Флорентийский собор

Флорентийский собор

В 1294 г. церковные и городские власти Флоренции решили расширить небольшое здание церкви Санта-Репарата и освятить ее в честь св. Марии. Спустя 100 лет с небольшим, флорентинцы могли видеть возвышающиеся над центром своего города стены собора Санта-Мария дель Фьоре, еще не имевшего купола. Перекрытие открытого пространства здания сводом в то время представляло собой весьма сложную техническую задачу, и в 1418 г. управляющие «Опера дель Дуомо» — цеха строителей, сооружавших собор, оказались в весьма затруднительном положении.

Архитекторы, которые проектировали собор на протяжении многих лет (среди них Арнольфо ди Камбио, Франческо Таленти и Джованн и ди Лапо Гини), построили восемь стен хора, где должен был находиться высокий алтарь. На эти стены должен был опираться величественный купол. Впервые в строительной практике предстояло соорудить столь огромный (диаметром 54,8 м) 8-угольный в плане купол. Полная модель собора, включавшая купол, которая была предложена Арнольфо и которой пользовались строители, была утрачена.

Строительство Флорентийского собора.

Строительство Флорентийского собора

Традиционные методы и механизмы, применявшиеся в то время строителями, не были пригодны для осуществления этой задачи. Один из таких методов состоял в том, чтобы заполнить пространство, ограниченное восьмигранником, деревянными лесами, которые могли бы поддерживать каменный купол, пока не затвердеет раствор. Но лес был дорогим, к тому же среди строителей отсутствовало единство в выборе того или иного метода. Поэтому «Опера дель Дуомо» и Гильдия шерстяников — влиятельная гильдия, отвечавшая за осуществление проекта строительства собора с 1331г. — объявили конкурс среди архитекторов, как это было принято во Флорентинской республике.

В 1420 г. выбор пал на двух известных архитекторов. Один из них, Филиппо ди Сер Брунеллески (1377-1446), флорентийский скульптор и золотых дел мастер, описал, но еще не представил на рассмотрение модель и новый, если не революционный метод строительства купола. Его главный соперник, Лоренцо Гиберти (1378-1455), также скульптор и золотых дел мастер, был широко известен, поскольку именно он в 1402 г. получил заказ на изготовление бронзовых дверей баптистерия перед зданием собора. Брунеллески тогда не удалось получить тот заказ.

Брунеллески предложил соорудить купол в виде двойного свода, имеющего внешнюю и внутреннюю оболочку (до сих пор эта конструкция не имеет аналога). Предложенный им способ не требовал возведения дорогостоящих деревянных лесов и кружал для поддержания свода в процессе его строительства. Кроме того,. каждый уровень свода оказывался достаточно прочным для возведения следующего уровня. Для реализации этого нового и безопасного метода Брунеллески изобрел такие механизмы, как подъемник, краны и горизонтальную лебедку.

Брунеллески хотел быть единственным архитектором проекта, поскольку лишь один он знал, как можно осуществить его. Он придумал, как отстранить Гиберти от участия в сооружении купола. Джорджо Вазари (1511-1574) — биограф известных художников и архитекторов эпохи Возрождения писал (ссылаясь на биографию Брунеллески, написанную Антонио Манетти), что Брунеллески притворился больным, чтобы Гиберти одному пришлось руководить работами. Последний не знал, как продолжать строительство, и поэтому оно, в конце концов, остановилось. Работы возобновились лишь тогда, когда Брунеллески вновь появился на стройплощадке, утвердив таким образом свой авторитет.

По иронии судьбы наиболее детальные чертежи строительных механизмов, придуманных Брунеллески, были выполнены внуком Гиберти-Буанаккорсо Гиберти (1451-1516). В 1955г. я обнаружила в Национальной библиотеке Флоренции его альбом для эскизов. Эти эскизы, а также опубликованные архивы «Опера дель Дуомо» (сохранившиеся с 1293 г.), которые содержали имена рабочих, руководителей работ, даты и сведения об оплате работ и поставок, позволяют составить довольно ясное представление о том, как осуществлялось строительство купола и о роли Брунеллески. Эти источники помогли мне узнать, как Брунеллески использовал свои механизмы для сооружения двух оболочек купола и фонаря, а также о том, как позже на фонаре были установлены позолоченный шар весом около полутора тонн и крест.

