ФАХВЕРК Фахверковые дома – одна из визитных карточек северной и центральной Европы. Ухоженные, тщательно побеленные, эти старые здания служат настоящим украшением маленьких европейских городов. Строятся они и в наши дни.
Правдинск (Friedland)
Заглянув в глубину веков, мы обнаружим, что фахверковые дома (фахверкхаусы) существовали уже как минимум пятьсот лет назад. Возраст самых старых из дошедших до наших времён построек, − полтысячелетия, хотя на самом деле фахверкхаусы начали строить еще лет на двеститриста раньше. Fachwerk в переводе с немецкого языка − «ячеистая конструкция». Каркас изготавливался из брусьев толстого сечения и являл собой весьма непростую систему горизонтальных и вертикальных элементов, а также раскосов. Все деревянные узлы скреплены деревянными гвоздями − нагелями. У готового дома каркас остается видимым снаружи, а иногда и изнутри, что позволяет и работу строителей оценить, и следить за состоянием несущих конструкций. Кроме того, видимый каркас, расчленяя стену, придает таким домам узнаваемый выразительный вид. В стародавние времена промежутки между деталями каркаса зодчие заполняли саманным способом, то есть заполнителем служила особая масса из нарубленной соломы или тростника, глины и извести. Позже стали использовать заполнение из кирпича или камня. Неоспоримым преимуществом таких сооружений было то, что через 40-50 лет без особых затрат можно было поменять заполнитель ячеек, оставив каркас в целости и сохранности. Если пожар обходил такой дом стороной, при своевременной замене заполнителя он мог простоять несколько столетий.
Заполнение между балками было пористым, имело маленькие промежутки, которые позволяли стенам «дышать». Благодаря хорошей теплоизоляции в фахверковых домах зимой сохраняется тепло, а летом прохлада. Кроме того, плюсом подобной конструкции является очень высокая сейсмоустойчивость: если фахверковый дом построен правильно, то он спокойно, без разрушений переносит землетрясения средней силы. Когда появилось заполнение из кирпича, саму кладку стали использовать для создания орнаментов, удивляющих своим разнообразием. Обычно фахверковые конструкции строились не выше трех этажей. Если этажей больше, то верхние, как правило, были высотой ниже человеческого роста и использовались купцами и ремесленниками для складирования товаров. Конечно, невозможно было обойтись и без камня: дома ставили на каменные цоколи, которые служили для защиты деревянных конструкций от гниения при непосредственном соприкосновении с грунтом. Если здание было рассчитано на два или три этажа, то первый этаж иногда делали полностью каменным.
Конструктивная схема фахверка. Источник: Lexikon der gesamten Technik, 1904 г.
Дома богатых хозяев помимо чисто конструктивных элементов, таких как стойки, ригели, раскосы и т.д., как правило, украшались разнообразными декоративными элементами, резьбой. Строили из очень прочного и долговечного дуба, почти не подверженного гниению в любых условиях эксплуатации, что обходилось достаточно дорого. Те, кто вынужден был экономить, использовали хвойные породы дерева, что гораздо дешевле, но отнюдь не хуже. Нередки были случаи смешения материалов, когда одни детали конструкции были из дуба, а другие − из ели, сосны, лиственницы. Существует множество видов и стилей фахверка, деревенские дома отличаются от городских, французские − от немецких. В разные века дома строили различными методами, используя всё же одни статические принципы. Фахверковый дом в том привычном для нас виде, который встречается в Старой Европе, приобрёл свои очертания в Средневековье. Однако история его простирается гораздо дальше в глубину веков и вполне справедливо может рассматриваться параллельно с историей каркасного строительства. И хотя колыбелью фахверкхауса, несомненно, является Германия, каркасные дома человек строил везде, где только произрастали леса и где уровень культуры и технического развития создавали благоприятные для этого условия. Исторические источники свидетельствуют о существовании фахверковых построек уже в X-XI веках, а к XVI веку