Чугунная архитектура — это использование чугуна в зданиях и объектах, от мостов и рынков до складов, балконов и заборов. Усовершенствования, разработанные во время промышленной революции в конце 18 века, сделали чугун относительно дешевым и пригодным для различных целей, и к середине 19 века он стал обычным в качестве конструкционного материала (а иногда и для целых зданий), и особенно для искусно узорчатых архитектурных элементов, таких как заборы и балконы, пока он не вышел из моды после 1900 года как декоративный материал и не был заменен современной сталью и бетоном для конструкционных целей.
Чугун не является хорошим конструкционным материалом для выдерживания моментов растяжения или изгиба из -за своей хрупкости и относительно низкой прочности на растяжение по сравнению со сталью и кованым железом . Однако чугун обладает хорошей прочностью на сжатие и успешно использовался для структурных компонентов, которые в значительной степени подвергались сжатию в хорошо спроектированных мостах и зданиях. В нескольких случаях мосты и здания, построенные из чугуна, разрушались из-за неправильного использования.
Чугун использовался еще в IX веке при строительстве пагод в Китае времен династии Тан . [1] Тексты, написанные японским буддийским монахом Эннином, подробно описывают чугунные пагоды и статуи, широко распространенные в Китае в то время. Преследование буддизма в Китае в 840-х годах привело к разрушению многих из этих сооружений. [1] Поздняя династия Сун также строила пагоды из чугуна, используя его способность быть как структурным, так и отливаться в любой форме, например, в имитации древесины и плитки стандартной пагоды. 22-метровая железная пагода в храме Юйцюань (храм Нефритовых источников), Данъян, Хубэй, была построена во времена династии Сун в 1061 году и является самым выдающимся примером, сохранившимся до наших дней. Затем чугунные пагоды были заменены еще более сложными бронзовыми, но чугун продолжали использовать для декоративных предметов, таких как чаши и статуи.
В Европе, в Британии в конце XVIII века, новые методы производства впервые позволили производить чугун достаточно дешево и в достаточно больших количествах, чтобы регулярно использовать его в крупных строительных проектах. Новые методы производства включали использование дутья, приводимого в действие паровым двигателем, что позволяло использовать более высокие температуры доменной печи, что, в свою очередь, позволяло использовать больше известняка для добавления в шихту железной руды. Более высокие температуры печи заставляли шлак, полученный с добавлением извести, течь более свободно. Кальций и магний в извести помогали связывать серу, что позволяло использовать кокс в качестве топлива. Более высокие температуры печи также увеличивали производительность печи. [2]
Одним из первых важных проектов был Железный мост в Шропшире , открытый в 1781 году, прецедентное сооружение, сделанное почти полностью из чугуна. Однако он был сильно переработан, и производители (главным образом Авраам Дарби ) в результате понесли финансовые потери. Качество железа, использованного в мосту, невысокое, и в нынешней конструкции можно увидеть около 80 хрупких трещин. Тем не менее, его успех привел к использованию чугуна для дальнейших мостов и сооружений литейными заводами Коулбрукдейла и другими.
.jpg/1280px-Pont_des_Arts_(33934239473).jpg)
Инженер Томас Телфорд улучшил как конструкцию, так и качество материала в мостах, например, в Билдвасе в 1796 году, выше по течению от Коулбрукдейла , а также для акведуков, таких как всемирно известный акведук Понткисиллте в Северном Уэльсе, построенный в 1805 году, где и арки, и желоб изготовлены из чугуна. На континенте мост Искусств 1804 года в Париже является ранним и элегантным использованием чугуна для крупной городской переправы через реку (металлическая конструкция нынешнего моста является почти точной копией, построенной в 1984 году из-за структурного распада).
Еще одним ярким примером является элегантный мост Полпенни в Дублине, отлитый литейным заводом Коулбрукдейла и построенный в 1816 году. Благодаря превосходным эксплуатационным характеристикам и большей протяженности пролетов кованые железные, а позднее и проволочные подвесные мосты вскоре вытеснили чугунные конструкции из мостов.
Чугунные колонны для зданий имели преимущество в том, что они были чрезвычайно тонкими по сравнению с каменными колоннами, способными выдерживать аналогичный вес. Это экономило место на фабриках, и поэтому после того, как пятиэтажная льнокомбинат Ditherington Flax Mill 1795 года с его внутренней структурой из чугуна доказала эту концепцию, она стала повсеместной на многоуровневых мельницах северной Англии, а затем по всей Европе и США, способствуя промышленной революции. Ее полезность для многоэтажных зданий обеспечила ей популярность для всех видов промышленных и коммерческих сооружений, а также опор для балконов в театрах и даже в церквях, пока ее окончательно не заменила сталь примерно в 1900 году.
