Купол (от лат. domus ) — архитектурный элемент , похожий на полую верхнюю половину сферы . Существует значительное совпадение с термином cupola , который также может относиться к куполу или конструкции на вершине купола. Точное определение купола было предметом споров, и существует большое разнообразие форм и специализированных терминов для их описания.
Купол может опираться непосредственно на стену ротонды , барабан или систему скосов или парусов, используемых для обеспечения перехода формы от прямоугольного или квадратного пространства к круглому или многоугольному основанию купола. Вершина купола может быть закрытой или может быть открытой в форме окулуса , который сам может быть покрыт фонарем на крыше и куполом.
Купола имеют длинную архитектурную родословную, которая уходит корнями в доисторические времена . Купола строились в древней Месопотамии , и они были обнаружены в персидской , эллинистической , римской и китайской архитектуре в древнем мире , а также среди ряда местных строительных традиций по всему миру. Купольные конструкции были распространены как в византийской архитектуре , так и в сасанидской архитектуре , которые оказали влияние на остальную Европу и ислам , соответственно, в Средние века . Купола европейской архитектуры эпохи Возрождения распространились из Италии в ранний современный период , в то же время купола часто использовались в османской архитектуре . Архитектура барокко и неоклассицизма черпала вдохновение в римских куполах.
Достижения в области математики, материалов и производственных технологий привели к появлению новых типов куполов. Купола строились на протяжении столетий из грязи, снега, камня, дерева, кирпича, бетона, металла, стекла и пластика. Символизм, связанный с куполами, включает в себя погребальные , небесные и правительственные традиции, которые также менялись с течением времени. Купола современного мира можно найти над религиозными зданиями, законодательными палатами, спортивными стадионами и различными функциональными сооружениями.
Английское слово «dome» в конечном итоге происходит от древнегреческого и латинского domus («дом»), которое вплоть до эпохи Возрождения обозначало почитаемый дом, такой как Domus Dei или «Дом Божий», независимо от формы его крыши. Это отражено в использовании итальянского слова duomo , немецкого/исландского/датского слова dom («собор») и английского слова dome вплоть до 1656 года, когда оно означало «городской дом, ратушу, государственный дом и дом собраний в городе». Французское слово dosme приобрело значение купольного свода, в частности, к 1660 году. Это французское определение постепенно стало стандартным использованием английского слова dome в восемнадцатом веке, поскольку многие из самых впечатляющих Домов Бога были построены с монументальными куполами, а также в ответ на научную потребность в более технических терминах. [1] [a]
В древнем мире изогнутые крыши, которые сегодня называются куполами, имели ряд различных названий, отражающих разнообразие форм, традиций и символических ассоциаций. [b] [c] [d] [e] Формы были получены из традиций доисторических убежищ, сделанных из различных недолговечных податливых материалов, и только позже были воспроизведены в виде сводов из более прочных материалов. [b] Полусферическая форма, часто ассоциируемая с куполами сегодня, происходит от греческой геометрии и римской стандартизации, но другие формы сохранились, включая заостренную и луковичную традицию, унаследованную некоторыми ранними исламскими мечетями. [f]
Современное академическое изучение этой темы было спорным и запутанным из-за непоследовательных определений, таких как определения монастырских сводов и купольных сводов. [g] [h] Определения термина «купол» в словарях часто являются общими и неточными. [i] Вообще говоря, это «неспецифическое, общее слово для описания полусферического или подобного охватывающего элемента». [g] [j] Опубликованные определения включают: только полусферические крыши; [k] [l] [m] вращающиеся арки ; [n] [o] [p] и только своды на круглом основании, [q] [r] [s] [t] [u] [v] [w] [x] круглое или многоугольное основание, [y] [z] [aa] [ab] [ac] круглое, эллиптическое или многоугольное основание, [ad] [ae] [af] или неопределенная область. [ag] [ah] [ai] [aj] [ak] [al] [am] Определения, указывающие вертикальные сечения, включают: полукруглый, заостренный или луковицеобразный; [r] [ai] [al] полукруглый, сегментный или заостренный; [x] [aj] полукруглый, сегментный, заостренный или луковицеобразный; [s] [t] [u] [v] [af] полукруглый, сегментный, эллиптический или луковицеобразный; [ae] и высокопрофильный, полусферический или сплющенный. [am]
Иногда называемые «ложными» куполами, купола- консоли достигают своей формы, расширяя каждый горизонтальный слой камней внутрь немного дальше, чем нижний, пока они не встретятся наверху. [2] «Ложный» купол может также относиться к деревянному куполу. [3] Итальянское использование термина finto , что означает «ложный», можно проследить до 17 века в использовании сводов, сделанных из тростниковых матов и гипсового раствора. [4] Говорят, что «истинными» куполами являются те, чья структура находится в состоянии сжатия, с составными элементами клиновидных клиньев , стыки которых выровнены с центральной точкой. Обоснованность этого неясна, так как купола, построенные под землей со слоями каменных консолей, находятся в состоянии сжатия от окружающей земли. [5]
Точное определение «паруса» также стало источником академических споров, например, о том, разрешено ли определением наличие выступов и следует ли считать нижние части парусного свода парусами. [6] Купола с парусами можно разделить на два вида: простые и составные . [7] В случае простого купола паруса являются частью той же сферы, что и сам купол; однако такие купола редки. [8] В случае более распространенного составного купола паруса являются частью поверхности большей сферы под сферой самого купола и образуют круглое основание либо для купола, либо для барабанной секции. [7]
В областях инженерии и архитектуры не было общего языка для куполов, при этом инженерия была сосредоточена на структурном поведении, а архитектура — на форме и символизме. [an] [i] [e] [ao] [ap] Кроме того, новые материалы и структурные системы в 20 веке позволили создавать большие куполообразные конструкции, которые отклоняются от традиционного компрессионного структурного поведения каменных куполов. Популярное использование термина расширилось и стало означать «почти любую длиннопролетную кровельную систему». [ao]
.jpg/1280px-C%C3%BApula_de_l'esgl%C3%A9sia_de_l'Assumpci%C3%B3_de_Carcaixent_(Ribera_Alta-Pa%C3%ADs_Valenci%C3%A0).jpg)
Слово « cupola » — это еще одно слово для обозначения «купол», и обычно используется для обозначения небольшого купола на крыше или башенке . [9] «Cupola» также использовалось для описания внутренней стороны купола. [10] [ab] Верх купола — это «корона». Внутренняя сторона купола называется «intrados», а внешняя сторона — «extrados». [11] Как и в случае с арками, «выступ» купола — это базовый уровень, от которого купол поднимается, а «haunch» — это часть, которая находится примерно на полпути между основанием и вершиной. [11] [12] Купола могут поддерживаться эллиптической или круглой стеной, называемой «барабаном». Если эта структура простирается до уровня земли, круглое здание может называться « rotunda ». [13] Барабаны также называются « tholobates » и могут содержать или не содержать окна. « Тамбур » или « фонарь » — эквивалентная конструкция над окулусом купола, поддерживающая купол. [14]
Когда основание купола не соответствует плану несущих стен под ним (например, круглое основание купола над квадратным пролетом ), применяются методы, чтобы соединить эти два. [15] Один из методов заключается в использовании выступающих частей, постепенно проецирующих горизонтальные слои от верха несущей стены к основанию купола, например, выступающие треугольники, часто используемые в сельджукской и османской архитектуре. [16] Самый простой метод заключается в использовании диагональных перемычек по углам стен для создания восьмиугольного основания. Другой метод заключается в использовании арок для перекрытия углов, которые могут выдерживать больший вес. [17] Разнообразие этих методов использует то, что называется « сквинчами ». [18] Сквинч может быть одной аркой или набором из нескольких выступающих вложенных арок, размещенных по диагонали над внутренним углом. [19] Формы сквинов также включают в себя арки-трубы, нишевые главы (или полукупола), [18] арки-трубы с «антепозитными» арками и арки-мукарнасы. [20] Сквины переносят вес купола через зазоры, созданные углами, в стены. [21] Паруса — это треугольные секции сферы, подобные вогнутым перемычкам между арками, и переход от углов квадратного пролета к круглому основанию купола. Кривизна парусов — это кривизна сферы с диаметром, равным диагонали квадратного пролета. [22] Паруса концентрируют вес купола в углах пролета. [21]