плотницкое мастерство в строительстве домов достигло своего совершенства. Массовая фахверковая застройка продолжалась до XVIII века включительно. Итак, лидером фахверкового зодчества безусловно является Германия. Существует даже особый туристический маршрут, который называется «Немецкая фахверковая улица». Пролегая через старинные немецкие поселения Нижней Саксонии, Баварии, Тюрингии и других германских земель, «улица» эта растянулась более чем на 2000 км. Старые фахверковые сооружения можно встретить также в Голландии, Австрии, Швейцарии, в Прибалтике и Скандинавии, даже во Франции, где такая техника называется «коломбаж» (colombage). Город Страсбург, а в особенности район с названием «Малая Франция», – настоящий музей немецкой фахверковой архитектуры. Эльзасский регион, где стоит Страсбург, граничит с Германией и Швейцарией, и когда-то был немецким. В Эльзасе фахверкхаусы строили в основном немцы и швейцарцы, оставившие после себя огромное количество исторических памятников фахверковой архитектуры. Однако же чисто французский фахверк имеет свои собственные конструктивные очертания, отличные от немецкого. В некоторых районах Швейцарии фахверкхаус трансформировался в такой своеобразный архитектурный стиль, как «шале». В Англии также строили каркасные дома, их именовали halftimbered или timberframed (полудеревянная или деревянная рама соответственно) и добавляли в заполнитель овечью шерсть для тепла. Подобного типа конструкции широко использовались при строительстве жилых домов, хозяйственных построек, башен, ратуш, церквей, гостиниц, мельниц и даже небольших дворцов. Были и местные особенности, связанные с конкретными традициями. Английские и французские фахверковые здания, например, подчёркнуто вертикально-полосатые, а в Германии есть несколько местных вариантов с общей тенденцией к созданию живописного орнамента на фасаде. На облик строений также оказывал влияние лидирующий в каждую эпоху большой архитектурный стиль – готика, барокко и т.д. Фахверковое зодчество распространилось в Средние века по всей Европе и могло достичь впечатляющих масштабов, если бы не повсеместное введение запретов: из-за частных пожаров предписывалось при строительстве использовать камень и кирпич. Готовые фахверкхаусы приходилось сплошь покрывать штукатуркой − такие дома встречаются до сих пор (хотя с иных штукатурку все же сняли для придания оригинального вида). Дело в том, что в европейских городах дома располагались вплотную друг к другу по длине всей улицы, а последние были довольно узкими. Если загорался один дом, то целая улица могла превратиться в пепел. В селах же таких проблем не было, поскольку большие земельные наделы позволяли располагать дома на значительном расстоянии друг от друга. Только благодаря сельским жителям Германии и Франции сохранились традиции фахверкового зодчества. Не удивительно, что современные
фахверкхаусы, которые строят некоторые билдинговые компании, имеют именно деревенские очертания (Бауэрнхаус), да и возводятся исключительно за городской чертой.
Озерск (Darkehmen)
РОЖДЕНИЕ ФАХВЕРКА Итак, началась история фахверкового дома с простейшей столбчатой конструкции, когда деревянные столбы закапывали в землю, а сверху на них вешали прогоны. На прогоны укладывали стропила и соломенную кровлю. Пол, как правило, был земляным или глиняным − всё в полном соответствии с технологиями тех далёких времен. Разумеется, изготавливать стойки и балки прямоугольного сечения тогда не умели, поэтому использовали во всем строении бревна и жерди. Заполнение каркасных стен делали из самана (глины, армированной соломой или тростником). Впоследствии столбы перестали закапывать в землю, поскольку те начинали скоро загнивать и постройка приходила в негодность. Стойки каркаса теперь ставили на уложенные в земле камни. На смену брёвнам пришли стойки, балки − конструктивные элементы прямоугольного сечения. Наружные стены в такой конструкции не являются несущими, вес массивной крыши передаётся внутренним стойкам (это и логично, ведь внутренние несущие элементы надежно защищены от непогоды).
