Борис Николаев - Физические начала архитектурных форм

Хотя эти формы весьма приятны для глаза, но и там, как и в России, они недостаточно объяснимы конструктивными и всякими другими соображениями.

К таким же малопонятным и необъяснимым формам следует отнести стрельчатые и трёхлопастные арки, создавшие готический стиль и вообще все разнообразные направляющие арок, которые, в сущности, и создают физиономии средневековых стилей.

Короче, мы во всех старых архитектурах находим такие же неуловимые до сих пор логическим анализом черты, как и в греческой архитектуре. И тот дух, который мы чувствуем в старых зданиях всех стран, так же неповторяем и неподражаем для современных архитекторов, как и дух греческих храмов.

Так как трудно предположить, чтобы простые каменщики и плотники, которые строили часто совершенно безграмотные подражания византийским образцам в Средние века в России, обладали каким-то сверхъестественным чутьём, то приходится искать других причин такого странного явления.

Первое, что бросается в глаза, это связь со временем наиболее интересных построек: то, что пережило века, кажется более красивым, чем новейшие постройки. Время как бы накладывает на здание свою печать. Конечно, с более древними зданиями связываются исторические ассоциации, кроме того, выветрившиеся углы, поломанные части и т.н. как бы передают историю здания, независимо от этих ассоциаций. Но если мы даже откинем всё это, если мысленно реставрируем все дефекты, если даже лишим здания их цвета, то всё-таки в форме, в одной только форме, останется что-то, чего нет в современных зданиях.

И вот таким образом сам собою очищается вопрос: видим ли мы вековые здания в той форме, в какой они были выстроены, или же эта форма иная? То есть: не могло ли быть таких причин, которые кроме простого обезображиванья, каким являются, например, выветриванье камней или трещины, могли бы произвести изменения совершенно правильного характера самой основной формы.

В этом направлении мы имеем очень мало данных и науки и опыта, что вытекает из самого склада человеческого ума. Нас гораздо более интересует то, что движется со скоростью, не выходящей из известных пределов, обусловливаемых восприимчивостью наших органов чувств. О более быстрых, равно как и о более медленных движениях мы получаем понятие уже косвенными путями. Так, например, мы не улавливаем непосредственно движения часовой стрелки, мы только знаем, что она движется, вспоминая её прежнее положение. Если же мы представим себе, что некоторая точка проходит по одному миллиметру в 50 лет, то можно быть уверенным, что движение её долго останется незамеченным.

И однако за 4000 лет человеческой цивилизации эта точка передвинулась бы на 8 сантиметров.

Вот это свойство человеческой натуры — не замечать движений очень медленных, — и создало то пренебрежение, в котором находится всё то, что касается изменения формы зданий во времени. Даже в астрономии, т.е. в науке, занимающейся специально измерениями, только сравнительно в недавние времена удалось отметить скорость некоторых из так называемых неподвижных звёзд. Поэтому нет ничего удивительного, что медленные деформации зданий могли ускользнуть от внимания человечества, тем более, что здания изучались главным образом с предвзятой точки зрения творческого гения человека. Поэтому-то и научных данных в этом направлении у нас очень мало.

В самом деле: мы знаем факт, что здание "садится", но мы не отдаём себе точного отчёта в том, что именно это значит. Мы не знаем, насколько садится самый материал, насколько садятся швы кладки, насколько и по каким законам садится самый грунт. Мы знаем, например, что башня Св. Марка, недавно упавшая, стала на 70 см короче, но каким именно образом и почему это случилось — мы не знаем.

Мы знаем, что некоторые землистые вещества (а именно таковы строительные материалы) способны от времени уплотняться, что, конечно, должно вызвать изменения формы, но и это свойство тел не изучено настолько, чтобы можно было его ввести в наши расчёты.

Есть некоторые данные, добытые наукою, относительно изменения твёрдых тел. Эти данные рассматриваются отчасти в теории упругости, но сама эта теория находится ещё в младенческом состоянии. Есть и ещё явления, которые наблюдаются в большей или меньшей степени в телах изотропной структуры и рассматриваются под названиями текучести и тягучести, но для этих явлений нет ещё даже и теории; исследования, весьма немногочисленные, в этом направлении, можно сказать, ещё только недавно начаты.