Самые ранние купола на Ближнем Востоке были построены из глиняного кирпича и, в конечном итоге, из обожженного кирпича и камня. Купола из дерева позволяли делать широкие пролеты из-за относительно легкой и гибкой природы материала и были обычным методом для купольных церквей к 7 веку, хотя большинство куполов строилось из других, менее гибких материалов. Деревянные купола были защищены от непогоды кровлей, такой как медные или свинцовые листы. [23] Купола из тесаного камня были более дорогими и никогда не были такими большими, и для больших пролетов использовалась древесина, когда кирпич был недоступен. [24]
Римский бетон использовал заполнитель из камня с мощным раствором. Заполнитель перешел на протяжении столетий в куски обожженной глины, затем в римские кирпичи. К шестому веку кирпичи с большим количеством раствора стали основными материалами для сводов. Пуццолан , по-видимому, использовался только в центральной Италии. [25] Кирпичные купола были предпочтительным выбором для монументальных покрытий больших площадей вплоть до индустриальной эпохи из-за их удобства и надежности. [26] Стяжки и цепи из железа или дерева могли использоваться для сопротивления напряжениям. [27]
На Ближнем Востоке и в Центральной Азии купола и барабаны, построенные из глиняного и обожженного кирпича, иногда покрывались снаружи хрупкой керамической плиткой для защиты от дождя и снега. [28]
Новые строительные материалы 19-го века и лучшее понимание сил внутри конструкций с 20-го века открыли новые возможности. Железные и стальные балки, стальные тросы и предварительно напряженный бетон устранили необходимость во внешних опорах и позволили сделать гораздо более тонкие купола. В то время как более ранние каменные купола могли иметь отношение радиуса к толщине 50, отношение для современных куполов может превышать 800. Более легкий вес этих куполов не только позволял делать гораздо большие пролеты, но и позволял создавать большие подвижные купола над современными спортивными стадионами. [29]
Экспериментальные купола из утрамбованной земли были созданы в рамках работы над устойчивой архитектурой в Университете Касселя в 1983 году. [30]
Купол из каменной кладки производит толчки вниз и наружу. Они рассматриваются в терминах двух видов сил, расположенных под прямым углом друг к другу: меридиональные силы (например , меридианы или линии долготы на земном шаре) являются только сжимающими и увеличиваются к основанию, в то время как кольцевые силы (например, линии широты на земном шаре) сжимаются наверху и растягиваются у основания, с переходом в полусферическом куполе, происходящим под углом 51,8 градуса от вершины. [31] Толчки, создаваемые куполом, прямо пропорциональны весу его материалов. [32] Заземленные полусферические купола создают значительные горизонтальные толчки в своих опорах. [33]
Наружные толчки в нижней части полусферического каменного купола можно компенсировать с помощью цепей, встроенных по окружности, или с помощью внешних контрфорсов, хотя растрескивание вдоль меридианов является естественным. [31] Для небольших или высоких куполов с меньшим горизонтальным толчком толщина опорных арок или стен может быть достаточной, чтобы противостоять деформации, поэтому барабаны, как правило, намного толще куполов, которые они поддерживают. [34]
В отличие от арок из клинчатой кладки, которые требуют поддержки для каждого элемента, пока замковый камень не будет установлен на место, купола устойчивы во время строительства, поскольку каждый уровень сделан полным и самоподдерживающимся кольцом. [3] Верхняя часть купола из каменной кладки всегда находится в сжатии и поддерживается сбоку, поэтому он не рушится, кроме как как целое, и диапазон отклонений от идеала в этой неглубокой верхней крышке одинаково устойчив. [35] Поскольку купола из клинчатой кладки имеют боковую поддержку, их можно сделать намного тоньше, чем соответствующие арки того же пролета. Например, полусферический купол может быть в 2,5 раза тоньше полукруглой арки, а купол с профилем равносторонней арки может быть еще тоньше. [36]
Оптимальная форма для купола из каменной кладки равной толщины обеспечивает идеальное сжатие, без каких-либо сил растяжения или изгиба, против которых каменная кладка слаба. [33] Для определенного материала оптимальная геометрия купола называется фуникулярной поверхностью , сопоставимой формой в трех измерениях с цепной кривой для двухмерной арки. [37] [38] Добавление веса к вершине остроконечного купола, например, тяжелого купола на вершине Флорентийского собора , изменяет оптимальную форму, чтобы она больше соответствовала фактической остроконечной форме купола. Остроконечные профили многих готических куполов более точно приближаются к оптимальной форме купола, чем полусферы, которые были предпочтительны римскими и византийскими архитекторами из-за того, что круг считался самой совершенной из форм. [39]
По словам Э. Болдуина Смита, с конца каменного века куполообразная гробница использовалась как воспроизведение предкового, данного богом убежища, ставшего постоянным почитаемым домом мертвых. Инстинктивное желание сделать это привело к широкому распространению традиций купольных погребений по всему древнему миру, от ступ Индии до гробниц толосов Иберии . К эллинистическим и римским временам куполообразный толос стал общепринятым символом кладбища. [ 40]
Купола и шатры-навесы также ассоциировались с небесами в Древней Персии и эллинистически-римском мире. Купол над квадратным основанием отражал геометрическую символику этих форм. Круг представлял совершенство, вечность и небеса. Квадрат представлял землю. Восьмиугольник был промежуточным звеном между ними. [41] Отличительная символика небесного или космического шатра, происходящая от царских аудиенц-палаток Ахеменидов и индийских правителей, была принята римскими правителями в подражание Александру Македонскому , став императорским балдахином . Это, вероятно, началось с Нерона , чей « Золотой дом » также сделал купол элементом дворцовой архитектуры. [42]
Двойственная погребальная и небесная символика была принята ранними христианами как в использовании куполов в архитектуре, так и в кивории , купольном навесе, подобном балдахину, используемом в качестве ритуального покрытия для реликвий или церковного алтаря . Однако небесная символика купола была преобладающей в христианскую эпоху . [43] В ранние века ислама купола были тесно связаны с королевской властью. Например, купол, построенный перед михрабом мечети, по крайней мере изначально предназначался для того, чтобы подчеркнуть место принца во время королевских церемоний. Со временем такие купола стали в первую очередь центральными точками для украшения или направления молитвы. Использование куполов в мавзолеях может также отражать королевское покровительство или рассматриваться как представление чести и престижа, которые купола символизировали, а не иметь какого-либо конкретного погребального значения. [44] Большое разнообразие форм куполов в средневековом исламе отражало династические, религиозные и социальные различия, а также практические соображения строительства. [23]
Поскольку купола вогнуты снизу, они могут отражать звук и создавать эхо. [45] Купол может иметь « шепчущую галерею » у своего основания, которая в определенных местах передает отчетливый звук в другие отдаленные места галереи. [14] Полукупола над апсидами византийских церквей помогали проецировать песнопения духовенства . [46] Хотя это может дополнять музыку, это может сделать речь менее разборчивой, что побудило Франческо Джорджи в 1535 году рекомендовать сводчатые потолки для хоровых помещений церкви, но плоский потолок, заполненный как можно большим количеством кессонов, для мест, где будет происходить проповедь. [47]
Полости в форме кувшинов, встроенные во внутреннюю поверхность купола, могут служить для компенсации этой интерференции, рассеивая звук во всех направлениях, устраняя эхо и создавая «божественный эффект в атмосфере поклонения». Об этой технике писал Витрувий в своих «Десяти книгах об архитектуре » , где описываются бронзовые и глиняные резонаторы. [45] Материал, форма, содержимое и размещение этих резонаторов определяют эффект, который они оказывают: усиление определенных частот или их поглощение. [48]
Также называемые куполом с выступами , [49] куполом с выступами , [50] или ложным куполом , [51] они отличаются от «истинного купола» тем, что состоят из чисто горизонтальных слоев. По мере того, как слои становятся выше, каждый из них слегка консольно выступает или консольно выступает к центру, пока не встретится наверху. Монументальным примером является Микенская сокровищница Атрея из позднего бронзового века . [52]
Однослойная или двухслойная пространственная рама в форме купола, [53] купол с распорками — это общий термин, который включает ребристые , [54] Шведлера , [54] трехсторонние сетки , [54] ламели или Кивитта , [55] решетки , [56] и геодезические купола . [57] Различные термины отражают различное расположение элементов поверхности. Купола с распорками часто имеют очень малый вес и обычно используются для покрытия пролетов до 150 метров. [58] Часто сборные, их составные элементы могут либо лежать на поверхности вращения купола, либо быть прямыми отрезками с точками соединения или узлами, лежащими на поверхности вращения. Однослойные конструкции называются каркасными или скелетными типами, а двухслойные конструкции — ферменными типами, которые используются для больших пролетов. Когда покрытие также является частью структурной системы, оно называется напряженным типом оболочки . Тип сформированной поверхности состоит из листов, соединенных на изогнутых краях для формирования конструкции. [53]
