Книга: Высотки сталинской Москвы. Наследие эпохи

Инженерные решения. Каменное литье, папье-маше и новые источники света

Инженерные решения. Каменное литье, папье-маше и новые источники света

Известно, что высотная часть главного корпуса МГУ украшена восьмиметровыми аллегорическими скульптурами, установленными на ризалитах здания. Фигуры двух молодых рабочих с молотами и двух колхозниц со снопами, олицетворяющие вдохновенный труд советского народа, находятся на высоте свыше 100 м. Над созданием фигур работали скульпторы М. Бабурин, Д. Шварц, П. Бондаренко, Р. Таурит и А. Файдыш-Крандиевский. Для облицовки этих фигур потребовалось большое количество материала – литого камня – искусственного минерала, представляющего собой сплав, хорошо поддающийся обработке и гармонирующий по цвету с керамической облицовкой стен университета[248].

Помимо новаторства в применении керамической облицовки фасадов при строительстве московских высотных зданий опробовали на практике и ряд интересных технологий. Так, отлично зарекомендовали себя на высотном строительстве детали скульптур, изготовленные из белого литого камня. Внешне они ничем не отличались от высококачественного известняка. Изготовлялись эти детали в мастерских строительства и служили как для сооружения монументальных скульптур, так и для облицовки в качестве переходных элементов от гранитного цоколя к керамической облицовке.

Литой камень получался путем сплавления шихты из кварцевого песка, доломита и мела в специальных плавильных печах при температуре 1350–1550 "С. Сплав, залитый в земляные формы, кристаллизовался при температуре 920 °C и затем постепенно остывал. Полученный таким путем минерал дионсид имел предел прочности 4000–5000 кг/см², объемный вес 2,9 т/м³, водопоглощаемость от 0,3 до 1 %. Все эти показатели обеспечивали долговечную сохранность материала в атмосферных условиях[249].

Изготовление скульптуры колхозницы. 1951 г.

Стенд «Каменное литье» на выставке материалов для облицовки высотных зданий Академии архитектуры СССР. 1949 г.

Технологию сооружения и установки скульптур, облицованных литым камнем, подробно описывал в своей книге А.Н. Комаровский. Изготовление крупных скульптур из железобетонных оболочек и металлического каркаса, облицованных литым белым камнем, представляет технический интерес из-за новизны как материала, так и методов изготовления самих скульптур. В главном корпусе МГУ на ризалитах (выше 100 м от земли) установлены четыре такие скульптуры – две статуи рабочего и две – колхозницы (высота их соответственно 7,6 и 9 м). В качестве облицовки применялись фасонные плитки из белого литого камня, изготовлявшиеся в мастерских управления отделочных работ. Для скульптур потребовалось 11 типов таких плиток.

Первоначально скульптуры были изготовлены в мастерских в натуральную величину из глины. С глиняных моделей были сняты обратные гипсовые формы с толщиной стенок 150 мм. Для удобства монтажа формы были разделены на восемь поясов высотой 90–95 см, разрезанных, в свою очередь, на 8—16 кусков. Куски форм для жесткости армировались проволокой, для соединения их между собой имелись направляющие замки и скобы.

Плитки из литого камня для облицовки скульптур

После очистки от пыли и грязи внутренняя поверхность гипсовых форм выкладывалась плитками из литого камня. Они приклеивались к формам мастикой, состоящей из двух частей белого гипса и одной части растворенного в воде технического желатина. Гипс, вытесненный из швов между плитками, тщательно счищался, а пустые швы заделывались не на полную глубину раствором белого цемента и люберецкого песка.

Подготовленная таким образом черновая гипсовая форма, оклеенная плитками из литого камня, являлась наружной опалубкой для железобетонного остова скульптуры. Собиралась эта опалубка по поясам, которые при установке скреплялись вязальной проволокой. Швы между поясами заклеивались теми же плитками из литого камня и с наружной стороны загипсовывались. Во избежание распора свежим бетоном форма с наружной стороны, примерно на середине высоты пояса, охватывалась деревянным наружным кольцом из досок.

По мере установки на место поясов черновой формы монтировался внутренний металлический каркас из круглого арматурного железа. Стык арматуры делался внахлестку. Одновременно устанавливалась опалубка внутренней стороны оболочки из строительной фанеры по обычным дощатым кружалам.

Для бетонирования оболочки применялся бетон прочностью 250 кг/см² (с водоцементным отношением до 0,45; осадка конуса – 12 см), в узких сечениях – цементно-песчаный раствор 1:1. Бетон и раствор к месту укладки подавались скороподъемником в тачке с небольшим бункером. Перед укладкой производился электропрогрев бетона.

Бетонирование велось по поясам, причем установка форм и арматуры каждого верхнего пояса делалась после достаточного упрочнения бетона нижнего пояса. Уплотнение бетона велось глубинным вибрированием, а в узких местах – штыкованием. После окончания бетонирования четвертого пояса черновые формы нижних трех поясов разбивались.

Арматура верхней части железобетонного остова скульптуры. Схема

Головы скульптур собирались и бетонировались отдельно в теплом помещении (на 28-м этаже здания) и затем устанавливались на место с помощью крана.

