|
|
|
Средневековая архитектура Западной Европы. Материалы и конструкции 
Всеобщая история архитектуры в 12 томах / Государственный комитет по гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое СССР, Научно-исследовательский институт теории, истории и перспективных проблем советской архитектуры. — Ленинград ; Москва : Издательство литературы по строительству, 1966—1977.
Архитектура Западной Европы. Средние века. Материалы и конструкции
—стр. 637—
1. ТЕХНИЧЕСКОЕ НАСЛЕДСТВО
Средневековые западноевропейские строители получили богатое и разнообразное техническое наследство. Оно состояло из проверенных веками строительных материалов, оправдавших себя конструктивных решений, теоретических представлений и практических правил возведения сооружений.
В числе материалов следует назвать пиленый лес, тесаный камень, кирпич и черепицу, известковый раствор с гидравлическими добавками, бетон и металлы: железо, медь и свинец. Бетон, основной строительный материал императорского Рима, представлял собой смесь известкового раствора с мелким каменным щебнем в соотношении 1:3, уложенную слоями в опалубку с последующим втрамбовыванием слоя заполнителя в слой вяжущего. Применение его сохранилось до X в. В оконных перемычках замка Каркассон (рис. 1) применены бетонные плиты размером 120×30×25 см, отлитые и утрамбованные в деревянных формах. Раствор состоит из гидравлической извести, перемешанной с глинистым песком и толченым кирпичом.
Заполнитель — очень мелкий гранитный щебень.
Характерными для античного Рима архитектурными конструкциями были арка и свод. Исходными композициями дальнейшего развития явились поздняя античная базилика и ротонда.
Вопреки распространенному до сих пор мнению, одним из источников архитектурно-строительных знаний к XI в. оставался Витрувий. Основательное знание Витрувия монахами XI в. очевидно из энциклопедии «О вселенной», составленной в начале IX в. настоятелем Фульдского монастыря Рабаном Мавром и в течение, по крайней мере, четырех последующих столетий многократно переписывавшейся. Она представляла собой переложение аналогичного труда VII в., принадлежавшего перу Исидора Севильского, но с целым рядом дополнений.
Из 22 книг, составляющих это сочинение, Рабан касается строительства в четырех. Формула: «Архитектура состоит из порядка, расположения, эвритмии, соразмерности, благообразия и экономии» у него несколько упрощена: «В сооружениях содержатся три части: расположение, строение и красота». Он определяет расположение как «начертание фундаментов на строительной площадке или на земле», строение — как «соотношение сторон и высоты», красоту — как «привлекательность внешнего вида».
В определении частей зданий Рабан связывает назначение их с филологией термина: «фундамент» со словом «фундус» — основание, дно; базу с сирийским словом, означающим «прочнейший камень»; стены («париэтес») с «парес» — равный, поскольку они должны быть равными по высоте на противоположных частях здания; крышу («тектум») со словом «тегере» — крыть; балку («трабс») с «траверзаре» — класть поперек. При этом он под-
—стр. 638—
черкивает функции каждого элемента: несущие — у фундамента, колонны, базы; ограждающие — у стен и крыши; связывающие — у балки и угла.
1. Бетонные перемычки цитадели Каркассона
В главах о строительных материалах и о конструкциях он дает практические указания: «Камень не может быть сильнее прикреплен к камню, иначе как соединенный известью». «Было древнее правило придавать толщине колонны третью часть ее высоты».
2. АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ СРЕДНЕВЕКОВЬЯ
Уровень архитектурно-строительных знаний XIII в. нашел свое выражение в капитальном энциклопедическом труде библиотекаря и советника французского короля Людовика IX, доминиканского монаха Винцента де Бове «Великое зерцало», состоящем из 83 книг, соединенных в три тома: «Зерцало природное», «Зерцало научное» и «Зерцало историческое». В нем использовано почти 2000 источников, принадлежащих 450 авторам девяти национальностей. Архитектурно-строительному делу посвящены 12 глав книги IX «Зерцала научного». Они составляли по сравнению со всем трудом небольшую, но по содержанию вполне законченную архитектурно-строительную энциклопедию.
