Особенности архитектурных и конструктивных решений современных храмов

С. С. Левшеков

Аннотация

В статье рассматриваются новые храмы, созданные фондом: «Поддержка строительства православных храмов в г. Москва». Проведен анализ некоторых храмов, выполненных из железобетона. Рассмотрены архитектурные, конструктивные и объемно-планировочные особенности храмов, полностью выполненных из монолитного бетона и храмов с каркасной конструктивной схемой. Раскрыты особенности возведения сводчатых конструкций из железобетона, а так же проведение технического обследования культовых зданий. При применении железобетона в культовом строительстве уменьшается количество храмов, выполненных из мелкоштучных материалов, в которых традиционные своды выполнены из кирпича. Выдвигается гипотеза – повсеместное применение железобетона может привести к отсутствию потребности в специалистах способных возвести каменные своды. Высказывается опасение об утрате исконно русской традиции и культуре возведения сводчатых конструкций из кирпича.

---

Введение

Современные технологии строительства позволяют более быстро и эффективно возводить здания из монолитного бетона. В настоящее время этот материал повсеместно применяется в гражданском строительстве. Его все чаще начинают использовать при строительстве православных храмов. Бетон поначалу использовался в основном в фундаментах, затем его начали применять в кирпичных стенах (в качестве монолитных сердечников). Далее железобетон эффективно себя показал при возведении сводчатых конструкций. Однако существует проблема большой паропроницаемости этого материала, что пагубно влияет на сохранение фресок [1]. Преимуществом железобетона является его долговечность, при соблюдении правил технологии бетонирования и надлежащем уходе гарантированный срок службы этого материала составляет 150 лет. В 1990 году был заново воссоздан храм Христа Спасителя в Москве, выполненный из монолитного железобетона [2]. Это уникальное сооружение показало эффективность применения бетона в храмовом строительстве. Быстрое развитие городов и мегаполисов создает потребность в строительстве новых храмов, т.к. исторически сложилось, что храмы являются архитектурной доминантой в застройке российских городов и поселений [3, 4].

Анализ работ по вопросам конструктивных решений православных храмов

В настоящее время проектирование храмов регламентируется нормативным документом СП 31-103-99 «Здания, сооружения и комплексы православных храмов». Помимо этого документа, разработаны дополнительные нормы, где изложены идея и образ храма; пособие по строительству и проектированию; примеры архитектурно-строительных решений (автор М.Ю. Кеслер). Примеры применения железобетона в храмовом строительстве были рассмотрены в работах С.В. Борисова. Он указывает на то, что использование качественных изделий с соблюдением технологий их применения делает уместным любой строительный материал, соответственно поставленной задаче [1], в том числе железобетон. Вопросам каноничности и догматики храмового строительства посвящено несколько трудов [5]. Несмотря на это применение бетона в храмовом строительстве имеет много противников [6].

Представленная работа посвящена современным культовым зданиям, строящимся с применением монолитного железобетона. Строительство новых храмов с соответствующей вместимостью, планировкой и комплексом сооружений, как и раньше, определяется социальным заказом. В Москве создан фонд «поддержки строительства православных храмов в г. Москва» (далее – Программа-200). Основная цель фонда – возвести 200 новых храмов. Проекты этой программы имеют различные архитектурные и конструктивные решения. Некоторые проекты храмов имеют новаторское конструктивное решение, а именно – здания, выполненные полностью из монолитного бетона и здания, имеющие каркасно-стоечную конструктивную схему. На момент написания статьи возведено 63 храма и еще 25 находятся в стадии возведения. В представленной работе рассматриваются уже возведенные храмы, в которых все несущие конструкции выполнены из монолитного железобетона.