Следующим шагом усовершенствования столбчатой конструкции стал отказ от установки столбов непосредственно на фундаментные камни. Теперь на фундамент сначала клались балки нижней обвязки, а сверху на них устанавливались угловые и промежуточные стойки, между которыми врезались небольшие горизонтальные элементы ригели, в результате чего стены дома представляли собой замкнутые рамочные панели, то есть фахверк. Так началась история фахверкового дома как архитектурного явления. В тот же период развития, кроме вертикальных и горизонтальных элементов каркаса, всё чаще в конструкциях стен применяются и наклонные элементы, необходимость которых очевидна. Последние несут функцию распорок в фахверковой панели либо функции подпорок стоек и опор для висячих балок. В любом случае, использование наклонных элементов, раскосов, подкосов и уголков, делает конструкцию дома более жёсткой и устойчивой, а их определённые комбинации превращаются в узнаваемые конструктивные фигуры с декоративной составляющей, нередко несущей на себе определённую символику.
Железнодорожный (Gerdauen)
В разных регионах, где существовало деревянное каркасное зодчество, последнее эволюционировало по своим собственным правилам и с различной скоростью. Это обстоятельство стало причиной появления как различных способов сборки фахверка, так и хорошо узнаваемых стилей домов. В зависимости от условий жизни, культурного и технического развития, а также неповторимого для каждого народа мировосприятия, облик фахверкового дома везде имел свои отличительные особенности. И если в одном регионе зодчие не прекращали экспериментировать, шаг за шагом совершенствуя каркасные технологии, то в другом архаичные способы строительства не претерпели изменений. ЭВОЛЮЦИЯ ФАХВЕРКОВОЙ СТЕНЫ Самая простая конструкция фахверковой стены – это комбинация угловых и промежуточных стоек, заключенных между балками верхней и нижней обвязок. Дом с такими стенами получается достаточно устойчивым при следующих условиях: строение одноэтажное, с невысокими стенами, а кровля выполнена из легких материалов. Немалую роль играют толщина и частота установки стоек (т.е. их суммарное количество). На втором этапе эволюции фахверковая стена эволюционировала в конструкцию, в которой стойки, помимо нижней и верхней обвязок, скреплены между собой горизонтальными
элементами − ригелями. Для стены высотой около 2 м достаточно одного ригеля между стойками, а для стены выше 2,5 м − никак не меньше двух. Стоечно-ригельная конструкция безусловно более устойчивая и надёжная, чем просто стоечная, однако при строительстве больших многоуровневых домов для улучшения жёсткости и устойчивости необходимо уменьшить расстояние между стойками, то есть установить дополнительные промежуточные стойки, добавить больше ригелей. Также хороший вариант − заполнить стены кирпичом: такая стена почти не уступает по прочности сплошной кирпичной. Наиболее эффективным и экономически целесообразным способом усиления конструкции все же является применение наклонных элементов каркаса. Вот их основные типы: 1) раскосы, которые несут функцию распорок, соединяя нижнюю и верхнюю обвязки; 2) подкосы, служащие подпорками для стоек; 3) обратные подкосы, уголки-подпорки, основное назначение которых − поддерживать висячие балки и их выступающие части.
Советск (Tilsit)
Европейские зодчие разработали всевозможные комбинации вертикальных, горизонтальных и наклонных элементов стенового каркаса, каждая из которых имеет свое название и назначение, являясь составляющей определенного фахверкового стиля. Появилось также понятие «декоративно-конструктивный элемент фахверка», который выполняет две, соответствующие своему названию, функции. Таким образом фахверковая стена достигла последнего, третьего этапа своей эволюции, а мир увидел множество красивейших архитектурных произведений. Хорошо понимая назначение каждого строительного элемента, зодчий получал широкие возможности для творчества. Умелый плотник-строитель возводил не дома, а настоящие произведения искусства, в соответствии с пожеланиями заказчика и свойственными духу времени представлениями о красоте. Разумеется, владельцами особо украшенных больших домов были состоятельные знатные особы. Люди же со средним достатком жили в небольших классических, но не лишенных эстетики домах. Вообще, фахверкхаус на последних стадиях своего эволюционного развития − исключительно качественное, технически совершенное строение, своим видом доставляющее непередаваемое эстетическое удовлетворение. А по-другому и не может быть. Несущие конструкции домов, построенных иными способами, всегда хорошо
спрятаны под обшивкой или штукатуркой, а несущий каркас фахверкового дома всегда на виду и является визитной карточкой искусного плотника.
