Архитектура ХХ век. Развитие строительной техники 4. Армоцементный свод в Турине (Италия). Складчатые конструкции здания ЮНЕСКО (Париж)
После окончания второй мировой войны железобетонные конструкции продолжали развиваться в тех же направлениях, что и до войны, но масштабы строительства в целом сильно увеличились.
В военные годы миллионы жилищ были разрушены, и поэтому во многих странах возникли фирмы, которые по различным патентам стали развивать массовое производство сборных домов из крупноразмерных железобетонных элементов. В эти годы наибольшее распространение получили бескаркасные системы с внутренними и наружными несущими панелями для домов высотой до 5 этажей; при высоте до 10 этажей применяли обычно железобетонный каркас с навесными панелями или бескаркасные системы с несущими поперечными стенами.
При высоте здания более 10 этажей применялся монолитный каркас с крупными панелями наружных стен. Для наружных стен получили распространение легкие бетоны на пористых заполнителях и т.п.
В послевоенные годы возросло применение сборного железобетона, ускоряющего процесс строительства. В основном на предприятиях сборного железобетона изготовляли мелкие детали в виде пустотных настилов, панелей, свай, колонн, труб, которые могли найти применение почти на каждом строительстве.
Поскольку предварительно напряженный железобетон в конце 40-х годов уже прочно вошел в практику, появились заводы, специализировавшиеся на изготовлении различных несущих элементов из него. Особенно большое распространение получило применение предварительно напряженного железобетона в мостах. Так, в послевоенный восстановительный период во Франции было возведено более 300, в Англии и в Голландии — более чем по 100 мостов из предварительно напряженного железобетона. Увеличение несущей способности железобетона было также связано с появлением высокопрочных цементов, благодаря которым были достигнуты марки бетона 700—900 кгс/см2 и арматуры для предварительно напряженных конструкций в виде проволоки с пределом прочности до 25 000 кгс/см2.
Этот прогресс в технологии изготовления бетонов сделал возможным уменьшение сечения балок и колонн одновременно с увеличением их несущей способности. Среди американских небоскребов послевоенного периода вместо традиционных стальных каркасов все чаще можно было встретить железобетонные каркасы, причем многие из них не только составляли конструктивную основу зданий, но и определяли собой их архитектурную выразительность. Железобетон внес много нового во внешний облик многоэтажных зданий. Во-первых, несущие конструкции в этом материале сами открывали возможность создания более разнообразных форм по сравнению со стальным каркасом. Во-вторых, железобетонные навесные панели наружных стен стали использовать как элемент пластики фасадов.
В 60-е годы распространилась новая конструктивная схема высотных зданий, в которых каркас заменен центрально расположенным объемным стержнем (шахтой) и несущими наружными стенами. В шахте располагаются коммуникации и вспомогательные помещения. Такая схема оставляет большое свободное пространство, облегчающее внутреннюю планировку зданий. Это пространство пролетом 12—16 м удается перекрывать наравне, со стальными прогонами предварительно напряженными железобетонными балками. Центральный объемный стержень этих зданий чаще всего возводится из железобетона, который хорошо обеспечивает жесткость сооружения в целом. Для этих целей применяют обычно монолитный железобетон в скользящей опалубке.
Пространственные формы в железобетоне до второй мировой войны создавались не архитекторами, а инженерами. В первые годы после войны значительное число пространственных покрытий, построенных в основном над производственными зданиями — цехами, ангарами и т.п., — также являлось творчеством инженеров, наиболее талантливые из которых подсказали архитекторам совершенно новые формы.
Так, например, в 1948 г. итальянский инженер Пьер Луиджи Нерви построил из разработанного им материала — армоцемента — большой сборно-монолитный свод Выставки в Турине. Тонкостенные волнообразные скорлупы армоцемента с 75-м пролетом убедительно показали здесь, какие эстетические возможности заключены в новых формах конструкций.
Армоцементный свод в Турине (Италия), 1948 г. П. Л. Нерви
В 1952 г. испанский инженер-архитектор Феликс Кандела, знакомый с оболочками инженера Э.Торроха, приступил к разработке железобетонных оболочек в Мексике, своей второй родине. Дешевая рабочая сила в этой стране позволила ему экспериментировать со сложной опалубкой. За полтора десятилетия он достиг в строительстве оболочек большого совершенства, создав и уникальные сооружения, и сборные стандартные оболочки для цехов, складов, навесов и пр.
Другой тип пространственных конструкций — железобетонные складки в покрытиях, особенно промышленных зданий, а также во множестве других объектов, преимущественно одноэтажных, таких, как аэровокзалы, залы различного назначения и т.п., — получил значительное распространение, поскольку они весьма экономичны и легко поддаются сборке при изготовлении из всех основных материалов: железобетона, стали и дерева в виде фанерных щитов. Уже после того как инженеры построили большое число зданий с применением складок, в 60-х годах к этой конструкции обратились архитекторы, которые в некоторых случаях формировали всю архитектурную композицию на их основе.
Вертикальные складки, предложенные инж. Б.Лафайем еще в предвоенные годы, были практически использованы им в ряде сооружений послевоенного периода. Складчатые железобетонные стены были применены в здании Секретариата ЮНЕСКО в Париже, построенном в 1953—1957 гг. (архитекторы М.Брейер и Б.Зерфюсс, инж. П.Нерви).
В эти годы архитекторы, наконец, проникаются новыми пространственными конструктивными формами и начинают, работая либо совместно с инженерами, либо самостоятельно, использовать их в огромном количестве разнообразнейших зданий, которые строятся в эти годы в разных странах.
Складчатые конструкции здания ЮНЕСКО (Париж), 1953—1957 гг. П. Л. Нерви
Наряду со строительством уникальных оболочек, строившихся из монолитного железобетона, возникает большое число вариантов возведения оболочек одинарной и двойной кривизны из сборных элементов, поскольку устройство сплошной опалубки под монолитный железобетон всегда вызывает серьезные затраты. Такие оболочки имеют самые различные поверхности: сферические, с противоположно направленной кривизной, параболические, коноидальные, гиперболические, зонтичные, бочарные и т.д.
Все эти новые формы заняли за короткий срок значительное место в архитектуре 60-х годов, причем хотя наибольшее число пространственных конструкций производилось из железобетона, эти же формы постоянно повторялись в металле и в клееной древесине.
Когда оболочки правильного геометрического очертания уже перестали поражать своей новизной, у инженеров и архитекторов возникло стремление к созданию сложных асимметричных поверхностей, напоминающих формы органической природы.
Одним из первых таких сооружений был запроектированный инженером Э.Торрохой в 1957 г. Тахиро-клуб в Каракасе (Венесуэла), рассчитанный при помощи экспериментов на модели. В последующие годы получает развитие расчет сложных поверхностей при помощи электронно-вычислительных машин.
Пространственные конструкции, создаваемые некоторыми архитекторами в 60-е годы, вышли из границ своего первоначально инженерно-рационального содержания. Они стали формой воплощения новых идей в архитектуре, как это можно видеть в отдельных работах Э.Сааринена (аэропорт «Айдлуайлд» в Нью-Йорке), Й.Утцона (здание Оперного театра в Сиднее).
Таким образом, к 70-м годам XX в. достижения последних пяти — десяти лет в области строительной техники открыли новые пути перекрытия невиданных ранее пролетов, дали материалы и методы для возведения огромных по высоте башен, позволили создать новые пространственные формы и стимулировали дальнейшее архитектурное творчество.