Рома Агравал - Built. Неизвестные истории известных зданий [litres]

Все считали, что это единственный способ построить купол. Но Брунеллески был не согласен. Он представил комитету модель шириной 2 м и высотой почти 4 м из 5000 кирпичей, которую, по его словам, он построил за месяц без использования опоры. К его заявлению отнеслись скептически, тем более что он отказался рассказать, как ему это удалось.

Судьи, которым поручили выбрать проект купола, настойчиво просили архитектора раскрыть свой метод, но Брунеллески отказался. На одном из собраний с судьями, где присутствовало несколько экспертов, которые тоже представили свои проекты, он попросил принести в зал яйцо. Если кто-либо из его противников сможет поставить яйцо вертикально на кончик, заявил он, то он станет победителем. Один за другим конкурсанты предпринимали попытки сделать это, и у них ничего не вышло. Тогда Брунеллески постучал яйцом по столу, слегка надломив скорлупу на кончике, и поставил его вертикально на стол. Остальные возразили, что так мог сделать любой, если бы знал, что можно ломать скорлупу, а он ответил: «Да, и то же самое вы сказали бы, если бы я рассказал, как собираюсь построить купол». Контракт достался ему – хотя, возможно, только потому, что других практических решений было мало. (Один человек даже предложил наполнить собор землей, чтобы поддерживать купол во время строительства. После возведения купола землю убрали бы мальчишки, чтобы достать монеты, которые в нее нарочно положили.)

Я ездила во Флоренцию, когда изучала физику. Понте-Веккьо, колокольня Джотто, баптистерий Сан-Джованни и Санта-Феличита – словно экспонаты музея на открытом воздухе, посвященного инженерии Средневековья и раннего Возрождения. Дуомо , как с любовью называют городской собор, – одна из доминант в архитектуре города. Я немного постояла снаружи, словно впитывая все это: аккуратную симметрию трех дверных проемов, разделенных четырьмя высокими колоннами (и еще двумя наверху), и ряд весьма замысловатых изображений Марии и апостолов под самым большим окном из розового стекла. Круги, стрельчатые арки, треугольники и прямоугольники, цветные полосы из камня – все это сложилось вместе в приятный геометрический хаос. Наконец я вошла в собор, и мой взгляд сразу же приковал свод купола, парящий высоко надо мной.

Его основание представляет собой восьмиугольник, и на каждой его грани круглый витраж, сквозь который проникает свет. Еще больше света льется внутрь через окулус на вершине купола. Над витражами располагаются великолепные фрески, на которых изображены картины Страшного суда: хоры ангелов, святые и олицетворения добродетелей борются за внимание в слоях окрашенного облака. Все это прекрасно, но моему внутреннему ученому хотелось узнать, как все устроено, увидеть строение купола за красивой отделкой.

Скелет Дуомо, скрытый между двумя слоями кирпичной кладки, – это инновация Брунеллески

Лучший вид на купол открывается с колокольни Джотто, которая стоит на площади у западного угла собора. 414 ступенек проверили меня на прочность, и наконец я оказалась на вершине, глядя на терракотовые черепичные своды и белые ребра, придающие куполу форму. Подходящее место для того, чтобы насладиться захватывающим зрелищем и восхититься гением Брунеллески. На мой взгляд, нестандартное мышление Брунеллески в сочетании со смелым его воплощением представляют ценность для современной инженерии. Именно мышление вне общепринятых традиций и способность представлять себе «невозможное» двигают инженерию вперед.

Брунеллески изобразил ребра на характерных подробных чертежах. Ребра сложены из камня, и они выполняют функцию арок, опирающихся на восемь углов купольного отверстия. Эти арки поддерживали грани восьмиугольного купола. Между основными восемью каменными ребрами располагались еще шестнадцать для сопротивления силе ветра. Снаружи их не видно, потому что Брунеллески спрятал их в пространстве между слоями кирпичной кладки. Создав это пространство, он смог не только спрятать вспомогательные ребра, но и сократить вес купола в два раза по сравнению с тем, сколько он весил бы, если бы был сплошным. Благодаря такой облегченной конструкции купол удалось построить без опоры.

Брунеллески вернулся к основам. Кирпичные конструкции обычно выкладывают слоями: слой кирпича, затем слой раствора, снова слой кирпича и т. д. Представьте обычную садовую стену, и принцип будет понятен. А теперь предположим, что стена должна быть наклонной (это маловероятно, конечно, но вы уж потерпите меня немного). Тогда перед нами встает проблема: так как стена наклонная, то чем она выше и тяжелее, тем больше опасность того, что она не выдержит и треснет. Раствор обычно слабее кирпича, так что, скорее всего, разлом произойдет в слое раствора.

Чтобы этого не произошло, Брунеллески попросил каменщиков сделать что-то, чего они никогда раньше не делали. Он велел им положить три кирпича по горизонтали, а затем класть кирпичи по вертикали, как книжные корешки, с каждой стороны горизонтальной группы. Следующим слоем шли три кирпича по горизонтали, а затем кирпичи по вертикали с каждой стороны. Это была очень кропотливая работа: заложить нужно было четыре миллиона кирпичей, и рабочие терпеливо ждали, когда на одном слое высохнет раствор, прежде чем приступать к следующему. Кирпичи складывались в узор «елочкой», который так называется потому, что напоминает расположение ветвей у ели. Как инженер я восхищаюсь этой идеей и ее простотой. Поскольку сплошные слои раствора могли дать слабину, Брунеллески придумал разделять их вертикальными кирпичами, благодаря чему изогнутая стена гораздо крепче.

Укладка кирпичей «елочкой», в которой вертикальные кирпичи усиливают стену

Такой же инновационный метод лег в основу проекта «Осколка». При проектировании его сердцевины команда инженеров, с которой я работала, придумала уникальный способ ее сооружения. Чтобы сэкономить время, мы решили работать сразу в двух направлениях: копать вниз и закладывать фундамент и одновременно строить вверх. Обычно для закладки фундамента выкапывают огромную яму, а ее стены строят из бетона или стали. Сваи – длинные бетонные колонны – забивают на дно ямы. Они будут поддерживать будущее здание. Потом на каждый этаж фундамента заливают бетонные плиты, пока не дойдут до первого этажа. Только после этого можно начинать строить над землей.

Но мы сделали нечто беспрецедентное. Мы попросили установить сваи на первом этаже, а огромные стальные колонны погрузить в сваи. Сначала построили плиту первого этажа с гигантским отверстием. Через это отверстие рабочие получили доступ к почве, а затем землекопы убрали землю, чтобы открыть бетонные сваи со стальными колоннами внутри. Пока они продолжали копать вниз, к открывшимся стальным колоннам присоединили специальное устройство, которое позволило построить бетонную сердцевину.