Храмы, выполненные из сплошного монолитного железобетона

Храмы, построенные в монолите, характерны тем, что все конструкции, включая стены, своды и купола, выполнены из сплошного монолитного железобетона. С конструктивной точки зрения такие здания имеют высокую жесткость и устойчивость, однако возрастает собственный вес сооружения, тем самым увеличивается нагрузка на основание. После возведения монолитных стен, они утепляются и отделываются кирпичом. Примером храма, выполненного в таком варианте является Храм в честь Казанской иконы Божией Матери (рис. 1а), Генеральный подрядчик ЗАО «Декра Констракшн энд девелопмент». Храм расположен в г. Москве, на пересечении улицы Воскресенская с Мещерским проспектом. Культовое здание имеет статичный внешний силуэт, характеризующийся мемориальной массивностью и приземистостью. Создается впечатление мощности и тяжести сооружения. Этот эффект возникает за счет расширения стен у основания (по типу контрфорса). Храм увенчан одной луковичной главой на световом барабане. Здание выполнено в традициях псковского зодчества XIII– XV веков с характерными фронтонами, малым количеством окон и простотой пластики фасадов. Пристроенная звонница так же выполнена в псковском стиле и увенчана небольшой главкой. Стены лаконичны, обложены кирпичом и оштукатурены. В плане здание разделено на четыре части: притвор, трапезная, храм и алтарь. Здание имеет безстолпное конструктивное решение с нестандартным четырехлотковым сводом по типу распалубок (рис. 1б). Особенностью здания является выполнение всего объема храма в монолитном железобетоне (рис. 1в). Барабан купола выполнен из металлических конструкций.

а) б)

в)

Рис. 1. Храм в честь Казанской иконы Божией Матери (адрес: г. Москва, пересечение улицы Воскресенская с Мещерским проспектом): а) общий вид храма; б) четырехлотковый свод; в) вид храма в процессе строительства

Другой пример – Храм в честь Казанской иконы Божьей Матери (рис. 2а), проектировщик ГУП «МНИИТЭП», – расположен в г. Москве, ул. Староорловская, вл. 106. Вместимость храма по проекту составляет 500 человек. Архитектурное решение выполнено в традициях владимиро-суздальского зодчества XII– XIII веков с характерными чертами романского стиля: белокаменная отделка стен, вытянутые окна и перспективные порталы входной группы. Архитектоника и изящность внешнего облика храма создается за счет выступающих пилястр и аркатурного пояса апсид. Выразительность фасадов обеспечивается декоративными поясами и закомарами. Здание в плане имеет трехчастное разделение: притвор, храм и алтарь. Храм четырехстолпный, пятикупольный, с тремя апсидами. Световые барабаны украшены аркатурными поясами и увенчаны луковичными главками. Конструктивная схема здания крестово-купольная, апсиды перекрыты конхами. Особенностью храма является возведение всего объема здания из монолитного бетона (рис. 2б) с дальнейшей обкладкой кирпичом и оштукатуриванием.

В подвальной части храма расположена ризница, подсобное помещение, санузел, венткамера и электрощитовая. На первом этаже: алтарь, солея, средняя часть храма и притвор. По аналогии этого культового здания возведено еще несколько храмов. Например, храм в честь Святителя Спиридона, епископа Тримифунтского, расположенный в Москве на ул. Судостроительная, вл.48; храм в честь Святителя Стефана Пермского, Москва, пересечение ул. Академика Семенова с Бунинской аллеей; храм в честь Всемилостивого Спаса, Москва, Пятнинское шоссе, вл. 5. Храмы между собой отличаются цветовым решением фасадов.

а) б)

Рис. 2. Храм в честь Казанской иконы Божьей Матери (адрес: г. Москва, ул. Староорловская, вл. 16): а) общий вид храма; б) вид храма в процессе строительства

