Вехи цивилизации

Архитектура XXI века причудливыми формами подчас напоминает инопланетные объекты. Применение таких интересных и своеобразных конструкций стало возможным благодаря тому, что ведущие архитекторы Запада широко используют сетчатые кровли и оболочки. Между тем первым, кто их спроектировал, был российский инженер Владимир Шухов, на полвека опередивший свое время.

Недавно власти Копенгагена обязали застройщиков высаживать на крышах всех новых зданий растительность. Это должно способствовать поглощению углекислого газа и дождевой воды, что уменьшит нагрузку на водостоки и очистные сооружения. Сейчас в общей сложности 20 тысяч кв. метров копенгагенских крыш имеют зеленые насаждения, а сама столица Дании признана самым чистым городом Европы.

Инициативу датчан подхватил мэр Нью-Йорка Майкл Блумберг, который решил до 2030 года засадить растительностью 85% всех городских крыш, что, по его расчетам, позволит сэкономить $2,4 млрд. Но если в Копенгагене средняя температура в январе около нуля градусов, то в Нью-Йорке она в этот период нередко достигает -20 градусов. К тому же зимой там выпадает снег. Разве можно в таких условиях создавать «зеленые» крыши?

«Насквозь течет и трескается»

Оказывается, можно, если использовать легкие ячеистые перекрытия, которые были известны еще в Древнем Риме. Жилое помещение римлян, которое называлось «домус», перекрывалось легкой кровлей из переплетенных кизиловых прутьев, обмазанных сверху известью и глиной. В центре домуса находился внутренний двор (атрий) с большим отверстием в кровле для стока дождевой воды. Крыша делалась чуть покатой, с небольшим уклоном к центру. Прямо под отверстием располагался бассейн, вокруг которого росли зеленые насаждения. Во время сильных холодов или снегопадов отверстие в крыше перекрывалось, что позволяло уберечь растения от непогоды. Впрочем, подобное жилье могли позволить себе лишь состоятельные римляне. Дома городской бедноты были покрыты черепицей, а то и вовсе тростником или щепой.

Так получилось, что в средние века преобладающей стала именно черепичная кровля, которая во время многочисленных войн и набегов менее всего страдала от огня. В западноевропейских городах черепица была в основном красного (на домах обычных горожан) и черного (на готических храмах) цвета. В средневековом Китае палитра была иной. Храмовые крыши покрывались черепицей голубого цвета (символ небес), крыши императорских дворцов — золотисто-желтой (цвет роскоши и богатства). Большинство жилых зданий Китая имели крыши причудливой формы, выложенные серой черепицей.

На Руси черепица получила широкое распространение при Петре I, который основал в окрестностях Петербурга несколько казенных черепичных заводов. Однако ее качество было невысоким. В 1743 году в указе императрицы Елизаветы Петровны было отмечено, что «где черепицу на кровли употребляют, то насквозь течет и трескается». Поэтому Зимний дворец предпочли крыть луженым листовым железом, которое поставлялось в Петербург с демидовских и строгановских заводов. Но железо стоило очень дорого. А черепица мало того что трескалась и протекала, к тому же была очень тяжелой, а потому необходимо было много стропил. В свою очередь, тяжелая кровля предъявляла повышенные требования к прочности несущих стен. В результате даже в конце XIX века в российских городах многие дома были покрыты деревянной дранкой, отчего случались многочисленные пожары. Неудивительно, что принципиально новый вид кровли был изобретен именно в России. Человека, который ее изобрел, звали Владимир Григорьевич Шухов.

Он родился в 1853 году в городке Грайворон Курской губернии. В 1876 году Шухов с отличием окончил Императорское московское техническое училище, после чего ему было предложено место ассистента у знаменитого математика Пафнутия Чебышева. Шухов отличался выдающимися способностями и, безусловно, сделал бы себе имя в математике, но он предпочел практическую стезю, отправившись в Баку на нефтяные месторождения. Нефтяники всего мира считают Шухова основателем теории и практики нефтедобычи и нефтепереработки. Например, президент компании «Лукойл» Вагит Алекперов отозвался о нем так: «Первый нефтепровод, насосы для перекачки нефти, первый трубопровод для транспортировки керосина и резервуары для хранения нефтепродуктов, первые наливные баржи, переработка нефти и создание крекинга — все это Владимир Шухов».

