Если первобытное племя обитало на территории с прохладным климатом или высоко в горах, или в дождливой местности, к жилищу предъявлялись более сложные требования. Человек по ходу эволюции усложнял свои умения в ответ на климатические и природные испытания. Нужда изощряла ум, находчивость, сообразительность, смекалку, практические навыки обработки материалов. Одновременно физически человек становился более слабым, заменяя некоторые свойства, данные ему природой, приспособлениями и изобретениями. Первобытный человек был выносливее, холодоустойчивее, терпеливее современного человека. Но за каждое изобретение он платил утратой физической силы, ухудшением зрения, слабостью пищеварения, снижением устойчивости к инфекциям, болезнями позвоночника.
Итак, в неблагоприятном климате человек строил прочнее и долговечнее. Его жилища уже могли иметь прочную конструкцию. Сначала жилища состояли из опоры и кровли. В теплых странах – плоской, в прохладных – покатой для стекания осадков, в холодных – почти вертикальной (чум). Самые древние стены – из необожженной глины, намазанной на остов. Позже ее стали смешивать с соломой (она играла роль арматуры), навозом (для прочности склеивания). До сих пор существуют засушливые южные страны, где есть сооружения из необожженной глины. Они ежегодно подновляются. Там, где бывали дожди, глину защищали – обмазывали известью, мелом, алебастром, потом минеральными красками. Всем известны украинские хаты-мазанки.
В лесистых географических зонах строили из дерева. И опять это была опора – стены, и перекрытие вверху – балки, которые покрывались кровельным материалом – соломой, дерном, дощечками (лемех), позже – глиняной черепицей.
В разное время или одновременно во многих странах независимо друг от друга придумали делать из глины прямоугольные формы – кирпич-сырец. Из них получались более прочные, плотные и теплые стены. Сначала использовали сырой кирпич прямо в кладку без раствора. Высыхая, он слеживался в монолитную массу. Позже кирпич-сырец стали обжигать. Это было возможно только при достаточном количестве топлива. Первоначальная форма его была в виде широких плит. Так появился керамический кирпич.
Там, где было много камня, древнейшие жилые дома возводились из него. Камень, обтесанный ледником, называется бут. В горах использовали слоистые породы. Их раскалывали и полученные плоские камни клали друг на друга плашмя для устойчивости. И в этих случаях обходились без раствора, тем более что жилища были невысокими. В дальнейшем камни стали скреплять глиняным раствором.
Там, где было достаточно легкообрабатываемого камня (известняк, туф), строили из тесаного камня, иногда без всякого раствора, точно подгоняя камни друг к другу. Вспомним Египет, Грецию, Рим. Во всех старых городах Европы сохранились древние постройки из камня, в том числе крепостные стены и храмы. Все они являлись так называемой стоечно-балочной конструкцией: вертикальные опоры, на них горизонтальные балки, сверху покрытие из различных материалов – кровля.
Простые люди продолжали строить из растительных и подручных материалов.
В Греции кладку из камня осуществляли насухо. В Древнем Риме придумали бетон. Автор неизвестен. Римский бетон представлял собой смесь щебня, извести, песка, пуццолана и вулканического пепла. Стала возможна кладка на растворе. Бетон частично использовался уже при строительстве Колизея. Его можно было заливать в любую форму для построения того или иного сооружения, он был также очень крепким. Самая известная бетонная конструкция, Пантеон, до сих пор является крупнейшим неармированным бетонным сооружением в мире, стоящим уже более двух тысяч лет. Кстати, в Древнем Риме не было слова «бетон». Римляне говорили «opus caementitium».
Римляне также смогли догадаться-сочинить куполообразные постройки. Ведь это не что иное, как вращающаяся арка. А уж арки люди могли устраивать с древнейших времен. Но только благодаря бетону римляне смогли строить купола, делать их просторными и высокими. Упрощенно говоря, конструкция-опора состояла из арок, расположенных по кругу с той или иной частотой, а заполнение – бетон.
Параллельно с этим в землях нынешней России продолжали строить из дерева – хижины, избы, терема, палаты, с приходом христианства – церкви. Первые из них – шатровые, позже – купольные. В жарких странах по-прежнему жили в шалашах, под навесами или вовсе под открытым небом. Как казуистика, известны племена, строившие дома на деревьях, на лодках, на сваях над водой. Некоторые из них сохраняют эти традиции и поныне.