Третий пример монолитного железобетонного конструктивного решения – Храм в честь святой блаженной Матроны Московской в Дмитровском (рис. 3а), проектировщик ООО «Проект+». Храм расположен в г. Москве на ул. Софьи Ковалевской, вл. 14. Вместимость храма по проекту 500 человек. Архитектура храма имеет стилизаторское решение, с сочетанием нескольких архитектурных направлений: владимирской и московской архитектуры. Внешний облик храма имеет ступенчатый силуэт. Цветовое решение фасадов выполнено с выделением пилястр и боковых граней стен, за счет этого создается впечатление легкости здания в целом. По своему объемно-планировочному решению здание имеет четырехчастное деление: притвор, трапезная, храм и алтарь. Центральная часть храма выполнена в стиле владимирской архитектуры, имеет крестово– купольную систему с закомарами, увенчанную пятью главами. Дополнительные главки располагаются над трапезной и притворами. Отличительной особенностью является постановка боковых глав пятикуполья по осям запад-восток и север-юг, а не по боковым ячейкам куба храма. Внутренний объем центральной части имеет один световой барабан, остальные 4 барабана являются ложными и выполнены из металла. Трапезная часть с западной стороны имеет трифолийное (трехлопастное) завершение стен, которое характерно для московской архитектуры XVI века. Трапезная и притворы так же увенчаны главками. Конструктивной особенностью является то, что храм полностью выполнен из монолитного железобетона (рис. 3б).

а) б)

Рис. 3. Храм в честь святой блаженной Матроны Московской в Дмитровском (адрес: г. Москва, ул. Софьи Ковалевской, вл. 14): а) общий вид храма; б) вид храма в процессе строительства

Храм в честь святого благоверного князя Александра Невского (рис. 4а). Проектировщик: ГУП «МНИИТЭП». Расположен в г. Москва на пересечении ул. Александровская и Новокрюковская. Архитектурное решение храма напоминает зодчество владимиро– суздальских земель XII–XIII веков с элементами романского стиля. Характерной особенностью этого направления является: белая отделка фасадов, наличие лопаток и декоративного пояса. Акцентом этого архитектурного стиля так же является входная группа, которая выполнена в виде перспективных порталов. Внешний облик храма имеет статичный и монументальный внешний вид. Этот эффект создается за счет высоких стен здания и шлемовидной главы. Здание имеет арочные закомары, над которыми возвышается световой барабан. Стены храма имеют декоративное украшение в виде аркатурного пояса и пилястр. В плане храм представляет собой крестово-купольную систему, с западной стороны на втором ярусе расположены хоры. Стены, арки и своды выполнены из монолитного железобетона (рис. 4б).

а) б)

Рис. 4. Храм в честь святого благоверного князя Александра Невского (адрес: г. Москва, пересечение ул. Александровская и ул. Новокрюковская): а) общий вид храма; б) вид храма в процессе строительства

Ещё один пример железобетонных конструкций – Храм в честь живоначальной Троицы в Косино (рис. 5а). Проектировщик: ГУП «МНИИТЭП». Храм расположен в Москве на ул. Святоозерская, вл.1-2. Вместимость 500 человек. Архитектурное решение напоминает постройки московского зодчества XVI– XVII веков. Выразительность фасадов обеспечивается пилястрами, декоративным поясом и закомарами. Храм имеет пять световых барабанов, которые украшены аркатурными поясами и увенчаны луковичными главками. Окна на фасадах прямоугольной формы, вместо арочных перемычек расположены декоративные вставки. Конструктивная схема крестовокупольная, внутренний объем храма разделен четырьмя столбами. Это здание напоминает уже описанный выше храм, однако существенным отличием является объемно– планировочное решение: боковые ячейки крестово-купольной системы значительно меньше центральной части. Это так же видно на фасаде храма: центральные закомары значительно шире боковых закомар, за счет этого создается эффект центричности внешнего облика храма. Здание полностью выполнено из монолитного железобетона (рис. 5).

а) б)

Рис. 5. Храм в честь живоначальной Троицы в Косино (адрес: г. Москва, ул. Святоозерская, вл.1-2): а) общий вид храма; б) вид храма в процессе строительства

Храмы, имеющие каркасную конструктивную схему из монолитного железобетона

Храмы с железобетонным каркасом характерны тем, что все вертикальные конструкции представлены в виде колонн, а сводчатые конструкции выполнены из сплошного монолита. В конструктивную схему так же включены горизонтальные элементы – ригели. Они служат для перераспределения нагрузок от свода и для уменьшения усилий распора [7]. Особенностью этой конструктивной схемы является то, что стены выполняют только ограждающую функцию. Они могут быть выполнены из эффективных материалов, имеющий хорошие теплоизолирующие свойства и небольшой вес. Ниже приведены два примера храмов, выполненных в таком конструктивном варианте.

