) и тяжелой бетонной оболочки римского Пантеона (рис. 4.35), искусные зодчие Софии создали оболочку купола толщиной всего 83 см над окнами и 60 см в шелыге. Купол, первоначально построенный с подъемом в 1/3 диаметра, после разрушения возведен заново между 558 и 562 г. уже полуциркульным, с подъемом в 15 м, при диаметре в 31,5 м. Купол воздвигнут на высоте 41 м от пола, при общей внутренней высоте до шелыги в 56 м. 40 ребер, шириною в 1 м каждое, выступают из поверхности купола, у его основания, на 16 см, кверху этот выступ уменьшается и в шелыге сходит на нет. Для уменьшения веса был применен легкий материал в виде пористого кирпича и туфового камня.

Таковы были достижения византийской архитектуры, обособившееся от исскуства Рима и подчинившейся Востоку. Восточно-византийские системы куполов были непосредственно восприняты покорителями Константинополя Османами, и их влияние распространилось на запад, до Ломбардии.

Когда в 1453 г. Османы взяли Константинополь, султан Мухаммед II приказал архитектору греку Христодулосу выстроить мечеть по образцу Софии. С 1463 по 1471 г. Христодулос строит первую мечеть Мехмедие, с куполом, подобным софийскому, но на четырех свободно стоящих столбах. Следующие мечети сооружает знаменитый архитектор Синан (1489 — 1578). Венцом своей деятельности сам Синан считал мечеть Селимие, построенную в 1 5 6 7 — 1574 гг. (рис. 4 .34). Здесь центральное пространство перекрыто одним мощным куполом того же пролета, что и в Софии, той же смелой конструкции; однако Синан поставил купол на восьми опорах, значительно уменьшив их размеры.

64

пользовав архитектурные формы и строительные приемы Греции, Египта и Малой Азии, Рим положил начало новой эпохе своей архитектуры.

В термах и круглых храмах купола начали применяться уже в I веке до н. э. К немногим сохранившимся до наших дней памятникам надо отнести конические купола бань в Помпеях, из эпохи Августа (30 г. до н. э. — 14 г. н. э.), круглый купол храм Весты сохранившийся в Риме на берегу Тибра.

В редкой сохранности дошел до нас римский Пантеон, храм «всех богов», построенный полководцем Агриппой (зятем Августа) в 27 г. до н. э. Купол Пантеона, достигший столь грандиозных размеров, остался и до настоящих дней непревзойденным каменным куполом. Тяжелый литой бетонный купол диаметром в 43,4 (41,65) м оперт на массивный цилиндр, образуя как бы полную сферу, прообраз вселенной (рис. 4.35). Пантеон — замечательный памятник архитектуры и инженерного искусства. Надо отметить, что этот лучший образец римской техники остается почти единственным из известных куполов, не имеющих трещин. При общей высоте в 42,75 м, почти равной диаметру, купол образует один монолит с могучими стенами толщиною в 6 м.

Не отличаясь смелостью конструкции, массивная купольная оболочка имеет толщину 1,2 м вверху и 1,8 м внизу и построена по римскому методу кирпичного каркаса с бетонным заполнением. Ребристо-сетчатый кирпичный

65

кессонный каркас имеет, по-видимому толщину, равную глубине кессонов, а именно внизу 80 см и вверху 60 см. 28 меридианных ребер имеют ширину внизу 1 м, а четыре кольца (параллели)— ширину от 0,87 до 0,84 м. Кессоны расположены

впять горизонтальных рядов, по 28 в каждом ряду; размеры их: внизу 4x4, вверху 2,5 х 2,5 м. Римлянам была чужда мысль скрывать внешний облик купол под крышей. Раньше одетый черепицей прямо по бетону, купол теперь покрыт свинцом.

Реставрируя его монументальную сферу, император Адриан, который сам был хорошим архитектором, дал ряд новых легких, но сложных форм куполов. С 127 по 134 г. Адриан строит себе виллу в Тиволи, где располагает два купольных зала. Купол (рис. 4.36), в парадной, который имеет совершенно новую форму (фиг. 3 рис. 4.45) и, несмотря на свои малые размеры, представляет большой интерес. В сферическую поверхность купола врезаются восемь вздутых ложкообразных распалубок. Ребра между ними опираются на восемь колонн, поставленных в углах восьмиугольного помещения (на рис. 4.36 колонн нет, и видны только висящие пятовые камни и базы). В данном решении перед нами чистая форма купольного балдахина, опирающегося на приставные колонны (см. схему рис. 4.46) и в то же время новая форма ребристого зонтичного купола.