флорентийский собор брунеллески
Брунеллески, который считается основоположником архитектуры Возрождения, исследовал архитектуру древнеримских зданий в поисках элементов классических ордеров (дорического, ионического и коринфского), изменив тем самым облик более поздних зданий. Он также использовал современные ему математические методы для достижения архитектурных пропорций, соразмерных человеку. Технические усовершенствования, автором которых был Брунеллески, включая новые механизмы и последующие проекты новых зданий, способствовали развитию архитектуры эпохи Возрождения.

Брунеллески удалось преодолеть технические барьеры, стоявшие перед его современниками. Вазари описывает, что его пленяли мысли о «времени, движении, о том, как действуют грузы, как должны вращаться колеса, чтобы он мог построить очень хорошие и красивые часы». Брунеллески были также созданы живописные произведения, иллюстрирующие понятия перспективы. В своей знаменитой росписи баптистерия, он ввел понятие точки схода. Этим он революционизировал ренессансную живопись изображением трехмерных объектов на плоской поверхности. На выбор Брунеллески пропорций или геометрических методов оказали влияния идеи флорентинского математика и астронома Паоло дель Поццо Тосканелли (1397-1482).

Помимо того что Брунеллески изучал механику и математику, некоторое время он провел в Риме, обмеряя и исследуя развалины зданий. Это было его непосредственное ознакомление с древнеримскими способами возведения больших сводов. Согласно Вазари, до 1428 г. Брунеллески исследовал фундаменты всех зданий в Риме, построенных в античную эпоху. При этом он отмечал, какой связующий материал использовали строители, пазы же и отметки на камнях помогли ему установить, как производились их разрезка и подъем. Некоторые особенности купола собора Санта-Мария дель Фьоре являются результатом его открытий. Но что самое главное, эти исследования помогли Брунеллески найти способ сооружения купола этого собора.

Купол Флорентийского собора.

купол флорентийского собора
В период проведения конкурса на лучший проект купола в 1418 г. Идеи Брунеллески оказались весьма спорными, поскольку предложенный им способ возведения купола был беспрецедентным. Все сохранившиеся купола были небольшими и полусферическими, например такими, как у соборов Пизы и Сиены или Пантеона в Риме. Купол Пантеона состоит из одной оболочки и имеет отверстие в вершине, через которое освещается интерьер (единственный источник естественного света в храме). Возможно, что этот купол и остатки сводов древнеримских зданий подсказал и Брунеллески конструктивное решение купола Флорентинского собора. В конце концов флорентинцы разрешили Брунеллески приступить к работе, хотя члены «Опера дель Дуомо», как показывают документы процедурных заседаний, все еще настороженно относились к его проекту.

Сооружение свода без кружал было, возможно, самым главным известным достижением Брунеллески. Готические арки (стрельчатые, в отличие от полуциркульных римских арок) восьмиугольного хора собора Санта-Мария дель Фьоре имели меньшую высоту, чем арки купола. Кроме того, арки центрального хора имели деревянные опоры. Что же касается купола, то, согласно замыслу Брунеллески, при его строительстве кирпичи в каждом из рядов кладки укладывали под углом к кирпичам нижележащего ряда, что придавало прочность всей конструкции и компенсировало вес воздвигаемого свода. Вес каждого нового слоя кирпичей передавался на пилоны и стены восьмигранника.

Брунеллески изобрел также систему каменных колец для связывания оболочек свода. Эти камни соединялись на ребрах обеих оболочек и были армированы поперечными металлическими стержнями. Сцепленные камни связывают каждый ряд оболочек свода в горизонтальном и вертикальном направлениях, тем самым укрепляя всю конструкцию. Без них ребра сводов могли бы частично распрямиться, что привело бы к нарушению целостности купола.

Модель Брунеллески имела и другие характерные особенности. Так, водосточные трубы располагались снаружи здания, а отверстия во внешнем своде рассеивали ветровые нагрузки и повышали устойчивость к землетрясениям. Брунеллески использовал чугунные консоли в качестве опоры для лесов, на которых могли работать художники, писавшие фрески и выкладывавшие мозаику. (Вазари писал, что Брунеллески оборудовал на верхних ярусах лесов кухню с тем, чтобы рабочим не приходилось тратить время, чтобы спускаться вниз для еды).

Внешняя оболочка свода защищала более прочную внутреннюю оболочку от воздействия дождей и ветров. Пространство между оболочками было достаточным для того, чтобы устроить там проход и разместить лестницу, необходимую как для сооружения самих оболочек, так и для их ремонта.