Храм в честь Всех Святых в земле Русской просиявших в Черемушках (рис. 6). Проектировщик – ГУП «Моспроект-3». Храм расположен по адресу: г. Москва, пересечение ул. Гарибальди и ул. Новочеремушкинская. Вместимость храма по проекту составляет 500 человек. Архитектура храма решена в русско-византийском стиле. Здание имеет трехчастное деление: притвор, храм, алтарь. В плане храм представляет собой равносторонний греческий крест, вокруг которого сформирован куб основного объема. Средняя часть храма имеет четыре столба, увенчанные пятью куполами с луковичными

главками. Главный купол размещен на центральном световом барабане, который при этом имеет ряд окон. Малые главы расположены на ротондах с открытой колоннадой, причем в двух западных расположены звонницы. Благодаря большому количеству проемов в барабане и ротондах создается эффект легкости и воздушности верхней части храма. Конструктивная особенность храма – монолитный каркас до уровня подкупольного пространства. Далее, своды и световые барабаны выполнены из сплошного монолитного железобетона (рис. 6б). Стены кирпичные и выполняют только ограждающую функцию. По аналогии этого культового здания возведено еще несколько храмов. Например, храм в честь Введения во храм Пресвятой Богородицы в Вешняках, храм в честь праведного Иоанна Русского, храм в честь Покрова Пресвятой Богородицы в Москве на пересечении ул. Покровская и ул. Защитников Москвы (Люберецкие поля, уч-к.1).

а) б)

Рис. 6. Храм в честь Всех Святых в земле Российской просиявших в Черемушках (адрес: г. Москва, пересечение ул. Гарибальди и ул. Новочеремушкинская): а) общий вид храма; б) вид храма в процессе строительства

Второй пример здания храма с железобетонным каркасом – Храм в честь святого праведного Алексея Московского (Мечева) (рис. 7а). Проектировщик: ГУП «Моспроект-3» Расположен по адресу: г. Москва, ул. Вешняковская, вл. 16. Вместимость храма по проекту 300 человек. Архитектурное решение храма – псевдорусский стиль. Характерными особенностями этого направления является сочетание древнерусской и византийской архитектуры. Здание имеет арочные закомары, над которыми возвышается один световой барабан, увенчанный луковичной главой. Внешняя отделка фасадов лаконичная, из стен храма выделены пилястры, на световом барабане расположен декоративный пояс. В плане храм представляет собой крестово-купольную систему. Конструктивная особенность храма – монолитный каркас до уровня подкупольного пространства, своды и световой барабан возведены из сплошного монолитного железобетона (рис. 7б). Стены выполнены из кирпича и выполняют только ограждающую функцию. Этот храм напоминает один из выше описанных, однако существенным отличием является принципиально другая конструктивная схема и иное расположение оконных проемов.

а) б)

Рис. 7. Храм в честь святого праведного Алексея Московского (Мечева) (адрес: г. Москва, ул. Вешняковская, вл. 16): а) общий вид храма; б) вид храма в процессе строительства

Особенности возведения храмов из монолитного железобетона

При возведении сводчатых конструкций из железобетона следует уделять внимание опалубке и уплотнению бетонной смеси. При заливке сводов чаще всего используется деревянная кружальная опалубка (журавцы), изготовленная на строительной площадке [8, 9]. В настоящее время все чаще применяется инвентарная опалубка, выполненная из пластика или металла. При заливке сводов опалубку, как правило, устанавливают только с одной стороны (снизу), сверху опалубка не устанавливается. Жесткая бетонная смесь укладывается одновременно с двух сторон от пят к замку́ (снизу-вверх). При бетонировании сводов больших диаметров используют двухстороннюю опалубку, причем вторую (верхнюю) опалубку устанавливают отдельными щитами по ходу бетонирования. При бетонировании сводов возникает проблема, связанная с уплотнением бетонной смеси. Уплотнение (вибрирование) раствора в ряде случаев не производится из-за возможного стекания смеси. Уход за бетоном так же усложнен из-за затрудненного доступа к конструкциям. Поэтому в ряде случаев своды проектируют так, чтобы они не воспринимали никаких нагрузок, кроме собственного веса [10, 11].