Кёнигсберг (Koenigsberg)
ЭВОЛЮЦИЯ ФАХВЕРКОВОЙ КОНСТРУКЦИИ Наиболее старинная − без сомнения, столбчатая − конструкция каркасного дома, относящаяся еще к эпохе неолита, − «стандерхаус» (нем. stander − столб, стойка). Такие дома строились следующим образом. На балки нижней обвязки ставили столбы во всю высоту дома. Со стороны фронтона столбы были тем выше, чем ближе они к коньку крыши. На средние, самые высокие, столбы устанавливали коньковый брус, а на каждый следующий столб во фронтоне во всю длину дома вешали прогоны. На боковой стене такой прогон выполнял также функцию верхней обвязки. Далее на прогоны от боковой стены к коньку укладывали либо стропила, либо сразу обрешётку. Два высоких столба, по сторонам от центрального, усиливали подкосами для лучшей устойчивости строения. Вес крыши здесь передается на все стойки внешних стен непосредственно. Балки перекрытий врезаются в боковые стойки. Такая конструкция неудобна тем, что в ней сложно разделять дом на комнаты и этажи, а также затруднительно строить ее на наклонных местностях. Однако же более серьезная проблема использования данной техники возникает во время строительства высоких многоуровневых домов, когда необходимо использование очень длинных стоек. Понятно, что необходимо было как-то изменить столбчатую конструкцию, чтобы строить стало проще и с меньшими затратами сил. Попытки такие предпринимались неоднократно, а наиболее заметным упрощением стало следующее: теперь высотой под крышу были только боковые стойки и центральный, самый высокий столб (firststander − коньковый столб), несущий на себе коньковый брус. На следующем этапе эволюции фахверковой конструкции зодчие отказались и от чрезмерно высокого центрального столба, что значительно облегчило их труды в постройке больших домов. Этот этап пришёлся на Средние века, а так называемый «средневековый дом» конструктивно отличался от старого «стандерхауса» следующими особенностями. Состоял он теперь из двух блоков, где модуль крыши с фронтоном отделён от стеновой коробки, а стойки каркаса по высоте не уходят «под крышу», а упираются в балки верхней обвязки, которая теперь лежит по всему периметру дома. В предшествовавшей конструкции балки верхней обвязки присутствовали только на боковых стенах, а устойчивость строений была существенно ниже. Самые распространенные в средневековой Европе дома имели два этажа и чердачный полуэтаж, который нередко использовался как жилое помещение kniestock. Высота всех стоек (реже − только угловых) в такой конструкции равнялась высоте двух этажей, то есть применяемые в строительстве вертикальные элементы каркаса всё же были довольно длинными. Такая техника постройки фахверкхаусов получила название «метод длинных столбов». Его особенностью является также упрощённый способ установки межэтажного перекрытия, балки которого своими концами укладываются на ригели. Балки чердачного перекрытия лежат на верхней обвязке. Торцы балок перекрытия иногда заделываются штукатуркой, но чаще всего остаются на виду. Преимущество такого способа установки перекрытий, помимо простоты, заключается в сохранении целостности стоек, в которых теперь не нужно выдалбливать лишние пазы для установки балок. Однако если заполнение стен не каменное, то для уменьшения нагрузки на ригели очень важно концы балок устанавливать вплотную к вертикальным или наклонным элементам каркаса с одновременным креплением к ним, благодаря чему также улучшается статика дома. В процессе эволюции столбчатой конструкции мастера использовали различные технические приёмы, кажущиеся им наиболее удобными и логичными, не забывая при этом о традиционных способах, что, в свою очередь, давало им великолепную возможность доводить последние до совершенства. Так, мы видим, что столбчатая система становится более грамотной, а зодчие повсеместно начинают использовать в строительстве более практичные решения, кардинально при этом не изменяя традиционного стиля. Дома остаются все теми же столбчатыми, имеют все те же архитектурные формы (в зависимости от региональных или национальных предпочтений) и зовутся по-прежнему «стандерхаусами», но при внимательном рассмотрении можно заметить в конструкции свежие технические идеи. Благодаря перечисленным обстоятельствам, кроме уже
известных нам видов столбчатых строений, можно встретить некоторые переходные формы, в которых было что-то от одного метода, а что-то от другого. Учесть необходимо и человеческий фактор, когда мастер в конкретно взятом случае мог применить наиболее удобные в данный момент технические решения. Отсюда каждый фахверковый дом по-своему красив и уникален, хотя концептуальные принципы фахверка остаются неизменными.