«Архитектурная наука, — пишет Винцент [13 гл.], почти текстуально излагая Витрувия, — является знанием, украшенным многими научными дисциплинами и разносторонней образованностью, при помощи которых можно оценивать все дела, совершаемые прочими искусствами». И дальше повторяет, по Витрувию же, какие науки и для чего нужны архитектору. А заканчивается эта глава так: «Архитектура рождается из практики и теории. Практика есть непрерывное упражнение и осуществление на деле, которое выполняется руками. Теория же есть то, что показывает и объясняет расчеты и пропорции возведенных построек».
Ошибочность мнения о несовершенстве знаний средневековых строителей подтверждают и многочисленные факты. Так, про аббата монастыря Сен Бенин (Франция) Вильгельма из Вольпьяно, руководившего строительными работами в начале XI в., хронист сообщает, что «он был образованным во всех искусствах, однако много предавался изучению геометрии и физики». Известный французский архитектор XIII в., принимавший участие в сооружении Реймского собора, Виллар д’Оннекур, от которого сохранился исключительно ценный для изучения строительной техники того времени альбом рисунков (рис. 2), может служить ярким примером того, что строитель его времени был таким же энциклопедистом, как и его древнеримские предшественники.
Автор альбома сообщает, что у него «можно найти большую помощь для самообучения принципам каменной кладки и строительных конструкций», а также познакомиться с методом рисования портретов и черчения, «как тому наставляет геометрия».
В 14-й главе своей энциклопедии, озаглавленной «О разделах архитектуры», Винцент пишет: «Эвритмия состоит в красивой внешности и подобающем виде сочетаемых в единое членов. Это достигается, когда высота сооружения находится в соответствии с шириной и длиной и в общей присущей им соразмерности. Соразмерность есть должное согласие членов и соответствие отдельных частей целого, такое же как в человеческом теле между локтем, ступней, ладонью, пальцами и прочими частями».
В характеристике строительных материалов Винцент делит камни на мягкие, твердые и умеренной твердости. В качестве средства определения прочности он указывает пробу огнем и объясняет явление растрескивания под действием пламени тем, что такие камни «содержат недостаточно влаги и мало землистых частей, но боль-
—стр. 639—
ше воздуха и огня, а именно, охваченные огнем и силой пара пустоты пор (камня) накаляются, выгоняя воздух, и этот жар еще сильнее нагревает их (образует жар себе подобный)». Прочность, морозостойкость и долговечность камня, выдерживающего действие огня, а также и мороза, по мнению Винцента, обусловлены тем, что «в нем смешаны малые количества воздуха и огня, умеренное количество влаги и больше всего землистых частей».
2. Рисунки из альбома Виллара д’Оннекура
1 — «При помощи подпорки этого рода вы можете выпрямить дом, который наклонился на бок. Он перестанет быть тогда нависшим»; 2. а — «Этим способом измеряют ширину реки, не переходя ее»; б — «Этим способом определяют ширину удаленного (недоступного) окна»; 3 — «Вы можете таким образом работать на башне или на доме при помощи лесов небольших размеров»; 4 — «И если вы хотите видеть хорошие легкие стропила для деревянного свода, обратите внимание на это»; 5 — «Так определяют высоту башни»; 6 — «Здесь вы можете видеть один из столбов башни церкви Реймса и один из таковых же между двумя клуатрами»; 7 — «Вот [профили] капелл, ... окон, средников, стрел сводов, двойных арок и щековых арок»; 8 — «Никогда и нигде я не видел башни, подобной башне в Лане»; 9 — Контрфорсы собора в Реймсе; 10 — «На этой странице вы можете видеть наружный фасад капелл церкви Реймса, так же как они [выглядят] от баз до вершины»; 11 — «Вот чертеж капелл церкви Реймса и как они разделены на ярусы»
Винцент различает песок трех видов: овражный (горный), речной и морской. В качестве методов испытания он называет пробы на скрипение в горсти и на загрязнение белой ткани.