Также называемые купольными сводами (термин, иногда применяемый также к парусным сводам), [59] [60] многоугольными куполами , [61] куполами с закругленными краями , [62] куполами с клиньями , [63] сегментарными куполами [64] (термин, иногда используемый также для блюдцеобразных куполов), панельными сводами , [65] или павильонными сводами , [66] это купола, которые сохраняют многоугольную форму в своем горизонтальном поперечном сечении. Составные криволинейные поверхности этих сводов называются севериями , паутинами или ячейками . [67] Самые ранние известные примеры датируются первым веком до нашей эры, такие как Табулярий Рима 78 года до нашей эры. Другие включают Термы Антонина в Карфагене (145–160) и Палатинскую капеллу в Ахене (13–14 века). [68] Самым известным примером является восьмиугольный купол эпохи Возрождения Филиппо Брунеллески над Флорентийским собором. Томас Джефферсон , третий президент Соединенных Штатов, установил восьмиугольный купол над западным фасадом своего плантационного дома Монтичелло . [69]
Также называемые куполами на парусах [70] или парусными куполами [71] (термин, также применяемый к парусным сводам), составные купола имеют паруса, которые поддерживают купол меньшего диаметра непосредственно над ними, как в соборе Святой Софии, или барабан и купол, как во многих куполах эпохи Возрождения и пост-Ренессанса, причем обе формы приводят к большей высоте. [7]
Один из самых ранних типов ребристых сводов, первые известные примеры были найдены в Большой мечети Кордовы в X веке. Вместо того, чтобы встречаться в центре купола, ребра характерно пересекаются друг с другом вне центра, образуя пустое многоугольное пространство в центре. Геометрия является ключевым элементом дизайна, причем восьмиугольник, пожалуй, самая популярная используемая форма. Являются ли арки структурными или чисто декоративными, остается предметом споров. Тип может иметь восточное происхождение, хотя этот вопрос также не решен. Примеры найдены в Испании, Северной Африке, Армении, Иране, Франции и Италии. [72]
Эллипсоидальный купол — это поверхность, образованная вращением вокруг вертикальной оси полуэллипса . Как и другие «вращательные купола», образованные вращением кривой вокруг вертикальной оси, эллипсоидальные купола имеют круглые основания и горизонтальные сечения и по этой причине являются разновидностью «круглого купола». [73]
Геодезические купола являются верхней частью геодезических сфер. Они состоят из каркаса из треугольников в форме многогранника . [74] Структуры названы в честь геодезических и основаны на геометрических формах, таких как икосаэдры , октаэдры или тетраэдры . [74] [3] Такие купола могут быть созданы с использованием ограниченного числа простых элементов и соединений и эффективно разрешают внутренние силы купола. Говорят, что их эффективность увеличивается с размером. [75] Хотя они и не были изобретены впервые Бакминстером Фуллером , они связаны с ним, потому что он спроектировал много геодезических куполов и запатентовал их в Соединенных Штатах. [76]
Полусферический купол представляет собой поверхность, образованную вращением вокруг вертикальной оси полукруга . Как и другие «вращательные купола», образованные вращением кривой вокруг вертикальной оси, полусферические купола имеют круглые основания и горизонтальные секции и по этой причине являются типом «круглого купола». Они испытывают вертикальное сжатие вдоль своих меридианов, но горизонтально испытывают сжатие только в части выше 51,8 градуса от вершины. Ниже этой точки полусферические купола испытывают горизонтальное растяжение и обычно требуют подпорок для противодействия ему. [73] По словам Э. Болдуина Смита, эта форма, вероятно, была известна ассирийцам, определена греческими математиками-теоретиками и стандартизирована римскими строителями. [77]
Луковичные купола выступают за пределы диаметров своего основания, предлагая профиль больше, чем полусфера. [3] Луковичные купола - это купола больше, чем полусфера, с заостренной вершиной в профиле килевидной формы . [3] Они встречаются на Ближнем Востоке , Ближнем Востоке , в Персии и Индии и, возможно, не имели единой точки происхождения. Их появление в северной русской архитектуре предшествовало татарской оккупации России и поэтому нелегко объяснить как результат этого влияния. [78] Они стали популярны во второй половине 15-го века в Нидерландах Северной Европы, возможно, вдохновленные навершиями минаретов в Египте и Сирии, и развивались в 16-м и 17-м веках в Нидерландах, прежде чем распространиться в Германии, став популярным элементом барочной архитектуры Центральной Европы. Немецкие луковичные купола также находились под влиянием русских и восточноевропейских куполов. [79] Примеры, найденные в различных европейских архитектурных стилях, как правило, деревянные. [3] Примерами служат Казанская церковь в Коломенском и Брайтонский павильон Джона Нэша . [3] В исламской архитектуре они обычно сделаны из каменной кладки, а не из древесины, при этом толстая и тяжелая выпуклая часть служит опорой против тенденции каменных куполов расширяться у их оснований. Тадж-Махал — известный пример. [3]
Овальный купол — это купол овальной формы в плане, профиле или и том, и другом. Термин происходит от латинского ovum , что означает «яйцо». Самые ранние овальные купола использовались для удобства в каменных хижинах с выступами в качестве округлых, но геометрически неопределенных покрытий, и первые примеры в Малой Азии датируются примерно 4000 г. до н. э. Геометрия в конечном итоге была определена с помощью комбинаций круговых дуг, переходящих в точках касания. Если римляне создавали овальные купола, то только в исключительных обстоятельствах. Римские фундаменты овального плана церкви Святого Гереона в Кельне указывают на возможный пример. Купола в Средние века также имели тенденцию быть круглыми, хотя церковь Санто-Томас-де-лас-Ольяс в Испании имеет овальный купол над своим овальным планом. Другие примеры средневековых овальных куполов можно найти, покрывая прямоугольные пролеты в церквях. Церкви овального плана стали типом в эпоху Возрождения и популярны в стиле барокко . [80] Купол, построенный для базилики Викофорте Франческо Галло, был одним из самых больших и сложных, когда-либо созданных. [81] Хотя эллипс был известен, на практике купола этой формы создавались путем объединения сегментов кругов. Популярные в XVI и XVII веках купола овальной и эллиптической формы могут изменять свои размеры по трем осям или по двум осям. [ необходима цитата ] Подтип с длинной осью, имеющей полукруглое сечение, называется куполом Мурсии, как в часовне Хунтероне в соборе Мурсии . Когда короткая ось имеет полукруглое сечение, он называется куполом Дыни. [ необходима цитата ]
Параболоидный купол — это поверхность, образованная вращением вокруг вертикальной оси сектора параболы. Как и другие «вращательные купола», образованные вращением кривой вокруг вертикальной оси, параболоидные купола имеют круглые основания и горизонтальные секции и по этой причине являются типом «кругового купола». Из-за своей формы параболоидные купола испытывают только сжатие, как радиально, так и горизонтально. [ 73]
Также называемые парусными сводами , [82] платочными сводами , [83] купольными сводами (термин, иногда также применяемый к монастырским сводам), [60] нависающими куполами [84] [85] (термин, который также применялся к составным куполам), богемскими сводами , [86] или византийскими куполами , [ требуется ссылка ] этот тип можно рассматривать как паруса, которые, вместо того, чтобы просто касаться друг друга, образуя круглое основание для барабана или составного купола, плавно продолжают свою кривизну, образуя сам купол. Купол создает впечатление квадратного паруса, закрепленного на каждом углу и вздымающегося вверх. [15] Их также можно рассматривать как блюдцеобразные купола на парусах. [64] Парусные купола основаны на форме полусферы и их не следует путать с эллиптическими параболическими сводами, которые кажутся похожими, но имеют другие характеристики. [73] В дополнение к полукруглым парусным сводам существуют вариации геометрии, такие как низкое отношение высоты к пролету или покрытие прямоугольного плана. Парусные своды всех типов имеют различные условия тяги вдоль своих границ, что может вызывать проблемы, но широко использовались по крайней мере с шестнадцатого века. Второй этаж Llotja de la Seda покрыт серией парусных сводов шириной девять метров. [ необходима цитата ]
Также называемые сегментарными куполами [87] (термин, иногда используемый также для монастырских сводов), или калотами [15], они имеют профили менее половины окружности . Поскольку они уменьшают часть купола, находящуюся в напряжении, эти купола прочны, но имеют увеличенную радиальную тягу. [87] Многие из крупнейших существующих куполов имеют эту форму.
