Проект "Химические вещества в архитектуре"
advertisement
муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 4» г. Сафоново Смоленской области Проект Работу выполнили: Писарева Ксения, 10 класс Стрелюгина Анастасия, 10 класс Курировала работу: Соколова Наталья Ивановна, учитель биологии и химии 2015/2016 учебный год Проект Тема «Химические вещества, используемые в архитектуре» Типология проекта: реферативный индивидуальный краткосрочный Цель: интеграция по теме «Памятники архитектуры» предмета «Мировая художественная культура» и сведения о химических веществах, используемых в архитектуре. Химия – это наука, связанная со многими областями деятельности, а также с другими науками: физикой, геологией, биологией. Не обошла она стороной и один из наиболее интересных видов деятельности – архитектуру. Человеку, работающему в данной области, поневоле приходиться сталкиваться с разными видами строительных материалов и каким-то образом уметь их комбинировать, что-либо к ним добавлять для большей прочности, стойкости или, чтобы придать наиболее красивый внешний облик зданию. Для этого архитектуру необходимо знать состав и свойства строительных материалов, необходимо знать поведение их в обычных и экстремальных условиях внешней среды той местности, в которой ведется строительство. Задача этой работ – познакомить с наиболее интересными по своему архитектурному замыслу строениями и рассказать об используемых при их строительстве материалов. № п/п 1. 2. 3. 4. 5. 6. Раздел проекта Успенский собор Исаакиевский собор Покровский собор Смоленский Успенский собор Святот-Владимировский храм Презентация Используемые объекты Фото Фото Фото Фото Фото Владимирский Успенский собор Находится он во Владимире. «Золотой век» строительства древнего Владимира – вторая половина XII века. Успенский собор города является самым ранним архитектурным памятником этого периода. Выстроенный в 1158-1160 годах при князе Андрее Боголюбском, собор позднее подвергся значительной перестройке. Во время пожара 1185 года старый Успенский собор был сильно поврежден. Князь Всеволод III, «не искавший мастеров от немец», приступает тотчас к его восстановлению силами местных мастеров. Здание сложено из тесаного белого камня, составлявшего мощную «коробку» стены, которая заполнялась бутом на прочном известковом растворе. К сведению, бутовый камень- это крупные куски неправильной формы размером 150-500 мм, массой 20-40 кг, получаемые при разработке известняков, доломитов и песчаников (реже), гранитов и других изверженных пород. Камень, получаемый при взрывных работах, носит общее название «рваного». Бутовый камень должен быть однородным, не иметь следов выветривания, расслоения и трещин и не содержать рыхлых и глинистых включений. Предел прочности при сжатии камня из осадочных пород не менее 10 МПа(100кгс/см), коэффициент размягчения не ниже 0,75, морозостойкость не менее 15 циклов. Бутовый камень широко применяют для бутовой и бутобетонной кладки фундаментов, стен неотапливаемых зданий, подпорных стен, ледорезов и резервуаров. Новый Успенский собор был создан в эпоху Всеволода, о котором автор «Слова о полку Игореве» писал, что воины князя могут «расплескать веслами Волгу». Собор из одноглавого становится пятиглавым. На его фасадах относительно мало скульптурного декора. Его пластическое богатство- в профилированных откосах щелевидных окон и широких перспективных порталах с орнаментированным верхом. Как его внешний облик, так и интерьер приобретает новый характер. Внутреннее убранство собора поражало современников праздничной народностью, которую создавали обилие позолоты, майоликовые полы, драгоценная утварь и особенно фресковая стенопись. Исаакиевский собор Одним из не менее красивых зданий является Исаакиевский собор, находящийся в Санкт-Петербурге. В 1707 году церковь, получившую название Исаакиевской, освятили. 19 февраля 1712 года в ней состоялся публичный обряд венчания Петра I с Екатериной Алексеевной. 6 августа 1717 года на берегу Невы закладывается вторая Исаакиевская церковь, построенная на проекту архитектора Г.