Built. Неизвестные истории известных зданий

Лучший вид на купол открывается с колокольни Джотто, которая стоит на площади у западного угла собора. 414 ступенек проверили меня на прочность, и наконец я оказалась на вершине, глядя на терракотовые черепичные своды и белые ребра, придающие куполу форму. Подходящее место для того, чтобы насладиться захватывающим зрелищем и восхититься гением Брунеллески. На мой взгляд, нестандартное мышление Брунеллески в сочетании со смелым его воплощением представляют ценность для современной инженерии. Именно мышление вне общепринятых традиций и способность представлять себе «невозможное» двигают инженерию вперед.

Брунеллески изобразил ребра на характерных подробных чертежах. Ребра сложены из камня, и они выполняют функцию арок, опирающихся на восемь углов купольного отверстия. Эти арки поддерживали грани восьмиугольного купола. Между основными восемью каменными ребрами располагались еще шестнадцать для сопротивления силе ветра. Снаружи их не видно, потому что Брунеллески спрятал их в пространстве между слоями кирпичной кладки. Создав это пространство, он смог не только спрятать вспомогательные ребра, но и сократить вес купола в два раза по сравнению с тем, сколько он весил бы, если бы был сплошным. Благодаря такой облегченной конструкции купол удалось построить без опоры.

Брунеллески вернулся к основам. Кирпичные конструкции обычно выкладывают слоями: слой кирпича, затем слой раствора, снова слой кирпича и т. д. Представьте обычную садовую стену, и принцип будет понятен. А теперь предположим, что стена должна быть наклонной (это маловероятно, конечно, но вы уж потерпите меня немного). Тогда перед нами встает проблема: так как стена наклонная, то чем она выше и тяжелее, тем больше опасность того, что она не выдержит и треснет. Раствор обычно слабее кирпича, так что, скорее всего, разлом произойдет в слое раствора.

Чтобы этого не произошло, Брунеллески попросил каменщиков сделать что-то, чего они никогда раньше не делали. Он велел им положить три кирпича по горизонтали, а затем класть кирпичи по вертикали, как книжные корешки, с каждой стороны горизонтальной группы. Следующим слоем шли три кирпича по горизонтали, а затем кирпичи по вертикали с каждой стороны. Это была очень кропотливая работа: заложить нужно было четыре миллиона кирпичей, и рабочие терпеливо ждали, когда на одном слое высохнет раствор, прежде чем приступать к следующему. Кирпичи складывались в узор «елочкой», который так называется потому, что напоминает расположение ветвей у ели. Как инженер я восхищаюсь этой идеей и ее простотой. Поскольку сплошные слои раствора могли дать слабину, Брунеллески придумал разделять их вертикальными кирпичами, благодаря чему изогнутая стена гораздо крепче.

Укладка кирпичей «елочкой», в которой вертикальные кирпичи усиливают стену

Такой же инновационный метод лег в основу проекта «Осколка». При проектировании его сердцевины команда инженеров, с которой я работала, придумала уникальный способ ее сооружения. Чтобы сэкономить время, мы решили работать сразу в двух направлениях: копать вниз и закладывать фундамент и одновременно строить вверх. Обычно для закладки фундамента выкапывают огромную яму, а ее стены строят из бетона или стали. Сваи – длинные бетонные колонны – забивают на дно ямы. Они будут поддерживать будущее здание. Потом на каждый этаж фундамента заливают бетонные плиты, пока не дойдут до первого этажа. Только после этого можно начинать строить над землей.

Но мы сделали нечто беспрецедентное. Мы попросили установить сваи на первом этаже, а огромные стальные колонны погрузить в сваи. Сначала построили плиту первого этажа с гигантским отверстием. Через это отверстие рабочие получили доступ к почве, а затем землекопы убрали землю, чтобы открыть бетонные сваи со стальными колоннами внутри. Пока они продолжали копать вниз, к открывшимся стальным колоннам присоединили специальное устройство, которое позволило построить бетонную сердцевину.

Пока строилась сердцевина, достроили подвал и фундамент. В какой-то момент двадцать этажей массивной бетонной сердцевины держались на одних только стальных колоннах – фундамента еще не было. Это была постройка на ходулях.

Этот метод, который назвали строительством «сверху вниз», использовали и раньше – для поддержки колонн и перекрытий в небольших постройках. Но его еще не применяли при строительстве сердцевины, не говоря уже о сооружении такого размера. Это была инженерная инновация. Наша способность мыслить за пределами стандартных методов сэкономила время и деньги – мы творчески подошли к решению практической задачи. Сейчас и другие используют нашу идею в своих проектах – как и всегда, усовершенствование существующих методов приводит к инновациям, будь то один из самых известных кафедральных соборов в мире или одно из высочайших зданий в Европе.

Метод строительства «сверху вниз», который использовался при возведении «Осколка» в Лондоне