В 1878 году Шухов вернулся в Москву, где начал работать в частной фирме, проектировавшей сложные инженерные сооружения. По его проектам по всей России было построено 417 железнодорожных мостов, не считая депо, пакгаузов и других объектов. Кроме того, он разработал проект системы водоснабжения Москвы, а также построил вращающуюся сцену Московского художественного театра. Но и это еще не все. Между делом Шухов изобрел знаменитый паровой водотрубный котел, который завоевал золотую медаль на Всемирной выставке в Париже. Объем работы, которую он выполнял, был по плечу разве что проектному институту, между тем под началом Шухова трудились всего два десятка инженеров и техников. По воспоминаниям сотрудников, «все расчеты своих многочисленных сооружений Владимир Григорьевич делал только лично сам и так кратко, что понять их постороннему было очень трудно. Сосредоточенность его была поразительной. Приходя утром в контору, он садился за свой стол, раскрывал тетрадь большого формата и начинал, глубоко вдумываясь, писать цифры, цифры и только цифры».

Невежественные люди с красными книжками

Изобретения Шухова поражали его современников своей новизной. А он в ответ на восторженные отзывы заказчиков лишь посмеивался. Например, поясняя, как он пришел к идее водотрубного котла, Шухов рассказывал: «Жена жаловалась на даче, что самовар долго не закипает. Пришлось сделать ей самовар с кипятильными трубами. Вот он-то и стал прообразом котла».

На Всероссийской выставке 1896 года все внимание публики было приковано к невиданной водонапорной башне высотой 25 метров. Ее основание было сделано из железных брусьев, сложенных в виде гиперболоида, — казалось, что эта легкая конструкция вот-вот развалится, но все попытки свалить башню оказались безуспешными. Между прочим, она стоит и поныне, хотя за ней уже полвека никто не ухаживает. Также до сих пор стоит в Херсоне Аджиогольский маяк высотой 68 метров, созданный Шуховым по образу и подобию основания водонапорной башни.

На все вопросы посетителей выставки Шухов с невинным видом отвечал: «Однажды прихожу раньше обычного в свой кабинет и вижу: моя ивовая корзинка для бумаг перевернута вверх дном, а на ней стоит довольно тяжелый горшок с фикусом. И ясно встала передо мной будущая конструкция башни».

Казалось бы, все просто. Но за видимой простотой и экономичностью скрывался точный математический расчет. В действительности главным экспонатом выставки была вовсе не башня, а сетчатые металлические крыши четырех павильонов, которые спроектировал Шухов. Павильоны были легкими, а потому ни черепица, ни железо для кровли не подходили. Поэтому Шухов отказался от стропил и оставил лишь металлическую ромбовидную обрешетку, которая будто парила в воздухе. Посетители выставки бились об заклад, что ее сдует ветром или она развалится от первого же дождя, но оказалось, что прочность нового вида кровли значительно выше, чем у традиционных типов покрытий, что оно легко выдерживает ураганный ветер и высокую снеговую нагрузку. Немаловажно было и то, что шуховские крыши без стропил, как называли их современники, весили в 2 — 3 раза меньше, чем даже железная кровля. И собирать их можно было из простейших однотипных элементов: полосового железа толщиной 50 — 60 мм или тонких уголков.

Достоинством нового вида кровли было также то, что ей можно было придать произвольную конфигурацию. В 1897 году на чугуноплавильном заводе в Выксе Шухов создал сетчатое покрытие двоякой кривизны в форме паруса, наполненного ветром. Оно также сохранилось до наших дней.

Среди других проектов Владимира Шухова, выполненных в начале XX века, — стеклянные перекрытия Музея изобразительных искусств, Верхних торговых рядов (ГУМ), магазина «Мюр и Мерилиз» (ЦУМ), Петровского пассажа, ресторана «Метрополь», московского почтамта. Особенно впечатляет созданный им дебаркадер Киевского вокзала в Москве (ширина пролета — 48 метров, высота — 30 метров, длина — 230 метров).

Аналогичный проект Шухова для Казанского вокзала остался неосуществленным по веской причине — началась революция, и всем стало не до того. Два года Шухов сидел без дела и горько сетовал: «Все, что мы делаем, никому и ни для чего не нужно. Нашими действиями управляют невежественные люди с красными книжками, преследующие непонятные цели».