И. Маттарнови. Строительные работы продолжались до 1727 года, но уже в 1722 году церковь упоминается среди действующих. Однако место для ее строительства было выбрано неудачно: еще не были укреплены берега Невы, и начавшееся оползание грунта вызвало трещины в стенах и сводах зданий. В мае 1735 году от удара молнии возник пожар, довершивший начавшиеся разрушения. 15 июля 1761 года указом Сената проектирование и строительство новой Исаакиевской церкви было поручено С.И. Чевакинскому-автору Никольского собора. Но ему не пришлось осуществить свой замысел. Сроки строительства были перенесены. Вступив в 1762 году на престол, Екатерина II проектирование и строительство поручила архитектору Антонио Ринальди. Собор был задуман с пятью сложными по рисунку куполами и высокой колокольней. Мраморная облицовка должна придумать изысканность цветовому решению фасадов. Свое название эта горная порода получила от греческого «мраморос» - блестящий. Эта карбонатная порода состоит, в основном, из кальцита и доломита, а иногда включает и другие минералы. Она возникает в процессе глубинного преобразования обычных, то есть осадочных известняков и доломитов. При процессах метаморфизма, идущих в условиях высокой температуры и большого давления, осадочные известняки и доломиты перекристаллизовываются и уплотняются; в них нередко образовываются многие новые минералы. Например, кварц, халцедон, графиты, гематит, пирит, гидроксиды железа, хлорит, брусит, тремолит, гранат. Большинство из перечисленных минералов наблюдается в мраморах лишь в виде единичных зерен, но, подчас, некоторые из них содержатся в значительных количествах, определяя важные физикомеханические, технические и иные свойства породы. Мрамор имеет хорошо выраженную зернистость: на поверхности скола камня видны отблески, возникающие при отражении света от так называемых плоскостей спайности кристаллов кальцита и доломита. Зерна бывают мелкими (менее 1 мм), средними и крупными (несколько миллиметров). От величины зерен зависит прозрачность камня. Так у Каррарского белого мрамора прочность при сжатии составляет 70 мегапаскалей и он быстрее разрушается при нагрузке. Предел прочности мелкозернистого мрамора достигает 150-200 мегапаскалей и этот мрамор более стоек. Но строительство велось крайне медленно. Ринальди вынужден был уехать из Петербурга, не завершив работы. После смерти Екатерины II Павел I поручил придворному архитектору Винченцо Бренна спешно завершить его. Бренна вынужден был исказить проект Ринальди: уменьшить размеры верхней части собора, вместо пяти куполов возвести один; мраморная облицовка была доведена лишь до карниза, верхняя часть оставалась кирпичной. Сырьем для силикатного кирпича служит известь и кварцевый песок. При приготовлении массы известь составляет 5,56,5% по массе, а вода 6-8%. Подготовленную массу прессуют, а затем подвергают нагреванию. Химическая сущность процесса твердения силикатного кирпича совершенно иная, чем при связующего материала на основе извести и песка. При высокой температуре значительно ускоряется кислотно-основное взаимодействие гидроксида кальция Ca(OH)2 с диоксидом кремния SiO2 с образованием соли-силиката кальция CaSiО3. Образование последнего и обеспечивает связку между зернами песка, а, следовательно, ,прочность и долговечность изделия. В результате было создано приземистое кирпичное здание, не гармонировавшее с парадным обликом столицы. 9 апреля 1816 года во время пасхального богослужения отсыревшая штукатурка упала со сводов на правый клирос. Вскоре собор закрыли. В 1809 году объявили конкурс на создание проекта перестройки Исаакиевского собора. Из конкурсов ничего не вышло. В 1816 году Александр I поручает А. Бетанкуру подготовить положение по перестройке собора и подобрать для этого архитектора. Бетанкур предложил доверить эту работу молодому архитектору, приехавшему из Франции, Огюсту Рикару де Монферрану. Альбом с его рисунками А. Бетанкур представил царю. Работы настолько понравились Александру I, что последовал указ о назначении Монферрана «императорским архитектором». Только 26 июля 1819 года состоялся торжественный акт обновление Исаакиевской церкви. На сваи был положен первый гранитный камень с бронзовой позолоченной доской. Граниты относятся к числу наиболее распространенных строительных, декоративных и облицовочных материалов и в этой роли выступают