Деревянные купола Москвы

Редакция интернет — журнала «Кровли» представляет статью Юрия Южакова, ФГУП ЦНРПМ, опубликованную в журнале «Московское наследие» №1 (49) 2017г.  

Несмотря на войны, революции, смены политических систем и архитектурных стилей в Москве сохранилось множество зданий с деревянными куполами. И это не только маковки церквей, – с конца XVIII века, то есть с эпохи классицизма, некоторые общественные и жилые постройки тоже стали украшать куполами: здание Сената в Московском Кремле, главный дом усадьбы Останкино, Петровский Путевой дворец, здание МГУ на Моховой улице, «Мамонова дача» на Воробьёвых горах…

Хотя строительство купольного свода обходилось гораздо дороже плоской или двускатной крыши, заказчики денег не жалели, ведь купол придавал зданию монументальность, статус, престиж, и, в конечном итоге, был символом власти. Недаром многие значительные постройки человечества увенчаны куполом: Пантеон в древнем Риме, Софийский собор в Константинополе, мечеть Пророка в Медине, собор Святой Софии в Киеве…

Купол имеет важнейшее значение в храмовой архитектуре. В православии он символизирует небеса, его расписывают фресками с небесным воинством, создавая зримый образ рая. Причем, как пишет академик РАХ С.В. Заграевский в работе «Формы глав (купольных покрытий) древнерусских храмов» (http://www. zagraevsky.com/glavi.htm), «в Древней Руси луковичные главы являлись декоративными покрытиями, основанными на деревянных каркасах». Важно заметить, что на Руси даже каменные храмы украшали деревянными куполами, и в частых пожарах сгорали именно деревянные перекрытия и каркасы куполов, а каменные стены церквей чаще всего выдерживали огонь. Так в 1394 году в новгородском Софийском соборе «маковица огоре», в 1536-м во Владимире «на Дмитрии святом вся кровля згорела», в 1628 году в Сергиевой Лавре «погореша… на церкви Сергия чюдотворца верх и крест позлащеныи». Купола восстанавливали быстро, Заграевский отмечает, что «технических проблем с возведением новых луковичных глав не возникало, так как установка на куполе деревянного каркаса – работа не для «каменных дел мастеров», а для плотников, которых на Руси всегда было достаточно».

В Москве остовы куполов над светскими зданиями, и деревянными, и каменными, тоже чаще всего возводили из дерева – самого распространенного в России строительного материала. Причём каркасы московских куполов представляли собой разнообразные пространственные конструкции, с круглым или многоугольным планом и разным формообразующим профилем. Наряду с полностью деревянными, остовы куполов строили и из разнородных материалов: полусферу купола выкладывали из кирпича, а над ним устраивали деревянные кружала из досок, повторяющие или меняющие подъем купола.

По мере развития конструктивных решений деревянные купола стали применяться для строительства очень крупных общественных сооружений: московских цирков (1871 и 1912), Бородинской панорамы (1912), павильона «Животноводство» на ВСХВ (1923) и уникального спортивного комплекса «Крылья Советов» (1934).

Каждый деревянный купол – уникальная конструкция, которая нуждается в грамотной и бережной реставрации. Первый ее этап – натурное изучение всегда скрытых от людских глаз каркасов куполов: исследование конструктивных особенностей; определение факторов, которые отрицательно влияют на состояние материала; обнаружение узлов и элементов, подверженных деформациям; выявление причин появления деформаций. Что и сделали сотрудники «Центральных научно-реставрационных мастерских».

 

 

Театр под куполом

Самым ранним выявленным и исследованным в Москве объектом с деревянным купольным завершением является Главный дом усадьбы Останкино. Он был построен в 1792–1798 годах, среди авторов проекта называют архитекторов А.Ф. Миронова, П.И. Аргунова, Г.Е. Дикушина и Джакомо Кваренги, которому граф С.Д. Шереметев отводил первостепенную значение в создании усадьбы. В своей работе «Останкино», составленной по документам фамильного архива, С.Д. Шереметев пишет о «концептуальной» роли петербургского палладианца: «хотя Останкинский дом и построен под личным наблюдением графа Николая Петровича домашними архитекторами, преимущественно Дикушиным, но за советами граф Николай Петрович обращался к приятелю своему Гваренги».