—стр. 640—
В главе об извести повторяется проходящее от Витрувия до Рабана требование о белизне, плотности и твердости сырья. Винценту известно, что известняк при обжиге теряет приблизительно третью часть своего первоначального веса. В заключение он излагает античную теорию вяжущего. «Когда поры и пустоты оказываются раскрытыми, они вбирают в себя примесь песка, а высыхая связываются со щебнем и образуют прочную структуру». Переходя к вопросу о составе растворов, он рекомендует на горном песке пропорцию 1:3, на речном и морском — 1:2.
Получение извести-кипелки (окиси кальция) из известняка путем его обжига для удаления из него углекислоты Винцент, повторяя Витрувия, представляет себе, в духе античного учения о четырех началах, как обезвоживание, и считает, что вода составляет ⅓ веса известкового камня. Рекомендуя добавлять к известковым растворам толченые глиняные черепки, он проявляет понимание того, что какое-то содержащееся в этом порошке вещество вступает во взаимодействие с гашеной известью.
3. ПРАВИЛА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ КОНСТРУКЦИЙ
Сохранившиеся от средневековья источники дают основание утверждать, что существовали определенные методы назначения размеров частей сооружений.
Самым важным вопросом общей композиции здания считали, как это видно из документов монастыря Сантьяго де Компостела, охватывающих период 1074—1139 гг., «соразмерность длины, ширины и высоты» — совершенно в духе Витрувия, который писал, что «эвритмия... достигается, когда высота членов сооружения находится в соответствии с их шириной, ширина с длиной и когда, одним словом, все соответствует присущей им соразмерности». Сохранился текст строительных правил Клюнийского ордена, изложенных аббатом монастыря Фарфа в 1049 г. и пересланных затем в Италию. Они содержат данные о размерах различных монастырских построек, характеризующие именно соотношение этих величин. Для спальни оно составляет 60×34×23 фута, для зала отдыха — 90×25×23 фута, для зала проповедей — 50×20×30 футов.
Точно так же по-витрувиевски трактовали композицию такого сложного сооружения, как церковь. «Никакой храм, — писал этот античный автор, — без соразмерности и пропорции не может иметь правильной композиции, если в нем не будет такого же точного членения, как у хорошо сложенного человека». А в охватывающей 1055—1082 гг. хронике бенедиктинского аббатства Сен Трон сообщается, что новая церковь «была построена, как говорится учителями, по величине человеческого тела». Алтарная часть церкви вместе с обходом вокруг алтаря и помещениями для архива рассматривается как соответствующая голове и шее, хор — грудной клетке, обе части главного трансепта — рукам, неф — животу, второй трансепт — как ноги.
Манускрипт по строительному искусству (опубликован в 1843 г. Гоффштадтом в его «Азбуке готической конструкции»), составленный в XV в., но выражающий представления предыдущего столетия, показывает, как глубоко архитектор средних веков интересовался механикой. В нем говорится, например, об определении «заранее прочности столбов, чтобы обеспечить своду возможность выдержать сотрясения от колокольного звона и чтобы найти такую конструкцию каменной кладки, которая своей перевязкой и связью сдержала бы свод прочно и устойчиво, как в церквах, устои которых построены много сотен лет тому назад». Автор констатирует, что «простой крестовый свод, который обычно сооружается для больших пролетов», «какую бы он ни имел дугу и толщину, будет все-таки слишком слабым для того, чтобы оказать сопротивление чрезвычайно большому сотрясению, которое стены испытывают от звука», и говорит, что подпружные арки и нервюры нужны не столько для красоты (которую они все же придают постройке), сколько для передачи сводам (если они правильно выложены, как потом будет указано) «вековечной прочности, какая имеется в стенах». «Иначе ради чего же каменных дел мастера стали бы утруждать себя и особенно усердствовать в том, чтобы при помощи измерения циркулем, все-таки геометрическими средствами получить уверенность как в прямолинейности, так и в (нужной) кривизне линий».