Кёнигсберг (Koenigsberg)
Несмотря на то, что «метод длинных столбов» оказался более совершенным и практичным в сравнении со старым столбчатым, его век тоже оказался недолгим. Человеческая мысль не стоит на месте. Основные изменения, коснувшиеся этого метода, были следующими. Теперь только угловые (реже − ещё центральная) стойки были высотой в два этажа. Между двумя угловыми стойками во всю ширину устанавливалась балка на уровне межэтажного перекрытия. Эта балка если конструктивно и является ригелем, то функционально становится межэтажной обвязкой. Именно на нее теперь укладываются концы балок перекрытия. Между балками нижней и межэтажной обвязок устанавливаются стойки высотой в один этаж, а между последними − ригели и наклонные элементы каркаса. То же самое и между балками межэтажной и верхней обвязок. Таким образом основной каркас стеновой коробки состоит из массивных балок обвязок и высоких угловых стоек, между которыми заключены второстепенные элементы фахверковой стены. В процессе совершенствования «метода длинных столбов» тоже возникали различные переходные формы. В любом случае, у строителей не было никакой необходимости следовать каким-то жёстким инструкциям − у каждого из них были широкие возможности для творчества. Эволюцию фахверковой конструкции мы рассматриваем на примерах наиболее распространенных двухэтажных домов. При строительстве одноэтажных фахверкхаусов использовались те же методы, а зачастую вообще простейшие, давно всем известные техники, поскольку нужды здесь «ломать себе голову» и что-то изобретать абсолютно не было.
Иначе обстояли дела с многоэтажными конструкциями. В средние века не было такого понятия, как многоквартирный жилой дом, зато был класс бюргеров − знатных горожан с амбициями, состояние и общественное положение которых позволяло иметь им огромные многоэтажные жилища. И если влиятельные феодалы в те времена возводили себе каменные замки в своих владениях, то бюргеры строили солидные фахверкхаусы в городах, достигавшие порой 5-7 уровней, включая чердачные этажи. Вот тут-то и возникла серьёзная необходимость кардинального пересмотра строительных методов. Эволюция фахверковой конструкции продолжилась и достигла своего совершенства именно благодаря строительству многоэтажных сооружений. До наших дней сохранилось несколько исторических памятников средневековой архитектуры, т.н. «готикхаусов», построенных старым столбчатым методом и относящихся к XIV-XV векам, по которым можно проследить эволюцию многоэтажной фахверковой конструкции. Итак, если в двухэтажных «стандерхаусах» все стойки были высотой «под крышу», то в трёхэтажной и выше конструкциях такое было невозможно. Здесь «под крышу» были только стойки боковых стен. Во всю стену врезались длинные горизонтальные и наклонные элементы. Конструктивные элементы было очень непросто заготавливать и подгонять из-за их громоздкости и неидеальной геометрии. Но самое сложное − всё это смонтировать в целую строительную конструкцию. Неудивительно, что такая неудобная техника многоэтажного строительства долго не просуществовала. Фронтонная стена, будучи самой высокой, имела несколько иную структуру, использующую принципиально новые технические решения. Установить стойки высотой до самой кровли уже физически не представлялось возможным, поэтому стена поделена на секции по этажам. Секции второго и последующих этажей во фронтонной стене установлены на выступах, образованных за счет выдвинутых вперед балок межэтажных перекрытий (реже другим способом). Самый верхний этаж и фронтон чаще всего объединены в