Останкино – уникальный памятник деревянной архитектуры, имитирующий каменное здание. Причем действительный тайный советник, меценат и владелец крупнейшей крепостной труппы граф Н.П. Шереметев, выбрал дерево в качестве материала не только из-за дешевизны, но еще и из-за прекрасных акустических свойств. Ведь Шереметев строил прежде всего театр, – крупнейший в Москве, с трансформируемыми зрительными рядами, движущимися по специальными рельсам колоннами и самой современной машинерией, – в театре были машины грома, дождя и славы. Кроме того, дерево в качестве строительного материала давало архитекторам беспримерную свободу действий, позволяло легко отступать от первоначального плана, воплощать новые задумки заказчика и вносить дополнения.

Например, Игорь Грабарь, вслед за одним из первых исследователей московских окрестностей С.М. Любецким, выдвигал версию, что летом 1898 года к строительству привлекли главного архитектора московского классицизма Матвея Казакова, и якобы именно он украсил здание бельведером с куполом. «Весь облик центрального корпуса не имеет в теперешнем состоянии дворца ничего общего со всеми нам известными приемами Кваренги, – писал И.Э. Грабарь в работе «Останкинский дворец» (http://www.portalslovo. ru/art/35836.php). – Ни в одном из его проектов нет ничего, что напоминало бы этот купол с круглыми окнами и особенно обработку передних и задних боковых выступов дома. Между тем все это как нельзя более типично для казаковской школы».

Так это или нет, – Матвей Казаков выстроил купол останкинского «храмовидного дома», Джакомо Кваренги или вообще Григорий Дикушин, – точно сказать невозможно. Главное, что деревянный купол-блюдце венчает дворец и сейчас. Кстати, бельведер усадьбы хотели украсить статуей Аполлона. И потому что Аполлон – покровитель искусств, и потому, что златокудрый Феб стал олицетворением вступившего на престол в 1796 году Павла I. В конечном итоге от идеи отказались и установили статую на парадном дворе.

В коллекции Останкинского дворца-музея на одном из исторических чертежей зафиксирован продольный разрез дворца с конструкцией купола. Стены из вертикальных деревянных квадратных брусьев связаны горизонтальными прогонами, между которыми серым тоном показана засыпка.

Из кирпича выложены только стены в нижнем этаже и участки стен у печей.

Купол здания в виде круглой надстройки-бельведера расположен над центральной частью здания; он имеет внутренний диаметр 13,56 метра и стрелу подъема 3,6 метра. Несущие конструкции купола выполнены в виде двух главных взаимно перпендикулярных ферм-арок из бруса 140х180 (240) миллиметров, которые состоят из полуарок треугольного очертания. Покрытие бельведера состоит из стальной кровли по деревянной обрешетке из полужердей, уложенных на верхний пояс арок.

Планировалось, что бельведер станет смотровой площадкой, однако только на одном парадном приеме гости поднялись под самый купол. Туда ведет узенькая лестница, которая завершается лестницей винтовой, и забраться в бельведер не так-то просто, тем более, даме в парадном туалете. К тому же круглые окна, хоть и красивы, но малы и неудобны. Чтобы заглянуть в окно, нужно согнуться… Хотя ради такого вида на Москву можно не только поклониться, но и на корточки присесть.

Больше двух веков деревянное здание противостоит грунтовым водам, капризам погоды, перепадам температур, летнему зною и осенней сырости… Две главные проблемы – неудачно устроенный фундамент, который принялись укреплять сразу после строительства, и текущая крыша, – пытались решить в ходе нескольких капитальных ремонтов. Нынешняя реставрация тоже отчасти вызвана этими причинами.

Результаты обследования показали, что все элементы купола находятся в работоспособном состоянии. В конструкции стен бельведера обнаружено поверхностное загнивание и поражение древоточцами ряда стоек. Однако еще в 2010 году дворец закрыли временной кровлей, сотрудники Департамента культурного наследия Москвы опасались, что крыша не выдержит снеговой нагрузки. Бельведер тоже закрыли временным металлическим покрытием. Останкинский купол-блюдце накрыл спасительный купол-зонтик.

