Аркбутан

Что такое аркбутан в архитектуре

Применение аркбутана обусловлено значительным сокращением размеров сечения внутренних опор. Кроме того, с помощью этой конструкции удается освободить внутреннее пространство здания и увеличить оконные проемы.

Аркбутаны представляют собой одну из основных конструкций в готической архитектуре. Во второй половине XII столетия такие элементы стали ключевой архитектурно-конструктивной составляющей крупных готических религиозных сооружений во Франции, Италии, Германии. Традиционно сложилась связь между аркбутанами и готической архитектурой.

Однако несколько видоизмененные конструкционные элементы можно встретить в византийских и романских сооружениях. Интересным фактом является применение аркбутанов в XII столетии не только для распределения и передачи нагрузки, но и в качестве декора. Подобное решение можно заметить в конструкциях Шартрского собора, Собора Парижской Богоматери, Собора в Бове, Реймсского собора.

Сущность, история появления

Аркбутан обладает определенной конструкцией, которая сложилась в результате определенных обстоятельств. Элемент формировали из камней клиновидной формы, которые фиксировали между пазухой свода и устоем. Для получения практического смысла от подобной конструкции требовалось принять во внимание упор на высоте пазух свода. Сконструированный, согласно данному принципу, аркбутан оставался в изоляции от ключевого объема сооружения, но при этом был подвержен атмосферному воздействию. Данное обстоятельство сформировало необходимость в защите конструкции, роль которой играла крыша. Заранее предусмотренные стеновые отверстия дополняли оконными проемами. Это привело к двум альтернативным решениям аркбутана:

• оставить большую часть конструкции равновесия без защиты;
• смириться с неудобствами плохо освещенных нефов.

Архитекторы, благодаря которым активно развивалось готическое искусство, были настроены на реализацию первого варианта. Однако монастырская школа долго не могла принять решение.

В конце XII века конструкции общественных сооружений содержали только изолированный аркбутан. В процессе понимания работы аркбутана его расположение последовательно перемещали в разных сооружениях. К примеру, аркбутаны церкви Сен-Жемен де Пре обладали профилем в виде квадрата. Укрепление пазух представляло собой пристенную колонку, а арка присоединялась к основному сооружению под прямым углом. Такое решение предусматривало применение арки вместо заделки в конструкцию стены, которая опиралась вертикально на пристенную колонку. При этом исключалось растрескивание каменной конструкции в процессе осадки.

С течением времени архитекторы предпринимали попытки достижения более высокой жесткости аркбутанов. В качестве решения была использована подпорная арка, которая устанавливалась под более острым углом к основному сооружению. При этом реакция арки трансформировалась из горизонтальной в наклонную.  Инновационное решение можно наблюдать в конструкции аркбутанов, которыми обладает собор в Семюре 1240 года постройки.

До того, как появились аркбутаны, романскую систему уравновешивания сводов и опор применяли в течение длительного времени. Аркбутан представляет собой уникальный элемент, характерный лишь для готической архитектуры. С его помощью сводчатая конструкция приобретает устойчивое положение, когда опирается на колонны. Данную конфигурацию можно встретить в тех случаях, когда к центральному нефу храма или собора примыкают боковые. Новым элементом, обеспечивающим устойчивость всей конструкции и является аркбутан.

Если говорить о сводчатых конструкция последнего периода романской архитектуры, то можно отметить пренебрежение естественным освещением, что позволяло организовать оптимальную опорную систему сводов центрального нефа. Подобное решение, спустя полвека, сопровождалось опасностью обрушения конструкции. Своды, которые опирались только на стены конструкции отличались недостаточным укреплением. Сохранить их целостность можно было лишь за счет дополнительных подпоров, следы которых сохранились в Везле, Отене и Бонне. Для усиления романских сводов зодчим готической эпохи в Европе пришлось создать архитектурный элемент в виде аркбутана.

С момента использования аркбутана в зданиях романской архитектуры данные конструкции постепенно распространились в системе равновесия расчетной схемы сооружения. Конструкция не является изобретением, так как необходимость в ней напрашивалась сама по себе. С тех пор, как аркбутан впервые применили в роли подпорки, он приобрел значение нормального элемента конструкции на постоянной основе.

Аркбутаны в башнях донжонах

Донжон отличается от башен на стенах замка расположением в внутреннем пространстве стен крепости. Как правило, данный элемент сооружали в наиболее недоступном и защищенном месте. Донжон обычно не был связан со стенами, а представлял собой своеобразную крепость внутри крепости. Подобные сооружения использовались в качестве непосредственного жилища феодалов, а также выполняли оборонительную функцию. В донжоне нередко размещали разные важные помещения замки такие, как склады оружия, продовольствия, главный колодец. Донжоны могут отличаться по форме:

• четырехугольные башни, которые пользовались популярностью в Великобритании;
• круглые;
• восьмиугольные;
• правильные многоугольные;
• неправильные многоугольные;
• комбинированные.

Разнообразие форм донжонов обусловлено развитием архитектуры и осадной техники. Башни с круглой или многоугольной формой более защищены от повреждения снарядами. В определенных случаях строительство донжона планировалось, исходя из рельефа местности. К примеру, башни, размещаемые на скале, как правило, обладали неправильной формой. В Германии донжон называют бергфрид от немецкого «Bergfried».

Примеры аркбутанов в готической архитектуре

Готическая архитектура отличается от романской наличием в проектах огромных окон и тонких стен. Романские архитекторы отдавали предпочтение сооружениям с толстыми стенами и небольшими окнами, так как в противном случае стены и окна могли разрушиться под весом сводов. Изменения в конструкции стали возможны, благодаря применению стрельчатых арок, которые сменили круглые романские. Таким образом, давление от сводов распространялось не на всю стену, а только на ее определенные области, которые можно было усилить без необходимости увеличивать толщину стены. Это привело к появлению контрфорсов в виде выступающих частей стен, поддерживающих их в необходимых местах.

В начале контрфорсы сооружали вплотную к стене. Затем архитекторы пришли к выводу, что такой прием в строительстве не является обязательным. Контрфорс начали соединять со стеной с помощью отдельного элемента, передающего давление арки на контрфорс. Данный элемент был назван арочным контрфорсом или аркбутаном. Однако сохранилась опасность смещения контрфорса, так как особенность формы свода предусматривала возникновение давление арок, направленного под углом. Схематично это можно изобразить на рисунке:

С целью компенсации возникающего давления контрфорсы утолщали в нижней части:

На примере Шартрского собора, 1194-1220 годов постройки можно рассмотреть конструкцию усиленного контрфорса, характерную для периода ранней готики. В данном случае можно наблюдать достаточно сильное расширение контрфорсов к основанию и наличие простых арочных контрфорсов:

В дальнейшем архитекторы пришли к оригинальному решению. Оно заключалось в оснащении края контрфорса еще одним элементов в форме башенки или статуи, который создавал вертикально направленную нагрузку, что позволяло скомпенсировать боковое давление. 

Практическое применение подобного решения можно наблюдать на примере Реймсского собора, 1211-1345 годов:

Общая схема системы применения аркбутанов:

 Другим ярким примером инновационных архитекторских проектов того времени является Амьенский собор, 1220-1269 годов:

Особое внимание уделялось внутреннему пространству. Задачей стен и сводов собора являлось создание максимально высоких, просторных и светлых помещений. В отделке внутреннего пространства использовались декоративные украшения, а также витражи, обращенные вовнутрь.