Купол-блюдце из каменной кладки, поскольку он полностью находится в сжатом состоянии, может быть построен гораздо тоньше, чем другие формы купола, не становясь нестабильным. Компромисс между пропорционально увеличенным горизонтальным усилием на их опорах и их уменьшенным весом и количеством материалов может сделать их более экономичными, но они более уязвимы к повреждениям от движения в их опорах. [88]
Также называемые gadrooned , [89] fluted , [89] organ-piped , [89] pumpkin , [15] melon , [15] ribbed , [89] parachute , [15] scalloped , [90] или дольчатые купола, [91] это тип купола, разделенного у основания на изогнутые сегменты, которые следуют изгибу возвышения . [ 15] «Рифленый» может относиться конкретно к этому образцу как к внешней особенности, такой как был распространен в мамлюкском Египте . [3] «Ребра» купола — это радиальные линии кладки, которые простираются от короны вниз к пружине. [11] Центральный купол собора Святой Софии использует ребристый метод, который размещает кольцо окон между ребрами у основания купола. Центральный купол собора Святого Петра также использует этот метод.
Культуры от доисторических времен до наших дней строили купольные жилища, используя местные материалы. Хотя неизвестно, когда был создан первый купол, были обнаружены спорадические примеры ранних купольных сооружений. Самыми ранними обнаруженными могут быть четыре небольших жилища, сделанных из бивней и костей мамонта . Первое было найдено фермером в Межириче , Украина, в 1965 году, когда он копал в своем погребе, а археологи раскопали еще три. [92] Они датируются 19 280 – 11 700 гг. до н.э. [93]
В наше время создание относительно простых куполообразных сооружений было задокументировано среди различных коренных народов по всему миру. Вигвам был сделан коренными американцами с использованием дугообразных ветвей или шестов, покрытых травой или шкурами. Народ эфе в Центральной Африке строит похожие сооружения , используя листья в качестве черепицы. [94] Другим примером является иглу , укрытие, построенное из блоков плотного снега и используемое инуитами , среди прочих. Народ химба в Намибии строит «пустынные иглу» из прутьев и глинобитных труб для использования в качестве временных убежищ в сезонных лагерях для скота и в качестве постоянных домов для бедных. [95] Необычайно тонкие купола из обожженной на солнце глины диаметром 20 футов, высотой 30 футов и почти параболической формы известны из Камеруна . [96]
Историческое развитие от таких структур до более сложных куполов не очень хорошо документировано. То, что купол был известен в ранней Месопотамии, может объяснить существование куполов как в Китае , так и на Западе в первом тысячелетии до нашей эры. [97] Другое объяснение, однако, заключается в том, что использование формы купола в строительстве не имело единой точки происхождения и было распространено практически во всех культурах задолго до того, как купола стали строить из прочных материалов. [98]
Каменные купола со ступенчатыми сводами были найдены в неолитический период на древнем Ближнем Востоке , а также на Ближнем Востоке и в Западной Европе с древности. [99] [100] Цари Ахеменидской Персии проводили аудиенции и празднества в купольных палатках, заимствованных из кочевых традиций Центральной Азии. [101] Простые купольные мавзолеи существовали в эллинистический период. [102] Остатки большого купольного круглого зала в парфянской столице Ниссе датируются, возможно, первым веком нашей эры, что свидетельствует о «...существовании монументальной купольной традиции в Центральной Азии, которая до сих пор была неизвестна и которая, по-видимому, предшествовала римским имперским памятникам или, по крайней мере, возникла независимо от них». [103] Вероятно, у него был деревянный купол. [104]
Персидская архитектура, вероятно, унаследовала архитектурную традицию строительства куполов, восходящую к самым ранним месопотамским куполам. [105] Из-за нехватки древесины во многих районах Иранского плато и Большого Ирана купола были важной частью народной архитектуры на протяжении всей персидской истории. [106] Персидское изобретение сквича , серии концентрических арок, образующих полуконус над углом комнаты, позволило перейти от стен квадратной камеры к восьмиугольному основанию для купола достаточно надежным способом для больших конструкций, и в результате купола выдвинулись на передний план персидской архитектуры. [107] Доисламские купола в Персии обычно полуэллиптичны, причем заостренные купола и купола с коническими внешними оболочками составляют большинство куполов в исламские периоды. [108]
В греческих источниках упоминается, что Ахемениды использовали в своей архитектуре круглые купола, которые напоминали небо: «Ахеменидские цари Персии, которые должны были дать классическому миру Его концепцию божественного и всеобщего правителя, проводили свои аудиенции и празднества В космическом шатре, хотя они жили большей частью Во дворцах, построенных из кирпича и камня. Согласно Гесихлу, их царские шатры и дворы с круглыми навесами назывались Небесами». [109]
Район северо-восточного Ирана был, наряду с Египтом, одним из двух районов, известных ранним развитием исламских купольных мавзолеев, которые появились в десятом веке. [110] Мавзолей Саманидов в Трансоксании датируется не позднее 943 года и является первым, в котором скосы создают правильный восьмиугольник в качестве основания для купола, что затем стало стандартной практикой. Цилиндрические или многоугольные планировочные башенные гробницы с коническими крышами над куполами также существуют, начиная с 11-го века. [106]
Знатные люди империи Сельджуков строили башни-гробницы, называемые «турецкими треугольниками», а также кубические мавзолеи, покрытые куполами самых разных форм. Сельджукские купола включали конические, полукруглые и заостренные формы в одной или двух оболочках. Неглубокие полукруглые купола в основном встречаются в эпоху Сельджуков. Двухслойные купола были либо прерывистыми, либо непрерывными. [111] Купольное ограждение мечети Джаме в Исфахане , построенное в 1086-7 годах Низамом аль-Мульком , было крупнейшим каменным куполом в исламском мире того времени, имело восемь ребер и представляло собой новую форму углового сквина с двумя четвертными куполами, поддерживающими короткий цилиндрический свод. В 1088 году Тадж-аль-Молк, соперник Низама аль-Мулька, построил еще один купол на противоположном конце той же мечети с переплетающимися ребрами, образующими пятиконечные звезды и пятиугольники. Это считается знаковым куполом Сельджуков и, возможно, вдохновило на последующую разработку узоров и куполов периода Иль-ханата. Использование плитки и простой или окрашенной штукатурки для украшения интерьеров куполов вместо кирпича увеличилось при Сельджуках. [106]
Начиная с Ильханата , персидские купола достигли своей окончательной конфигурации структурных опор, зоны перехода, барабана и оболочек, и последующая эволюция ограничивалась вариациями в форме и геометрии оболочек. Характерными для этих куполов являются использование высоких барабанов и нескольких типов прерывистых двойных оболочек, а также развитие тройных оболочек и внутренних ребер жесткости произошло в это время. Строительство башен гробниц уменьшилось. [112] Двойной купол шириной 7,5 метра мавзолея Солтана Бахта Аги (1351–1352) является самым ранним известным примером, в котором две оболочки купола имеют существенно разные профили, которые быстро распространились по всему региону. [113] Развитие более высоких барабанов также продолжалось в период Тимуридов. [106] Большие, луковичные, рифленые купола на высоких барабанах, характерные для архитектуры Тимуридов XV века, стали кульминацией среднеазиатской и иранской традиции высоких куполов с глазурованными плиточными покрытиями синего и других цветов. [23]