с древнейших времен. Он прочен, его относительно легко обрабатывать, придавая изделиям разную форму, он хорошо держит полировку и очень медленно выветривается. Обычно гранит имеет зернистое однородное строение и, хотя он состоит из разноцветных зерен разных минералов, общий тон его окраски ровный розовый или серый. Специалист-геолог назовер гранитом кристаллическую горную породу глубинного магматического или горного происхождения состоящую из трех главных минералов: полевого шпата (его обычно около 30-50% объема породы), кварца (около 30-40%) и слюды (до 10-15%). Это то розовый микроклин или ортоклаз, то белый альбит или онигоклаз, то сразу два полевых шпата. Аналогично и слюды бывают предоставлены то мусковитом (светлая слюда), то биотитом (черная слюда). Иногда вместо них в граните присутствуют другие минералы. Например, красный гранат или зеленороговая обманка. Все минералы, слагающие гранит, по химической природе являются силикатами, порой весьма сложного строения. 3 апреля 1825 года был учрежден перерабатывающий проект Монферрана. При возведении стен и опорных пилонов тщательно готовили известковый раствор. В кадки попеременно сыпали просеянную известь и песок так, чтобы один слой ложился на другой, затем их смешивали, и этот состав выдерживали не менее трех суток, после чего использовали для кирпичной кладки. Интересно, что известь – древнейший связующий материал. Археологические раскопки показали, что во дворцах древнейшего Китая имелись росписи стен пигментами, закрепленными гашеной известью. Негашеную известь – оксид кальция CaO –получали обжигом различных природных карбонатов кальция. CaCO₃ CaO +CO₂ Содержание в негашеной извести небольших количеств неразложившегося карбоната кальция улучшает связующие свойства. Гашение извести сводится к переводу оксида кальция в гидроксид. CaO + H₂O Ca (OH)2 + 65 кДЖ Твердение извести связано с физическими и химическими процессами. Во-первых, происходит испарение механически перемешанной воды. Во-вторых, гидроксид кальция кристализуется, образуя известковый каркас из сросшихся кристаллов Ca(OH)₂. Кроме того, идет взаимодействие Са(ОН)₂ с СО₂ с образованием карбоната кальция (карбонизация). Плохо или «ложно» высохшая штукатурка может привести к отслаиванию пленки масляной краски вследствие образования мыла в результате взаимодействия кальциевой щелочи с жирами олифы. Добавление песка к известковому тесту необходимо потому, что в ином случае при затвердении оно дает сильную усадку и растрескивается. Песок служит как бы арматурой. Стены из кирпича возводились толщиной от двух с половиной до пяти метров. Вместе с мраморной облицовкой это в 4 раза превышает обычную толщину стен гражданских сооружений. Мраморная облицовка наружная, толщиной 5-6 см, и внутренняя, толщиной 1,5 см, выполнялась вместе с кирпичной кладкой стен и связывалась с ней железными крючьямипиронами. Перекрытия создавались из кирпича. Тротуар предполагалось устроить из сердобольского гранита, а пространство за оградой вымостить лещадками красного мрамора и бордюром из красного гранита. В природе встречаются белые, серые, черные и цветные мраморы. Цветные мраморы распространены очень широко. Нет другого декоративного камне, за исключением, пожалуй, яшмы, которому были бы свойственны очень разнообразные окраска и узор, как цветному мрамору. Цвет мрамора обычно вызван тонкокристаллической, чаще пылевидной, примесью яркоокрашенных минералов. Красный, фиолетовый, пурпурный цвета обычно объясняются присутствием красного оксида железа – минерала сематита. Покровский собор Покровский собор (1555-1561 гг.) (г. Москва) Построенный XVI в. гениальными русскими зодчими Бармой и Постником, Покровский собор – жемчужина русской национальной архитектуры – логически завершает ансамбль Красной площади. Собор представляет собой живописное сооружение из девяти высоких башен, украшенных причудливыми куполами, разнообразными по форме и окраске. Еще одна небольшая фигурная (десятая ) главка венчает церковь Василия Блаженного. В центре этой группы возвышается резко отличающаяся по своим размерам, форме и убранству главная башня – церковь Покрова. Она состоит из трех частей : четырехгранника с квадратным основанием, восьмигранного