II. Арка. Свод. Купол
Книга вторая, повествующая о том, как сделать прочным потолок из небольших камней

Секреты арки

С тех пор, как люди отказались от шалашей и вигвамов и начали возводить дома с вертикальными стенами, вопрос, как сделать над ними крышу и потолок, стал главным в зодчестве. Перекрыть помещение деревянными балками – самое простое и эффективное решение, но только в том случае, когда будущие балки – большие и стройные деревья – растут в вашей местности, а вас при этом мало интересует, что будет со зданием лет через сто. Горизонтальные перекрытия из камня, если не делать их слишком длинными, могут служить тысячелетиями, рассказывая потомкам о богатстве и могуществе заказчика, будь то царь или доблестные жители демократического полиса. Но, чтобы построить такое сооружение, нужно найти подходящую каменоломню, вырубить балки огромных размеров и, демонстрируя незаурядную изобретательность, доставить их к месту строительства. Монтаж подобных зданий требовал применения сложных механизмов – подъемных кранов, похожих на современные, только с мускульной силой вместо моторов. Кстати, об этом редко пишут, но с финансовыми ограничениями заказчики вынуждены были считаться и в древние времена. Витрувий, например, весело рассказывает, как тщеславный подрядчик попробовал изобрести собственный способ доставки каменных балок, при котором буксирные тросы предварительно наматывались на них, как на гигантские катушки. Поскольку в процессе движения влекомые лошадьми и мулами канаты разматывались неравномерно, снабженные с торцов колесами балки все время сворачивали с пути и их приходилось откатывать назад. Таким образом, новаторский метод транспортировки поглотил все выделенные на строительство средства.

На протяжении многих веков люди искали способ делать горизонтальные перекрытия примерно так же, как строят стены, – из отдельных небольших камней. В основном строили ложные арки и своды (конечно, это теперь понятно, что они были «ложными»). Приемы были разными, но суть одна: камни каждого вышележащего слоя постепенно сдвигались, нависая над перекрываемым пространством, пока не упирались в такие же, выдвинутые с противоположной стороны. От падения их удерживал собственный вес и вес уложенных сверху камней. Верхний ряд мог и не смыкаться, тогда над оставшимся пролетом помещалась небольшая плита или две под углом, как в карточном домике. Так устроены, например, ходы в египетских пирамидах.

Рис. 2.1. Церемониальная арка. IX век. Лабна, Юкатан, Мексика^[33]

Особенно эффективно данный способ работал в круглых в плане сооружениях. Каждый нависающий над предыдущим ряд кладки замыкался в кольцо. Уложенные по кругу камни плотно упирались друг в друга боковыми гранями и уже не могли упасть.

Быть может, именно эта конструкция навела какого-то древнего гения на мысль о создании настоящей арки, где камни, располагаясь по дуге, плотно упирались бы друг в друга. Для этого достаточно было сделать их трапециевидными (или оставить прямоугольными, но применить клиновидные швы со связующим раствором).

Использование арки с такой «классической» геометрией давало сразу несколько преимуществ. Прежде всего, стало гораздо проще изготавливать и доставлять материалы на стройплощадку. Но главное приобретение было в другом.

Рис. 2.2. Структура арочной конструкции^[34]

Во-первых, камень или кирпич работали теперь не на изгиб, к чему они очень плохо приспособлены, а на сжатие, где их ресурс почти бесконечен. Это давало возможность перекрывать значительно бо́льшие пространства.

Рис. 2.3. Амфитеатр. I век. Пула, Хорватия^[35]

Во-вторых, арка просто красива. В ней есть естественная грация, как в выгнутой спине царственного животного или в изгибе змеи. «Serpens immenses sinuatur in arcus» («Змея огромная согнулась дугой») – это пример из латинско-русского словаря. Словом arcus в латыни зовется немало вещей, породненных схожестью формы. Арка радостна, как радуга, упруга, как лук для стрельбы, величава, как излучина реки. Кстати, славянский корень «лук» также используется в русскоязычной архитектурной терминологии. Лучковый фронтон назван так из-за сходства его очертаний с древним стрелковым оружием.

