КОНСТРУКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ И СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ВЫСТАВОЧНЫХ ПАВИЛЬОНОВ ВЕЛИКОБРИТАНИИНА ПРИМЕРЕ ПЕРВОЙ И ПОСЛЕДНЕЙ ВСЕМИРНОЙ ВЫСТАВКИ-ЭКСПО

Полный текст

Дистанция от национального до интерна- ционального в индустриальную эпоху была весь- ма короткая и к середине XIX в., благодаря сфор- мировавшимся международным экономическим и научно-техническим связям, идея Всемирной выставки стала реальностью. Публичный показ до- стижений полезнее утайки новых технологий и строительных материалов и связанного с ними изо- щренного промышленного шпионажа. Значение всемирных выставок для промышленной револю- ции в Европе переоценить трудно: глобальная экс- позиция не просто знакомила страны друг с другом, но и способствовала установлению научных и ком- мерческих контактов, обостряла международную конкуренцию, на выставках совершались сделки, по- купались патенты [1]. Хрустальный дворец, построенный в Англии в викторианскую эпоху, был одним из тех сооруже- ний, которые оказали заметное влияние на последу- ющее развитие архитектуры. Новаторские архитек- турные приемы, необычность назначения и форм, поражающие воображение размеры и новые техно- логии в области строительных материалов – все это ставит его в один ряд с выдающимися памятниками архитектуры, такими как Пантеон, храм Св. Софии в Стамбуле и др. Как и у этих более ранних сооруже- ний, конструкция Хрустального дворца выходила за рамки традиционной для того времени строитель- ной практики, что породило в архитектуре новые формы и эстетические принципы [2]. Огромное внутреннее помещение построенно- го в Гайд-парке дворца было лишено перегородок. В нем свободно размещались для показа образцы всех видов промышленной продукции развитых стран. Хрустальный дворец был построен в неслыхан- но короткое время – за 4 месяца. Всемирная выставка, как и было запланировано, открылась 1 мая 1851 г., и здание, в котором она проходила, многие восприни- мали как главный ее экспонат. Дворец производил впечатление чего-то совершенно нового. Снаружи казалось, что тонкие металлические колонны, не- сущие арочные перекрытия пролетов (рис. 2) и об- рамляющие стеклянное заполнение, образуют ряд бесконечно повторяющихся заглублений, каждое шириной около 2,4 м. Блестящее конструктивное ре- шение дворца соответствовало особым требованиям, предъявленным к выставочному павильону. Сам по себе дворец был монументален в чисто количественном смысле. Он занимал площадь чуть меньше 72000 м2. Его длина была 555 м, ширина 124 м, а с северной стороны он имел пристройку размером в плане 285 х 14,6 м. Центральный продольный неф, или «главный проспект», имел ширину 22 и высоту 20 м, а сводчатый трансепт (поперечный неф) – со- ответственно 22 и 32,9 м. Почти 84000 м2 стекла, т.е. около одной трети всего объема стекла, произведен- ного в Англии в 1840 г., потребовалось для застекле- ния стен и крыши дворца. Опорами служили 3300 пустотелых чугунных колонн и 2224 несущие балки (как чугунные, так и деревянные). Общая протяжен- ность желобов, на которых покоились своды, состав- ляла около 40 км (рис. 1). Несмотря на внушительные размеры здания, его конструкция была поразительно простой. Основ- ными ее элементами служили пустотелые чугунные колонны, соединенные связующими сквозными фермами, на которых держалась плоская крыша из застекленных панелей, образующих складчатый профиль. Иными словами, крыша была образована «гребнями» и «впадинами», чередующимися через каждые 1,2 м. Каркас здания образовывали опорные плиты для колонн, которые выступают на 10 см над уров- нем пола. Сами колонны над плитами возвышаются на 5,6 м. Связующие звенья – каждое длиной около 1 м – для соединения колонн с фермами и желоба глубиной 15 см, расположены на расстоянии 2,4 м друг от друга и поддерживают остекленные листы размером 125 х 25 см, которые устанавливались на крыше с уклоном 2,5:1. Единственными сложными элементами этой простой каркасной конструкции были сводчатое перекрытие трансепта и