Развитие архитектурных форм из железобетона шло в нескольких направлениях, связанных с различными эстетическими свойствами бетона. С одной стороны, выявлялась работа силовых напряжений в пластике бетонного слоя, который защищал работающую на растяжение арматуру. 

Формы инженерного происхождения

При этом возникали формы инженерного происхождения. С другой стороны, происходило формообразование самой строительной массы, аналогичной по плотности структуры камню. И это также отразилось в своеобразных формах. Были и такие направления, в которых пластические свойства бетона использовались для создания форм простых исходных геометрических очертаний, но с усложненным структурным построением типа сложных пространственных решеток.

К числу последних можно отнести работы Ле Корбюзье: проект дома «Ино» (1814 г.), дом ЦСУ, построенный в Москве в 1929—1933 гг.; единый жилой комплекс в Марселе (1947—1952 гг.); жилой комплекс в Резе-ле-Нанте (1952—1957 гг.); здание секретариата в ансамбле правительственных зданий в Чандигархе (1950—1957 гг.) и комплекс монастыря Ла-Туретт (1956—1959 гг.). Архитектура этих сооружений свидетельствует о широком диапазоне форм пластического выражения железобетона (рис. 4—6).

Ле Корбюзье считал железобетон «революционным» материалом XX в. Высказанные им основные принципы решения задач современной архитектуры, а также его практическая деятельность связаны с этим материалом. Он выделил каркас как основу сооружения— средство создания свободной планировки при решении функционального содержания любого здания.

Ле Корбюзье стремился получить в железобетоне любое желаемое соотношение между глухими стенами и проемами в наружных ограждениях. Он достигает того, что становятся необязательными традиционные массы конструктивного материала.

Наступает эра каркаса из бетона. Это позволяет освободить площадь под зданиями, оставив на уровне земли только входы, вертикальные коммуникации и несущие столбы. Образуется дополнительная площадь для зеленых насаждений, бассейнов, игровых площадок, транспорта. И вместе с тем конструктивные возможности нового материала отражаются в новых тектонических построениях — огромные здания держатся на сравнительно тонких опорах.

 

рис. 4 Дом "Ино"

В решении функционально обусловленного назначением здания пространства Ле Корбюзье использует жесткую геометрическую каркасную структуру из железобетона. Метрические и ритмические соотношения элементов становятся мотивом художественной темы сооружения.

Геометрия прямых линий разной толщины Ц. протяженности выявляет легкость и вместе с тем жесткость пространственного решения объема из железобетона. Однако пластичность бетона присутствует в этих сооружениях и является средством дополнительного обогащения форм архитектурного ансамбля. Например для технических устройств плоских железобетонных крыш бетон используется как даульптурный материал.

 

рис 5. Жилая единица в Марселе

Сочетание сочных скульптурных форм и лаконичных с линейной геометрией очертаний выявляет широкий круг пластических возможностей бетона. Прием этот повторяется довольно часто, однако меняются количественные соотношения. В более усложненном объеме здания ЦСУ в Москве лаконична прорисовка конструктивных деталей — форма опор, членение стен Глухими и остекленными участками.

 

рис. 6. Здание секритариата асамбля правительственных зданий в Чандигардхе. Фрагмент фасада.

При большей простоте в соотношении объемных масс усложняется прорисовка деталей. В монастыре Ла-Туретт это и усложнение метрических соотношений крупных и мелких деталей структурной решетки, образующих фасады здания, и криволинейные бетонные массы, которые прорезают строгий геометрический объем здания, выходя из него в виде пристроек.

Так же в жилой единице в Марселе и Резе-ле-Нант за границы строгого параллелепипеда основного объема выступают лестницы и скульптурные формы технических устройств на плоских крышах. Каждый раз присутствует прием сопоставления геометрически строгих и более сложных по пластике форм, в разных видах выявляя эстетические свойства бетона.