Рис. 2.4. Доминиканский костел. Архитекторы Ян де Витте, Мартин Урбаник, Антон Осинский, Себастьян Фесингер. Строительство начато в 1749 г. Львов, Украина^[36]

В отличие от балки, арка не лежит пассивно, она работает и наглядно это демонстрирует: опирается пятой, принимает вес через пазухи. При этом конструкция арки показательно логична и способна держать вес лишь будучи полностью собранной. Ее выкладывают по кружалам – деревянным формам-подпоркам, и только после установки сверху последнего, замкового, камня она становится собственно аркой. Нельзя убрать ни один фрагмент, чтобы она не рухнула. Сам термин «замковый» (то есть замыкающий) камень говорит об арке как о законченной части целого сооружения, создающейся не одномоментно и обладающей собственной скрытой механикой. Когда арку начинают ценить как самостоятельный художественный элемент, замковый камень, как геральдический щит – герб каменной кладки, выделяют на фасаде, подчеркивая принцип ее работы. Там, где арка рассматривается только как конструкция или как изогнутая архитравная балка, данная деталь прячется среди себе подобных.

Арка выразительна, ее форма может быть инструментом в руках творца – архитектора. Циркульная, то есть просто полукруглая, унаследовала всю символику круга – совершенной фигуры. Например, в эпоху Возрождения это зримый образ ясности, покоя и застывшего в вечности времени. Стрельчатая арка, непременный атрибут готики, зовет наш дух к небесам, к Высшим силам. Подковообразная, конструктивно слегка алогичная арка повествует об изощренной, полной презрения к земной материи мистике суфийского ислама. Это весьма популярные и слегка приевшиеся примеры, но они верны, как любая банальность.

Рис. 2.5. Окно средневекового жилого дома. XV–XVI века. Трогир, Хорватия^[37]

Рис. 2.6. Мескита (соборная мечеть). Арка над входом. VIII–X века. Кордова, Испания^[38]

Далекие от интереса к искусствознанию люди тоже ценят арку, но по-своему, как знак приобщенности к старине и к высокой культуре. Например, арочный проем из гипсокартона, ведущий из тесной прихожей в кухню-гостиную, – частый элемент оформления современных квартир.

Рис. 2.7. Собор Святого Георгия. Западный портал. 1230-е гг. Юрьев-Польский, Россия^[39]

Наверное, потому, что арка по-своему антропоморфна, в нее приятно проходить: над головой она повыше; там, где плечи, пониже. Арка вообще умеет зазывать. Трудно представить перспективный портал собора – безразлично, русского православного или европейского католического, – какой-либо еще формы, кроме арочной. А может быть, это действует генетическая память о наших первобытных предках – обитателях пещер? Ведь и сама природа обычно оформляет вход в пещеру как монолитную каменную «арку».

Даже главный конструктивный недостаток арки – боковой распор – талантливый архитектор может обратить в достоинство. Арка, в принципе, готова держать огромный вес, но «лапы» ее стремятся разъехаться. Чтобы работать, она должна упираться во что-то с боков. Это, в глазах понимающего, придает интригу конструкции здания. Скажем, арки подпирают друг друга в аркаде, и лишь крайние должны найти опору извне. А если замкнуть такую аркаду в кольцо, как, например, в Колизее, то и этого не понадобится. В противном случае надо делать толстые стены, устойчивые не только в вертикальном, но и в горизонтальном направлении. Или вообще применять специальные подпирающие конструкции, о чем мы поговорим позднее.

Рис. 2.8. Древнеримский акведук. I век (предположительно). Сеговия, Испания^[40]

Наконец, самое ценное свойство арки: она может применяться в архитектуре не только как самостоятельная конструкция, обрамляющая проемы или поддерживающая мосты и акведуки. Умеющий выложить арку может построить и свод, то есть перекрыть каменной кладкой большое пространство. А это уже не просто новая несущая конструкция, это новая философия зодчества.

Рис. 2.9. Башня ансамбля городского собора. XII–XIV века. Пиза, Италия^[41]

Арки собираются в свод

Мы привыкли жить под открытым небом. В том смысле, что ясной ночью, подняв голову кверху, мы устремляем свой взгляд в бесконечность, в черную пустоту между звездами, понимая, что и она – лишь малая часть того, что постигает рассудок, а за ней таится еще что-то, рассудком непостижимое. Мы ничтожно малы, затеряны в бесконечном пространстве; мы можем познать лишь пределы, откуда к нам уже успел добраться свет, хотя догадываемся, что за ними есть что-то еще. Все это внушает трепет.