Купола династии Сефевидов (1501–1732) характеризуются характерным луковичным профилем и считаются последним поколением персидских куполов. Они, как правило, тоньше, чем более ранние купола, и украшены разнообразной цветной глазурованной плиткой и сложными растительными узорами, и они оказали влияние на другие исламские стили, такие как архитектура Великих Моголов в Индии. [114] Преувеличенный стиль луковичного купола на коротком барабане, который можно увидеть в Шах-Черахе (1852–1853), впервые появился в период Каджаров . Купола остаются важными в современных мавзолеях, а купольные цистерны и ледники остаются обычными достопримечательностями в сельской местности. [106]
Очень мало сохранилось от древней китайской архитектуры из-за широкого использования древесины в качестве строительного материала. Сохранились кирпичные и каменные своды, использовавшиеся при строительстве гробниц, а купол с выступами использовался, редко, в гробницах и храмах. [115] Самые ранние настоящие купола, найденные в китайских гробницах, были неглубокими монастырскими сводами, называемыми обезьяньими цзединами , происходящими от использования ханьскими сводами бочкообразных сводов . В отличие от монастырских сводов Западной Европы, углы закругляются по мере их подъема. [116] Первый известный пример — кирпичная гробница, датируемая концом периода Западной Хань , недалеко от современного города Сянчэн в провинции Хэнань . Эти четырехсторонние купола использовали небольшие взаимосвязанные кирпичи и позволяли создать квадратное пространство у входа в гробницу, достаточно большое для нескольких человек, которое могло использоваться для погребальных церемоний. Техника взаимосвязанных кирпичей была быстро принята, и четырехсторонние купола стали широко распространены за пределами Хэнани к концу первого века нашей эры. [117]
Модель гробницы, найденной с неглубоким истинным куполом из поздней династии Хань (206 г. до н. э. - 220 г. н. э.), можно увидеть в Музее Гуанчжоу (Кантон). [118] Другая, гробница Лэй Чэн Ук Хань , найденная в Гонконге в 1955 году, имеет конструкцию, распространенную среди гробниц Восточной династии Хань (25 г. н. э. - 220 г. н. э.) в Южном Китае: вход с цилиндрическим сводом, ведущий в купольный передний зал с цилиндрическими сводчатыми камерами, ответвляющимися от него в форме креста. Это единственная такая гробница, найденная в Гонконге, и она экспонируется как часть Музея истории Гонконга . [119] [120]
В период Троецарствия (220–280 гг.) «купол с крестообразным соединением» ( siyuxuanjinshi ) был разработан при династиях У и Западная Цзинь к югу от реки Янцзы , с арками, вырастающими из углов квадратной комнаты, пока они не встречались и не соединялись в центре. Эти купола были прочнее, имели крутой угол и могли покрывать большие площади, чем относительно неглубокие своды монастыря. Со временем их сделали выше и шире. Были также своды с консолями, называемые diese , хотя они являются самым слабым типом. [121] Некоторые гробницы династии Сун (960–1279) имеют купола-ульи. [118]
Римские купола встречаются в банях , виллах, дворцах и гробницах. Окулусы являются обычными чертами. [122] Они обычно имеют полусферическую форму и частично или полностью скрыты снаружи. Чтобы поддержать горизонтальные тяги большого полусферического каменного купола, опорные стены были построены за пределами основания, по крайней мере, до выступов купола, а купол затем также иногда покрывался конической или многоугольной крышей. [123]
Купола достигли монументальных размеров в период Римской империи . [124] Римские бани сыграли ведущую роль в развитии купольного строительства в целом и монументальных куполов в частности. Скромные купола в банях, датируемых II и I веками до н. э., можно увидеть в Помпеях , в холодных помещениях Terme Stabiane и Terme del Foro. [124] [125] Однако широкое использование куполов началось только в I веке н. э. [126] Рост купольного строительства увеличивается при императоре Нероне и Флавиях в I веке н. э. и во II веке. Центрально спланированные залы становятся все более важными частями планировки дворца и дворцовой виллы, начиная с I века, выступая в качестве государственных банкетных залов, аудиенц-залов или тронных залов. [127] Пантеон , храм в Риме, завершенный императором Адрианом как часть Терм Агриппы , является самым известным, лучше всего сохранившимся и самым большим римским куполом. [128] Сегментированные купола, сделанные из радиально вогнутых клиньев или из чередующихся вогнутых и плоских клиньев, появляются при Адриане во II веке, и большинство сохранившихся примеров этого стиля датируются этим периодом. [129]
В III веке императорские мавзолеи начали строиться как купольные ротонды, а не как курганные сооружения или другие типы, следуя аналогичным памятникам частных лиц. [130] Техника строительства легких куполов с переплетенными полыми керамическими трубками получила дальнейшее развитие в Северной Африке и Италии в конце III и начале IV веков. [131] В IV веке римские купола получили распространение из-за изменений в способе строительства куполов, включая достижения в методах центрирования и использование кирпичных ребер . [132] Материал, используемый при строительстве, постепенно переходил в течение IV и V веков от камня или бетона к более легкому кирпичу в тонких оболочках. [133] Баптистерии начали строиться в стиле купольных мавзолеев в IV веке в Италии. Восьмиугольный Латеранский баптистерий или баптистерий Гроба Господня, возможно, был первым, и этот стиль распространился в V веке. [134] К V веку сооружения с небольшими купольными крестовыми планами существовали по всему христианскому миру. [135]
С концом Западной Римской империи купола стали характерной чертой церковной архитектуры сохранившейся Восточной Римской — или «Византийской» — империи. [136] Строительство церквей в VI веке императором Юстинианом использовало купольный крест в монументальном масштабе, и его архитекторы сделали купольный кирпичный сводчатый центральный план стандартным для всего римского востока. Это расхождение с римским западом со второй трети VI века можно считать началом «византийской» архитектуры. [137] Собор Святой Софии Юстиниана был оригинальным и новаторским проектом, не имеющим известных прецедентов в том, как он покрывает план базилики куполом и полукуполами. Периодические землетрясения в регионе вызвали три частичных обрушения купола и потребовали ремонта. [138]
.jpg/1280px-Turkey-3019_-_Hagia_Sophia_(2216460729).jpg)
«Крестово-купольные единицы», более надежная структурная система, созданная путем укрепления купола со всех четырех сторон широкими арками, стала стандартным элементом в меньшем масштабе в поздней византийской церковной архитектуре. [139] [140] План крестово-купольного типа с одним куполом на пересечении или пятью куполами в форме квинконса стал широко популярен в средневизантийский период (ок. 843–1204 гг . ) [141] [142] [139] Это наиболее распространенный план церкви с десятого века до падения Константинополя в 1453 году. [143] Опирающиеся на круглые или многоугольные барабаны, пронизанные окнами, в конечном итоге стали стандартным стилем с региональными особенностями. [144]
В византийский период купола обычно были полусферическими и имели, за редкими исключениями, оконные барабаны. Все сохранившиеся примеры в Константинополе представляют собой ребристые или тыквенные купола, с делениями, соответствующими количеству окон. Кровля для куполов варьировалась от простой керамической плитки до более дорогой, более прочной и более облегающей форму свинцовой обшивки. Металлические зажимы между каменными карнизными блоками, металлические стяжки и металлические цепи также использовались для стабилизации купольной конструкции. [145] Техника использования двойных оболочек для куполов, хотя и возрожденная в эпоху Возрождения, возникла в византийской практике. [146]
В районе Сирии и Палестины существует давняя традиция купольной архитектуры, включая деревянные купола в форме, описываемой как «коноид», или похожей на сосновую шишку. Когда арабские мусульманские войска завоевали регион , они наняли местных мастеров для своих зданий, и к концу VII века купол начал становиться архитектурным символом ислама . [147] В дополнение к религиозным святыням, таким как Купол Скалы , купола использовались над залами для аудиенций и тронными залами дворцов Омейядов , а также как часть крыльца, павильонов, фонтанов, башен и кальдер бань. Смешивая архитектурные особенности как византийской, так и персидской архитектуры, купола использовали как паруса, так и сквины и были сделаны в различных формах и материалах. [148] Хотя архитектура в регионе пришла в упадок после перемещения столицы в Ирак при Аббасидах в 750 году, мечети, построенные после возрождения в конце 11 века, обычно следовали модели Омейядов. [149] Ранние версии луковичных куполов можно увидеть на мозаичных иллюстрациях в Сирии, датируемых периодом Омейядов. Они использовались для покрытия больших зданий в Сирии после 11 века. [150]