В вершине купола, там, где сходятся восемь ребер внешней и внутренней оболочек, проект Брунеллески предусматривал круглое каменное ограждение, называемое серальо. Последнее располагается вокруг круглого отверстия («окулуса») в вершине купола. Окулус, диаметр, которого составляет 6 м, а высота — от 3,6 до 4,5 м, служит замковым камнем для восьми арок купола. Каждая из 8 граней отверстия имеет три окна, пропускающие свет и воздух в серальо.

Эти окна использовались и с другой целью, что еще раз свидетельствует об изобретательности Брунеллески. Через них можно было просунуть длинные деревянные брусья, которые могли служить временным настилом. На этом настиле располагались краны во время строительства мраморного фонаря и установки шара и креста. Все материалы, необходимые для фонаря, подавались наверх через отверстие в платформе.

Хотя фонарь был критическим элементом купола, спроектированного Брунеллески в 1418 г., конкурс на его конструкцию был объявлен лишь после завершения строительства купола. В 1436 г. победил макет Брунеллески, который сохранился и по сей день. Восемь контрфорсов фонаря служат для того, чтобы передавать вес на ребра свода, а через них — на восемь больших пилонов восьмигранника.
Безразличие Брунеллески к политике отразилось в его проекте фонаря: одна из его восьми колонн полая и в ней находится крутая лестница, обеспечивающая доступ к шатру, на котором укреплены шар и крест. Когда Брунеллески представил свой макет на рассмотрение властям, он тщательно замаскировал лестничный проход, и показал его лишь тогда, когда жюри заинтересовалось, как рабочие смогут добираться до вершины, чтобы завершить шатер. Соборы в Италии часто увенчаны шаром и крестом — символами владычества кардинала и св. Петра в Риме,

Для осуществления своих замыслов Брунеллески изобрел механизмы, предназначенные для подъема тяжелых грузов на большую высоту непосредственно к месту их установки. Эти механизмы, включая подъемники, краны, горизонтальную лебедку и крюки особой конструкции, свидетельствуют о его обширных познаниях в области механики и новаторском подходе. Следует также отметить, что эти механизмы были безопасными и позволяли относительно быстро завершить строительство.

Поскольку в то время в творческой среде Флоренции царил дух соперничества, Брунеллески старался сохранить в тайне свои разработки, включая макет купола и проекты придуманных им механизмов. Он боялся, что у него могут украсть его идеи, и поэтому никогда не доверял их бумаге (патенты, которые тогда только еще появились в Венеции, пока не были известны во Флоренции). Ему приходилось каждую деталь подъемника заказывать разным литейщикам, кузнецам и другим мастерам, причем тем, которые жили за пределами Флоренции. Каждому из мастеров он давал лишь схематический профильный чертеж детали, весь же механизм собирал сам.

Механизмы Брунеллески были составной частью его общего метода возведения купола. Устройство подъемника, несомненно, свидетельствует об изобретательности его автора и о том, насколько глубокими были его познания в механике. Некоторые детали подъемника не имели аналогов в прошлом, а кран и горизонтальная лебедка были принципиально новой конструкции.

Сваи подъемника (см. верхний и левый средний рисунок на с. 39) были вкопаны в грунт в центре хора, непосредственно под куполом. Подъемник оставался на этом месте в течение 50 лет, пока не было завершено строительство купола и фонаря, увенчанного шаром и крестом. С помощью этого механизма наверх подавался строительный материал — камень, мраморные блоки, раствор и длинные каштановые брусья.

Подъемник был относительно прост в обращении. Один конец каната был привязан к барабану. Груз (камень, бревна и т. д.) крепили к другому концу каната с помощью крюков — приспособлений (использовавшихся древними римлянами, которые были вновь открыты Брунеллески) в виде стремян, входящих в пазы камня. Лошадь или вола впрягали во вращающуюся балку, которая приводила в действие механизм. Колеса подъемника вращали барабан, груз поднимался наверх, под самый купол, где его принимали рабочие. В нужный момент они подавали криком сигнал, и подъем прекращался.
Заслугой Брунеллески является и то, что изобретенный им деревянный подъемник был двухходовой: он имел два колеса, одно из которых служило для поднятия, а другое — для опускания груза- Колеса эти задействовались поочередно с помощью деревянного винта в вертикальной оси подъемника. При такой двухходовой системе сцепления тягловое животное могло передвигаться водном направлении, т. е. отпадала необходимость каждый раз отвязывать его и затем вновь привязывать, чтобы поменять направление движения. (Канат весил около 500 кг и был изготовлен кораблестроителями в Пизе.)