Мир людей прошлого был более уютным, по крайней мере надежно защищенным сверху. Небо древних египтян – это богиня Нут, дама модельных пропорций, нависшая над землей в неудобной позе, чтобы регулярно поглощать и заново рождать светила. А люди Античности (как принято считать, Аристотель и Птолемей) выяснили, что живут под сводами хрустальных сфер, и это знание передавалось из века в век, покуда свет разума не стал ярче костров инквизиции.

Рис. 2.10. Сценография системы Коперника. Офорт с ручной раскраской. 1661 г.^[42]

Впрочем, и в тех случаях, когда мнение науки вообще никого не интересовало, человечество не обходилось без представлений о защите сверху. Если не работала космология, на помощь приходил тонкий мир. Отдельная благочестивая страна могла оказаться, например, под незримым Покровом Богородицы или под сенью Града Божьего.

У всех подобных конструкций небесного покровительства есть нечто общее, а именно форма. С хрустальными сферами это само собой понятно, однако и полотно Покрова трудно представить плоским: оно должно вздуваться, как парус, готовый скрыть под собой всё Творение Господа, защитить его от зла и сделать уютным для обитателей.

Архитектура тоже призвана оберегать, и в этом смысле здание часто становится уменьшенной моделью Вселенной, опекаемой высшими силами, поэтому очертания перекрытий могут иметь в таких случаях важное символическое значение. Уже знакомое нам словосочетание «стоечнобалочная система» звучит крайне сухо и казенно, как цитата из технологической карты, а не термин искусствоведов. Так же сухо и скучно будут выглядеть простые плоские потолки, если цель – построить место собрания благородных мужей или храм, оказавшись в котором верующие должны почувствовать себя в горнем мире. Тут требуется нечто более возвышенное и при этом «обнимающее» и «покрывающее». Иными словами, нужен свод или купол – подобие неба.

Рис. 2.11. Икона Покров Пресвятой Богородицы из Зверин-Покровского монастыря в Новгороде. 1399 г.^[43]

Хотя и древние египтяне, и древние греки, не говоря уже об этрусках, ассимилированных римлянами (и потому так и не ставших «древними»), умели строить арки и своды, они не случайно использовали их только в скромных утилитарных постройках. Лишь когда гражданам Рима понадобилось собираться вместе не под открытым небом – на площадях, стадионах и вокруг храмов, – а в закрытых помещениях (в том числе в термах – скорее клубах, чем банях), искусство возводить своды стало стремительно развиваться, а статус пространств, перекрытых ими, возвысился до сакрального.

Однако вернемся к земным проблемам, точнее – к борьбе с притяжением нашей планеты. Среди прохаживающихся от стены к стене туристов, разглядывающих знаменитые архитектурные сооружения, порой встречаются необычные фотографы, которые снимают не только общие виды, а также себя или членов семьи на прославленном фоне. Они зачем-то кладут дорогую технику на пол, объективами кверху, включают автоспуск и отходят, чтобы не оказаться в кадре. В таком положении фотоаппарат сам идеально справляется с трудной задачей – запечатлеть при любом, даже сумеречном, освещении конструкции перекрытий, то есть, как правило, своды и купола. Скорее всего, такие фотографы – люди, понимающие архитектуру и знающие, что одним из ценнейших удовольствий при знакомстве с памятником является возможность понять, как, по задумке зодчего, работают его несущие конструкции.

В сущности, в большинстве исторически значимых зданий, по крайней мере там, где не используется ни стоечно-балочная система, ни современный железобетон, такие конструкции складываются из множества арок, целых или выложенных частично и образующих своды. Своды бывают разной конфигурации, но базовых элементов всего несколько. Это своеобразная архитектурная азбука, из которой можно составить отдельные слова и целые осмысленные фразы.

Рис. 2.12. Изготовление свода по кружалам в Древнем Риме^[44]

Если взять известное, как говорили в старину, количество арок и приставить их друг к другу, то получится простой цилиндрический свод: будто полый цилиндр разрезали вдоль, а части уложили плашмя. Такой свод можно сделать сколь угодно длинным. Абсолютный пример – тоннели метро; правда, в этом случае их художественная ценность так же стремится к нулю, как их длина – к бесконечности.