Вообще тот запас сведений, которым располагает наука во всём том, что касается изменения формы тел под влиянием тех усилий, которые в них действуют, крайне скуден. Эта скудость отражается и на крайне сбивчивой и неясной терминологии. Например, различают упругую деформацию и остаточную, но, как показывает опыт, на практике упругая деформация переходит в остаточную с течением времени. Отличают ещё упругое последствие, а затем уже упомянутые тягучесть и текучесть. Между тем нетрудно заметить, что все эти явления одного порядка. Разделение же этих явлений только запутывает наши понятия. Стекло, например, считается довольно сильно текучим телом,

что, однако, не мешает ему считаться в то же время и почти идеально упругим.

Тот модуль (Юнга), которым пользуется теория упругости, на самом деле представляет величину совершенно фантастическую, так как большинство тел, вернее, все, за немногими исключениями, разрушаются гораздо раньше, чем его величина может быть обнаружена опытным путём. И та зависимость в виде простой пропорциональности между грузом и величиной удлинения на опытах не подтверждается. Вообще вся эта теория, удовлетворяющая первой практической потребности и, по-видимому, из-за неё возникшая, покоится на различных "коэффициентах", получаемых подозрительными путями и в строгой науке может быть рассматриваема лишь как "первое приближение".

Связь деформаций с термическими условиями также не выяснена. Я уже в свое время указывал, что термические изменения могут вызывать перераспределения усилий, а, следовательно, и деформацию, и уже к этому вопросу здесь не буду возвращаться.

Ввиду такой запутанности вопроса и неясности терминологии, с которою мы встречаемся в научных сочинениях, касающихся вопроса о деформации, в дальнейшем моём изложении я ограничусь одним термином хронической деформации, объединяя под этим термином все те деформации, которые только могут иметь место в строительных материалах под влиянием каких бы то ни было сил, а главным образом силы тяжести.

Это тем более возможно, что в зданиях мы имеем дело только с постоянными не меняющимися нагрузками и здание не имеет возможности восстановить упругие деформации. Эпитетом же "хроническая" я пользуюсь, чтобы указать на связь этой деформации с временем.

Несомненно, в большей или меньшей степени хроническая деформация существует в зданиях. Те вековые напряжения, которые действуют в зданиях, не меняя своего направления, не могут оказаться без последствий. Несомненно также, если мы наблюдаем и допускаем осадку зданий в вертикальном направлении, то должны допустить её и в других направлениях, вообще во всех, в каких действуют усилия в зданиях. Несомненно также, что эти деформации не могут не отразиться хотя бы незначительно на самой форме. В самом деле: если мы имеем арку на двух опорах, то эта арка видоизменит несколько ту форму, которую мы ей дали на чертеже, и будет разниться от той формы,

которую приняла бы эта арка, будучи сложена из тех же камней, но в горизонтальном, поваленном положении.

Но на практике мы видим, что все эти изменения формы весьма незначительны. Мы их обходим где нужно, и такие изменения первого момента нагрузки не производят настолько заметной деформации, чтобы ею можно было объяснить возникновение тех или других форм, которые мы встречаем в древних архитектурах.

Поэтому, если формы действительно могли появиться как следствие деформации, то они могли быть следствием только той деформации, которая является в течение долгого промежутка времени, так как в противном случае она уже была бы замечена.

Таким образом, вопрос распадается сам собою на следующие: во-первых — существует ли и насколько значительна эта деформация в тех зданиях, про форму которых мы с достаточною уверенностью можем сказать, что она была не такою, какою мы её видим в настоящее время.

Во-вторых — путём опыта мы должны исследовать из наблюдений над каким-нибудь строительным материалом величину и характер деформации, принимая во внимание время.

Наконец, в-третьих, — если некоторые формы действительно можно почесть за следствие хронической деформации, то попытаться воспроизвести такие формы искусственно, пользуясь каким-нибудь сравнительно быстро деформирующимся материалом.

Конечно, все эти вопросы требуют большого времени и труда для их всестороннего изучения, но тем не менее я полагаю, что мне удалось их достаточно осветить своими опытами и наблюдениями и даже ответить на них вполне определённо в тех рамках, какие ставят "эстетика" и история архитектуры, и дальнейшее их развитие в этом направлении не даст ничего существенного или же выйдет из этих рамок.