Брунеллески изобрел также новые механические детали для подъемника, называемые палеи (вращающиеся деревянные валики, закрепленные на U-образных чугунных опорах), которые действовали как зубья передачи. Главное колесо имело 91 палео. Они позволяли снизить потери энергии из-за трения в колесной передаче.

Для подъема камней Брунеллески приспособил скобы, или охваты, которые входили в углубления каменных блоков. Зажим этих скоб производился с помощью стяжных винтовых муфт, обеспечивающих тем самым безопасность подъема. Железные охваты состояли из трех свободных систем железных клиньев, которые входили в прорезь в камне, образуя замок типа «шип и гнездо».

Груз, поднятый наверх с помощью подъемника, принимал кран, сконструированный Брунеллески. Этот кран мог поворачиваться, и его каретка переносила строительный материал к тому месту, где велась кладка. Лебедка перемещала груз в горизонтальном направлении, после чего с помощью червячной передачи (червяк находился на противоположном конце лебедки) груз опускался там, где нужно. Кран и горизонтальная лебедка работали согласованно с подъемником.

Для сооружения фонаря использовался другой кран. Он располагался на круглой платформе, которая покоилась на роликах и могла поворачиваться, как вращающийся поднос для кушаний. Система перемещения груза была такой же, как в горизонтальной лебедке. Кран располагался над отверстием в вершине купола, при этом опорой для лесов служили брусья, просунутые в окна серальо.

Некоторое представление о том, как работал кран, использовавшийся для сооружения фонаря, дают записи Леонардо да Винчи, который сделал копии всех чертежей, выполненных Буаноккорсо для Брунеллески Леонардо да Винчи отмечает, что кран имел «четыре деревянных червяка, которые приподнимают леса для подмостей, и после этого можно было соорудить под ним прочную платформу».

Еще один кран использовался для сооружения шатра фонаря. Этот кран, определенно, был также сконструирован Брунеллески поскольку, будучи автором проекта фонаря, он подготовил все этапы работ. Кроме того, поскольку этот проект включает в себя шар и крест, то он сконструировал и устройства, с помощью которых они были воздвигнуты.

кран Бурлененски
Система перемещения груза на кране, использовавшаяся при строительстве шатра, состоит из горизонтальной крановой балки, к которой подвешен канатный крановый блок. На чертеже, выполненном Буанаккорсо, изображены лишь основные детали этого крана. На нем отсутствует изображение массивных подмостей, необходимых для установки крана, и по нему ничего нельзя сказать, как могла поворачиваться круглая платформа. Однако на этом чертеже виден кран целиком (установлен он на мраморном карнизе фонаря) и отверстие в вершине шатра, в котором были закреплены шар и крест (последние удерживаются с помощью деревянных балок, находящихся внутри шатра).

Когда Брунеллески умер, строительство фонаря еще не было завершено, а шар и крест еще только предстояло установить. Поскольку имеется очень мало письменных документов и рисунков, из которых можно было бы извлечь более полную информацию о методах Брунеллески, отрывочные сведения, оставленные некоторыми членами «Опера дель Дyoмo» о выполнении трудной задачи — строительстве фонаря, установке шара и креста (а также повторной их установке после стихийного бедствия) обретают особое значение для восстановления оригинального метода, разработанного Брунеллески. Эти сведения дополняют рисунки Буанаккорсо и Леонардо да Винчи.
В 1468 г. флорентинский скульптор Андреа дель Верроккио (1435-1488) получил заказ на изготовление шара и его медного каркаса. (Крест был изготовлен другими мастерами, которые позже укрепили его на шаре.) Согласно записям «Опера дель Дуомо», Вер-роккио должен был изготовить шар, состояший из 8 секций и бронзового пояса. Центральный штырь пояса должен был входить в отверстие полого конуса — как предусматривала модель фонаря, выполненная Брунеллески Позже в том же году, после того как 8 секций шара были спаяны вместе на террасе фонаря шириной 2,7 м, шар размером 2,1 м был установлен на место с помощью подъемника, который, как упоминается в документах, имел пирамидальную форму. Внешне он напоминал кран, использовавшийся для строительства шатра.

Хотя более подробные сведения отсутствуют, система, которую Буанаккорсо изобразил на чертеже указанного крана, должно быть, использовалась для перемешения деталей шара в поперечном направлении, когда этот шар был поднят на нужную высоту. (Интересно, что установку шара, вероятно, наблюдал Леонардо да Винчи, поскольку он в то время был учеником Верроккио.)