Чугун также использовался некоторыми архитекторами в начале 19 века, когда требовались меньшие опоры или большие пролеты (и где кованое железо было слишком дорогим), в частности, в Королевском павильоне в Брайтоне , спроектированном Джоном Нэшем и построенном между 1816 и 1823 годами, где чугунные колонны использовались внутри стен, а также чугунные балки, чтобы обеспечить возможность возведения декоративных куполов; колонны на кухнях были замаскированы под пальмы. [3]
Сложная чугунная рама была использована для купола Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге (1837–38) и новой крыши после пожара Шартрского собора (также 1837–8, и самый широкий пролет металлической крыши в то время). Аналогичные балки с большим пролетом должны были также поддерживать широкие крыши Вестминстерского дворца ( 1840–50).
Чугун также использовался в качестве основной опорной конструкции для приморских пирсов, с несколькими тонкими колоннами, способными поддерживать длинные настилы из кованого железа и дерева, а позднее и большие залы и павильоны; инженер Эугениус Бирч построил первый пирс, Маргит, в 1855 году, за которым последовало не менее 14 пирсов в Великобритании в 1860–1880-х годах и множество других в Европе.
Чугун не подходил для изделий, работающих на растяжение, таких как балки, где предпочитали более дорогое кованое железо. Улучшения в производстве привели к снижению затрат в то же время, когда чугун набирал популярность. Процесс пудлингования , запатентованный в 1784 году, был относительно недорогим методом производства конструкционного кованого железа . Пудлингованное кованое железо было гораздо лучшим конструкционным материалом и предпочиталось для мостов, рельсов, кораблей и строительных балок, и часто использовалось в сочетании с литым чугуном, который был лучше при сжатии.
Сталь была даже лучшим конструкционным материалом, чем кованое железо, и новые процессы производства стали, разработанные в конце 19 века [4], значительно снизили себестоимость производства до гораздо более низкой, чем себестоимость кованого железа. [4] Широкое использование литых и кованых железных каркасов в многоэтажных зданиях было перенесено в здания со стальным каркасом и стало важным шагом в развитии современных небоскребов .
В Европе чугун иногда использовался для архитектурных украшений в Средние века, например, для каминных панелей с литыми фигурами и сценами. [5] Улучшения в технологиях в конце 18 века привели к возможностям более тонкого литья, что позволило массово производить декоративные предметы, такие как скульптуры и ювелирные изделия. После разработки материала для структурных целей, он вскоре был адаптирован для использования как в декоративных, так и в структурных целях во всех видах зданий, сооружений и объектов.
Как только усовершенствования в технологиях привели к более тонкому литью, дизайнеры использовали декоративные возможности. Еще в 1775 году известный архитектор Роберт Адам объединился с металлургическим заводом Scottish Carron Company для производства балконных перил, имитирующих кованое железо, таких как перила для Adelphi в Лондоне (образец, который все еще производился в 1830-х годах). [6] Еще одним очень ранним примером большого масштаба является изящная ограда Летнего сада в Санкт-Петербурге, спроектированная Георгом фон Вельдтеном , построенная между 1771 и 1784 годами, которая также имитировала кованое железо и считается вершиной чугунного дизайна в городе. Другие известные архитекторы были ранними последователями этого материала; Джон Нэш использовал чугун в конструкции своего знаменательного Королевского павильона 1820-х годов в Брайтоне, а немецкий архитектор Карл Фридрих Шинкель был одним из первых энтузиастов, использовавших чугун для таких мемориалов, как 20-метровый военный мемориал в Кройцберге в стиле неоготики , построенный в 1821 году, и очаровательные морские коньки и русалки на балюстраде Замкового моста в Берлине, построенного в 1820-х годах.
.jpg/1280px-Berlin_(5595686874).jpg)
В Санкт-Петербурге чугун использовался на многих мостах, иногда в качестве несущей конструкции, но особенно для декоративных перил и скульптурных украшений, включая Банковский мост с цепной подвеской 1826 года с его характерными чугунными скульптурами грифонов и замысловатыми балюстрадами, Певческий мост 1840 года, Аничков мост 1842 года (копия берлинского Замкового моста ) и еще больше морских коньков на Благовещенском мосту 1843–1850 годов .
