Купол

Ку́пол(итал.cupola— купол, свод, отлат.cupula, уменьшительное отcupa—кубышка,кубок) — пространственное покрытие зданий и сооружений, по форме близкое кполусфереили другойповерхности вращениякривой (эллипса,параболыи т. п.). Купольные конструкции используются преимущественно для перекрытий круглых, многоугольных, эллиптических в плане помещений и позволяют перекрывать значительные пространства без дополнительных промежуточных опор. Образующими формами служат различные кривые, выпуклые вверх. От вертикальной нагрузки в купольных конструкциях возникают усилия сжатия, а также горизонтальный распор на опорах.
История куполов началась ещё вдоисторические времена, они встречаются в доисторических памятникахГаллии, внурагах, или нурагенах,Сардинии(они представляют собой круглую каменную платформу, на которой стоит обыкновенно конический столб с округлённой вершиной, в котором находятся несколько камер, расположенных одна над другой; камеры эти перекрыты каждая ложным сводом), в надгробных памятникахЛидии, в сокровищницах первобытнойГреции(например,сокровищница АтреявМикенах), вэтрусскихпогребальныхсклепах, внубийскойпирамиде Курна; но более всего они были в употреблении, по-видимому, у древниххалдеевиперсов, как о том свидетельствуют дошедшие до нас изображения их построек и археологические раскопки, произведённые в местах нахождения их давно исчезнувших городов. Древние купола были ложными. В них горизонтальные ряды каменной или кирпичной кладки нависали один над другим и не передавали стенам горизонтальных усилий. Зодчествоклассической Грециипочти не прибегало к форме купола; тем не менее её представляет монолит, покрывающий собою небольшой хорагическийпамятник ЛисикратавАфинах.
Технологически сложные и большие каменные купола правильной сводчатой конструкции стали сооружать после изобретения бетона во времяРимской архитектурной революциипри строительствехрамови больших общественных сооружений. Римляне, разработав приёмы кладки купола, в период расцвета своего искусства смело пользовались им для перекрытия без опор весьма обширных центрических пространств. Считается, что самый древний купол из ныне существующих расположен в римскомПантеоне, возведённом примерно в128 годунашей эры. Здесь полусферический купол, снабжённый вверху круглым отверстием для пропуска света, перекрывает круглое здание 43½ м в диаметре. У древних римлян купол украшался изнутри разделкой в виде выступающих вперёд вертикальных и горизонтальных рёбер, образующихкессоны.
Позже традиция куполостроения была перенятавизантийскойрелигиозной и культовой архитектурой. Византийские архитекторы впервые удачным образом разрешили задачу помещения купола над основанием не только круглого, но и квадратного и вообще многоугольного плана посредством устройстватромповипарусов, или пандантивов. Кульминацией этого периода стало применение парусной технологии при возведенииСофийского соборавКонстантинополе. Купол стал важнейшим элементом архитектуры византийского храма. Усовершенствованный византийцами купол распространился из Византии по всем её провинциям и странам, подвергшимся её влиянию. Купола надкрестово-купольными храмамистали возводить на западе Европы, вАрмении(церковь Святой РипсимевЭчмиадзинском монастыре, VII век),Грузии(храмДжвариоколоМцхеты, VII век) и наРуси(собор Святой СофиивКиеве, XI век). НаАпеннинском полуостровекуполами известныБаптистерий православныхибазиликаСан-ВиталевРавенне,собор Святого МаркавВенеции(здесь над куполом устроена кровля, отличающаяся от него очертаниями; начало строительства — IX век); на берегахРейна—императорская капеллавАхене; воФранции—Собор Сен-ФронвПеригё.
После завоевания мусульманамиимперии СасанидовиВизантийского Ближнего Востокакупол стал также частьюмусульманской архитектуры(мечетьБиби ХанумвСамарканде, начало XV века).
Высшую степень развития купол получил в итальянском зодчествеэпохи Возрождения(куполфлорентийскогособораСанта-Мария-дель-Фьоре(Брунеллески, XV век), купол надримским собором Святого Петра(Микеланджело, XVI век) и многие другие). В периодбароккокупола были атрибутом самых больших построек и дворцов.
ВXIX векекупол стали использовать при строительстве важнейших государственных сооружений. В строительстве домов купола использовались редко. При возведении куполов стали использовать металлическийкаркас,железобетон, остекление. Замечательны по своей величине, искусной конструкции и изяществу купола́собора ИнвалидовиПантеонавПариже,лондонскогособора Святого Павла, в Германии — берлинскогоКоролевского музея(К. Шинкель); в России — московскогохрама Христа Спасителяи петербургскогоИсаакиевского собора.