яруса и шатра, заканчивающегося восьмигранным световым барабаном с золоченой главкой. Переход от восьмигранной части центральной части башни к шатру осуществляется с помощью целой системы кокошников. Основание шатра покоится на широком белокаменном карнизе, имеющем форму восьмиконечной звезды. Центральная башня окружена четырьмя большими башнями, расположенными по странам света, и четырьмя малыми, разместившимися по диагоналям. Нижний ярус опирается гранями на сложный по форме и красивый по рисунку цоколь из красного кирпича и белого камня. Красный глиняный кирпич изготавливают из замешанной с водой глины с последующим формованием, сушкой и обжигом. Сформированный кирпич (сырец) недолжен давать трещин при сушке. Красная окраска кирпича обусловлена наличием в глине Fe₂O₃. Эта окраска получается, если обжиг ведут в окислительной атмосфере, то есть при избытке кислорода. При наличии восстановителей на кирпиче появляются серовато-сиреневые тона. В настоящее время используют пустотелый кирпич, то есть имеющий внутри полости определенной формы. Для облицовки зданий изготавливают двухслойный кирпич. При его формовании на обычный кирпич наносится слой из светложгущейся глины. Сушку и обжиг двухслойного облицовочного кирпича проводят по обычной технологии. Важными характеристиками кирпича являются влагопоглощение и морозостойкость. Для предотвращения разрушения от атмосферных воздействий кирпичную кладку обычно защищают штукатуркой, облицовыванием плиткой. Особым видом глиняного обожженного кирпича является клинкерный. Его применяют в архитектуре для облицовки цоколей зданий. Клинкерный кирпич производят из специальной глины с большой вязкостью и малой деформируемостью при обжиге. Он характеризуется сравнительно низким водопоглощением, большой прочностью на сжатие и большой износостойкостью. Смоленский Успенский собор С какой бы стороны вы ни подъезжали к Смоленску, отовсюду издалека видны купола Успенского собора — одного из самых больших храмов России. Храм увенчивает высокую, расположенную между двумя глубоко врезанными в береговой откос оврагами, гору. Увенчанный пятью главами (вместо семи по первоначальному варианту), праздничный и торжественный, с пышным барочным декором на фасадах, он высоко возносится над городской застройкой. Грандиозность здания ощущается и снаружи, когда стоишь у его подножия, и внутри, где среди наполненного светом и воздухом пространства уходит ввысь, мерцая золотом, гигантский, необыкновенно торжественный и пышный позолоченный иконостас — чудо резьбы по дереву, одно из выдающихся произведений декоративного искусства XVIII века, созданное в 1730— 1739 годах украинским мастером Силой Михайловичем Тру-сицким и его учениками П. Дурницким, Ф. Олицким, А. Мастицким и С. Яковлевым. Рядом с Успенским собором, почти вплотную к нему, стоит двухъярусная соборная колокольня. Маленькая, она несколько теряется на фоне огромного храма. Колокольня построена в 1767 году в формах петербургского барокко по проекту архитектора Петра Обухова, ученика известного мастера барокко Д. В. Ухтомского. В нижней части колокольни сохраняются фрагменты предыдущей постройки 1667 года. Успенский собор в Смоленске был построен в 1677-1740гг. Первый собор на этом месте заложил еще в 1101 году сам Владимир Мономах. Собор стал первым каменным зданием в Смоленске, не раз перестраивался – в том числе Успенский кафедральный собор в Смоленске внуком Мономаха князем Ростиславом, пока в 1611 году уцелевшие защитники Смоленска, целых 20 месяцев оборонявшиеся от войск польского короля Сигизмунда III, напоследок, когда поляки все же ворвались в город, взорвали пороховой погреб. К сожалению, погреб располагался прямо на Соборной горе, и взрыв практически разрушил древний храм, похоронив под его обломками многих смолян и древние усыпальницы смоленских князей и святых. В 1654 году Смоленск был возвращен России, и набожный царь Алексей Михайлович выделил из казны целых 2 тысячи рублей серебром на возведение нового главного храма в Смоленске. Остатки древних стен под руководством московского зодчего Алексея Королькова разбирали больше года, а в 1677 году началось строительство нового собора. Однако из-за того, что архитектор нарушил заданные пропорции, строительство приостановилось до 1712 года. Успенский кафедральный собор в Смоленске. В 1740 году под руководством архитектора А.