Купол Царьграда

«Прекрасное здание мавританской архитектуры, переделанной на европейские нравы», – так характеризовал «русский Вальтер Скотт» М.Н. Загоскин Петровский путевой дворец. Он был построен по приказу Екатерины II в 1777–1783 годах в честь успешного завершения Русско-турецкой войны 1768–1774 годов. После важнейшей победы русского оружия, открывшей выход к Чёрному морю, императрица лично продумала план гуляний на Ходынском поле: «Я приказала позвать Баженова, моего архитектора и сказала ему: За три версты от города есть луг; представьте, что этот луг – Черное море и что из города две дороги; ну вот одна из сих дорог будет Танаис (Дон), а другая Борисфен (Днепр); на устье первого вы построите столовую и назовете Азовом; на устье второго – театр и назовете Кинбурном. Из песку сделаете Крымский полуостров, поместите здесь Керчь и Еникале, которые будут служить бальными залами… таким образом, у нас выйдет праздник без вычур, но, может статься, лучше других». Праздник «без вычур», длившийся три дня в июле 1775 года, произвел самое благоприятное впечатление. Зодчие В.И. Баженов и М.Ф. Казаков возвели на Ходынке сказочный город в мавританском стиле с павильонами-крепостями, кораблями-трибунами, фейерверками и иллюминацией… После торжеств Екатерина повелела возвести каменный путевой дворец в тех же формах. Правда, главным архитектором назначила не Баженова, а Казакова, для которого дворец стал первым самостоятельным проектом.

Когда дворец был построен со всеми зубчатыми башенками, напоминающими кремлёвские стены, миниатюрными минаретами, высоким «красным» крыльцом, окнами-люкарнами, пирамидками, каменными шарами, остроконечными звездами, а главное, огромным куполом, – в этом дворце увидели не символ победы в войне, а архитектурное воплощение «Греческого проекта» императрицы. Екатерина II планировала продолжить войну с турками, завоевать Царьград-Константинополь и возродить Византийскую империю, и даже внука, символически названного Константином, готовила к роли византийского императора.

Историк архитектуры М.В. Нащокина пишет: «В образе Петровского дворца отобразились конечные цели в утверждении владычества над Константинополем, древней столицей Византии, в освобождении православия от власти ислама, и поэтому образ Петровского дворца с его мощным куполом призван был напомнить о главной святыне православия – о константинопольском храме св. Софии, а декор его был первой попыткой использовать детали древней византийской архитектуры».

Интересно, что в первый раз в Петровском путевом дворце Екатерина остановилась только в 1787 году. По легенде, она отослала свиту и осталась во дворце «под охраной своего народа». Народ пошел поклониться «матушке», что чуть было не привело к давке. Петровский дворец был путевой резиденции императоров, которые останавливались передохнуть после путешествия из Санкт-Петербурга в Москву, дабы восстановить силы и проследовать в Кремль с особой пышностью. После Павла I все российские императоры останавливались здесь перед венчанием на царство.

Император французов Наполеон I на четыре дня перенес в Петровский дворец свою ставку, пережидая московский пожар. После ухода Великой армии из древней столицы путевой дворец оказался разграбленным (по другой версии его еще и подожгли), и долгое время оставался в запустении. Только с приходом к власти Николая I во дворце началась реставрация, которой руководил О. Монферран. Тогда же восстановили существующее ныне деревянное купольное покрытие, а художник Д.Артари расписал знаменитый Круглый зал, который находится прямо под куполом, в технике «гризайль» – имитация объема на плоскости.

Купол дворца имеет диаметр 16,86 метра и стрелу подъёма 5,5 метра. Он выполнен из двух полусферических куполов – внешнего и внутреннего (декоративного), расположенных друг над другом. Несущие конструкции внешнего купола сделаны из двух параллельных треугольных ферм из бревен диаметром 250 мм. Поверхность купола образована деревянными кружалами из досок толщиной 70 миллиметров, по- крытыми кровельной сталью.