Особенности проведения технического обследования храмов выполненных из монолитного железобетона

При строительстве храмов из железобетона стены с наружной стороны отделываются кирпичом. Обкладка стен мелкоштучными материалами выполняется для придания им архитектурной выразительности, а именно выкладка аркатурного пояса, перспективных порталов, отделка окон и т.д. Внутри стены храма отделываются высококачественной штукатуркой. При проведении технического обследования культовых зданий возникают проблемы, связанные с доступом к несущим конструкциям. Обследование включает в себя визуальный осмотр, разрушающие и неразрушающие методы контроля, основной задачей которых является определение наличия самих конструкций, их состояние и физико-механические характеристики. При расположении в кирпичных стенах железобетонных включений (монолитных колонн или сердечников) обследователи сталкиваются с проблемой контроля железобетонных конструкций, в частности – определением их наличия и характеристик материала. Так же возникает проблема с доступом к сводчатым конструкциям из-за наличия высококачественной отделки и росписи. Для решения этой проблемы предлагается устройство люков в местах, где расположены железобетонные элементы. Для вертикальных конструкций (колонн) люки должны располагаться, как минимум, с двух сторон, это позволит определить сечение колонны и ее состояние по внешним признакам. В сводчатых конструкциях должны быть предусмотрены люки, как минимум, с одной стороны, желательно в местах наибольших усилий (в центре пролета). При наличии технологических люков значительно облегчиться проведение технического обследования и мониторинг культовых зданий. Так же для проведения мониторинга возможна установка тензодатчиков для проведения тензометрического измерения деформаций строительных конструкций. Это позволит в режиме реального времени отследить деформации конструкций и вовремя принять меры по их устранению.

Основные выводы

Использование железобетона в храмовом строительстве имеет ряд преимуществ:

• увеличение пролетов арок и сводов храма, тем самым – увеличение его вместимости;

• разработка типовых проектов храмов с оборачиваемой опалубкой;

• повышенная жесткость и устойчивость здания в целом;

• способность выполнять более сложные и нетрадиционные сводчатые конструкции;

• сокращение сроков строительства, трудозатрат и его стоимости.

Несмотря на все преимущества железобетона, не стоит забывать о применении в сводах мелкоштучных материалов, таких как кирпич. Повсеместное использование железобетона может привести к отсутствию потребности в специалистах, способных возводить традиционные сводчатые конструкции из кирпича. Это проблема становится более актуальной, т.к. в некоторых храмах кирпичные арочные перемычки уже заменили на монолитные (рис. 8).

Рис. 8. Собор святого равноапостольного князя Владимира, г. Ставрополь, ул. Рогожникова 19/1 (фото автора)

К традиционным конструкциям сводов из кирпича относятся: цилиндрический, коробовый, сомкнутый, крестовый, парусный, купольный, бочарный и крещатый своды [12, 13]. Стоит отдельно отметить крещатый свод. Он состоит из двух пар пересекающихся под прямым углом арок со световым барабаном на парусах. Первым храмом, где, по мнению С.В. Заграевского была применена эта конструкция, является храм Трифона в Напрудном. Церковный архитектор И.П. Канаев, подтвердил, что осталось мало специалистов способных качественно возвести своды из кирпича, особенно крещатые (рис. 9). Особенностью этих сводов является отсутствие внутренних столбов. Это условие в настоящее время становится актуальным [14], т.к. улучшается обзорность всего объема храма и иконостаса. Со стороны заказчика такое решение является более выгодным, т.к. увеличивается вместимость храма.

Рис. 9. Крещатый свод, выполненный из кирпича (фото Канаев И.П.)