Поскольку его можно было использовать для всех структурных элементов, которые отливались в литейном цехе, а затем перевозились на место для возведения, вскоре стало ясно, что его можно с такой же легкостью перевозить в любую точку мира. Дом комиссара Королевской военно-морской верфи на Бермудах, спроектированный Эдвардом Холлом и построенный в 1820-х годах, считается первой резиденцией, в которой использовалась чугунная конструкция для веранд, пола и каркаса крыши, и которая доказала концепцию заводского изготовления и транспортировки на большие расстояния. [7] [8] Проектировщики и литейные заводы в Великобритании, Франции и Германии продолжали производить все виды сборных чугунных конструкций и изделий для отправки в колонии, от декоративных элементов до структурных компонентов и целых зданий. Во время викторианской золотой лихорадки в Австралии в 1850-х годах сотни различных типов сборных конструкций были отправлены из литейных цехов в Англии и Шотландии, из древесины, литого или кованого железа или их комбинации, часто с гофрированным железом для стен и крыши. Они включали дома, магазины, по крайней мере три полные церкви и целый театр; наиболее сложная сохранившаяся конструкция в Австралии — полностью чугунная вилла Корио в Джилонге . [9] Существует по крайней мере 100 сохранившихся или частично сохранившихся сборных зданий, которые в 2021 году должны были быть номинированы на статус Всемирного наследия. [10]
Рынки представляли собой тип сооружений, поддающихся предварительному изготовлению и транспортировке, как, например, здание Mercado Centrale в Сантьяго, Чили, которое было доставлено фирмой Laidlaw & Sons из Глазго в 1869 году. Marché en Fer (Железный рынок) в Порт-о-Пренсе, Гаити, изготовленный в Париже, предположительно предназначался как железнодорожная станция для Каира в 1891 году, но вместо этого был куплен правительством Гаити.
Ранним типом полностью сборного здания был большой складской ангар на верфях. Лодочный ангар (номер 78) на военно-морских верфях Ширнесса , построенный в 1856–60 годах, полностью построен из литых и кованых железных элементов, укрепленных как портальные рамы, с обширными окнами и деревянными заполняющими панелями, образующими внешние стены. Хотя он и не полностью сделан из чугуна, это самое раннее крупное здание с металлическим каркасом, сохранившееся до наших дней, и пионер в разработке металлических каркасов. [11]
Отель Watson's в Мумбаи был предварительно изготовлен в Англии и построен в 1867–69 годах с использованием кирпичных панелей в тяжелом и декоративном чугунном каркасе и является одним из крупнейших полностью чугунных каркасных зданий (в отличие от рынка или сарая) в мире. Возможно, крупнейшей сборной чугунной конструкцией является болгарская церковь Святого Стефана в Стамбуле, отправленная из Вены в конце 1890-х годов.
Шоколадная фабрика Menier в Нуазьеле, построенная в 1872 году, часто упоминается как первое здание с выраженным металлическим каркасом. Однако это не первое из приведенных ранее примеров, но это одно из самых привлекательных (и часть каркаса скрыта кирпичами). Спроектированная Жюлем Солнье , она была выражением французского подхода, который включал открытый металлический каркас как часть общей декоративной схемы, часто с использованием полихромного кирпича и плитки, с другими примерами более позднего периода.
Использование декоративного чугуна в качестве перил, ограждений и балконов постепенно приобрело популярность в Британии эпохи Регентства и посленаполеоновской Франции как более дешевая альтернатива кованым перилам, которые могли себе позволить только богатые. Идея была экспортирована в колонии обеих стран с жарким климатом в качестве крылец или веранд, где она служила как украшением, так и структурой.
Французский квартал Нового Орлеана имеет самые известные и сложные примеры и наибольшую концентрацию, с легкими, кружевными часто многоуровневыми крыльцами (известными в Новом Орлеане как галереи ) на более чем 400 зданиях, преобразивших район с 1850-х по 1880-е годы. [12] Несколько похожих крыльца можно найти в историческом районе Саванны , а также в районах Черч-Хилл и Джексон-Уорд в Ричмонде, хотя там он в основном используется для перил лестниц, крыльца и балконов. Многочисленные литейные заводы во всех трех городах производили уникальные декоративные и структурные конструкции из чугуна.