Итальянская церковная архитектура с конца шестого века до конца восьмого века находилась под влиянием не столько тенденций Константинополя, сколько различных византийских провинциальных планов. [151] С коронацией Карла Великого в качестве нового римского императора византийские влияния были в значительной степени заменены возрождением более ранних западных строительных традиций. Случайные исключения включают примеры ранних церквей квинкункса в Милане и около Кассино . [151] Еще одна — Палатинская капелла . Ее купольный восьмиугольный дизайн был создан под влиянием византийских моделей. [152] [153] Это был самый большой купол к северу от Альп в то время. [154] Венеция , Южная Италия и Сицилия служили форпостами средневизантийского архитектурного влияния в Италии. [155]
Великая мечеть Кордовы содержит первые известные примеры купольного типа с перекрещивающимися арками. [156] Использование угловых скосов для поддержки куполов было широко распространено в исламской архитектуре в X и XI веках. [141] После девятого века мечети в Северной Африке часто имеют небольшой декоративный купол над михрабом. Дополнительные купола иногда используются на углах стены михраба, у входа или на квадратных башенных минаретах. [157] Египет, наряду с северо-восточным Ираном, был одним из двух регионов, известных ранним развитием исламских мавзолеев, начиная с X века. [102] Мавзолеи Фатимидов были в основном простыми квадратными зданиями, покрытыми куполом. Купола были гладкими или ребристыми и имели характерный для Фатимидов профиль в форме «киля». [158]
Купола в романской архитектуре обычно находятся внутри пересекающихся башен на пересечении нефа и трансепта церкви , которые скрывают купола снаружи. [159] Они, как правило, восьмиугольные в плане и используют угловые скосы, чтобы перевести квадратный пролет в подходящее восьмиугольное основание. [8] Они появляются «в связи с базиликами почти по всей Европе» между 1050 и 1100 годами. [160] Крестовые походы , начавшиеся в 1095 году, также, по-видимому, оказали влияние на купольную архитектуру в Западной Европе, особенно в районах вокруг Средиземного моря . [161] Тамплиеры , штаб-квартира которых находилась на этом месте, построили ряд централизованно спланированных церквей по всей Европе по образцу церкви Гроба Господня, при этом Купол Скалы также оказал влияние. [162] На юго-западе Франции только в регионе Перигор насчитывается более 250 купольных романских церквей . [163] Использование парусов для поддержки куполов в регионе Аквитании , а не скверов, более типичных для западной средневековой архитектуры, явно подразумевает византийское влияние. [59] Готические купола не распространены из-за использования ребристых сводов над нефами, а церковные кресты обычно фокусируются вместо этого высоким шпилем , но есть примеры небольших восьмиугольных крестовых куполов в соборах, поскольку стиль развился из романского. [164]
Звездообразные купола, найденные в мавританском дворце Альгамбра в Гранаде, Испания, Зале Абенсеррахов (ок. 1333–1391) и Зале двух сестер (ок. 1333–1354), являются необычайно развитыми примерами куполов мукарнас . [164] В первой половине четырнадцатого века каменные блоки заменили кирпичи в качестве основного строительного материала при строительстве куполов мамлюкского Египта , и в течение 250 лет в Каире было построено около 400 куполов, чтобы покрыть гробницы мамлюкских султанов и эмиров . [165] Профили куполов были разнообразными, использовались «килевидные», луковичные, килевидные , свайные купола и другие. На барабане углы были скошены или иногда ступенчаты снаружи, а тройные окна использовались в трехдольном расположении на гранях. [166] Луковичные купола на минаретах использовались в Египте, начиная примерно с 1330 года, распространившись в Сирии в следующем столетии. [167] В пятнадцатом веке паломничества и процветающие торговые отношения с Ближним Востоком открыли для стран Бенилюкса северо-западной Европы использование луковичных куполов в архитектуре Востока , и такие купола, по-видимому, стали ассоциироваться с городом Иерусалимом. Многоэтажные шпили с усеченными луковичными куполами, поддерживающими меньшие купола или короны, стали популярными в шестнадцатом веке. [168]
Многокупольная церковь — типичная форма русской церковной архитектуры, которая отличает Россию от других православных народов и христианских конфессий. Действительно, самые ранние русские церкви, построенные сразу после христианизации Киевской Руси , были многокупольными, что заставило некоторых историков рассуждать о том, как могли выглядеть русские дохристианские языческие храмы. Примерами этих ранних церквей являются 13-купольный деревянный собор Святой Софии в Новгороде (989) и 25-купольная каменная Десятинная церковь в Киеве (989–996). Количество куполов обычно имеет символическое значение в русской архитектуре , например, 13 куполов символизируют Христа с 12 апостолами , в то время как 25 куполов означают то же самое с дополнительными 12 пророками Ветхого Завета . Многокупольные русские церкви часто были сравнительно меньше византийских куполов. [169] [170]
.jpg/1280px-Tverskoy_District,_Moscow,_Russia_-_panoramio_(610).jpg)
Обилие древесины в России сделало деревянные купола обычным явлением и, по крайней мере, частично способствовало популярности луковичных глав , которые было легче формировать из дерева, чем из камня. [171] Самые ранние каменные церкви в России имели купола в византийском стиле, однако к эпохе раннего Нового времени луковичная глава стала преобладающей формой в традиционной русской архитектуре . Луковичная глава — это купол, форма которого напоминает луковицу , в честь которой они и получили свое название. Такие купола часто больше в диаметре, чем барабаны, на которых они сидят, а их высота обычно превышает их ширину. Вся луковичная структура плавно сужается к точке. Хотя самые ранние сохранившиеся русские купола такого типа датируются XVI веком, иллюстрации из более старых летописей указывают, что они существовали с конца XIII века. Как и шатровые крыши , которые сочетались с куполами, а иногда и заменяли их в русской архитектуре с XVI века, луковичные главы изначально использовались только в деревянных церквях. Строители ввели их в каменную архитектуру гораздо позже и продолжали делать каркасы из дерева или металла поверх каменных барабанов. [172]
Русские купола часто золотятся или ярко раскрашиваются. Опасная техника химического золочения с использованием ртути применялась в некоторых случаях до середины 19 века, особенно в гигантском куполе Исаакиевского собора . Более современный и безопасный метод гальванопокрытия золотом был впервые применен при золочении куполов Храма Христа Спасителя в Москве , самой высокой восточно-православной церкви в мире. [173]
Купола Софийского собора и Успенского собора были переделаны в шлемовидный барочный стиль Иваном Мазепой в начале XVIII века, который также оплатил позолоту куполов. Правление Мазепы также включало строительство восьмиугольного западного пролета с барочным куполом (1672) и пяти шлемовидных куполов над Борисоглебским собором в Чернигове , которые были сняты в XX веке советской властью. [174]
Подъем Османской империи и ее распространение в Малой Азии и на Балканах совпал с упадком турок -сельджуков и Византийской империи . Ранние османские здания, в течение почти двух столетий после 1300 года, характеризовались смешением османской культуры и местной архитектуры, а нависающий купол использовался по всей империи. [175] Византийская форма купола была принята и получила дальнейшее развитие. [23] Османская архитектура использовала исключительно полусферический купол для перекрытия даже очень небольших пространств, под влиянием более ранних традиций как византийской Анатолии , так и Средней Азии . [176] Чем меньше сооружение, тем проще план, но мечети среднего размера также были покрыты одинарными куполами. [177]