В конце 19 века был изобретен железобетон (бетон, армированный металлическим каркасом) и уже в начале 20 века появились первые здания, построенные из готовых железобетонных элементов.
С 1927 г. применяются шлакобетонные блоки, ускорявшие строительство.
Во 2-й половине 18 в. в России и Англии начала развиваться металлургия. Сначала практиковалось получение чугуна, который все же был хрупким и не пластичным (низкие показатели прочности на изгиб, растяжение и сжатие), а во 2-й половине 19 в. – получение стали путем выжигания углерода из чугуна. Выплавка и прокат стали дали возможность получать разные по свойствам сорта стали, а затем и сплавов. Металл начали активно использовать в строительстве и отделке.
С возникновением потребности в массовой жилищной застройке в СССР стали производить типовые элементы из железобетона – плиты, панели, блоки, крупноразмерные элементы типовых секций.
Современные каркасные конструкции позволяют возводить здания практически любых форм и размеров.
Отдельная тема – московское метро. Обратим внимание лишь на то, что конструкции станций и тоннелей выполнялись в стоечно-балочной или сводчатой системе (для трасс глубокого заложения). Интересна история декоративной отделки московского метро. В ее разработке принимали участие многие известные архитекторы и художники. Знамениты скульптуры, мозаики и витражи станций «Площадь революции», «Павелецкая», «Комсомольская», «Новослободская». Масштабность метрополитена была политическим вопросом (важным как для внутренней, так и для внешней политики). На многих станциях сейчас мы можем видеть отделку в стиле сталинского ар деко. По утвержденному плану все станции должны были отделываться кафельной плиткой. Но в России тогда было 2 завода по ее производству. Для строительства метрополитена этого было явно недостаточно. Строить заводы не было времени – метро сдавалось по опережающему плану. Все боялись гнева Сталина. И тогда было решено использовать мрамор. Были месторождения в Подмосковье, везли мрамор с Урала и из-за границы. Так метро стало еще помпезнее и роскошнее, чем планировалось.
Глава 2. Основные типы конструкций архитектурных сооружений и материалы
2.1. Основные типы архитектурных сооружений
Основные типы архитектурных сооружений по назначению:
– жилища,
– административные и общественные здания (театры, музеи, школы, стадионы, больницы),
– культовые здания,
– фортификационные постройки,
– промышленные постройки,
– транспортные постройки,
– инженерно-технические сооружения (акведуки, мосты, телевизионные башни, плотины и т. д.).
Основные типы архитектурных сооружений по конструкции:
1. Шатровая (шалаш, чум, яранга, шатровые церкви).
2. Стоечно-балочная (русская изба, египетская, греческая и т. д. архитектура вплоть до возникновения Римской империи). Роль стоек-опор могут выполнять колонны, столбы, простенки, их сочетания. К стоечно-балочным конструкциям относятся и фахверковые постройки, возникшие во многих странах независимо друг от друга. Фахверк – это тип зданий, опорами в которых служат вертикальные элементы из дерева, металла, а пространства между ними заполнены другими менее прочными и небольшими элементами. Это могут быть камни, скрепленные раствором и обмазанные глиной, алебастром, известью; камни, чередующиеся с деревянными брусьями, жердями, досками; и даже стекло). Некоторые серии жилой застройки советского времени также имели стоечно-балочную конструкцию: железобетонные опоры и балки на них, заполнение могло выполняться из блоков, кирпичей и пр.
3. Сводчатая (Пантеон в Риме, базилики, византийские храмы, каменные палаты Древней Руси, глубокие станции московского метро).
4. Каркасно-нервюрная (готические постройки). Рациональная каркасно-нервюрная система, основанная на передаче распора сводов через упорные арки – аркбутаны на стоящие вне здания опорные столбы – контрфорсы, позволила перекрывать большие пролеты, максимально облегчить стены и развить пространство интерьера по вертикали (соборы в Париже, Реймсе и Амьене во Франции, Фрайбурге-им-Брайсгау и Кельне в Германии, Кентербери в Великобритании и др.).