В советские годы Петровский путевой дворец стал Дворцом красной авиации. Для советских летчиков сделали полную перепланировку, пробили новые дверные проемы, уничтожили сводчатые потолки…

В 1998 году во дворце началась реставрация, которая продолжалась долгих одиннадцать лет. Тогда провели работы по укреплению и восстановлению живописи купола Круглого зала дворца и консервации деревянных конструкций, установили шпиль, заново покрыли крышу нержавейкой вместо исторического «англицкого железа». Последняя проверка конструкции внешнего купола на постоянную и временную нагрузки показала, что существует сверхнормативный прогиб треугольных ферм внешнего купола.

Купол Опеки

Яркий образец московского классицизма, здание на улице Солянка, д. 14, стр. 3 было построено из кирпича по проекту архитекторов Д.И. Жилярди и А.Г. Григорьева в 1823–1826 годах на месте группы небольших строений, сгоревших в пожаре 1812 года. Здание Опекунского совета, который управлял Воспитательными домами и другими благотворительными заведениями империи, изначально состояло из трех отдельно стоящих корпусов: главного – с приёмными помещениями Опекунского совета и двух жилых флигелей для сотрудников. Ко входу в здание вела широкая лестница, главный корпус украшал восьмиколонный портик ионического ордера по второму этажу, который стоял на высоком цоколе. Градостроительное значение центрального корпуса подчеркивалось куполом на высоком барабане с четырьмя полуциркульными окнами. В простенках между ними были укреплены лепные гипсовые фигуры «Парящих Слав».

В 1846–1849 годах здание перестроили. Архитектор М.Д. Быковский объединил три строения в единый объём и частично изменил архитектуру фасадов и интерьеров. Из-за того, что в главном корпусе хранились крупные денежные суммы и другие ценности, вместо обычных деревянных перекрытий сделали пожаропрочные кирпичные своды различной формы. Для лучшей освещенности перестроили барабан под куполом, убрали лепные барельефы и прорубили еще четыре окна. Купол на высоком деревянном световом барабане и кирпичном четверике состоял из двух полусферических сводов – наружного и внутреннего – расположенного один над другим. Изначально он находился над прямоугольным залом, разделенным колоннами на три части. Однако после перестройки М.Д. Быковский устроил под куполом парадную лестницу, чтобы осветить её пришлось разобрать внутренний купол и прорубить дополнительные окна.

Внешний купол здания имеет диаметр 13,26 метра и стрелу подъёма 3,88 метра. Несущие конструкции внешнего купола и сферообразующие элементы выполнены из 61 кружала из досок шириной 60 миллиметров. В «замке» кружала врубаются «шипом» в зенитное кольцо диаметром 2,35 метра и с поперечным сечением 180х190 миллиметров. Стальная кровля уложена по обрешетке, установленной под углом 45° к горизонтальной плоскости.

С помощью детального обследования элементов купола и отбора проб древесины удалось установить:
• недостаточная жесткость узлов соединения составных элементов кружал привела к прогибу части кружал в вертикальной плоскости и выпучиванию в горизонтальной;
• из-за протечек в кровле произошла деструкция древесины опорных колец наружного купола, и воздействие распора привело к разрыву до 50 миллиметров
в узлов соединений со срезом и изгибом кованых гвоздей;
• отсутствие кольцевых прогонов, фиксирующих верхние пояса кружал, и деструкция обрешетки привели к повороту конструкций купола вокруг центральной оси;
• отсутствие горизонтальных связей стоек барабана, как между наружным, так и внутренним рядами ослабляет пространственную жесткость конструкций. Это может привести к выпучиванию стоек вокруг центральной оси барабана и вокруг собственной оси стойки.

Купол Гостиного двора

Новый Гостиный двор был выстроен в 1840 году напротив своего «старшего брата» – Старого Гостиного двора в Рыбном переулке. Архитектор Б.С. Пиотровский спроектировал трехэтажное здание с антресолями, подвалами и протяженным уличным фасадом, разделённым ионическими портиками, поднятыми на высокий цокольный этаж. Высокие, нарядно оформленные арочные окна парадного этажа придают фасаду торжественный характер. В 1890 году здание перестроили, на главном фасаде пробили дополнительные окна, двери и проездные арки для удобства купцов.