ВXX векес развитием технологии строительства и появлением новых материалов, в том числе полимерных, архитекторы стали проектировать ещё более разнообразные формы купольных перекрытий (например,геодезические куполаР. Фуллера). Купола получили большое распространение при строительствеспортивныхи зрелищных сооружений.
Одними из старейших примеров куполов в исламском зодчестве являются конструкцииКупола Скалы,Купола Цепиимечети Аль-АксавИерусалиме, а такжеМечеть ОмейядоввДамаске. Все эти сооружения наследовали черты, свойственныевизантийской архитектуре, прообразы, использованные архитекторами этих зданий, ведут к византийским купольным зданиям с внутренним обходами ибазиликам. Однако исламские мастера сумели отойти от знакомых им образцов и создали примеры истинно мусульманского творчества. Купол Скалы был построен в 691 году по инициативеАбд аль-Малика. Возможно, при его создании мастера ориентировались на конструкциихрама Гроба Господня. Купол сооружения представляет собой двухслойную деревянную конструкцию 20,44 метра в диаметре и 30 метров в высоту. Он покоится набарабане, подпираемом шестнадцатью колоннами и столбами. Вокруг этого круга колонн располагаетсяоктогональнаяаркада из 24 колонн и столбов. В настоящее время купол покрыт снаружи позолоченным алюминием. Несмотря на то, что за прошедшие века конструкция перенесла множество повреждений, в целом она осталась неизменной с древнейших времён. Купол Цепи стал прообразом многих последующих сооружений с октогональной структурой в основании.
Следует отметить купольные конструкции в таких древнейших сооружениях, как, например,мечеть УкбавКайруане, Тунис, где имеется несколько куполов, крупнейший из которых располагается надмихрабоми проходом из молельного зала во внутренний двор. Купол покоится на восьмиугольном барабане, в основании которого квадратная база. Данный купол, история которого уходит к первой половине девятого века, считается одним из старейших и наиболее примечательных куполов в исламской архитектуре.Кордовская соборная мечеть(ныне римско-католический собор вКордове, Испания, также относится к жемчужинам исламской архитектуры. Он имеет четыре купола, центральный из которых базируется на четырёхугольном основании из арок, которые развиваются в восемь перекрещивающихся арок, которые и поддерживают купол.
Поясной купол, правильнее: «Купол с напуском», отличается от «настоящего купола» тем, что он состоит из отдельных горизонтальных слоёв: каждый следующий слой немного сдвигается к центру и выступает над предыдущим (в отдельных случаях поддерживаетсяконсолью), сходясь в верхней точке. Такие архаичные купола выкладывали из крупных, стёсанных с одной стороны под углом камней, из плинфы (плоских камней) или кирпичей на цементе. Примером такого купола являетсяСокровищница Атрея.
Купол-луковицаимеет выпуклую форму, плавно заостряющуюся на вершине, похожую на луковицу. Чаще всего такие купола применяются вРоссии,Турции,Индиии наСреднем Востоке. Купола такой формы чаще всего используются в строительстве храмоврусской православной церкви. Хотя самые ранние каменные церкви на Руси имели купола византийского (парусного) стиля, позднее они почти полностью были вытеснены куполами-луковками. Такие купола имеют больший диаметр, чем основание, установлены набарабане, а их высота обычно превышает ширину. Хотя самые ранние сохранившиеся постройки с таким типом купола относятся к XVI веку, иллюстрации из старых хроник свидетельствуют, что они появились уже не позднее конца XIII века. Как ишатры, купола первоначально использовались только в деревянных церквях и стали применяться в каменной архитектуре гораздо позже. Но и тогда они изготовлялись из дерева или металла и устанавливались на каменный барабан. Известныминженером-архитектором, специализировавшимся на куполах православных церквей, былСергей Николаевич Падюков(1922—1993), конструировавший купола и участвовавший в постройке и реконструкции 44 церквей в США.
Церковь с несколькими куполами-луковицами является типичной формойрусской церковной архитектуры, которая отличает её от архитектуры другихправославныхнародов и христианскихконфессий. Исторически первыми примерами подобных русских церквей являются деревянный предшественникСофийского соборавНовгородес 13-ю куполами (989)и первый храм на месте каменнойДесятинной церквис 25-ю куполамивКиеве(989—996). Количество куполов обычно имеет символическое значение в русской архитектуре, например, 13 куполов символизируютХристас 12апостолами, а 25 куполов — ещё и с 12пророкамиВетхого Завета. В сравнении с византийскими (парусными) куполами, купола русских церквей обычно меньшего размера и часто покрываютсяпозолотойили ярко окрашиваются.