Полнота их раскрытия у Ле Корбюзье проявляется и в обработке поверхности железобетона. На тех частях зданий, которые хорошо видны с близких расстояний, бетон оставляется в натуральном виде так, как он получился при формовании. Отпечатки деревянной текстуры досок дополняются плоским рельефом. Натуральные бетонные поверхности используются и в интерьерах, например в решении внутренних помещений монастыря Ла-Туретт.

Поверхности линейных элементов делаются равномерно шероховатыми путем удаления цементной пленки. В этом случае сочетание зерен обнаженного заполнителя, выявляя каменистую структуру бетона, смягчает геометрический аскетизм форм.

Таким образом, Ле Корбюзье использовал железобетон как универсальный материал для конструктивных и декоративных целей. Он реализовал принцип единства объемного решения, функционального содержания и характера моделировки поверхности как непременных признаков полноценности воплощения архитектурного замысла.

Новые способы организации пространства, новые соразмерности строительных элементов, новые тектонические приемы, диапазон эстетических свойств одного материала — вот сумма тех средств, которые железобетон предоставил в распоряжение архитектора. Однако их освоение на ранних этапах в значительной мере принадлежит инженерам. В частности, работы П. Л. Нерви оказали сильнейшее влияние на творческие поиски архитекторов в области новых форм из бетона и железобетона.

Железобетонная конструкция у Нерви выполняет ведущую композиционную, формообразующую роль. В числе его работ находятся такие разнообразные по своеобразных по своей скульптурной пластике столбах, являющихся опорой купола, оставлены следы опалубки из узких деревянных досок. Аналогичным образом обработана поверхность лестниц и галерей. При хорошем качестве бетона сочетание элементов, носящих следы опалубки, гладких штампованных, образующих покрытия объема, создает особый художественный эффект, присущий только железобетону.

Скромная по назначению пристройка к зданию железнодорожного вокзала Термини в Риме поражает прорисовкой железобетонных элементов (рис. 7). Относительно простое перекрытие консольного типа образуется метрическим размещением опорных конструкций, которые плавно переходят в перекрытие потолка.

Продольные сечения каждой балки имеют грани, перемещающиеся вокруг центральной оси. П. Л. Нерви удалось найти особый пластический ход в перемещении граней от опоры вверх из одной плоскости в другую. Этот прием используется им весьма широко в разных постройках для выявления специфической пластики железобетона.

 

рис. 7 Пристройка к зданию железнодорожного вокзала Термини, Рим

В пристройке к вокзалу Термини изящное переменное сечение несущих элементов из железобетона органично сочетается со стеклянным ограждением по периметру сооружения.

Нерви находит для каждого из проектируемых объектов особый прием решения конструкций, который неотделим от функционального назначения здания. В большинстве его сооружений, связанных с перекрытием (значительных пространств, легкость конструктивного решения является ведущей художественной темой.

Однако наряду с этим есть и такие, где монументальность и статичность как бы выявляют прочность бетона. К таким примерам относится римская эстакада (рис. 8). Она состоит из двух рядов столбов-опор, параллельных на основном протяжении магистрали и расходящихся около стадиона.

Мощные опоры со сложной пластикой несут поперечные консольные прогоны, сечения которых имеют форму, соответствующую эпюре изгибающих моментов. На поверхности опор оставлены следы остроганных досок, уложенных в стальную опалубку на время бетонирования. Поверхность натурального бетона с отпечатавшейся на ней текстурой дерева усиливает впечатление прочности конструкции.

 

рис. 8 Римская эстакада

Большим достижением Нерви в области создания новых архитектурных форм из железобетона является получение их за счет соединения простейших, заранее изготовленных элементов. Их комбинация и рисунок становятся сильным художественным средством. Нерви разработал и подтвердил рядом своих сооружений большие возможности сборно-монолитных конструкций как средства возведения различных по размерам и пластическому выражению архитектурных форм.

При этом он достиг большой экономичности строительства наряду с высокой декоративностью решения внутренних пространств. Это связано с сокращением затрат на опалубку, поскольку она применялась только в местах соединения заранее изготовленных элементов.