Окончательная отделка скульптур производилась в теплое время и заключалась в очистке, заделке швов, вставке на растворе белого цемента отдельных плиток и т. д[250].

Другая технология, о которой непременно следовало бы рассказать, – это технология производства внутренних художественных деталей из бумажной массы с последующей бронзировкой. Прежде подобная практика не применялась в советском строительстве. Не применяется она и сегодня…

Интерьер актового зала МГУ с эстрадой президиума. 1953 г.

Следует отметить, что изготовление внутренних архитектурных деталей из бумажной массы (так называемого папье-маше), заменяющих дорогостоящие тяжелое литье и бронзовые детали, широко применялось в России еще во времена Екатерины П. Русские строители достигли в этом деле большого совершенства. И сейчас во дворцах, построенных двести с лишним лет тому назад, многие архитектурные детали и люстры, сделанные из бронзированного папье-маше, находятся в полной сохранности. Посетители этих дворцов-музеев даже и не представляют, что все эти детали выполнены из бумажной массы, а не из металла. Огромная работа по исследованию и анализу традиций русской классической архитектуры, проделанная советскими зодчими, позволила возродить этот опыт на современном для описываемого времени уровне.

На строительстве МГУ бумажная масса широко применялась для изготовления вентиляционных и потолочных декоративных решеток, а также деталей люстр. Что это дало? На предусмотренные проектом падужные вентиляционные решетки актового зала потребовалось бы 5,5 т алюминия. Решетки же были выполнены не из алюминия, а из бумажной массы. Кроме экономии металла, это в 10 раз сократило стоимость их изготовления. Производство изделий из бумажной массы не требовало рабочих высокой квалификации и сколько-нибудь сложного оборудования. Все изделия по мере необходимости покрывались любыми красочными составами или пленкой цветного металла методом шоопирования. Решетки, детали, люстры, изготовленные из бумажной массы и шоопированные под бронзу, невозможно по внешнему виду отличить от настоящих бронзовых изделий. Они очень хорошо поддаются всевозможной обработке – шлифовке, резке, пилке и долговечны даже в неблагоприятных условиях[251].

Для приготовления 1 кг бумажной массы (мастики) берется (в г):

Мел молотый – 450

Клей казеиновый марки ОБ – 200

Олифа натуральная – 100

Канифоль – 20

Бумажная пыль (кноп) – 200

Квасцы алюминиевые – 15

Глицерин технический – 15

В горячую кипяченую воду всыпают сухой казеиновый клей (половину нормы) и тщательно размешивают до исчезновения комков; засыпают мел, вливают олифу (половину нормы) и все тщательно перемешивают до получения сметанообразной однородной массы. Затем высыпают бумажную пыль (кноп) и остаток олифы с предварительно растворенной в ней канифолью; все вторично размешивают до получения однородной массы (канифоль перед смешиванием с олифой должна быть расплавлена). Затем вливают остатки разведенного в воде казеинового клея, растворенные в воде квасцы, глицерин и тальк. Смесь тщательно перемешивают, и масса готова.

Весь процесс замеса, который производится в тестомешалке или мешалке другого типа, длится 50–60 мин. Масса, покрытая мокрой тряпкой, может храниться в металлической таре 2–4 дня.

Для изготовления детали берут нужное количество мастики, месят ее с добавкой мела до получения густого теста и раскатывают в листы толщиной от 3 до 6 мм, в зависимости от рельефа детали. Затем листы поступают в формы. Формы могут быть клеевые и формопластовые.

Клеевые формы предварительно смазывают стеарино-керосиновым раствором; формы из формопласта смазки не требуют. Раскроенный по размерам лист накладывают на форму и осторожно проминают пальцами по всему ее рельефу. Затем накатывают мастичные валики и прокладывают их в углубленные части рельефа и наиболее тонкие места. При необходимости (например, для вентиляционных решеток) закладывают проволочную арматуру, втапливая ее в мастику.

Для большей прочности тыльная сторона мастичных изделий оклеивается бумагой; в состав клейстера входит (на 1 кг) мучной смет – 300 г, казеиновый клей ОБ – 100 г и вода – 600 г.

Пустоту, образовавшуюся с тыльной стороны детали, засыпают сухими опилками; накладывают щиток из фанеры и переворачивают форму вместе с изделием. Затем форму снимают и изделие помещают в сушильную камеру. Сушка длится 8 часов при температуре 50–60 "С. После просушки деталь зачищается мелкой шкуркой[252].

С начала 30-х годов в Москве основным источником света являлась лампа накаливания. Позднее появились газосветовые источники, использовавшиеся главным образом для вывесок больших витрин и реклам. Газосветовая лампа (натриевая лампа с тем же световым потоком, что и обычная лампа накаливания) требовала в то время электроэнергии в 3–4 раза меньше. Производство газосветовых ламп было поставлено на ламповом заводе Электрокомбината и на заводе «Светотехник». В 1936–1938 годах были осуществлены и опытные установки этих ламп: на улице Горького и на Красноказарменной улице (ртутные лампы); на Большой Ордынке, Люсиновской улице и Нагатинском шоссе (натриевые лампы). Как отмечалось, результаты наблюдений показали неудовлетворительные свойства этих ламп для городских условий, вследствие неприятных оттенков, которые получали освещаемые предметы. Особенно неприятное впечатление производили лица людей, которые «теряли свой естественный цвет» вследствие отсутствия в спектре указанных ламп красных лучей. От дальнейшего применения этих ламп воздержались, рекомендовав устранить ряд недостатков, в том числе исправить спектр и снизить стоимость[253].