В Австралии подобные веранды, обычно одно- или двухуровневые, известные как веранды, украшенные «чугунным кружевом», стали стандартной чертой, затеняющей фасады почти каждого дома, террасного дома, паба и магазина с 1850-х по 1900-е годы. [13] Литейные заводы в большинстве городов и ( только в Мельбурне их было 42 [14] ) и многих провинциальных городах начали с воспроизведения импортных образцов в 1850-х годах, а затем разрабатывали свои собственные, иногда с изображением австралийской фауны, такой как какаду и коалы, [15] но большинство из них представляли собой плавные классические или виноградные узоры. После периода в 1950-х–60-х годах, когда чугунные веранды регулярно сносились, [16] с конца 1970-х годов они возродились, и многочисленные литейные заводы до сих пор предоставляют исторические образцы на заказ. [17] [18] Декоративное литье из чугуна, используемое аналогичным образом, можно найти и в других бывших британских колониях, включая Южную Африку, Малайзию и Индию.
В 1840-х годах дешевизна и пластичность чугуна побудили Джеймса Богардуса из Нью-Йорка разработать идею зданий, использующих чугун для полных декоративных фасадов, которые были намного дешевле традиционного резного камня, но могли быть окрашены, чтобы придать им вид камня. Его первое здание было возведено в 1848 году, за ним быстро последовало множество других, и он продвигал эту идею в брошюре « Здания из чугуна: их строительство и преимущества» (1858). Идею подхватил другой известный пионер Дэниел Д. Бэджер , чьи чугунолитейные заводы в Ист-Виллидж превратились в «некоторые из самых драматичных железных зданий, которые когда-либо видела эта страна» [19] , в частности, здание EV Haughwout в 1857 году. Особенно популярные для складских / промышленных зданий, но также и для универмагов, улицы районов Сохо и Трайбека в Нью-Йорке и то, что сейчас известно как район Старого города в Филадельфии, вскоре были украшены сложными фасадами в стиле Возрождения . [20] Складские районы в небольших городах США вскоре также увидели много примеров, но большинство из них были снесены. Район Уэст-Мейн, Луисвилл, Кентукки, имеет больше всего сохранившихся примеров, около 10 на участке в три квартала. Исторический район Скидмор/Олд-Таун в Портленде, штат Орегон, также имеет ряд примеров, оставшихся от некогда обширного района. В Европе чугунная архитектура никогда не была популярна, за исключением растущего промышленного города Глазго , Шотландия , где сохранилось несколько примеров, таких как здание Ка д'Оро 1872 года .
Чугун также стал стандартной опорной конструкцией при строительстве больших теплиц . Английский архитектор и садовод Джозеф Пакстон экспериментировал с каркасами из древесины, чугуна и стекла в 1820-х и 30-х годах, проектируя все более крупные конструкции, часто сборные, достигнув кульминации в монументальном выставочном зале Crystal Palace, построенном в Лондоне в 1851 году. Успех концепции породил множество подражателей, поскольку и выставочные залы, и теплицы почти повсеместно строились из чугуна (иногда в сочетании с кованым железом) в 19 веке. Пальмовый дом в Ботаническом саду Белфаста , завершенный в 1840 году, является ранним сохранившимся примером.
Чугун был особенно полезен для строительства рыночных павильонов с прочной крышей и открытыми боковыми сторонами или световыми окнами, и к концу XIX века почти все новые рынки в Европе (и большинство в Латинской Америке) были чугунными, некоторые из них были огромными и сложными, как, например, Les Halles в Париже 1850-х годов (снесен).
Интересным вариантом применения является зимний сад с прочной крышей, но обширными стеклянными стенами, как, например, Курортная колоннада в курортном городе Марианске-Лазне в Чешской Республике, построенная в 1889 году. Она отличается сложной конструкцией крыши и обширными необарочными украшениями фасада, выполненными из чугуна.
Чугун быстро адаптировали, чтобы позволить более широкие стеклянные крыши на тогда новой идее стеклянных торговых пассажей в Париже в первые десятилетия 19 века. Идея распространилась по Европе и Соединенным Штатам в более грандиозных сооружениях, и самые крупные примеры имели огромные арочные крыши из чугуна, такие как Галерея Витторио Эммануила в Милане.
Чугун использовался для строительства больших куполов еще в 1811 году, когда был построен огромный купол Bourse de commerce в Париже, изначально кукурузный рынок, облицованный медью (позже замененной стеклом). Центральный четырехэтажный круглый зал и возвышающийся стеклянный купол [21] давно снесенной Лондонской угольной биржи 1849 года были ранним и впечатляющим использованием материала как в качестве конструкции, так и архитектуры.
