Если вы когда-либо стояли в здании и смотрели на изогнутый потолок, то возможно, видели крестовые своды. В романских церквях в первом тысячелетии нашей эры архитекторы строили крышу из дерева или камня более простой конструкции. Но деревянные крыши всегда загорались и сжигали все здание. А с цилиндрическим сводом она была настолько тяжелой, что стены должны были быть очень толстыми. Место в них оставалось лишь на несколько крошечных окошек. В результате, церковь выглядела темной.
Появление новой конструкции
Ученые считают, что стиль развился в Риме и постепенно распространился на византийскую и исламскую архитектуру. В то время цилиндрический свод был более распространенным. Но римляне начали разработку нового типа для применений в различных структурах, некоторые со значительной шириной пролета. Первый крестовый свод появился в Европе, однако был построен в Дельфах Пергамским королем Атталосом I в период между 241 и 197 гг. до н. э. Их применяли в обширных залах, таких как фригидария в термах Каракаллы и Диоклетиана.
Влияние строительства храмов
Постепенно новое направление стало очень влиятельным в церковной архитектуре Средневековья. Стремление к строительству храмов достигло своего апогея, и новый тип был настойчиво внедрен из-за его способности создавать опору без массивных опорных формирований. Кроме того, он предоставил церковным архитекторам возможность избежать тусклого освещения, присущего предыдущей конструкции, которому требовалась большая масса, чтобы сохранить достаточную прочность.
Особенности конструкции
С 1050 г. н. э. архитекторы уже активно использовали такие своды. Когда вы смотрите на романский крестовый свод, то видите четыре изогнутые поверхности, которые встречаются в центре. Они состоят из двух цилиндрических, которые пересекали друг друга, образуя букву X. Для того чтобы сделать такую конструкцию, строители пересекали более привычные формы в середине под перпендикулярным или прямым углом. Там, где края сводов встречаются, они создают четкие линии. Они также известны как ребра. По сравнению с цилиндрическим, крестовый свод в архитектуре обеспечивает хорошую экономию материала и рабочей силы.
Распространение архитектурной моды
Постройка такого типа сначала использовалась римлянами. Но затем в Европе она оказалась в относительной безвестности до возрождения качественного каменного строительства, вызванного каролингской и романской архитектурой. Метод строительства был особенно распространен на уровне подвала, например, в замке Myres в Шотландии или на уровне первого этажа для складских помещений, как в замке Muchalls в той же стране.
Трудно построить эту конструкцию аккуратно из-за геометрии поперечных ребер крестового свода, которые обычно эллиптические в поперечном сечении. Потому такая кропотливая работа требовала большого навыка в резке камня. Это нужно было, чтобы сформировать аккуратный купол. Он был заменен более гибкими сводами готической архитектуры в позднем Средневековье.
Преимущества новой конструкции
Крестовый свод может быть округлым, как в романских церквях, или заостренным, как в готических. Такая арочная конструкция обычно сделана из кирпича или камня и предназначена для поддержки потолка. Основное преимущество такого типа состоит в том, что он принимает на себя весь вес крыши и распределяет ее только на четырех точках в углах каждого ребра. Это добавляет прочности потолку, потому что все стороны свода помогают распределить вес и поддерживают потолок.
А если есть такие опоры, то не нужно строить сплошную стену между ними. Потому появилась возможность делать множество стеклянных окон. Так церкви становились светлее, а прихожане в них больше ощущали присутствие сакральных сил.
В раннесредневековых крестовых сводах было шесть точек опоры — углы и концы другой арки. Например, кафедральный собор Лаона и Нотр-Дам в Париже использовали такой тип. Но к 1200 годам большинство церквей, таких как Шартр или Руан, использовали крестовые своды, ребер у которых было четыре. Они требовали меньшего количества опор, что позволяло проникать в собор большему количеству света через огромные по тем временам окна.
Современная архитектура и опыт Средневековья
Потолок в крестово-купольном своде — это просто сооружение нескольких сводов подряд. Повторив это сооружение, строители поняли, что могут перекрывать ими длинные прямоугольные участки пространства, такие как коридоры. Потолок с крестовым сводом — один из самых популярных и красивых форм в современных домах. Однако традиционный метод строительства, необходимый для изготовления крыши такого типа, требовал значительных навыков, времени и материала. Например, помещение небольшого размера обычно нуждается в работе не менее двух опытных плотников на два полных рабочих дня.
И это с учетом, что вы не включите подготовительную работу, раскладку, разметку, разрезание блоков и сборку. Кроме того, даже те плотники, которые обладают навыками, необходимыми для создания этого потолка, либо отказываются, либо взимают такую диковинную цену, что изготовление такой конструкции становится нецелесообразным.
Инженеры-строители XX века изучили силы статического напряжения при проектировании крестового свода и подтвердили дальновидность римлян в эффективном дизайне, позволяющем достичь нескольких целей: минимальное использование материалов, широкий диапазон строительства, способность достигать бокового освещения и избегать напряжения конструкции. Самым оригинальным современным дизайном является крупнейшая в Европе железнодорожная станция Hauptbahnhof в Берлине, в которой имеется входное здание со стеклянным сетчатым сводом.