Деревянные леса, которые соорудил Брунеллески для строительства фонаря, еще не были убраны, когда устанавливали шар и крест. (В одном из документов «Опера дель Дуомо» отмечается, что леса были дорогими, их сложно сооружать, и они будут разобраны сразу после установки шара.) На одной из картин Джованни Батисты Утили, написанной примерно в 1470 г., виден купол Флорентинского собора, на котором еще сохранились леса. Хотя леса изображены приблизительно, картина Утили дает представление о том, что находилось в то время на террасе купола и вокруг фонаря.

В 1602 г. Герардо Мечини спроектировал подобные леса и построил новый мраморный шатер, после того как старый шатер вместе с шаром и крестом был повергнут на землю молнией. Однако некоторые секции шара уцелели после падения и были использованы заново. Молния ударяла в собор довольно часто (в 1492, 1494,1495,1498,1511,1536,1542,1561,1570, 1577, 1578 и 1586 гг.), причиняя некоторые разрушения. Однако удар молнии в 1600 г. был столь разрушительным для собора Санта-Мария дель Фьоре, что Римский папа повелел «Опера дель Дуомо» поместить внутрь креста святую реликвию с тем, чтобы защитить собор от молний в будущем.
Сохранился письменный документ, в котором Мечини описывает высоту лесов и в каком месте следует переделать шатер с тем, чтобы можно было установить шар. «Верхиий настил лесов находится почти на уровне шара, поэтому для установки шара на место необходимо будет построить другой настил примерно на 7 метров выше», пишет он. По всей вероятности, Брунеллески построил свои леса для сооружения фонаря на той же высоте.

Рисунок Мечини еще раз свидетельствует о функции фонаря и отверстия в вершине купола, предусмотренного в проекте Брунеллески. Поскольку шатер фонаря был на три четверти разрушен молнией и из 32 ступеней лестницы в колонне фонаря, ведущей к шатру, уцелело лишь 20, Мечини соорудил первый уровень лесов так, чтобы он опирался на контрфорсы фонаря.
Для строительства пола в отверстии в вершине купола использовались брусья, просунутые в окна серальо. На верхних настилах была собрана простая треногая лебедка. Через отверстие в настиле поднимали на террасу небольшие мраморные блоки для шатра и длинные каштановые брусья, предназначенные для установки шара. Как видно из картины Утили, леса, сооруженные Мечини, вряд ли сильно отличались от лесов, которые использовал Брунеллески.
В 1602 г. были изготовлены новые 8 секций шара. Каждую из них поднимали отдельно через узкие окна фонаря на террасу, где они были спаяны до формы шара. Последний потом был покрыт позолотой. Рабочие весьма осторожно пользовались огнем во время пайки, и он не причинил вреда лесам. Однако без жертв не обошлось. Согласно документам «Опера дель Дуомо», восемь рабочих умерли, отравившись парами ртути, которую использовали для золочения. (Ртуть широко применяется для достижения прочной связи между золотом и металлом-основой; при золочении она испаряется путем нагревания).
Спустя годы после смерти Брунеллески фонарь продолжал преподносить сюрпризы. В 1511 г. управляющие «Опера дель Дуомо» постановили сделать в нем отверстие диаметром 2,5 см, обрамленное бронзовым кольцом. Через это отверстие солнечные лучи должны были падать на гномон, или солнечные часы на полу хора. От этих лучей получалась тень, длина и положение которой указывали на летнее и зимнее солнцестояние.
«Астрономические свойства» фонаря и гномона были открыты астрономом-иезуитом П. Леонардо Хименесом в 1755 г. Он хотел наблюдать зимнее и летнее солнцестояние и заново откалибровал гномон. До недавнего времени историки полагали, что именно он проделал отверстие в фонаре, однако в 1979 г. архивариус Энзо Сеттесолди, изучавший архивы «Опера дель Дуомо», опубликовал расписку об уплате от 1475 г. на изготовление бронзового кольца, которое должно было быть помещено на фонаре, для того чтобы можно было видеть, куда лучи солнца падают в определенные дни года. Изобретателем этого устройства для гномона был флорентинский математик и астроном Тосканелли, который побудил Брунеллески изучать геометрию.
Математические способности Брунеллески и его познания в области механики помогли ему стать передовым архитектором своего времени. Хотя его последователи, которые достраивали купол, не воспользовались изобретенными им механизмами (они возвратились к обычным лебедкам и канатным блокам), механизмы Брунеллески предвосхитили механизмы эпохи промышленной революции.

1 Kомментарий

Добавить комментарий