Одним из последних произведений Нерви является сборно-монолитное покрытие спортивного зала Дарт-маунтского университета в США. Это прямоугольное в плане здание перекрывается сводом с пролетом 66,5 м и стрелой подъема 5,5 м. Свод собран из 1240 тонкостенных элементов треугольной формы. Габаритные размеры каждого элемента 6,08X2,78 м, по контуру он окаймлен ребром.

Толщина элемента 10 см, а масса около 3 т. Швы между элементами замоноличивались. В окончательном виде свод представляет собой криволинейную поверхность, по которой ребра элементов, обращенные вниз, образуют косую перекрестную решетку. Таким образом, как и во многих других сооружениях Нерви, декоративное решение интерьера основано на выявлении графического рисунка необходимых элементов конструкции.

По проекту Нерви был выстроен сферический купол диаметром 104 м для нового зрелищно-спортивного здания в Норфолке (США). Конструкция основана на том же принципе, что и купол малого Олимпийского Дворца спорта в Риме, построенного по проекту Нерви в I960 г. Купол в Норфолке собран из 250 железобетонных элементов. Каждый из них представляет равнобедренный треугольник с наибольшими размерами в основании 3,35 м и по высоте 5,5 м. Высота элементов по мере приближения их к вершине купола соответственно уменьшается. Толщина элементов постоянна и составляет 6,4 см.

Принцип опирания купола аналогичен римскому, однако форма опор более динамична. Число их составляет 24, тогда как в малом Дворце спорта их 36, а диаметр купола при этом 60 м. Таким образом, в последующих своих разработках Нерви идет на увеличение размера элемента. Соответственно укрупняется архитектурная тема, которая выявляется сочетанием этих элементов в членении поверхностей интерьера.

Разрабатывая принципиально новые тектонические системы конструкций и пластику архитектурных форм как в целом, так и в прорисовке отдельных элементов, Нерви особое внимание уделял свойствам поверхности натурального бетона. Он считал их непременными спутниками конструкций, средством полноценного выявления художественной выразительности материала.

Это достигалось не только путем выявления текстуры бетона и его пластических свойств при получении рельефа от опалубки, но также и обнажением зерен заполнителя бетонного камня. Помимо того он использовал сочетания натурального бетона с поверхностями других строительных материалов.

Так, например, в здании ЮНЕСКО в Париже бетон выступает в своем натуральном виде в сопоставлении с бронзой декоративных рельефов на участках фасада, облицовки участков цоколя. В интерьере цокольного этажа здания секретариата поверхность массивных опорных конструкций с отпечатками дощатой опалубки сочетается с прозрачными стеклянными витражами, с серым норвежским камнем, которым облицован пол, а также с полированным деревом мебели этого помещения.

Декоративные особенности поверхности несущих и Ограждающих элементов архитектурной формы вносят разнообразие в ансамбль художественных средств целого. Выразительность общего решения становится следствием объединения в гармоничной композиции декоративных и конструктивных свойств строительных материалов. У П. Л. Нерви архитектурная форма рождается при соединении однотипных элементов в сборно-монолитную конструкцию.

Общее восприятие формы связано с количеством элементов и рисунком каждого из них в отдельности и их сочетанием в целом. Приемы, разработанные П. Л. Нерви, раскрывают внутреннюю художественную характеристику формы, взаимоотношение конструктивных элементов, ее образующих, и их роль в восприятии возникающих в ней нагрузок. Декоративная обработка поверхности бетона подчинена характеру и роли форм.

Существенный вклад в развитие форм из железобетона внес мексиканский инженер-архитектор Ф. Кан-дела. Он создавал монолитные формы, где выразительность и конструктивная прочность составляют органичное единство с пластическими возможностями бетона. С 1950 до 1960 г. он разработал и построил более 200 разнообразных монолитных железобетонных оболочек.

Значительная часть из них — гиперболические параболоиды. Особенность их состоит в том, что их криволинейная поверхность имеет прямолинейные образующие, поэтому при простейших планировочных решениях можно получить здания с выразительным силуэтом.