Его наперебой приглашали в Европу и Америку, но он отнекивался: «Мы должны работать и работать независимо от политики. Башни, котлы и стропила нужны, и мы будем нужны».

Приговор — условный расстрел

В начале 1919 года возникла необходимость строительства на Шаболовке в Москве башни для радиостанции Коминтерна. Уже в феврале 1919 года Шухов представил проект башни высотой 350 метров. Однако для такой высокой конструкции в стране не нашлось металла. В июле Совет рабоче-крестьянской обороны утвердил уменьшенный, 150-метровый, вариант этой башни. Из-за организационных неполадок строительство началось лишь поздней осенью, хотя перебои в снабжении необходимыми материалами продолжались.

Дневник Шухова пестрит записями: «Железа нет… Тросов и блоков нет… Дров для рабочих нет... В конторе холод, чертежных принадлежностей нет… Артель наша распадается. Бригадир не скрывает своего насмешливого презрения ко мне как к лицу, не умеющему наживать и хапать».

Но главное — не было монтажного крана. Поэтому секции приходилось поднимать на лебедках. В июне 1921 года при подъеме четвертой секции лопнул трос одной из лебедок, и гигантская конструкция рухнула вниз с высоты 75 метров. При этом она основательно деформировала ранее возведенные секции и превратила в металлолом секции, лежавшие на земле.

30 июля 1921 года после судебного заседания инженер меланхолично записал в дневнике: «Приговор Шухову — условный расстрел».

Башня радиостанции была сдана в эксплуатацию в середине марта 1922 года. Даже с учетом аварии темпы ее возведения были очень высокими и по сегодняшним меркам. Сейчас башня, которая долгое время была символом советского телевидения, заброшена и находится под угрозой разрушения.

Лишь в 1926 году один из архитекторов предложил Шухову спроектировать перекрытия для двух строившихся гаражей в Москве. Позже этот архитектор рассказывал: «Владимир Григорьевич усадил меня на диван, а сам стоит, восьмидесятилетний. Не о гараже, проект которого я ему привез, шла речь, а о красоте: с каким жаром объяснял он игру сомкнутых и разомкнутых сводов русских церквей!»

Последним проектом Владимира Шухова было восстановление минарета медресе Улугбека в Самарканде. После землетрясения минарет накренился и угрожал упасть. С помощью хитро сконструированного механизма огромное сооружение весом около 2,5 тысячи тонн и высотой 35 метров удалось оторвать от основания, а затем вновь поставить на место.

Умер Владимир Григорьевич Шухов в феврале 1939 года. Американская техническая энциклопедия, отдавая должное таланту и заслугам Шухова, назвала его величайшим инженером мира. На Западе интерес к творчеству Владимира Шухова пробудился в 50-х годах, когда немецкие и американские архитекторы начали копировать его сетчатые оболочки. Сейчас без этого элемента конструкции не обходится ни одно сложное сооружение. Именно сетчатые оболочки мэр Нью-Йорка планирует использовать для озеленения города.

На родине Шухова о нем знают очень немногие, а его идеи на протяжении долгого времени подвергались забвению. Лишь в начале 80-х годов прошлого века в Истре под Москвой была предпринята попытка возрождения идей Владимира Шухова. Для Всесоюзного энергетического института там строилось циклопическое сооружение в виде сетчатой оболочки вращения, имеющей форму сплюснутого эллипсоида диаметром по экватору 236 метров. Высота здания в центре — 118 метров. Авторский коллектив возглавлял сам заведующий отделом строительства и промстройматериалов ЦК КПСС И.Н. Дмитриев. В январе 1985 года почти законченный купол обрушился. Эксперты сходятся на том, что это произошло из-за резкого перепада давления, в результате чего центральная часть купола была буквально продавлена внутрь. (Выходит, у древних римлян отверстие в центре кровли служило не только стоком для воды.)

Кончилось дело тем, что горячий сторонник идей Шухова И.Н. Дмитриев был смещен с должности, а на его место назначили Б.Н. Ельцина. Он-то первым делом и поставил на сетчатых оболочках Владимира Шухова жирный крест.