Овальные купола являются частью архитектурыбарокко. Само название происходит от латинского словаovum, означающегояйцо. Чаще всего овальные купола связывают с именами архитекторовЛ. БернинииФ. Борромини, однако первый овальный купол барокко был построенДжакомо да Виньоладля церквиСант-Андреа-ин-Виа-Фламиниа(называемой также Сант’Андреа-дель-Виньола). Строительство было заказано папойЮлием IIIв1552 годуи окончено в следующем году. Самый большой овальный купол был построен вВикофортеархитекторомФранческо Галло.
Горизонтальные сеченияполигональных куполовпредставляют собой многоугольники. Одним из самых известных примеров таких куполов является восьмиугольный купол собораСанта-Мария-дель-ФьоревоФлоренции, возведённыйФилиппо Брунеллески.
Парусные купола, называемые такжевизантийскими куполами, представляют собойпарус, основания которого не просто образуют арки для поддержки купола над ним, а сходятся к центру пространства, таким образом сами образуя купол. Такие купола похожи на квадратный парус, закреплённый снизу в четырёх углах и поддуваемый снизу.
Купол-блюдцепредставляет собой неглубокий, с малым углом между горизонталью и поверхностью у основания. Геометрически, горизонтальное сечение таких куполов является окружностью, а вертикальное —сегмент круга(то есть её часть). Купола-блюдца ниже, чем другие виды куполов. Многие из самых больших существующих в наше время куполов имеют такую форму.
Купола-блюдца приобрели популярность вXVIII векеи остаются популярными по сей день. Зачастую они используются как элемент внутреннего дизайна помещения, располагаясь в пространстве чердачных помещений. В этом случае купол оказывается не виден снаружи, а внутри создаёт ощущение увеличенного пространства. Часто такие купола украшаюторнаментамиилифресками.
Такие купола иногда использовались при возведениивизантийскихцерквей иосманскихмечетей. Большинство мечетейИндии,Пакистана,ИранаиАфганистанапокрыты куполом-блюдцем.
Купола-зонтикиразделены на сегменты рёбрами, расходящимися от центра к основанию купола. Заполнение пространства между рёбрами расположено в форме арок, которые передают вертикальную нагрузку на рёбра. Центральный купол Софийского собора построен по такой схеме, что позволило архитектору расположитьвитражимежду рёбрами на основании купола. Главный куполсобора Святого Петратакже имеет такую форму.
Купола занимают важное место вхристианскойимусульманскойархитектуре. Большинствоправославныхцерквей и мусульманских мечетей, а также многиекатолическиесоборы венчаются куполами.
Для многих вероучений купол имеетсимволическоезначение. Так, вправославиикупол является символом Небесного Царства и порой украшается изображениями Бога, ангелов и святых.
Печь-жаровня у народов Азии, которая имеетяйцеобразную форму, повторяющую форму традиционногокувшинас круглым отверстием сверху. Тандыр в своей верхней части — купольная конструкция, причём купол со внутренней стороны имеет важное назначение: это поверхность, на которую естественным образом налипает сырое тесто, раскатанное в широкий нетолстыйблин; после запекания в горячем воздухе печи готовое изделие легко снимается со внутренней поверхности. Существуют тандыры весьма больших размеров; иногда они использовались также как ёмкости для хранения зерна и прочего и, даже, — убежища для женщин и детей во время военных действий. Тандыр, вероятно, навёл древних архитекторов на мысль создания свода в виде купола в уже крупных постройках, соизмеримых с человеческим телом.
ВТурции,Иранеи ряде странЦентральной Азиипод названием «гумбаз» купольные конструкции применялись очень широко в строительствесардоба,караван-сараев,мавзолеев, усыпальниц,баньи многих других сооружений. Искусство сооружения куполов-гумбазов достигло вАзииисключительного совершенства. Из Азии искусство возведения купольных перекрытий проникло в некоторые районыАфрики. Все гумбазы возводились способом особойкирпичнойкладки. Это достигалось путём изощрённой технологии изготовления кирпича, связующего кладочного раствора, особой техники кладки, в необходимых случаях — применением высокохудожественных отделочных материалов купола. Всё это позволяло создавать перекрытия больших размеров, разнообразить геометрические формы гумбаза, возводить конструкции исключительной механической прочности и поразительной долговечности.
В сакральной традиции ряда народов и культур Азии сферический купол-гумбаз олицетворял символ Мира — небесный свод, открывавшийся взору человека ночью. Классической формой храма стал прямоугольный кубический объём, символизирующий четыре стороны света, перекрытый идеально круглым в плане куполом-гумбазом — «небесным сводом». Классическим сооружением этого типа является шедевр мирового зодчестваМавзолей СаманидоввБухаре.
