Самое время поговорить о башне Шухова.
Через 20 лет после Филадельфии, уже побывав на нескольких всемирных выставках, в качестве сотрудника конторы А. В. Бари Шухов создает восемь павильонов и водонапорную башню. Она произведет впечатление инсталляции, архитектурно-инженерной сенсации, будет красоваться на страницах всех иностранных газет. Кстати, к моменту выхода статьи я смогу прислать вам селфи на фоне той самой башни, она была перенесена в Выксу, куда мы с коллегами отправляемся на днях.
Винтовая лестница внутри башни создает иллюзию движения, это своего рода иллюзорная кинетическая архитектура. Кроме того, башня «ажурная» и потому не перекрывает вид на павильон, а накладывается на него дополнительным слоем. Кстати, еще один факт, подтверждающий, что Шухов мыслил и как инженер, и как художник. Для Владимира Григорьевича было важно, что его башни, маяки, ЛЭП деликатно вписываются в ландшафт, не блокируют естественный поток света и не скрывают другие здания. Это тонкий архитектурный диалог. В то же время «ажурная» конструкция менее подвержена деформации от нагрева солнечными лучами, чем монолитная. И опять перед нами Шухов — гениальный инженер.
Давайте немного подробнее поговорим о самой конструкции: что такое гиперболоид и в чем его инженерная особенность?
Гиперболоид — это фигура, образующаяся при вращении гиперболы вокруг оси симметрии. Давайте проделаем мысленный инженерный эксперимент: берем два кольца разного диаметра, натягиваем между ними вертикальные направляющие и начинаем вращать верхнее кольцо. Получится конструкция «с талией-перехватом» посередине, чем-то похожая на песочные часы. Но вертикальные опоры, пересечения которых складываются в «ажурные» ромбы, — прямые, а не изогнутые. Напомню, что Владимир Григорьевич подарил нам таблицу: зная всего пять параметров (высоту, радиусы основания и вершины, число вертикальных оснований и угол вращения), каждый мог спроектировать башню системы Шухова, не будучи Шуховым. Почему это так важно? Во-первых, это параметрическая архитектура до появления компьютера. Вы вводите параметры — и получаете проект. Во-вторых, можно использовать типовые элементы, те, которые производятся на заводе в вашем городе, или даже изготовленные из дерева. Не удержусь, упомяну, что параметрическая архитектура гениальной Захи Хадид требовала кастомизированного изготовления каждой детали. Владимир Григорьевич на такую роскошь не рассчитывал, зато башни его системы строились и в Самарканде, и в Ярославле, и в Североуральске. Всего их было более 250. А знаменитая башня на Шаболовке в Москве — это на самом деле радиомачта. И у нее есть «родственницы», считающиеся величайшими из «башен системы Шухова». Опоры НиГРЭС на Оке построены в 1927—1929 годах, и это единственные в мире гиперболоидные опоры. Запас прочности у них колоссальный: при потере 16 «ног» из 40 опора ЛЭП выстояла!
Вернемся к нашему мысленному эксперименту. Наверняка вы задумались: чем укрепить вертикальные «ноги» башни? А теперь представим, что детали металлические и крепить их необходимо сразу в проектном положении. Болты довольно быстро «разболтаются», а электросварки еще не было. Самое время познакомиться с таким искусным типом крепления, как заклепки, или клепки: это болты с двумя шляпками, которые устанавливаются в раскаленном виде и, остывая, еще и стягивают детали. Для установки одной заклепки нужно минимум три специалиста. «Повар» разогревает заготовку в ведре с углями, «вратарь» в огнеупорных перчатках ловит раскаленную клепку. Если «повар» находится через пролет, «вратарь» передает заклепку следующему члену команды, он называется «упор». «Вратаря» в команде могло не быть, если монтаж, например, шел не на высоте, а на земле — тогда заклепку можно просто перенести. Итак, «упор» устанавливает заклепку и упирает ее в конструкцию, а «стрелок» — четвертый член команды — расклепывает свободный конец детали. У каждой команды была норма выработки, но если вы подумали, что они старались работать быстрее, чтобы получить премию, то вы ошибаетесь. Если «повар», «вратарь», «упор» и «стрелок» сделали и установили слишком много заклепок за смену, то зарплаты они вообще не получали, а конструкция считалась недостаточно прочной. Это дорогая и трудоемкая технология, существенно (иногда до 20 %) добавляющая вес конструкции. И еще один аргумент для нашего протеста против демонтажа и переноса башни на Шаболовке. Скорее всего, ее бы собрали в другом месте, использовав электросварку вместо заклепок.