диагональные стержни из ковкого железа, служившие для повышения жесткости всего сооружения. Эти стержни диа- метром 24 и 19,4 мм закреплялись соответственно между колоннами на наружных стенах и между основными арочными ребрами свода трансепта. В середине стержни стягивались железными коль- цами, и благодаря этому они придавали жесткость каркасу всего здания, не имевшего внутренних пе- регородок (рис. 2). Рис. 1. Хрустальный дворец Рис. 2. Элемент фасада Хрустального дворца: вверху – стержни из ковкого железа обеспечивали жест- кость наружным стенам. Видимые снаружи и изнутри, эти стержни-стяжки придавали зданию современный вид; внизу – отвесные стены – это еще одно новшество, введен- ное Пэкстоном и его коллегами. Панели из стекла устанав- ливались за тонкими обрамляющими арками Хрустальный дворец стал первым в мире боль- шим металлокаркасным зданием и первым зданием со стеклянными стенами и крышей. В его конструк- ции применена не виданная ранее система порталь- ных связей для компенсации возникающих при ве- тре боковых усилий, и, кроме того, впервые в мире крупнейшее сооружение было возведено из заранее изготовленных модулей [1]. Поскольку дворец должен был служить выста- вочным павильоном, то использование стекла в его конструкции играло особо важную роль. На оформ- ление внутренних помещений, постройку крыши и купола потребовалось 400 т листового стекла. Пэк- стон заказывал стекла самых больших размеров. Для их получения сначала выдували пустотелый сте- клянный цилиндр, который затем разрезали вдоль и помещали в печь, где он распрямлялся. По проекту Пэкстона, эти листы длиной 125 см устанавливали с наклоном, под углом один к другому так, что они образовывали складчатый профиль при расстоянии между впадинами, равном 2,4 м, чем определялось расстояние между колоннами, равное 7,3 м [2]. Впервые примененный архитектором Джозе- фом Пэкстоном принцип «рифленого профиля» лег в основу того, что сейчас мы назвали бы складчатой конструкцией. В складчатых панелях, используемых почти исключительно для сооружения строений из железобетона, наличие ребер повышает прочность. Такая панель действует как балка и выдерживает максимальные нагрузки, приходящиеся на «впади- ны», рассредоточенные по их длине. Пэкстон использовал вогнутые желоба исклю- чительно в качестве балок. В его конструкциях де- ревянные остекленные рамы, которые вставлялись в желоб и образовывали «гребень», вряд ли могли создать балочные гребни по всей крыше, чтобы она имела такую же структуру, как складчатая система. Применение «рифленого» профиля обеспечило ис- ключительно высокую прочность крыше. Тот же при- ем «рифленой» конструкции из стеклянных листов он использовал и для наружной отделки Хрусталь- ного дворца. Каждый стеклянный лист обрамлялся деревянными рейками и средниками (тонкими вер- тикальными стойками) и заделывался в железные колонны, отстоящие на 7,3 м друг от друга, с двумя промежуточными стойками из дерева. Боковые сте- ны павильона имели поперечные закладные брусья толщиной 20,7 см. Важнейшей особенностью был размер осте- кленных рам, которые устанавливались на эти бру- сья. Они имели толщину 6,5 см, такую же как и в современных зданиях с навесными стеклами. Из за- стекленных рам собиралась стена, которая играла роль прозрачной «кожи». Внешние стены Хрусталь- ного дворца все же имели несущие элементы в пло- скости стеклянных панелей – наружный ряд колонн и диагональные связи [2]. Созданный специально для выставки Хрусталь- ный дворец был признан шедевром архитектуры, быстрый и эффективный метод монтажа готовых стеклянных конструкций стал прототипом много- численных торговых пассажей и сводчатых галерей, которые стали возводиться в крупных городах Евро- пы и Америки. Уже полтора века мировые «ЭКСПО» отлича- ет подтекст архитектурного соревнования. Страны в меру своих возможностей и амбиций стремятся представить себя, демонстрируя в павильонах но- винки строительной технологии и материалов [4]. Мировая «ЭКСПО» в Шанхае стала одним крупнейших событий 2010 г. Ни одна