Чрезвычайно своеобразным и уникальным в архитектурной, инженерной и строительной практике является конструкциясардоба— крытых хранилищ пресной воды в Азии. Здесь очень часто купол-гумбаз становился самодостаточным архитектурным феноменом, выросшим из утилитарных потребностей сбора и хранения талых снеговых и дождевых вод. Реже в сардоб подводилась водаарыковиликяризов. Купол-гумбаз в сардоба выполнял несколько функций: предохранение пресной воды в бассейне-хранилище от пылевых и песчаных бурь и создание тени над бассейном для уменьшения испарения влаги. В отдельных сардоба, где бассейн опоясывала галерея — под куполом сардоба путешествующие останавливались на дневной отдых, когда в палящую жару передвижение было невозможно и здесь, в тени купола у воды, можно было дожидаться наступления ночной прохлады и вновь отправляться в путь, ибо караваны в пустынях передвигались в тёплое время года исключительно ночью. Помимо колодцев, кяризов и арыков сардоб обеспечивал пресной водой дороги и караванные пути и в ряде мест был единственным источником воды. Без сардоба немыслимы торговля и путешествия. Экономика и транспортная логистика ряда стран Передней и Центральной Азии, а также Африки вплоть до середины XX века обеспечивалась в отдельных местностях исключительно сардоба. Этот шедевр гидротехнического искусства древности только лишь одним своим существованием определял нередко исторические судьбы стран и народов. Сардоба стали архитектурным сооружением, где купол определял эстетическое восприятие всей постройки в целом, являясь главенствующим конструктивным и визуальным элементом в силу его технологического предназначения.
Гумбазы в архитектурной культуре народов Азии имеют исключительное значение: с одной стороны — как удобная и технологичная конструкция перекрытия помещений различного назначения, так и чрезвычайно выразительный, нередко — доминирующий в облике здания самодостаточный элемент. Гумбаз выполняет здесь двойственную функцию: собственно перекрытие нижестоящего объёма и, в эстетическом, сакральном, идеологическом, конфессионном значении, — мощную визуальную функцию воздействия на зрителя как своей формой — часто главенствующим гармоничным элементом здания в целом, так и декоративным внешним и внутренним оформлением. Одним из наиболее известных гумбазов в мировом архитектурном наследии является величественный купол усыпальницыГур-ЭмирвСамарканде.
Сардоб и гумбаз как родственные купольные конструкции, родившиеся на просторах Азии, таким образом, являются в архитектурной традиции Востока крайними противоположностями: предельно лаконичная и абсолютно функциональнаяархитектоникакупола сардоба и изощрённая, разнообразная форма идекоргумбаза — особенно в культовых или мемориальных сооружениях, нередко — грандиозных размеров, поднятый на «недосягаемую высоту» и сияющий столь любимым на Востоке синим цветомсмальтыи голубыхизразцов.
Традиционное переносное жилище сборно-разборной лёгкой каркасно-купольной конструкции ряда народов Северо-ВостокаСибири. Уникальная по простоте и функциональности инженерная конструкция, позволяющая людям жить и работать в чрезвычайно суровых климатических условиях низких температур атмосферного приземного воздуха и грунта, а также сильных ветров, пурги, снегопадов. Конструкция яранги также защищает находящихся внутри людей от нападения хищных животных. Подобные яранге купольные конструкции жилища известны у приморских народов Тихоокеанского побережья; это купола из шкур животных, созданные на каркасе костей китов и других крупных обитателей океана.
Безопорный купол, возводимый из блоков плотного слежавшегосяснегаилильда— традиционная жилая постройка у эскимосов. Уникальная, ни на что не похожая конструкция безопорного купола, выполненная «из ничего» по особой, свойственной лишь этому сооружению, технологии. Возведение иглу осуществляется не так просто: необходим снежный покров определённой толщины и крепости — так называемый «слежавшийся снег», ещё лучше —фирн. Вырезанным из снега прямоугольным блокам-кирпичам придают несколько клиновидную форму и возводят купол путём укладки блоков по спирали вверх с некоторым наклоном внутрь; швы забивают или затирают снегом же. Купол обычно «глухой»; отверстие-вход в классическом варианте делается ниже уровня пола, чтобы тепло не уходило из-под купола. Сильные ветры, наполняющие воздух кристаллами льда, истирают наветренную сторону иглу, поэтому стенка здесь либо утолщается, либо — возводится отдельная ветрозащитная стенка из снежных блоков.