один блок и выполнены по принципу старого «стандерхауса». Таких домов осталось очень мало. Они представляют большую историческую и архитектурную ценность. Строительная техника, при которой этажи выступают вперёд один над другим, для современного человека является чем-то непонятным и диковинным и в попытках объяснить необходимость такого разделения этажей нередко можно услышать различные мнения, имеющие с действительностью мало общего. Одним из таких мнений является утверждение, что посредством выступов зодчий стремился увеличить площадь каждого вышестоящего этажа. Без сомнения, такое утверждение может показаться справедливым, однако увеличение площади, которое, заметим, весьма незначительно (выступы редко достигают полуметра), является лишь полезным побочным эффектом другого обстоятельства. Дело в том, что фронтонная стена с большим количеством окон, имея наибольшую высоту по сравнению с боковыми, более всего подвержена воздействию осадков. Строя из дерева, материала, требующего серьезной защиты от губительной влаги, средневековые зодчие стали использовать технику выступов, благодаря которой вода от дождя, попадая на фасад, стекала не с этажа на этаж и на фундамент, а непосредственно на землю. Боковые стены из-за плотного прилегания друг к другу домов в городах и часто не имеющие окон особой нужды в защите не испытывали и сооружались обычным способом. Стремление защитить фасад от чрезмерного намокания постепенно получило творческое направление, а техника выступов стала использоваться для строительства всевозможных балконов и эркеров. Многоэтажное строительство в средневековой Европе было достаточно распространено. Однако несправедливо полагать, что связано это исключительно с чрезмерной амбициозностью бюргеров. Для строительства собственного жилья в городах выделялись очень маленькие земельные участки и дома росли вверх. Сохранившиеся старинные немецкие города компактны и очень плотно застроены, и подобные обстоятельства двигали прогресс в многоэтажном
фахверковом строительстве, которое эволюционировало по тому же сценарию, что и малоэтажное, а старая столбчатая система уступила место «методу длинных столбов». Основное отличие многоуровневой конструкции в «готикхаусе» от «длинных столбов» заключается в разделении дома на блоки из двух этажей. Совершенствуя такую конструкцию, строитель позднего средневековья стал отделять и чердачные этажи в отдельные блоки. Идея разделения высоких домов на блоки для упрощения строительства, в паре с техникой выступов, шаг за шагом, от одной архитектурной формы к другой, привели фахверкхаус к вершине эволюции, где каждый этаж в отдельности становится самостоятельным, независимым блоком. Стойки в такой конструкции не превышают высоты одного этажа. Каждый этаж имеет как нижнюю, так и верхнюю обвязки, связанные с балками перекрытий, благодаря чему значительно улучшается статика и появляется возможность строить более высокие сооружения. Этот метод, получив логическое название метода «коротких столбов», стал основой «совершенного фахверка», позволившего зодчим последующих поколений позабыть о проблемах и неудобствах при сборке домов и полностью переключиться на решение архитектурно-творческих задач. Оказавшийся наиболее грамотным и лаконичным, «метод коротких столбов» стал широко использоваться и в малоэтажном строительстве, окончательно вытеснив «длинные столбы» из городов. Однако в сельской местности по-прежнему широко применялись и предыдущие способы строительства фахверкхаусов.
Статья подготовлена по материалам Андрея Селина (fwhaus.ru) 2013