Купол находится в центральной части здания, завершая непроходной портик главного фасада. Причем в куполе нет окон, это глухой полусферический свод, в основании которого – невысокий кирпичный четверик. Диаметр купола 17,19 метра, стрела подъёма 3,79 метра. Сферическая часть купола выполнена из 84 кружал, каждое из которых состоит из трёх досок шириной 60 миллиметров.

В процессе полного исследования были обнаружены повреждения конструкции купола:
• узлы соединения балок основания купола не имеют болтов фиксаторов, что при значительной эксплуатационной нагрузке и недостаточной жесткости элементов привело к прогибам и расхождению узлов;
• из-за недостаточного сечения балок-связей шестиугольной рамы с мауэрлатом в местах опирания диагоналей выявлено разрушение балок;
• утрачена часть деревянных нагелей, которые соединяли элементы верхнего кольцевого прогона;
• разуплотнение нижнего кольцевого прогона и опорных стоек вызвало раскрытие внутреннего шипа соединения стойки и лежня под прогоном.

Деревянный купол и стеклянная крыша

В 1912 году академик архитектуры С.У. Соловьёв выстроил здание Московских Высших женских курсов, которые были основаны в 1872 и сорок лет «скитались» по различным залам и аудиториям. К началу XX века МВЖК стали государственным учебным заведением, и одним из самых крупных в стране – в 1913 году число курсисток увеличилась до семи тысяч! На женских курсах преподавали историки Сергей Соловьев и Василий Ключевский!

Новое здание было выполнено в редком для Москвы стиле неоклассицизма. На угол Малой Пироговской улицы и переулок Хользунова строение выходит мощной ротондой с колоннами дорического ордера. Ее венчает бельведер со сферическим куполом, каркас которого выполнен из дерева. Однако это здание Высших женских курсов знаменито не куполом, а стеклянной крышей, спроектированной В.Г. Шуховым.

Мода на стеклянные перекрытия пришла из Европы, но если там перекрытия пассажей делали из тяжелых чугунных форм, заполненных стеклом, то гениальный инженер Шухов придумал легкие фермы, которые держатся за счет перетяжек тонкими металлическими тросиками-струнами. Может быть, из-за света, который проникает сквозь шуховскую крышу, здание полюбили кинематографисты. Здесь снимали «Мы из джаза», «Карнавал», «Большую перемену» и «Хождение по мукам».

Удивительно, что рядом с таким чудом техники, как стеклянное перекрытие Шухова, стоит купол на деревянном каркасе, который могли сделать на Руси и в XIII веке. И тем не менее, С.У. Соловьёв и В.Г. Шухов не стали создавать металлический купол. Эта деревянная конструкция имеет внутренний диаметр 14,48 и стрелу подъёма 3,6 метра. Сферическая часть купола выполнена из восемнадцати кружал с поперечным сечением 3х50х210 миллиметров, расположенных в разбежку, плотно приторцованных и сбитых гвоздями. Верхние концы кружал врублены в вертикальную стойку, а нижние концы – в нижнее обвязочное кольцо – мауэрлат. Под конструкциями наружного купола расположен внутренний двухсветный купол над актовым залом. В ходе полного исследования и отбора проб древесины повреждения конструкций обнаружены не были.

Купол и фонарь над почтамтом

Здание Московского Императорского почтамта на Мясницкой – еще один пример сочетания деревянного купола и стеклянного перекрытия, спроектированного В.Г. Шуховым. Ещё в 1897 году инженер опубликовал работу «Стропила. Изыскание рациональных типов прямолинейных стропильных ферм и теория арочных ферм», где впервые обосновал строительство перекрытий из сегментных ферм с лучевыми затяжками. В 1912 году было возведено несколько зданий с перекрытиями Шухова: Высшие женские курсы, Музей изобразительных искусств имени А.С. Пушкина, Московский Императорский почтамт по проекту О.Р. Мунца и братьев Весниных…

На здании почтамта Шухов перекрыл трёхслойным световым фонарём центральный операционный зал, который в то время был самым большим в мире. Кстати, Шухов предусмотрел и рабочее место стекольщика, который должен был ползать между слоями светопрозрачной кровли и менять разбившиеся стёкла.