Стремление проникнуть в механику сооружения хорошо отражено в летописях
—стр. 641—
постройки Миланского собора. Протокол от 21 июня 1399 г., излагая разногласия между итальянскими строителями и выписанным из Франции консультантом, сообщает: «Мастера говорят, что все контрфорсы названной церкви крепки и пригодны для несения приходящейся на них (буквально сказано «своей») и даже большей нагрузки по следующим основаниям: потому что брусок нашего мрамора и известняка имеет такую прочность, как два бруска камня названной французской церкви, которую вышеназванный мастер привел в качестве примера».
Этот эпизод дает основание предполагать, что строители XIV в. производили испытание на излом сделанных из данного камня брусочков. Так же могли поступать и с растворами.
Наибольшее внимание, конечно, уделяли опорам свода, применяя обычно два метода определения их толщины. Первый заключался в том, что опоре придавали толщину, равную какой-то доле пролета. Этот прием остался в наследство, по-видимому, от того времени, когда, зная зависимость толщины опор от величины пролета, еще не имели представления о необходимости учитывать еще и профиль арки, не понимали, что распор увеличивается с понижением арки и, наоборот, уменьшается с ее повышением. Это обстоятельство учтено во втором приеме, сводящемся к вписыванию в арку равнобочной трапеции, с верхним основанием, равным боковой стороне. Здесь толщина опоры определяется как проекция бока трапеции на ее нижнее основание. Если один прием господствовал в эпоху применения полуциркульной арки, то другой пришел вместе с появлением арки стрельчатой.
Первый изложен в уже цитированном выше манускрипте, второй — в сочинении, относящемся к XVII в., в книге Дерана «Архитектура сводов» (рис. 3). Однако, как утверждает Виолле ле Дюк, он средневекового происхождения. И в 1669 г. строитель собора св. Павла в Лондоне Христофор Рен, критикуя конструктивные решения собора в Солсбери и Вестминстерского аббатства, подверг разбору правило, изложенное Дераном, именно как традиционное правило готики.
5. Приемы некоторых важных для архитектуры построений из «Немецкой геометрии» Ганса Гёша
1—4 — правильный пятиугольник; 5, 6 — сторона правильного вписанного семиугольника; 7, 8 — правильный восьмиугольник; 9 — длина окружности; 10 — центр дуги окружности
Хорошее представление о том, какими приемами геометрии оперировала средневековая практика, дает небольшая книжка Ганса Гёша «Немецкая геометрия», изданная в 1472 г. «Здесь изложено несколько полезных частей геометрии», — говорит в предисловии автор и приводит решение
—стр. 642—
некоторых важных для строительной практики задач (рис. 5).
Как применяли геометрию в архитектурной практике, показывает альбом Виллара д’Оннекура (рис. 4). Продемонстрировав решение целого ряда архитектурных задач, он в заключение подытоживает: «Все эти фигуры являются геометрическими чертежами». Интереснее всего методы построения арок (рис. 6). Пятичастную арку, «способ вытесывать клинья» которой поясняет Виллар д’Оннекур, он изображает при помощи спирали, построенной так, что диаметр каждого следующего, т. е. меньшего, полувитка меньше диаметра предыдущего на 1/5 диаметра этого большего полувитка. Приведенный чертеж мог выражать два вида арки. Издатель Виллара д’Оннекура Ляссю утверждает, что в качестве центров использовались точки, отстоявшие от пят арки на расстоянии 1/5 пролета. Шуази же пишет о пятичастных арках, центры которых отстояли от пят на 2/5 пролета. Говоря о «способе делать клинья трехчастной арки», Виллар д’Оннекур применяет построение, изображенное на рис. 6, 2.