Самым известным примером является купол Капитолия США , построенный в 1855–66 годах и полностью выполненный из чугуна. Купол был спроектирован архитектором Томасом Астиком Уолтером и изготовлен нью-йоркским чугунолитейным заводом Janes, Fowler, Kirtland & Co. Купол состоит из почти 9 миллионов фунтов чугуна. Другим важным примером является купол Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге, Россия, построенный в 1830-х годах.
Библиотека Джорджа Пибоди 1872 года в Балтиморе представляет собой аналогичный сложный атриум со стеклянной крышей, где все структурные элементы также являются декоративными и сделаны из чугуна. Высокая стеклянная крыша Галереи в Милане , построенная в 1865–77 годах, представляет собой одновременно купол и стеклянную крытую торговую галерею, самую грандиозную из когда-либо построенных. [22] Более поздние стеклянные крыши, такие как Гран-Пале в Париже, использовали кованое железо или сталь.
Чугун подходил для создания более тонких опор в церквях. Ранний пример датируется 1837 годом, когда архитектор Луи Огюст Буало поддерживал интерьер церкви Сент-Эжен-Сент-Сесиль в Париже на тонких чугунных колоннах и ребристых сводах, имитирующих готический стиль, но более тонких, чем позволял камень.
Два известных примера использования чугуна в качестве опоры и украшения крыши на тонких колоннах — это две большие библиотеки середины XIX века в Париже , двухарочная крыша читального зала Библиотеки Сент-Женевьев , построенная в 1843–1851 годах архитектором Анри Лабрустом , который также спроектировал еще более элегантный многокупольный читальный зал для Национальной библиотеки Франции, построенный в 1861–1868 годах.
Чугун, прочный материал, который мог принимать любую форму, также был популярен с середины 19 века для уличной мебели . Не только парковые и строительные ограждения, часто с замысловатыми воротами, но и фонтаны, уличные фонари, тумбы, решетки для деревьев и ограждения, а также красный почтовый ящик Великобритании , а в Париже он использовался для замысловатых рекламных колонн , газетных киосков и писсуаров, которыми славится город (хотя почти все они теперь являются современными репродукциями из других материалов). В 1870-х годах филантроп Чарльз Уоллес профинансировал установку многочисленных богато украшенных питьевых фонтанов по всему Парижу, и более 100 фонтанов Уоллеса все еще используются. Декоративные уличные фонари из чугуна использовались по всему миру, от газовых фонарей во второй половине 19 века до электрических в первые десятилетия 20-го — коллекция примеров, использовавшихся в Калифорнии в 1920-х и 30-х годах, теперь составляет экспозицию возле Музея искусств округа Лос-Анджелес под названием Urban Light . [23] Когда в 1890–1900-х годах появились подземные поезда, лестницы, расположенные на тротуарах, часто размещались в сложных чугунных конструкциях, в частности, давно снесенные входы в нью-йоркское метро (один из них сохранился на станции Сити-холл возле здания нью-йоркского Сити-холл ) и знаменитые входы в парижское метро в стиле модерн, спроектированные Гектором Гимаром .
По тем же причинам чугун также был популярен для конструкций в парках и садах, как общественных, так и частных, а также на общественных променадах, где его использовали для ограждений, сидений, фонарных столбов, больших фонтанов и питьевых фонтанов, статуй, декоративных мостов, крытых дорожек, беседок и эстрад. Киоск Мориско 1885 года в Мехико является особенно сложным примером последнего (хотя он может быть кованым, а не чугунным). Набережная Виктории 1870-х годов в Лондоне демонстрирует особенно богато украшенные примеры с переплетенными дельфинами, поддерживающими сложные фонарные столбы, и скамейками со сфинксами или верблюдами в качестве торцевых панелей.
_-_Vue_d'ensemble_en_cours_de_construction_-_Paris_01_-_M%C3%A9diath%C3%A8que_de_l'architecture_et_du_patrimoine_-_APMH00012727.jpg/1280px-thumbnail.jpg)
.jpg/1280px-BNF_Richelieu_(30929097508).jpg)
.jpg/1280px-4Y1A1444_Saint_Petersburg,_Russia_(34667855440).jpg)
.jpg/1280px-Elgin_Bridge,_Singapore_(1559737390).jpg)
