Времена строительных новшеств (2-ая часть)
Проводившаяся в начале XIXв. Реконструкция Парижа была тесно связана с «Планом комиссии художников», а в период Консульства началось его осуществление. Наполеон, объявивший себя в 1804 году императором, грезил величественной архитектурой древних египтян, греков и римлян.
«В промежутках между двумя войнами он прокладывал каналы и дороги, субсидировал театры, обогащал академии, побуждал к открытиям, закладывал грандиозные памятники», — говорил о Наполеоне Виктор Гюго. Воплощением императорских грез явился величественный проект постройки на высотах Шамо наполеоновского Версала — целого города дворцов, достойных древнеримских времен. Сам Наполеон писал в 1811 году, что этот проект был создан не ради настоятельной нужды, но ради желания поразить весь мир и превзойти красоту, роскошь и в особенности величие двора и памятников времен Людовика XIV.
Естественно, что такой грандиозный замысел должен был поглотить огромные средства. Наполеон не скупился на заказы, хотя и строго оценивал стоимость каждого проекта. Ассигнования на сооружение памятников, подчеркивающих блеск и славу императора, были обнародованы в 1813 году и составляли за девять истекших лет следующие суммы: 62 миллиона на перестройку императорских дворцов — Лувра, Тюильри, Версаля, Фонтенбло и Компьена; 102 миллионов на постройку в Париже многочисленных памятников; 149 миллионов на постройку памятников в провинциях, не считая 5 миллионов, ассигнованных скульпторам, художникам, миниатюристам, и значительных субсидий по цивильному листу, утвержденному 28 флореаля 1821 года решением сената. Позднее, в период правления Луи Бонапарта, была предпринята коренная реконструкция Парижа, которую возглавляли главных городской архитектор А.Альфан и префект департамента Сены барон Османн.
В XIX столетии коренным образом меняются строительные материалы и конструкции. На смену традиционным материалам, служившим века, пришли новые, определившие новую технологию строительства. По мере развития металлургии в начале века появился достаточно надежный литой чугун, а затем в 30-е годы — стальной прокат стабильного качества, который быстро вытеснил дерево и камень из большепролетных конструкций. В Англии был построен металлический мост через реку Северн. Его 35-метровая дуга казалась в те времена чудом. Специалистам также казалось чудом, что весь мост построен на …заводе. К примерам раннего применения чугуна в строительстве можно отнести здание бумагопрядильной фабрики Филиппа и Ли. Семиэтажное здание фабрики (длинной 42 м, шириной 14 м) впервые было выполнено в виде единого внутреннего каркаса, состоящего из чугунных стоек и ригелей. В 1821 году архитектором Белланже и инженером Брюне был выстроен парижский Хлебный рынок с куполом из железа и меди.
В середине XIX века пролетные строения балочных мостов с двухраскосной решеткой были типизированы. С целью экономии металла, начиная с пролета в 85,2 м, очертание верхнего пояса главных ферм было принято полигональным. Применение балочной фермы по сравнению с разрезной (двухопорной) балкой позволило экономить 12% металла.
Следующим прогрессивным шагом было устройство каркасных конструкций в современном значении этого слова. Начало было положено в США в 1848 году, постройкой в Нью-Йорке пятиэтажного здания фабрики, где вместо кирпичной кладки стали использоваться в качестве опор, несущих междуэтажные перекрытия, железные колонны. Изобретателем каркаса был архитектор Джеймс Богард. Первым каркасным зданием является фабрика шоколада, построенная в 1871-1872 годах Жюлем Сонье в Нуадье-сюр-Марн недалеко от Парижа. Здание, возведенное на четырех опорах квадратного сечения, установлено поперек течения реки, которая обеспечивает фабрику энергией.
Поиски путей повышения экономичности строительства приводили к эффективным изобретениям. Таким изобретением, повлиявшим на экономичность сооружений, был каркас здания из неразрезных стоек с прибитыми к ним гвоздями горизонтальными элементами. Экономический эффект достигнут не только заменой дорогостоящего фахверка тонкими неразрезными стойками, скрепленными гвоздями, но главным образом переходом на индустриальные методы подготовки деревянных элементов, благодаря чему отказались от услуг высококвалифицированных плотников при возведении домов. Вначале деревянных каркас был встречен настороженно — ведь нарушалась многовековая традиция. Однако со временем каркас стал все больше проникать в жилищное строительство.
По словам Гидеона, «один взрослый мужчина с помощью подростка может теперь легко добиться тех же результатов, которые обеспечивали раньше 20 взрослых мужчин на сборке каркаса старого образца. Принцип сооружения нового деревянного каркаса эффективен как в отношении прочности, так и с точки зрения экономии. С применением механизации сборка каркаса будет на 40% дешевле, чем каркаса с соединением на шипах». Деревянный каркас смог экономически оправдать себя лишь благодаря появлению высококачественных гвоздей машинного производства, которые были намного дешевле, чем кованые гвозди старого образца.