Вопросы разработки новых источников света в контексте разговора о световой архитектуре впервые были подняты еще до войны при проектировании освещения Дворца Советов. Как известно, приемы световой архитектуры состоят главным образом в применении скрытых источников света, которые размещаются за карнизами, в подвесных желобах, обращены к потолку или нишам, прячутся за рассеивающим остеклением. Еще в 30-х годах были проведены успешные испытания флуоресцентных ламп искусственного дневного света, которые обладали самыми различными световыми оттенками. В опытных целях были выпущены трубки белого цвета, цвета слоновой кости, голубые, зеленые, золотые и др. По опубликованным данным, флуоресцирующие трубки зеленого цвета, изготовленные Московским электротехническим институтом, были в 50 раз экономичнее обычных электрических ламп накаливания. Большое внимание уделялось также и поиску люминесцентных материалов – в руках художника светящиеся ткани, стекло, пластмасса должны были найти и находили новые формы[254].

Декоративные светотехнические решения на Красной площади в Москве. 1949 г.

С тех пор как в московском небе среди моря огней впервые вспыхнули рубиновым светом звезды Кремля, инженеры, архитекторы и художники постоянно уделяли внимание вопросам архитектурного освещения. Наряду с оригинальными теоретическими проблемами решались и актуальные задачи совершенствования освещения зданий и монументов столицы. В начале 50-х годов одной из главных задач лаборатории архитектурного освещения Всесоюзного светотехнического института стали исследования, связанные с освещением высотных зданий. Инженеры совместно с зодчими нашли принципиально новое решение светового убранства высотных зданий, подчеркивающего в ночные часы величественный силуэт города. Так, в дни празднования 35-й годовщины Октября тысячи людей, собиравшиеся вечерами на Ленинских горах, любовались новым зданием университета, поднявшимся к ночному небу. Скрытые прожекторы и лампы, размещенные вдоль контуров фасада, рельефно подчеркивали каждую архитектурную деталь. Не менее эффектно в те праздничные дни выглядело и высотное здание на Смоленской площади. Коллективом лаборатории были разработаны проекты и технические расчеты установок постоянного освещения высотных зданий.

Для освещения высотных зданий было предложено применить новые источники света – ртутные лампы сверхвысокого давления, яркость которых в десять раз превышала яркость прожекторных ламп накаливания. Ртутные лампы излучали своеобразный свет – белый с голубым, что могло открывать возможности для создания интересных художественных световых композиций. Испытания первой серии ртутных ламп показали их высокие эксплуатационные и художественные качества. А эскизы будущего освещения объектов воспроизводились с помощью применения светящейся краски.

«Художник лаборатории М. Агранян включила ультрафиолетовую лампу. На полотне, будто на экране стереоскопического кинематографа, появилась светящаяся панорама Красной площади. Мы увидели ее новый силуэт, преображенный величественным 37-этажным зданием в Зарядье, – говорилось в редакционной статье «Огни столицы», опубликованной «Советским искусством» 29 ноября 1952 года. – Таким, как на экране, предстанет взорам москвичей крупнейшее высотное здание столицы, когда фасады его озарятся более чем тысячью зеркальных прожекторов, общая мощность которых составит девятьсот киловатт.

– Способ проектирования архитектурного освещения с помощью светящихся красок, – продолжает рассказ Н.Горбачева, – открывает большие возможности перед зодчими и живописцами. До сих пор, чтобы установить световое устройство на моделях зданий, требовалась многочисленная арматура, миниатюрные электрические лампы и другие материалы. Ныне этот сложный процесс полностью устраняется. Светящиеся краски позволят зодчему быстро воспроизвести на эскизе необычайно эффектное реальное изображение ночного облика проектируемого здания.

Разработанные в нашем институте технология и рецептура светящихся красок переданы промышленности. Массовый выпуск этих красок открывает новые перспективы в технике оформления театральных спектаклей и кинофильмов. Первые опыты, проделанные в этой области, позволяют судить о неограниченных возможностях, которые таят в себе новые красители…»[255]

Сегодня в действительности сложно сказать, нашли ли светящиеся краски применение при проектировании оформления высотных зданий. Однако сам факт, что такого рода исследования велись, заставляет несколько по-новому взглянуть на историю развития «световой архитектуры» в СССР. Световые и цветовые решения отнюдь не остались в конструктивистском прошлом и не были преданы забвению в эпоху монументального сталинского «люстростроения». Востребованы они оказались и в послесталинское время, в результате чего уже в 70-х в канун знаменательных дат создавались грандиозные проекты праздничной иллюминации Москвы.

Оглавление книги