серьезная стра- на мира не могла позволить себе проигнорировать выставку с девизом «Лучший город, лучшая жизнь», проходящую к тому же в самом населенном и бы- строразвивающемся государстве мира. Выставка уда- лась: было построено более сотни ярких и необычных национальных павильонов, интересных не только об- ликом, но и содержанием экспозиций. Среди них со- оружение под названием Собор семян приковывает к себе особое внимание. Название кажется странным только на первый взгляд: британцы представили на выставке знаменитую коллекцию семян Королевско- го ботанического сада – Millennium Seedbank. Семена встроены в кончики акриловых стержней длиной 7,5 м, выходящих на фасад. Во внутреннем святилище Собора семян, концы оптико-волоконных стержней также снабжены семенами, только получены они были от Китайского Ботанического Института Кун- минг – партнера проекта «Банк семян тысячелетия» Королевских Ботанических Садов Британии. Посе- тители будут проходить сквозь безмятежное медитативное пространство, окруженное десятками ты- сяч точечных источников света, освещающих семена (рис. 3, 4). Надо сказать, что, хотя жителям конти- нента Англия кажется индустриальной и туманной, островитяне издавна сравнивали ее с садом – в сти- хах, песнях и прозе. Поэтому выбор предмета для экспозиции кажется вполне оправданным. К тому же семена у всех стран и народов ассоциируются с надеждами на благополучное будущее. В процессе проектирования павильона Вели- кобритании дизайн-студия Heatherwick Studio стре- милась создать в павильоне атмосферу благоговения перед огромной коллекцией мировых ботанических ресурсов и заставить посетителя заглянуть внутрь самого себя в этом мощном и безмолвном простран- стве [3]. Каркас Собора семян, изготовленный из стали и древесного массива, пронизывают 60000 оптиче- ских волокон диаметром 20 мм, проходящих через алюминиевые рукава. Отверстия в деревянной пере- городке, формирующей внутреннее пространство строения, были просверлены с ювелирной точно- стью, чтобы обеспечить правильную установку алю- миниевых рукавов, через которые протягивались оптические волокна. Сверление выполнялось автоматизированным фрезерным станком, работавшим под управлением компьютера, на котором была предварительно соз- дана трехмерная модель павильона. Рис. 3. Павильон Великобритании на ЭКСПО-2010 в Шанхае Рис. 4. Семена из собрания ботанического сада Такая точность понадобилась еще и для того, чтобы оптоволоконный массив Собора семян созда- вал оптически обманчивый ореол на внутренних сте- нах павильона, преображал структуру материала, его отражательные способности и демонстрировал «эффект волны» даже при самом легком ветерке. Ко- лыхание оптоволоконных нитей на внешних поверх- ностях Собора семян символизирует хрупкую связь между землей и небом. Британский павильон сравнивают то с одуван- чиком, то с морским ежом. Но, в отличие от ежа настоящего, этот британский «еж» вполне друже- любен и открыт для всех, кто пожелает лучше позна- комиться с Великобританией. В море жестких дорожных покрытий выстав- ки, окружающий Собор семян ландшафт выступает продолжением здания. Было специально разрабо- тано особое искусственное травяное покрытие, по- зволяющее посетителям почувствовать на приле- гающей к Собору территории уют и спокойствие. Композиционное обрамление ребристой зоной, окружающей Собор семян, способствует визуально более подробно изучить специфику природы Вели- кобритании. Его фланкируют два поросших травой земляных вала, подчеркивая естественность и мяг- кость сооружения, в соответствии с темой ЭКСПО «Экологические города». Под Собором семян и поверхностным ланд- шафтом скрываются естественно вентилируемый вход и выход в Собор. Эта зона, расположенная по трем сторонам британского участка выставки, разде- лена на три сектора, спроектированные лондонской студией Тройка (Troika): Зеленый Город, Открытый Город и Живой Город. Ниже этой зоны находится еще один уровень, площадь которого может быть использована для культурных или коммерческих