Ранние эксперименты с большими куполами включают купольные квадратные мечети Чине и Мудурну при Баязиде I , а также более поздние купольные «мечети-завия» в Бурсе. Мечеть Уч Шерефели в Эдирне развила идею центрального купола как более крупной версии купольных модулей, используемых во всей остальной конструкции для создания открытого пространства. Эта идея стала важной для османского стиля по мере его развития. [176]
.jpg/1280px-Exterior_of_Sultan_Ahmed_I_Mosque,_(old_name_P1020390.jpg).jpg)
Мечеть Баязида II (1501–1506) в Стамбуле начинает классический период в османской архитектуре, в котором большие императорские мечети , с вариациями, напоминают бывшую византийскую базилику Айя-София , имея большой центральный купол с полукуполами того же пролета на востоке и западе. [ требуется ссылка ] Центральное расположение куполов Айя-Софии в значительной степени воспроизведено в трех османских мечетях в Стамбуле: мечети Баязида II, мечети Кылыч Али-паши и мечети Сулеймание . [178] Другие императорские мечети в Стамбуле добавили полукупола на севере и юге, покончив с планом базилики, начиная с мечети Шехзаде и снова встречаясь в более поздних примерах, таких как мечеть Султана Ахмеда I и Йени-Джами . [179] Классический период продолжался до XVII века, но его пик связан с архитектором Мимаром Синаном в XVI веке. [180] В дополнение к крупным императорским мечетям он спроектировал сотни других памятников, включая мечети среднего размера, такие как мечеть Михримах Султан , мечеть Соколлу Мехмед-паши и мечеть Рустема-паши , а также гробницу Сулеймана Великолепного с ее двухслойным куполом. [181] Мечеть Сулеймание, построенная с 1550 по 1557 год, имеет главный купол высотой 53 метра и диаметром 26,5 метра. [182] Во время постройки купол был самым высоким в Османской империи, если измерять от уровня моря, но ниже от пола здания и меньше в диаметре, чем у близлежащего собора Святой Софии. [ необходима цитата ]
Другой классический тип купольной мечети, как и византийская церковь Сергия и Вакха , представляет собой купольный многоугольник внутри квадрата. Восьмиугольники и шестиугольники были распространены, например, в мечети Уч Шерефели (1437–1447) и мечети Селимие в Эдирне. [ требуется цитата ] Мечеть Селимие была первым сооружением, построенным османами, которое имело больший купол, чем у собора Святой Софии. Купол возвышается над квадратным пролетом. Угловые полукупола преобразуют его в восьмиугольник, который мукарнас переходит в круглое основание. Средний внутренний диаметр купола составляет около 31,5 метра, в то время как у собора Святой Софии в среднем 31,3 метра. [183] Мечеть была спроектирована и построена архитектором Мимаром Синаном между 1568 и 1574 годами. Когда он закончил ее, ему было 86 лет, и он считал мечеть своим шедевром.
Восьмиугольный кирпичный купольный свод Филиппо Брунеллески над Флорентийским собором был построен между 1420 и 1436 годами, а фонарь, венчающий купол, был завершен в 1467 году. Ширина купола составляет 42 метра, и он состоит из двух оболочек. [184] Сам купол не относится к стилю эпохи Возрождения, хотя фонарь расположен ближе. [185] Сочетание купола, барабана, парусов и цилиндрических сводов развилось как характерные структурные формы больших церквей эпохи Возрождения после периода инноваций в конце пятнадцатого века. [186] Флоренция была первым итальянским городом, развившим новый стиль, за ней последовали Рим и Венеция. [187] Купола Брунеллески в Сан-Лоренцо и капелле Пацци закрепили за ними статус ключевого элемента архитектуры эпохи Возрождения. [188] Его план купола капеллы Пацци в базилике Санта-Кроче во Флоренции (1430–52) иллюстрирует энтузиазм эпохи Возрождения по отношению к геометрии и к кругу как высшей форме геометрии. Этот акцент на геометрических основах был бы очень влиятельным. [189]
De re aedificatoria , написанный Леоном Баттистой Альберти около 1452 года, рекомендует своды с кессонами для церквей, как в Пантеоне, и первый проект купола в соборе Святого Петра в Риме обычно приписывается ему, хотя зарегистрированным архитектором является Бернардо Росселлино . Это достигло кульминации в проектах Браманте 1505–06 годов для совершенно новой базилики Святого Петра , ознаменовав начало замены готического ребристого свода на комбинацию купола и цилиндрического свода, которая продолжалась на протяжении всего шестнадцатого века. [190] Первоначальный проект Браманте был для греческого крестового плана с большим центральным полусферическим куполом и четырьмя меньшими куполами вокруг него в узоре квинконса . Работа началась в 1506 году и продолжалась под руководством череды строителей в течение следующих 120 лет. [191] Купол был завершен Джакомо делла Порта и Доменико Фонтана . [191] Публикация трактата Себастьяно Серлио , одного из самых популярных архитектурных трактатов, когда-либо опубликованных, способствовала распространению овала в архитектуре позднего Возрождения и барокко по всей Италии, Испании, Франции и Центральной Европе. [192]
Вилла Капра , также известная как «Ла Ротонда», была построена Андреа Палладио с 1565 по 1569 год недалеко от Виченцы . Ее очень симметричный квадратный план сосредоточен на круглой комнате, покрытой куполом, и она оказала большое влияние на грузинских архитекторов 18-го века в Англии, архитекторов в России и архитекторов в Америке, среди которых был Томас Джефферсон . Две купольные церкви Палладио в Венеции — это Сан-Джорджо Маджоре (1565–1610) и Иль Реденторе (1577–92), последняя построена в благодарность за окончание сильной вспышки чумы в городе. [193] Распространение купола в стиле Ренессанса за пределами Италии началось с Центральной Европы, хотя часто наблюдалась стилистическая задержка в столетие или два. [194]
Купола впервые появились в Южной Азии в эпоху Средневековья . Обычно они строились из камня, кирпича и раствора, а также железных штифтов и скоб. Центрирование производилось из древесины и бамбука. Использование железных скоб для соединения соседних камней было известно в классической Индии и использовалось в основании куполов для укрепления обручей. Синтез стилей, созданный этим введением новых форм в индуистскую традицию строительства трабеатов , создал отличительную архитектуру. [195] Купола в Индии до Моголов имеют стандартную приземистую круглую форму с рисунком лотоса и луковичным навершием наверху, заимствованным из индуистской архитектуры. Поскольку индуистская архитектурная традиция не включала арки, для перехода от углов комнаты к куполу использовались плоские кронштейны, а не скосы. [23] В отличие от персидских и османских куполов, купола индийских гробниц, как правило, более луковичные. [196]
Самые ранние примеры включают полукупола гробницы Балбана конца XIII века и небольшой купол гробницы Хана Шахида, которые были сделаны из грубо вырезанного материала и нуждались в покрытии поверхностной отделки. [197] При династии Лоди наблюдалось большое распространение строительства гробниц, с восьмиугольными планами, зарезервированными для королевской семьи, и квадратными планами, используемыми для других высокопоставленных лиц, и первый двойной купол был введен в Индии в этот период. [198] Первое крупное здание Моголов - купольная гробница Хумаюна , построенная между 1562 и 1571 годами персидским архитектором. Центральный двойной купол покрывает восьмиугольную центральную камеру шириной около 15 метров и сопровождается небольшим купольным чаттри, сделанным из кирпича и облицованным камнем. [199] Чатри , купольные киоски на столбах, характерные для крыш Моголов, были заимствованы из их индуистского использования в качестве кенотафов . [200] Слияние персидской и индийской архитектуры можно увидеть в форме купола Тадж-Махала : луковичная форма происходит от персидских куполов Тимуридов, а навершие с основанием в виде листа лотоса происходит от индуистских храмов. [23] Гол Гумбаз , или Круглый купол , является одним из крупнейших каменных куполов в мире. Его внутренний диаметр составляет 41,15 метра, а высота — 54,25 метра. [201] Купол был самым технически продвинутым, построенным в Декане . [202] Последней крупной исламской гробницей, построенной в Индии, была гробница Сафдара Джанга (1753–54). Сообщается, что центральный купол имеет тройную оболочку, с двумя относительно плоскими внутренними кирпичными куполами и внешним луковичным мраморным куполом, хотя на самом деле может быть, что мраморный и второй кирпичный купол соединены везде, кроме навершия в виде листа лотоса наверху. [203]