6. Построение профиля арок у Виллара д’Оннекура
1 — «Этим способом чертят три вида арок при помощи одного раствора циркуля»; 2 — «Этим способом чертят равностороннюю арку и проверяют чертеж наугольника»; 3 — «Таким образом вытесывают арку о пяти точках»
Какое значение в работе архитекторов имели теоретические трактаты, вроде «Немецкой геометрии», можно видеть из предисловия Альбрехта Дюрера к его вышедшему в 1558 г. «Наставлению к измерению при помощи циркуля и линейки плоских линий и всевозможных тел». Изображая способ вычерчивания при помощи циркуля профиля готической колонны (рис. 7), Дюрер снабжает его пояснением: «Наука позволяет различно выделывать колонны, но они должны соответствовать требованиям наибольшей прочности».
4. СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Первое время средневековые архитекторы употребляли готовые части разрушенных временем или специально разбиравшихся на материал зданий. Так добывали колонны, карнизы и прочие части зданий. В постройках романской эпохи встречаются различной формы колонны со следами подрезки или надставки стволов, с разными базами и капителями.
7. Вычерчивание профилей готической колонны по Дюреру
1—7 — шестнадцатилопастные колонны; 8—10 — трехлопастные колонны
На юге Франции до XII столетия бетон римского типа, но ухудшенного качества, применялся в качестве забутки массивных стен и столбов из тесаного камня, а также в пазухах сводов. При массивности стен он позволял экономить тесаный камень, подвоз которого был затруднен. В эпоху средневековья бетон сохранился только в фундаментах в сильно видоизмененной форме бутовой кладки «в сок», т. е. путем погру-
—стр. 643—
женин бута в раствор (рис. 8). Применение блоков из подлинно римского бетона, вроде оконных перемычек в Каркассоне, было редким исключением.
8. Каменное строительство готической эпохи
1 — внутренняя забутка стен «в сок»; 2 — кладка фундамента; 3 — контрфорсы
9. Элементы готической каменной кладки
Основным материалом с XI столетия стал тесаный камень (рис. 8 и 9). Как изменялась величина камней, можно видеть, сравнив соборы Сен Реми в Реймсе, Сен Совёр в Фижаке и собор в Солиньяке, законченные в 1049, 1074 и 1143 гг. Средний размер камней составляет в первом 75×40 см, во втором 70×45 см и в последнем 50×40 см. Несмотря на наличие в центральной части Франции и на западной ветви Пиренейских гор гранита, в XI в. он нашел применение только в замке Каркассон.
Своеобразным музеем различных типов обработки камня с XI по XIV вв. (рис. 10) является Страсбургский собор. На северной стене крипты, сооруженной в XI в., сделана бороздчатая насечка в форме равносторонних треугольников, сложенных в вертикальные полосы. На своде той же крипты — теска «колосом», идущая в вертикальном направлении.
10. Виды лицевой обработки камня
1 — бороздчатая; 2 — сетчатая; 3 — «рыбьим позвоночником», или «колосом»
Примером использования различных пород камня является собор Парижской богоматери. Его фундамент выполнен из бутовых плит («лямбур») толщиной до 1 м и
—стр. 644—
частично из зеленого песчаника («банк вер»). Колонны нефа, диаметром 1,3 м — из тонкого скального плитняка («банк де рош») блоками толщиной 0,5 м. Стеновые и щековые арки, а также нервюры крестовых сводов осуществлены в «белой» и «настоящей» плите («банк блян» и «банк фран») толщиной от 0,3 до 0,35 м. Два четырехгранных столба на стыке нефа с трансептом выложены из плотного известняка («кликар») блоками в 0,4 м высоты. Контрфорсы сделаны из «королевской» плиты («банк руаяль») и «большой» плиты («банк гро») блоками, высота которых составляла 0,7 и 0,65 м. Фасад сооружен из скалы («рош»), лицевые поверхности — из мягкого тонкозернистого известняка («лиэ тандр»), слезники и водостоки, р |