По мнению Ф. Канделы, наилучшей формой оболочки является гиперболический параболоид (гипар), который может использоваться для зданий с квадратным, прямоугольным и криволинейным планом. Оболочки из железобетона в виде гиперболического параболоида могут быть односекционными и многосекционными. Иными словами, составленными из одного, двух и более гиперболических параболоидов. Их значение велико для создания выразительных пространственных архитектурных форм.

Композиционные возможности многосекционных железобетонных гиперболических параболоидов открывают работы Ф. Канделы (например, здание клуба в Акапулько, ресторан в Сочимилко и ряд других). Соединение двух гипаров представлено в капелле Ломас в Куэрноваке. Это лаконичное и выразительное сооружение седловидной формы.

Она образована плавным соединением двух гиперболических параболоидов разного размера. Форма покрытия гармонично выявляет функциональное содержание внутреннего пространства аудиторного характера.

 

рис. 9 Ночной клуб в Акапулько

Клуб в Акапулько (рис. 9) представляет собой пластичное сооружение, композиция которого определяется его положением на морском берегу, на приподнятой площадке. Трехсекционное покрытие раскрывает внутреннее пространство в сторону моря. Форма железобетон-j ной конструкции гармонирует с окружающим ландшафтом.

Ресторан в Сочимилко (рис. 10) является соединением восьми гиперболических параболоидов в живописное центрическое сооружение. Эффект его пространственного построения усиливается размещением на берегу водоема, где форма его удваивается отражением. Это сооружение наcтолько привлекательно своей пластикой, что вызрело много подражаний.

 

рис. 10 Здание ресторана Сочимилко Мексика

Особенно выразительно обнаруживаются широкие возможности комбинаций гиперболических параболоидов из железобетона в проекте крытого рынка Ф. Канделы (рис. 11). Это композиция из криволинейных оболочек одного конструктивного типа, но разных размеров. Изменение высот соседних оболочек позволяет осветить внутреннее пространство и получить в силуэте здания и внутри него множественные композиционные переходы, обогащающие пластическое решение комплекса.

В этих нескольких из огромного числа работах Ф. Канделы есть острая пластичность форм с той особенностью общего очертания и отдельных сечений, которая отражает пластические возможности железобетона с большой полнотой. При разной степени сложности решений форм в них выражено органическое единство разно изменяющихся в пространстве криволинейных плоскостей. Оно обеспечивается использованием единого строительного материала — железобетона.

 

рис. 11 Проект крытого рынка. Аксонометрия

В развитие архитектурных форм из железобетона значительный вклад внес французский инженер Р. Саржер. Ф. Кандела сосредоточил усилия на различных вариантах формы одного типа, в работах Саржера представлено их большое разнообразие. Формы его сооружений интересны по решению их пространственной связи с окружением.

 

рис. 12 Рынок в Руйане, Франция

К ранним сооружениям Р. Саржера относится рынок в Руайане (рис. 12). Его центрическое пространство диаметром 50 м перекрыто куполом из параболических оболочек двоякой кривизны. Оболочки, понижаясь книзу, соединяются, образуя опоры купола, ими составленного. При таком решении внутреннее пространство освобождается от опор. Купол освещается прорезанными в нем узкими световыми проемами.

Они не нарушают цельности пространственного решения. Толщина свода в среднем составляет 10 см. Рынок в Нантере (рис. 13) также центрическое сооружение. Однако его покрытие представляет кольцо из 16 оболочек, поднимающихся в направлении внутреннего дворика.

Общий диаметр пространства, включая открытый внутренний дворик, равен 80 м. Внутренний контур кольца, образованный сходящимися оболочками, в этих местах является опорой всего сооружения. От этих опор отходят консольно-криволинейные покрытия. Вынос консоли - 25 м.