ВIII и IV веках н. э. римская архитектура дает ряд малых куполов в гробницах, мавзолеях и баптистериях времен Константина. Назовем наиболее известные: 1) купол гробницы фамилии Тоссия в Тиволи, III век н. э., диаметром Б 12,45 м; 2) купол монумента на Пренестинской дороге, тоже III века, диаметром 13,75 м; 3) купол мавзолея Диоклетиана в Спалато, конца III века, диаметром в 13,5 м и, наконец, 4) последнее монументальное произведение римской архитектуры-мавзолей Констанцы, дочери Константина, сооруженный

вконце IV века с куполом диаметром в 11,5 м.

66

В последующие годы первого тысячелетия и в романский период, до XI—XII веков, мы наблюдаем преемственное повторение описанных выше купольных систем, но в более скромных размерах.

Готика исключительно бедна центрическими зданиями, и купол представляет здесь редкое явление. В полигональном храме св. Гереона в Кёльне, построенном в 1219—1227 гг., ясно видны черты античного центрического здания. Десятигранный план купольной части храма с нишами очень близок по рисунку к плану античной Минервы Медика (см. рис 4.37). Купол имеет характер зонтичного свода, с сильно выступающими ребрами и вздутыми распалубками, доходящими до шелыги.

Наконец, назовем знаменитый флорентийский собор Санта Мариа дель Фьоре с его знаменитым куполом, построенным Брунеллеско. Флорентийцы требовали от Брунеллеско создания еще невиданного в то время купола и действительно получили его. Гигантская масса купола, диаметром в 42 м (41,976 м по Дурму), была поднята на высоту 53 м при общей высоте до шелыги в 88 м. Мощное восьмигранное основание с четырьмя неудачными глухими, тяжелыми гранями (рис. 4.38), построенное предшественниками Брунеллеско, предопределяло уже форму купола в виде восьмигранного сомкнутого свода. Брунеллеско дал своду красивую возвышенную кривую, радиусом в 37 м, которая уменьшила распор и облегчила возведение купола без кружал. Купол спроектирован из двух взаимно связанных меридианными ребрами оболочек, образующих облегченный пустотами свод. Однако внутренняя оболочка имеет внизу толщину 2,4 м, вверху 2,1 м, тогда как наружная оболочка много тоньше

67

— всего 0,6 м. Между ними имеется пустота в 1,2 м, и вся толщина купола внизу равна: 2 , 4 + 1 , 2 +0,6 = 4,4 м. Таким образом внешняя оболочка вчетверо тоньше нижней и поэтому является не основным конструктивным элементом, а слоем, защитным от атмосферных осадков и придающим куполу дополнительную жесткость. Ввиду этого купол не может быть назван двойным в смысле совместной статической работы двух оболочек.

Восемь угловых сплошных ребер, соединяющих оболочки, составляют основной каркас. Плоские цилиндрические лотки свода укреплены, для предотвращения изгиба во внутрь, дополнительными ребрами, по два на каждую грань свода.

Какие элементы прошлого повторил Брунеллеско, и в чем его заслуга? Система двойного купола также была до известной степени намечена во флорентийском баптистерии и на сто лет раньше, в 1304—1316 гг., разработана значительно полнее в мавзолее султана Мухаммеда (рис. 4.32).

Рис. 4.38. Флорентийский собор. Внешний вид, разрез и план.

Использование достижений современного ему строительного искусства не умаляет заслуг Брунеллеско, — они значительны с технической стороны. Впервые купол воздвигнут на такой большой высоте. Конструктивные достижения Брунеллеско также велики. Восьмигранный купол значительно сложнее в выполнении, чем сфера Пантеона. Брунеллеско учел прогиб цилиндрических лотков свода и хорошо укрепил их, кроме меридианных ребер, еще девятью

68

рядами горизонтальных колец. Возведение купола без кружал вызвало восторг флорентийцев. Это первый дерзкий опыт, расчистивший путь для более совершенного купола собора Петра в Риме.