Впрочем, со времен Римской империи цилиндрический свод прекрасно служит в зданиях как художественный элемент, особенно там, где нужно выделить ось композиции. Скажем, вы вошли в тронный зал, чтобы торжественно прошествовать и припасть к стопам восседающего у противоположной стены монарха. Или нужно, чтобы в плане храма отчетливо читался христианский крест. Именно «тоннельная» форма лучше всего задаст направление шагам или взгляду.

Однако главное достоинство цилиндрического свода в том, что он буквально содержит в себе элементы других, более сложных конструкций. Зодчие как бы «вычленяют», вырезают их из него, чтобы составить собственные изощренные композиции.

Представим себе, что мы вложили два коротких цилиндрических свода один в другой крест-накрест, так, чтобы они «прорезали» друг друга, образуя в плане квадрат. В результате мы получим восемь деталей: четыре – похожие на раздувшиеся с боков треугольники, поставленные вертикально, но с оттянутыми книзу верхушками; четыре – треугольники с вогнутыми краями, положенные горизонтально, но с загнутыми вниз, как у женской косынки, углами (словесные описания получаются сложными, но сами фигуры простые). Поскольку детали вырезаны из свода, они, несмотря на то что сложены из отдельных камней, могут работать как несущие конструкции, правда, не самостоятельно, а в составе общей системы.

Рис. 2.13. Условная схема сложения сомкнутого, крещатого и крестового сводов из фрагментов цилиндрического^[45]

Если мы уберем из двух скрещенных сводов «косынки» (их называют распалубками) и оставим четыре нижних треугольника (эти детали именуются лотками), то получим квадратный в плане свод, похожий на тюбетейку. Он называется сомкнутым или монастырским. Такой свод должен стоять на сплошных стенах; конечно, в них можно прорезать арочные проемы. В принципе, данной конструкции уже достаточно, чтобы построить скромную бесстолпную церковь: нужно лишь разместить сверху декоративную главку с крестом, а с востока пристроить полукруглое сооружение – абсиду, в которой разместится алтарная часть.

Рис. 2.14. Спасо-Преображенский собор. Архитектор Григорий Фёдоров. 1713 г. Углич, Россия^[46]

Лотки можно использовать и по-другому: замкнуть, например, ими с торцов полуциркульный свод, чтобы зрительно сделать перекрываемое помещение не столь вытянутым вдоль одной из осей и композиционно подчеркнуть значимость центра зала.

Четыре другие детали – распалубки – особенно важны в истории архитектуры. Во-первых, их можно врезать сверху в цилиндрический свод большего диаметра, тогда получится что-то вроде чердачных окошек. Перекрытое такой конструкцией пространство сразу станет более светлым и нарядным, а контуры потолка обретут ритм и, если смотреть снизу, избавятся от монотонности, заставляя взгляд следовать за сложными изгибами криволинейных поверхностей со стрельчатыми очертаниями.

Рис. 2.15. Санта Мария делла Виттория. Архитектор Карло Мадерна. 1605–1620 гг. Рим, Италия^[47]

Во-вторых, если распалубки с четырех сторон включить в уже знакомый нам сомкнутый свод, то получится свод крещатый (точнее, распалубки дальше от центра трансформируются в цилиндрический свод на вертикальных стенах). Это хороший способ приукрасить ту самую, перекрытую четырьмя лотками, церквушку. Теперь в ней будет больше света и меньше нагрузка на стены, ведь под распалубкой их можно вообще не строить, сделав окно хоть до самой земли. Кроме того, в плане получается храм «под крестом», что само по себе должно нравиться исповедующим христианство.

Рис. 2.16. Храм Зачатия святой праведной Анны «что в Углу» в Китай-городе. Середина XVI века. Москва, Россия^[48]

Впрочем, все вышесказанное не отражает главного достоинства распалубок как конструктивных элементов. Вернемся к скрещенным цилиндрическим сводам и теперь уберем нижнюю часть, то есть лотки. Четыре оставшихся распалубки составят красивую, немного похожую на цветок фигуру, что-то вроде беседки, опирающейся на четыре «ножки». Это так называемый крестовый