Сложное сопряжение криволинейных оболочек образует единое пространство плоского сооружения. Внутреннее пространство освещается в основном через стеклянные ограждающие поверхности. Кроме того, имеются узкие световые полосы, расположенные в самой оболочке в направлении от центра к периферии, что также не нарушает цельности формы.

Необычна форма стадиона в Сен-Назере. Она представляет собой оболочку - чашу из железобетона. Спроектированная в этом случае конструкция обеспечила наименьший вес при использовании в наивыгоднейшей форме работы железобетона на сжатие. Максимальный диаметр верхней части чаши — 88 м. Края чаши поднимаются над землей на 19 и 25 м. На поверхности формы, подчеркивая ее характер, оставлены следы досок опалубки. Это сооружение — пример того, как рациональное использование принципов работы железобетона в конструкции стало средством создания специфического пространственного решения.

Пространственное решение железобетонной конструкции здания механических мастерских технической школы в Булонь-сюр-Мере определилось его назначением. Внутреннее помещение большой площади должно было быть освещено естественным светом. Так полились шатры из пар тонких гиперболических железбетонных оболочек, опирающихся на железобетонные гайки с шагом 10,5 м. Конструктивная жесткость понятия обеспечивается в этом случае треугольниками, учившимися при соединении оболочек. При этом прямоугольное в плане пространство живописно переливается высокими шедами.

Такой тип покрытия обеспечил пространственное единство композиционного решения. Три отдельно стоящих корпуса, входящих в группу зданий технической школы, располагаются под углом к зданию мастерских, (поверхность их стен из бетона имеет следы опалубки. Пластика поверхности зданий и конструктивные решения, представленные в этом комплексе, объединяются использованием единого материала — бетона.

Маленькое сооружение станции обслуживания автомобилей «Лиана» (рис. 14) в Булонь-сюр-Мере — оригинальное творение из железобетона. Оно демонстрирует богатство его пластических свойств, проявляющееся независимо от размеров сооружения. Это железобетонная оболочка двоякой кривизны, образованная эллиптическим параболоидом. Она перекрывает площадь 460 м2, имея всего две опоры.

Стеклянное ограждение и перегородки внутреннего пространства, защищая его, не влияет на цельность восприятия формы. Средняя толщина оболочки 10 см. В плане она имеет шестиугольное очертание, а по контуру — утолщенный борт, придающий ей большую законченность. Образное решение этого сооружения своей динамичностью ассоциируется с движением.

 

рис. 13 Рынок в Нантере, Франция

Среди культовых сооружений Р. Саржера особенно интересен кафедральный собор в Алжире (рис. 15). прямоугольный участок, который занимает собор, перекрыт серией пространственных железобетонных оболочек разного типа. В центре их возвышается оболочка в виде тела вращения (гиперболоида вращения). Необычность его формы как бы развивает мотивы решений резервуаров технического назначения. Использована яркость композиционной характеристики конической вертикальной части собора, которая доминирует над стесненной городской застройкой.

 

рис. 14 Станция обслуживания автомобилей "Лиана" во Франции

Геометризированная жесткость форм нижнего объема собора подчеркивается поверхностью натурального бетона со следами деревянной опалубки. Тем более неожиданна и активна в общем решении плавно сужающаяся кверху форма центральной части. Стремление ее вверх подчеркивается прерывистой облицовкой из белых керамических плиток, между которыми проглядывает натуральный бетон.

Своеобразное конструктивное решение железобетонных форм объема сопровождается использованием натурального бетона в подходах, площадках и подпорных стенках, организующих пространство, непосредст венно примыкающее к собору. В интерьере бетон также оставлен в естественном состоянии, что подчеркивает универсальность его эстетических свойств.

Р. Саржер работал над разными типами пространственных решений из железобетона. В его сооружениях нашли оптимальное выражение пластические свойства материала. Применяемая при этом обработка поверхности показала, что своеобразие пластики бетона проявляется также и в собственных цвете, текстуре и фактуре.

 

рис 15 Кафедральный собор в Алжире

 

Источник Бетон в архитектуре XX века