Заключение

Железобетон в храмовом строительстве имеет ряд преимуществ и эффективно себя показал при массовом строительстве храмов. Благодаря ему стало возможным строить крупные соборы с пролетами арок 9 метров и более. Однако не стоит полностью уходить от традиции возведения кирпичных сводов и куполов. Выдвигается гипотеза, что повсеместное применение железобетона в храмовом строительстве может привести к уходу в историю исконно русской традиционных возведения сводчатых конструкций из кирпича. Предлагается следующее решение: применять кирпич при возведении небольших храмов и часовен, а также комбинированные из бетона и кирпича конструкции.

На основе обзора культовых зданий, строящихся или уже построенных по программе «Поддержки строительства храмов в г. Москве», было выявлено, что некоторые проекты храмов применяются повторно. Эти проекты имеют лишь внешние отличия, например – цветовое решение фасадов, однако архитектурные и конструктивные решения в них полностью схожи. Основной проблемой применения железобетона в дальнейшем может оказаться переход на массовое типовое строительство храмов из индустриального сборного железобетона. В итоге это приведёт к типизации культовых зданий, что неприемлемо в храмовом строительстве.

Литература

1. Борисов С.В. Железобетон в конструкциях и архитектуре православных храмов / С.В. Борисов, М.Л. Багдасарян // Приволжский научный вестник. – 2015. – №7. – С. 31– 34.

2. Давидюк А.Н. НИИЖБ им. А.А. Гвоздева – 85 лет // Технологии бетона. – 2013. – №5. – С. 27-30.

3. Куцевич А.А. Храм в структуре города. Традиции и современность // Architecture and Modern Information Technologies. – 2015. – № 4(33) : https://marhi.ru/AMIT/2015/4kvart15/kucevich/abstract.php

4. Борисов С.В. Проектирование приходского храма в крупном пригородном поселке // Architecture and Modern Information Technologies. – 2011. – № 1(14) : https://marhi.ru/AMIT/2011/1kvart11/borisov/abstract1.php

5. Верховых Е.Ю. Канон в архитектуре православного храма // Академический вестник УралНИИпроект РААСН. – 2010. – №4. – С.26-33.

6. Штейман Г.А. Особенности конструкций русских каменных сооружений XVI-XVII вв. // Архитектурное наследство. – М. – 1972. – №20. – С.39-49.

7. Шумейко В.И. Оптимальное проектирование элементов крестово-купольных систем / В.И. Шумейко, С.С. Левшеков // Вестник Евразийской науки. – 2018. – №1. – С.1-11.

8. Гайдуков П.В. Оптимизация конструкционно-технологических решений для опалубки сводов из штучных материалов / П.В. Гайдуков, Е.М. Пугач // Материалы X международной научно-практической конференции «Наука на рубеже тысячелетия». – 2017. – №3(90). – С.64-69.

9. Гайдуков П.В. Влияние выбора системы перевязки швов на технологическую эффективность кладки сводов / П.В. Гайдуков, Е.М. Пугач // Системные технологии. – 2018. – №26. – С. 135-139.

10. Natalini M.B. Mean loads on vaulted canopy roofs / M.B. Natalini, C. Morel, B. Natalini // Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. – 2013. – № 119, – S. 102-113.

11. Kamal O.A. Nonlinear analysis of historic and contemporary vaulted masonry assemblages / O.A. Kamal, G.A. Hamdy, T.S. El-Salakawy // HBRC Journal. – 2014. – №10(3). – S. 235– 246.

12. Трушиникова А.В. Сводчатые конструкции в домонгольской архитектуре Новгорода // Вестник ПСТГУ. – 2015. – 4(20). – С.37-53.

13. Рябухина С.А. Каменные сводчатые конструкции: история, классификация, применение // Строительство уникальных зданий и сооружений. – 2015. – №6(33). – С. 88-97.

14. Мусина К.И. Восстановление приходских храмов безстолпного типа // Известия КГАСУ. – 2006. – №1(5). – С.53-57.