А купол с деревянным каркасом в виде круглой надстройки-бельведера расположен над центральной частью здания. Он имеет внутренний диаметр 13,56 метра и стрелу подъема около 5 метров. Сферическая часть купола сложную конструкцию: приопорная часть сферы образована четырьмя полуарками несущих конструкций и шестьюдесятью кружалами из спаренных досок толщиной 50 миллиметров. Основанием купола служит круглый в плане световой кирпичный барабан с 8-ю арочными оконными проёмами. Толщина наружных кирпичных стен барабана 650 миллиметров.

Следует отметить, что данный вид каркаса купола имеет схожее устройство с несущими конструкциями купола Останкинского дворца и Высших Женских курсов. При сравнении с архивными проектными материалами и по результатам натурных исследований установлено, что некоторые конструкции купола были изменены. По всей видимости, изменение схемы конструкций произошло в процессе работ по реконструкции здания почтамта. В процессе полного исследования и отбора проб древесины повреждения конструкций обнаружены не были. Сейчас в здании почтамта ведется реставрация.

Купол Северного страхового общества

В 1911 году было завершено строительство ансамбля зданий Северного страхового общества на улице Ильинка по проекту архитекторов М.М. Перетяткович, И.А. Голосова, В.К Олтаржевского и И.И. Рерберга. Комплекс получился, во-многом, новаторским: четыре соединённых между собой пятиэтажных здания выполнены в стиле неоклассицизма и вписаны в окружающую городскую среду, внешнее оформление подчеркнуто огромными квадратами конторских окон.

Здание имеет железобетонный каркас, а кирпичной кладкой выполнены только простенки, служащие ограждающими конструкциями. Огромное помещение подвала перекрыто эллипсовидными железобетонными арками. Западный корпус выходит на Ильинку стройной часовой башней, восточный – огромной купольной ротондой, выгодно контрастирующей и подчёркивающей высоту башни. Диаметр купола ротонды – 14,2 метра, высотой – 5 метров.

Меридиональные арочные фермы – основные конструктивные элементы деревянного купола. Верхний пояс арочный фермы состоит из двух слоев, расположенных в разбежку, плотно приторцованных и сбитых гвоздями кружал из досок 70–80 миллиметров. Кольцевые ребра жесткости из деревянных брусков, врубленных по верхним кромкам арок, и сплошной настил обрешетки обеспечивают пространственную устойчивость арок.

Нижнее опорное кольцо, в которое упираются нижние концы арок, сколочено из 3 слоев, расположенных в разбежку, досок толщиной 60–65 миллиметров. Верхнее опорное кольцо, устроенное по контуру круглой железобетонной шахты, воспринимает сжимающие усилия от опирающихся в него арок. Отверстие верхнего опорного кольца перекрыто фонарем. Такая конструктивная схема является рациональной только при условии абсолютной геометрической неизменяемости ее составных элементов и их соединений, и требует высокопрофессионального исполнения.

В ходе исследования выявлены несколько недостатков конструкции:
• оси арок не совпадают с меридиональными осями купола, что вызывает нарушение равновесия и нежелательное перераспределение усилий как во всей системе в целом, так и в отдельных ее элементах;
• соединение элементов нижнего опорного кольца, воспринимающего растягивающие усилия, неустойчиво, элементы разошлись, кольцо деформировалось;
• арки, установленные враспор, изначально получили относительную свободу перемещения, вследствие чего верхние концы арок переместились вниз, а некоторые вышли из гнёзд, создав аварийную ситуацию;
• в самих арках соединения, выполненные без врубок и без стяжных болтов, разошлись.

В результате появления этих деформаций, появились разрывы в соединениях кровельных цинковых листов, повсеместно появились протечки. Некоторые элементы поражены гнилью, почти полностью сгнили элементы распределительной балочной обвязки, лежащие непосредственно на монолитной железобетонной плите, где скапливалась вода.

В настоящее время проведены натурные исследования деревянных куполов пятнадцати московских памятников архитектуры XVIII – XX веков. Некоторые из них находятся в удовлетворительном состоянии, некоторые требуют немедленной реставрации. Однако исследования показали, что при правильной сборке и оптимальных условиях эксплуатации деревянные купола могут вполне заменить металлические или каменные и прослужить не одну сотню лет.

Юрий Южаков, ФГУП ЦНРПМ, журнал «Московское наследие» №1 (49) 2017г.