Проектирование и производство строительных работ
Архитектура Восточной Европы. Средние века > Архитектура Византии > Строительная техника Византии
И проектирование, и организацию строительных работ в византийскую эпоху можно лучше всего проследить на примере строительства того же собора Софии, о котором сохранилось наибольшее количество сведений.
Среди новейших авторов существует мнение, что собор строили, не успев составить его проекта. С этим никак нельзя согласиться. Трудно предположить, чтобы так могли поступить зодчие Софии, такого сложного инженерного сооружения, таких огромных размеров, такой принципиально новой конструкции, тем более, что они были крупнейшими учеными своего времени, упоминаемыми авторитетнейшим математиком той эпохи Евтокием Аскалонским. В своем комментарии к сочинениям Архимеда он называет Исидора учителем, а комментарий к книгам Аполлония о конических сечениях "дружественнейшим образом" посвящает Анфимию. Оба они были авторами научных трудов, первый — об арках, второй — о "некоторых парадоксах механики".
Чертежи из рукописного экземпляра "Полиоркетики" Аполлодора Дамасского
Модель здания в мозаике VI в. (Паренцо. Истрия)
Рассказ Прокопия об александрийце Хрисесе, "превосходнейшем механике", сконструировавшем плотину для города Дары, показывает, как упорно работали в те времена над проектом. Будто бы Хрисес увидел однажды занимавшую его конструкцию во сне.
"Вскоре он, — говорит Прокопий, — ...написал о своем ночном видении и сооружении императору, начертив его, как он видел его во сне". И ничего не зная об этом проекте, Юстиниан во время совещания с Анфимием и Исидором "нарисовал то, что Хрисес видел во сне". А когда гонец привез письмо этого строителя, император, "призвав вторично механиков, приказал им по памяти повторить, что раньше они между собой об этом деле говорили.
Тотчас же они рассказали по порядку, что сами говорили, исходя из предписаний своего искусства, и что указывал со своей стороны император. Тогда Август вызвал письмоносца с письмами и рисунками будущего сооружения, виденного во сне, приведя их в величайшее удивление"... Если оставить в стороне факт изобретения во сне (вообще говоря, неоднократно зафиксированный в истории техники) и явно подобострастное приписывание Юстиниану технической идеи плотины, к слову сказать, арочной конструкции, то рассказ Прокопия говорит о том, какую роль играл в строительной технике Византии чертеж.
Большим количеством чертежей была снабжена упоминаемая Прокопием "Полиоркетика" Аполлодора. А кроме того, будущее сооружение выполняли обычно в виде миниатюрных моделей, которые мы очень часто видим в руках императоров и царей на их портретных изображениях. Существующее мнение о том, будто эти модели были "только игрушками", опровергается статуей армянского царя Гагика Багратуни, держащего модель храма Гагикашен (Григория) в Ани (1001 —1010 гг.).
Неизвестный автор VI столетия, рукопись которого была опубликована в 1712 г. итальянским археологом Бандури, рассказывает, что император Юстиниан во время приемки здания воскликнул: "Я победил тебя, Соломон!". Это дает основание предполагать, что заказчик поставил перед строителями только общую задачу — превзойти все сооруженное до его времени.
Самой величественной постройкой был тогда римский Пантеон, который, по-видимому, и послужил прототипом общей композиции. В пользу этой гипотезы говорит то, что Прокопий в отношении собора Софии лишь повторяет сказанное греческим историком III в. Дионом Кассием относительно Пантеона и рассматривает его как воспроизведение небесной полусферы. Да иначе вряд ли и могло быть в городе, который трактовался как новый Рим, не уступающий по величию прежнему.
Если допустить, что осуществленная строителями площадь собора в 1970 м2 была хотя бы приближенно задана заказчиком, то при повторении Пантеона им предстояло бы соорудить полусферический купол диаметром 55 м. При сохранении пропорций Пантеона — толщины пят в 1/7 пролета, а замка в 1/30 — он должен был бы иметь объем около 24.000 м3 и весить примерно 48.000 т. Трудность выполнения этой композиции в господствовавшем у византийцев кирпиче заставила их искать иных решений.
Готовым прототипом явилась купольно-парусная система, осуществленная на родине обоих архитекторов, в Малой Азии, в церкви Георгия в городе Сардах, но в гораздо меньших размерах. Там купол диаметром 12,5 м при толщине замка 2 м, опиравшийся при помощи парусов на пилоны трехметровой толщины, перекрывал вместе с парусами прямоугольное пространство 12,5Х18,2 м.
Построение кубоктаэдра (вверху) и его основные свойства (внизу)
Основанием для предположения о том, как Анфимий и Исидор создали свою композицию, служит одно высказывание Павла Силенциария: "...Каменная, со всех сторон круглая возвышенность, которую мастера окружили [обрамили] высокими арками, охватывающая и основание полусферы, и кривизну арок, — говорит он, — образована вращением большого круга". Это подтверждает правильность предположения французского искусствоведа Гика, что в основу своего проекта строители взяли кубоктаэдр, описанный и проанализированный Архимедом.
Этот многогранник замечателен тем, что его ребро равно радиусу очерченной вокруг него сферы. Вершины совпадают с точками касания шести вписанных в грани исходного куба окружностей. Благодаря этому верхняя половина данного куба содержит четыре вертикальные полуокружности, вершины которых связаны горизонтальным кольцом. Дуги же, соединяющие каждые три соседние точки касания, образуют сферические треугольники, расположенные на шаровой поверхности, описанной около кубоктаэдра.
Композиция купола на основе кубоктаэдра
В этом построении вертикальные дуги воспроизводят подпружные арки, соединяющие их сферические треугольники — паруса, трехгранные углы при вершинах куба, опирающиеся на эти сферические треугольники, — забутку над парусами, а венчающий сферический сегмент — самый купол. Не надо забывать, что в первичной композиции и паруса, и скуфья имели один радиус кривизны. Таким образом, строители получили вырезанный из сферической поверхности квадрат, который можно было опереть вершинами на четыре пилона.
Связь этой композиции с Пантеоном обнаруживается в соотношении размеров обоих куполов. При диаметре софийского купола 31 м и, следовательно, такой же величине сторон проекции сферического квадрата, диагональ этого квадрата, а значит и диаметр большой полусферы, из которой он вырезан, составляет 43,5 м. Это как раз диаметр купола Пантеона. Трудно предположить, чтобы это было просто случайным совпадением. Вероятнее другое: строители софийской конструкции мысленно вырезали сферический квадрат из купола Пантеона.
Путь от композиции Пантеона к композиции Софии
Это предположение подтверждается и величиной пилонов, которые как раз дополняют радиус сферического треугольника до высоты Пантеона. Могут возразить, что все это опровергается несовпадениями размеров в пределах до полуметра. Но если учесть и "класс точности" архитектурных измерений, и локальную разницу мер того времени, и неизбежные неточности последующих обмеров, результаты которых почти никогда не совпадали, то такая ссылка не опровергает совпадений в пределах приближенных чертежей византийского периода.
Полученная при помощи этой конструкции площадь здания 961 м2 составила лишь две трети площади римского образца. Однако средство увеличения площади таких композиций уже имелось: это были апсиды. Их и применили строители Софии, увеличив таким образом перекрытое пространство до 1970 м2.