В 1790 году Томас Клифорд запатентовал механизм для нарезки гвоздей и высадки шляпок. Приблизительно в то же время подобный станок был изобретен Якобом Перкинсоном. Затем в 1807 году Джесс Рид получил патент на станок, который резал проволоку, затачивая острие и высаживая шляпку за одну операцию. Производительность такого станка была 6 тысяч гвоздей в день. Когда началось производство штампованных гвоздей, кованые гвозди стоили 25 центов на фунт. Пользоваться ими для строительства домов и тем более заборов было очень дорого. В 1872 году цена гвоздей машинного производства составила 3 цента за фунт, то есть снизилась более чем в 8 раз.
Цемент, который в XX веке стал одним из важнейших строительных материалов, был получен в 1824 году каменщиком из Лидса Джозефом Эскидином. В 50-60-x годах XIX века был выдан ряд патентов на изобретение конструкций из железобетона.
Вначале внедрение бетона в строительство зданий шло медленно. Одним из первых примеров использования бетона в стенах были построенное в 1834 году французским архитектором Жаном Августом Лебреном одноэтажное здание школы в департаменте ТАрн-э-Гаронн (Южная Франция) и большой двухэтажный жилой дом, построенный Д.Б. Уайтом в 1837 году в Кенте.
Первая серьезная попытка использовать в строительстве бетон, который в дальнейшем решительно повлиял на экономику строительства, была предпринята Франсуа Куанье. В начале 50-х годов XIX века была начата перестройка Парижа. Куанье, который в 1855 году запатентовал «beton aglamera», получил ряд выгодных заказов. Целые кварталы Парижа, как отмечал журнал того времени, застраивались в «невероятно короткий срок» с использованием метода Куанье. В 1862 году Куанье построил себе трехэтажный дом на окраине Парижа в Сен-Дени, использовав бетон для всех частей здания, построенного в стиле Палладио. Это здание сохранилось до сих пор.
Наиболее смелые бетонные постройки в Англии были возведены Эндрю Петерсон. В 1879-1885 годах Петерсон построил в Хэмпшире 13-этажную башню высотой 66,5 метров, использовав поднимающуюся опалубку и подъемник бетона, который приводился в движение лошадью. Толщина бетонных стен была 600 мм внизу и 300 мм вверху башни. Башня также стоит до сих пор.
В 1893 году впервые для инженерных сооружений был использован сборный железобетон, а в 1905 году его применили при строительстве зданий. В 1909 году в английском городе Лечворт был построен дом под названием «Красный боярышник» из 15 предварительно изготовленных крупных элементов стен, полов, лестниц и перекрытий. Строительство продолжалось только три дня и обошлось в 200 фунтов стерлингов, из которых 50 фунтов стоила перевозка частей из Ливерпуля, где они были изготовлены.
Но более ярко архитектура этого периода проявилась в утилитарных промышленных сооружениях, где функциональное назначение преобладало над внешним видом сооружения, а применение конструкций ускоряло и удешевляло строительство.
Расширение использования бетона и железобетона привело к тому, что каменщики, по словам современника американца Ф.Б. Гильберта, «должны осознать тот факт, что поставлено на карту само существование их ремесла». В конкурентной борьбе в некоторых штатах Америки каменщики стали отказываться от кладки зданий с железобетонным каркасом. Тогда фирмы, применявшие бетон, стали отказываться от кирпича. Гильберт, написавший книгу «Система кладки кирпича», пришел к выводу, что «надо ввести новые приспособления для того, чтобы снизить стоимость каменной кладки».
Проанализировав 18 традиционных движений каменщика, он установил, что 13 из них затрачиваются «на поднимание и опускание корпуса мастера, требующие при кладке 1000 кирпичей за смену 50 000 к Гм/работы». Гильберт предложил исключить эти 13 движений, введя высокие подставки для кирпича и растворных ящиков. Кроме того, он освободил каменщика от изготовления раствора, передав эту работу специальному менее квалифицированному рабочему. Таким образом был устранен непроизводительный расход рабочей силы и времени. Строительство стало дешевле.
Еще в период с 1830 по 1856 года процветала торговля сборными домами с металлическими элементами из литого или ковкого чугуна. Они экспортировались из Европы в Австралию, Вест-Индию, Калифорнию. В 40-50-е годы XIX века из Лондона, Манчестера, Бристоля экспортировали целые улицы из сборных металлических домов в несколько городов Австралии. Интересно, что, кроме жилых домов, сборными были магазины, церкви, гостиницы. В 1855 году в Мельбурне был построен театр размеров 27×13×7 м из сборных чугунных элементов, доставленных из Манчестера. Строительство театра продолжалось всего шесть недель. Огромное число сборных домов было отправлено из Англии, Гонконга, Австралии в 1849 году в Калифорнию, где открыли залежи золота. Туда же поступили из Нью-Йорка 5 тысяч сборных деревянных и металлических домов.