Через сто с лишком лет над Римом появляется силуэт другого колосса ренессанса — купола собора Петра, построенной проекту Микельанджело, после его смерти, архитектором Джакделла Порта (1541 —1604). Купол Петра был также создан для того, чтобы быть видимым и доминировать в городском ансамбле Рима, как купол Брунеллеско во Флоренции.

В отличие от флорентийского, купол Петра водружен на смелые подпружные арки, пролетом в 23 м, и на паруса. Диаметр купола Петра превосходит диаметр флорентийского купола на 0,62 м и достигает 42,593 м. Купол Петра вознесен на значительно большую высоту — от пола до основания 75 м (у флорентийского 53 м), до фонаря 105 м (у флорентийского 88 м). Купол Петра имеет, так же как флорентийский купол, возвышенную форму, однако образующая кривая его внутренней оболочки очерчена радиусом только в 25 м, во флорентийском же куполе — радиусом в 37 м. Высота внутреннего купола собора Петра при этом равна 26,5 м, т. е. около 1,25r (где r = 21,3 м); следовательно, его стрела подъема превышает радиус на одну четверть его длины, тогда как высота флорентийского купола в полтора раза больше радиуса (1,5r). Конструкция повторяет приемы флорентийского купола и не дает новых достижений. В силу меньшего, чем у Брунеллеско, подъема, ребра купола возводились по кружалам. Работа шла увереннее, поскольку уже был готовый образец, и осуществлена в очень короткий срок— в 22 месяца (с 1588 по 1590 г.), тогда как на сооружение флорентийского купола ушло 16 лет.

К сожалению, купол Петра, как и большинство куполов ренессанса, имеет трещины. Железные связи, заложенные внутри основания купола, лопнули. Причиной трещин является слабость стен барабана, имеющих толщину всего в 3,3 м, при громадном весе купола в 55 тыс. т. Флорентийский купол имеет толщину барабана 5 м, а Пантеон — 6 м.

Купол собора Петра, это совершеннейшее произведение ренессанса, оставался непревзойденным в позднейшие эпохи как по величине, так и по

69

красоте формы. Только конструктивная проблема каменного купола в течение веков получила все лучшие решения и через два с лишком столетия, к концу XVIII века, достигла значительного технического совершенства в куполе Пантеона в Париже.

Купол парижского Пантеона, построенный по проекту Жака Суффло (1713—1781) его учеником и сотрудником Жаном Ронделе (1743 — 1829), представляет последнее, самое совершенное произведение периода каменной техники. В конструкции купола использованы лучшие строительные приемы мастеров готики и наряду с этим проявлены смелость и изобретательность ученых зодчих XVIII века. Суффло-Ронделе сделали попытку рационализировать каменную конструкцию купола всеми средствами технической науки и довести ее до предела облегчения и уменьшения толщины. Это была последняя блестящая работа в области научно обоснованного архитектурного проектирований каменного строительства.

Покрытие Пантеона состоит из трех каменных самостоятельных куполов: нижнего — кессонированного, с большим отверстием в шелыге, среднего — возвышенной формы, в виде параболоида, несущего фонарь и служащего экраном для живописи, и самого легкого, ненагруженного, — наружного. Конструкция и толщина последнего изумительны. Купол этот имеет диаметр в 22,4 м и выложен из тесаного легкого камня объемным весом 1 8 0 0 — 2000 кг/м3. Толщина каменной купольной оболочки — 70 см внизу и 40 см вверху. Для уменьшения веса в толще оболочки купола сделали впадины в виде четырех горизонтальных кольцевых рядов ниш (см. приложение №1). Ширина ниш вдвое более ширины ребер, глубина их половина толщины купола, т. е. внизу 35 см, вверху 20 см; таким образом, купол облегчен нишами на 30 %. Каменная кладка этого купола непосредственно образует его внешнюю архитектурную форму, если не считать слоя свинца, защищающего его от атмосферных осадков.

С начала XIX в. в практику проектирования архитектурных сооружений постепенно проникают научно-технические знания и новые материалы. Еще не был закончен Пантеон Суффло, как в 1811 г. в Париже, над зданием зернового

70