мероприятий, санкционированных МИД Великобрита- нии Собор семян – это только верхушка айсберга, а точнее многоуровневого искусственного ландшафта с циркуляционной зоной и помещениями, где раз- мещены инсталляции на тему взаимоотношений британских городов и природы. В основании пави- льона устроены аудитория, кафе, магазин и зал для приемов, а также – выставочное пространство [3]. Интерьер затемнен и освещается только днев- ным светом, который проходит мимо семян через каждый оптический стержень (рис. 5). Автор проекта архитектор Томас Хезервик счи- тает, что его постройка должна быть по возможности «низкотехнологичной». Таким образом, она будет отвечать «зеленой» направленности ЭКСПО и отли- чаться от большинства других павильонов выставки. Также, по его замыслу, главный зал павильона дол- жен оставаться пустым: туда будут выходить обрат- ные концы внешних стержней, снабженные диодами, создавая необычные цветовые и световые эффекты. Рис. 5. Интерьер павильона Павильон представляет собой обтекаемый объем, нечто среднее между сферой и кубом, по- крыт тонкими «ресничками» из оргстекла, каждая из которых завершается небольшим светодиодом. Он работает в режиме постоянного преобразования солнечного света. Гибкие оптико-волоконные «во- лосы» реагируют на внешнее освещение, и любые колебания стержней, которые тянутся из структуры и дрожат на ветру, позволяют наблюдать своеобраз- ную динамику внутреннего освещения. Днем стержни пропускают внутрь помещения свет и посетителей ждет удивительное зрелище: множество семян, которые освещают десятки ты- сяч источников света. А под действием ветра гибкое оптоволокно раскачивается, создавая «эффект вол- ны». Внутри затемненной внутренней камеры Со- бора семян кончики оптоволоконных стержней по форме напоминают парящее облако. Ночью вклю- чаются вмонтированные в стержни искусственные источники освещения, которые работают за счет ак- кумулированной днем энергии. На фасад сооруже- ния проецировались различные изображения, здесь же, в режиме реального времени, шла трансляция событий внутри павильона. После того, как шанхайская выставка разлете- лась как семена одуванчика, исчезающие в легком дыхании бриза, 60000 оптоволоконных волосков Со- бора семян, каждый из которых несет с собой огром- ный потенциал жизни, был распределен по сотням британских и китайских школ, как особое наследие Павильона Великобритании на выставке Shanghai Expo 2010. По окончании выставки большинство ис- пользованных для строительства материалов было либо утилизировано, либо (по возможности) по- вторно использовано. Хрустальный дворец и Собор семян – два пави- льона разных эпох имеют общий корень английской традиции садоводства, воплощенной в виде симво- лической оранжереи экспонатов. На примере выставочных сооружений мож- но увидеть как техника, строительные материалы и научно-технический прогресс самым серьез- ным и непосредственным образом повлияли на архитектурно-художественные формообразова- ния и инженерно-строительные решения. Много- образие современных конструкций и материалов открыло неограниченные возможности в архитек- туре, что способствовало появлению сложных по очертаниям форм и поискам новых стилевых на- правлений. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Всеобщая история архитектуры [Текст]: в 12 т. – М.: Стройиздат, 1972. – Т. 10. – С. 156. http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/SCIAM/ CRYST/CRYST.HTM [Электронный ресурс] http://www.novate.ru/blogs/240310/14384/ [Электронный ресурс] История всемирных выставок [Текст] / В.Н. Шпаков. – М.: АСТ: Зебра Е, 2008. – С. 18-34. © Шеина Т.В., Иванов А.В., 2011

Об авторах

Т. В ШЕИНА

Самарский государственный архитектурно-строительный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: vestniksgasu@yandex.ru

кандидат технических наук, доцент кафедры строительных материалов

А. В ИВАНОВ

Самарский государственный архитектурно-строительный университет

Email: vestniksgasu@yandex.ru

магистрант кафедры градостроительства

Список литературы

Дополнительные файлы