Промышленная архитектура
С промышленной революцией возникли новые разновидности сооружений — фабрики и заводы. Хотя проекты этих новых зданий основывались на старых производственных постройках, фабрики XVIII и XIX вв. развили дизайн и строительство в новых направлениях, особенно в разработке металлических каркасов, на основе которых позднее возникли небоскребы XX в.
Появление в XVIII–XIX вв. больших производств изменило жизни людей во всем западном мире. Архитектуру — тоже. Возникла необходимость разработать новые виды сооружений для нужд промышленности, в особенности — фабрики и складские помещения. Появились новые строители и новая разновидность архитектуры.
Промышленная революция
Первая революция произошла в Британии — благодаря сразу нескольким факторам: ручное производство одежды уже достигло высокого уровня, топлива (угля) для питания оборудования было в избытке, технологии развивались быстро, а Британская империя не испытывала недостатка ни в сырье, ни в завоеванных рынках сбыта готовой продукции.
Первые мануфактуры получали энергию воды, на манер средневековых мельниц, да и внешне походили на них.
Незатейливая архитектура, ряды окон, постоянно вращающиеся водяные колеса — все в точности как на мельницах-предшественницах, хотя строили эти фабрики уже в основном из кирпича или камня. Неудивительно, что эти ранние мануфактуры и мельницы назывались в Англии одинаково — «mill».
Риск пожара
В таких зданиях размещалось много станков и работников. У одной такой мануфактуры — шелкопрядильной фабрики, построенной Джоном Ломби в начале XVIII в. близ Дерби, — было пять этажей 34 12 м, и трудилось на ней 300 человек. Такие здания строили из кирпича, но внутри было много дерева: балки и опорные колонны, удерживавшие перекрытия, а также деревянные стропила, на которые клали черепицу. Освещались производственные помещения открытым огнем, машинная смазка легко воспламенялась. Немудрено, что такие производства были пожароопасны. И пожаров хватало.
Строительство на металле
К счастью, у промышленной революции нашелся ответ: железо. Металлургическое производство, как и остальные, развивалось быстро. Металла машиностроение требовало много, а новыми плавильными методами получалось производить металла больше и лучшего качества. Вскоре строители начали применять этот материал для своих нужд. Наиболее известное сооружение того времени из металла — мост через реку Северн в ущелье, что ныне именуется Айронбридж. Его построили в 1779 г. — первый мост в истории, сделанный полностью из металла. Проектировал мост Абрахам Дарби, потомок целой династии металлургов.
Методики, предложенные Дарби, вскоре нашли применение и в строительстве фабричных зданий. В мануфактуре Кэлвер, Дербишир, сооруженной в 1785 г., применили чугунные несущие колонны — впервые в истории архитектуры, — однако балки все еще остались деревянными. В 1792–1793 гг. преуспевающий фабрикант Ричард Аркрайт в партнерстве с Уильямом Страттом применили такую крепежную систему для поддержания потолков: чугунные опоры, деревянные балки, покрытые штукатуркой, а сами потолки — арочные кирпичные. Такое конструкционное решение устранило опасность возгорания, и этот фактор стал главным при постройке фабричных зданий.
«Подобны твои фабрики дворцам, Их башни прока рвутся к небесам…» Джон Джоунз (1788-1858), шотландский версификатор и поэт, из поэмы «Хлопкопрядильная фабрика» (1821)
Последний фрагмент мозаики нового строительного стиля возник при сооружении фабрики Бениона, Бэджа и Маршалла в Шроузбери в 1796 г. У этого здания чугунными были и балки, и опорные колонны, а потолки, как обычно, из кирпича. Эта постройка — предтеча не только бесчисленных каркасных заводских сооружений, но и небоскребов ХХ в. — из-за несущего металлического каркаса.
Преимущества железа
Фабриканты быстро разобрались в преимуществах таких конструкций. Пожароопасность сильно понизилась, а чугунные колонны оказались тоньше каменных и занимали гораздо меньше площади. Мощные металлические каркасы позволяли надстраивать больше этажей, поскольку прочность сооружения больше не зависела от крепости стен. А еще можно было уменьшить вес всего здания и, следовательно, увеличить его высоту, применяя в потолочных сводах полый кирпич. Более того, чугунные строительные каркасы позволяли пускать пар по полым колоннам и таким способом обогревать помещение.
Металлический строительный каркас стал приметой промышленной архитектуры. Фабрики и склады процветали, и их здания с регулярными рядами окон, повторявшими ряды колонн внутри, стали привычны в промышленных городах и на верфях в Европе и Северной Америке. Промышленность нашла свой метод архитектурного выражения.
Плавка чугуна
Промышленная революция потребовала несметно чугуна, однако древесного угля, традиционного топлива для плавки руды, не хватало. Каменный уголь для этих целей, в общем, годился, но содержащаяся в нем сера сообщала выплавленному металлу хрупкость. Металлург Абрахам Дарби I в 1709 г. нашел решение этой проблеме — каменный уголь необходимо прокалить в печи и таким образом получить кокс. У кокса, оказалось, есть преимущества даже перед древесным углем: он меньше крошился, а значит, можно увеличить масштабы производства, нарастив объемы кокса и руды и применив домны просторнее. Из чугуна, выплавленного на коксе, стали изготавливать массивные строительные детали — балки и колонны, которые можно было отливать стандартного размера и во множестве.
Ковкий чугун
В производстве чугуна произошел и еще один прорыв: наладилось промышленное изготовление более податливого материала — ковкого чугуна. Металлург Генри Корт в 1784 г. изобрел процесс пудлингования — плавления чугуна в печи без контакта с топливом с перемешиванием специальными штангами. В результате получался металл, очищенный от неметаллических примесей. Ковкий чугун выходил дороже обыкновенного, и из него основные строительные конструкции вроде колонн не отливали, однако он оказался крайне полезным при изготовлении хомутов, шурупов и стяжек, от которых требовалась высокая устойчивость к натяжению.