В начале шестнадцатого века фонарь итальянского купола распространился в Германии, постепенно переняв луковичный купол из Нидерландов. [204] Русская архитектура оказала сильное влияние на многочисленные луковичные купола деревянных церквей Богемии и Силезии , а в Баварии луковичные купола меньше напоминают голландские модели, чем русские. Купола, подобные этим, приобрели популярность в центральной и южной Германии и в Австрии в семнадцатом и восемнадцатом веках, особенно в стиле барокко , и повлияли на многие луковичные купола в Польше и Восточной Европе в период барокко. Однако многие луковичные купола в Восточной Европе были заменены со временем в крупных городах во второй половине восемнадцатого века в пользу полусферических или свайных куполов во французском или итальянском стилях. [205]
Строительство куполов в шестнадцатом и семнадцатом веках опиралось в первую очередь на эмпирические методы и устные традиции, а не на архитектурные трактаты того времени, которые избегали практических деталей. Это было достаточно для куполов до среднего размера, с диаметрами в диапазоне от 12 до 20 метров. Материалы считались однородными и жесткими, с учетом сжатия и игнорированием упругости. Вес материалов и размер купола были ключевыми ориентирами. Боковые напряжения в куполе компенсировались горизонтальными кольцами из железа, камня или дерева, включенными в структуру. [206]
В течение семнадцатого и восемнадцатого веков развитие математики и изучение статики привели к более точной формализации идей традиционных конструктивных практик арок и сводов, и произошло распространение исследований наиболее устойчивой формы для этих структур: цепной кривой. [81] Роберт Гук , который первым сформулировал, что цепная арка сопоставима с перевернутой висячей цепью, возможно, посоветовал Рену, как достичь пересечения купола собора Святого Павла . Структурная система Рена стала стандартом для больших куполов вплоть до XIX века. [207] Ребра в Сан-Лоренцо и Иль-Сидоне Гуарино Гуарини были сформированы как цепные арки . [208] Идея большого окулуса в сплошном куполе, открывающего второй купол, возникла у него. [209] Он также установил овальный купол как примирение продольного плана церкви, предпочитаемого литургией Контрреформации, и централизованного плана, предпочитаемого идеалистами. [210] Из-за неточности овальных куполов в период рококо , барабаны были проблематичными, и купола вместо этого часто опирались непосредственно на арки или паруса. [211]
В восемнадцатом веке изучение купольных конструкций радикально изменилось, и купола стали рассматриваться как композиция более мелких элементов, каждый из которых подчинялся математическим и механическим законам и которые было легче анализировать по отдельности, а не как целые единицы сами по себе. [81] Хотя купола никогда не были очень популярны в домашних условиях, они использовались в ряде домов XVIII века, построенных в неоклассическом стиле. [212] В Соединенных Штатах большинство общественных зданий в конце XVIII века отличались от частных резиденций только тем, что имели купола. [213]
Историзм 19-го века привел к тому, что многие купола были переосмыслением великих куполов прошлого, а не дальнейшими стилистическими разработками, особенно в сакральной архитектуре. [214] Новые методы производства позволили производить чугун и кованое железо как в больших количествах, так и по относительно низким ценам во время промышленной революции . Россия, имевшая большие запасы железа, имеет некоторые из самых ранних примеров архитектурного использования железа. [215] За исключением тех, которые просто имитировали многослойную каменную кладку, купола с металлическим каркасом, такие как эллиптический купол Королевского Альберт-холла в Лондоне (диаметром от 57 до 67 метров) и круглый купол Halle au Blé в Париже, могут представлять собой главное развитие века простой купольной формы. [216] Чугунные купола были особенно популярны во Франции. [188]
Практика строительства вращающихся куполов для размещения больших телескопов началась в 19 веке, и в ранних примерах для минимизации веса использовалось папье-маше. [217] Уникальные стеклянные купола, выступающие прямо из уровня земли, использовались для теплиц и зимних садов . [218] Сложные крытые торговые пассажи включали большие застекленные купола в их перекрестных пересечениях. [219] Большие купола 19 века включали выставочные здания и функциональные сооружения, такие как газометры и локомотивные депо . [220] «Первый полностью триангулированный каркасный купол» был построен в Берлине в 1863 году Иоганном Вильгельмом Шведлером , и к началу 20 века аналогичные триангулированные каркасные купола стали довольно распространенными. [221] [222] Владимир Шухов также был одним из первых пионеров того, что позже назовут сетчатыми оболочками, и в 1897 году он применил их в купольных выставочных павильонах на Всероссийской промышленной и художественной выставке. [222]
Купола, построенные из стали и бетона, могли достигать очень больших пролетов. [188] В конце 19-го и начале 20-го веков семья Гуаставино, команда отца и сына, работавшая на восточном побережье Соединенных Штатов, продолжила разработку каменного купола, используя плитки, установленные плоско на поверхности изгиба, и быстросхватывающийся портландцемент , что позволило использовать стержни из мягкой стали для противодействия силам натяжения. [223] Тонкая купольная оболочка получила дальнейшее развитие при строительстве Вальтером Бауэрсфельдом двух куполов планетария в Йене , Германия, в начале 1920-х годов. Они состояли из треугольной рамы из легких стальных стержней и сетки, покрытых тонким слоем бетона. [224] Обычно их считают первыми современными архитектурными тонкими оболочками . [225] Их также считают первыми геодезическими куполами . [74] Геодезические купола использовались для радарных ограждений, теплиц, жилья и метеостанций. [226] Архитектурные оболочки пережили свой расцвет в 1950-х и 1960-х годах, достигнув пика популярности незадолго до широкого внедрения компьютеров и метода конечных элементов в структурном анализе . [227]
Первыми постоянными мембранными куполами с воздушной поддержкой были радарные купола , спроектированные и построенные Уолтером Бердом после Второй мировой войны. Их низкая стоимость в конечном итоге привела к разработке постоянных версий с использованием покрытого тефлоном стекловолокна, и к 1985 году большинство купольных стадионов по всему миру использовали эту систему. [228] Купола Tensegrity , запатентованные Бакминстером Фуллером в 1962 году, представляют собой мембранные конструкции, состоящие из радиальных ферм, изготовленных из стальных тросов под натяжением с вертикальными стальными трубами, разводящими тросы в форме фермы. Они были сделаны круглыми, эллиптическими и другими формами для покрытия стадионов от Кореи до Флориды. [229] Конструкция мембраны растяжения зависела от компьютеров, и растущая доступность мощных компьютеров привела к появлению многих разработок за последние три десятилетия 20-го века. [230] Более высокая стоимость жестких куполов с большим пролетом сделала их относительно редкими, хотя жестко движущиеся панели являются самой популярной системой для спортивных стадионов с раздвижной крышей . [231] [232]
{{citation}}: CS1 maint: location missing publisher (link){{citation}}: CS1 maint: location missing publisher (link)Римская архитектура.
{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)