И.Шеделя работы закончились, и храм был освящен. В первоначальном виде он простоял всего лет двадцать, - сказалось наличие разных архитекторов и постоянные перемены в проекте. Кончилось это обрушением центральной и западной глав собора (всего их было тогда семь). Верх восстановили в 1767-1772гг., но уже с простым традиционным пятиглавием, которое мы теперь и видим. Этот собор не просто виден отовсюду, он еще и по-настоящему огромен – вдвое больше Успенского собора в Московском Кремле: 70 метров высотой, 56,2 метра в длину и 40,5 – в ширину. Отделка собора выполнена в стиле барокко как снаружи, так и внутри. Интерьер собора поражает своей пышностью и роскошью. Работы по росписи храма длились 10 лет под руководством С.М.Трусицкого. Успенский кафедральный собор в Смоленске. Великолепный иконостас 28 метров в высоту сохранился до наших дней, а вот главная святыня – икона Божией Матери Одигитрии – пропала в 1941 году. Успенский кафедральный собор в Смоленске Соборная колокольня, меркнущая на фоне громадного храма, построена в 1763-1772 гг. с северо-запада от собора. Она поставлена на месте прежней колокольни, и в основании сохранились старинные фундаменты. В то же время была выстроена ограда собора с тремя высокими воротами, по форме напоминающими триумфальные арки. От центральной улицы наверх, на Соборную гору, ведет широкая гранитная лестница того же времени, завершающаяся гульбищем. Собор пощадило и время, и войны, прошедшие через Смоленск. Наполеон после взятия города даже приказал выставить охрану, поразившись великолепию и красоте собора. Сейчас собор действующий, в нем ведутся службы. Свято-Владимирский храм г. Сафоново, Смоленская область В мае 2006 года город Сафоново отметил знаменательный юбилей - сто лет назад состоялось открытие первого церковного прихода на территории будущего города. В то время на месте нынешних городских кварталов был ряд деревень, селец и хуторов, окружавших железнодорожную станцию, которая по близлежащему уездному городу называлась “Дорогобуж”. Ближе всех к станции находились сельцо Дворянское (нынешняя улица Красногвардейская) и через речку Величку от него - помещичья усадьба Толстое (сейчас на ее месте небольшой парк). Толстое, получившее свое название от дворян Толстых, известно с начала XVII века. К началу XX века это была небольшая владельческая усадьба с одним двором. Ее владельцем был выдающийся общественный деятель Смоленской губернии Александр Михайлович Тухачевский - родственник известного советского маршала. Александр Тухачевский в 1902-1908 гг. возглавлял Дорогобужское местное самоуправление - земское собрание, а в 1909-1917 гг. руководил губернской земской управой. Дворянским владели дворянские семьи Лесли и Бегичевых. Строительство в 1870 г. железнодорожной станции на берегу речки Велички превратило это захолустное местечко в один из важнейших экономических центров Дорогобужского уезда. Здесь появились склады леса, постоялые дворы, лавки, почтовая станция, аптека, пекарни... Начало расти население пристанционного поселка. Здесь появилась пожарная дружина, а при ней в 1906 г. была организована общественная библиотека - первое учреждение культуры будущего города. Вероятно, не случайно, что в этом же году организационное оформление получила и духовная жизнь округи. В 1904 г. рядом с Толстым был возведен каменный храм во имя архистратига Михаила, тем самым владельческая усадьба превратилась в село. Вероятно, Архангельский храм был некоторое время приписным к одному из ближайших сел. Однако уже 4 мая (17 мая - по н. ст.) 1906 года вышел указ Святейшего Правительственного Синода №5650, в котором говорилось: “При новоустроенной церкви села Толстого Дорогобужского уезда открыть самостоятельный приход с причтом из священника и псаломщика с тем, чтобы содержание причта новооткрываемого прихода относилось исключительно на изысканные местные средства”. Так началась жизнь прихода села Толстого и станции “Дорогобуж”. Ныне наследником церкви села Толстого является расположенный на его месте Свято-Владимирский храм. К счастью, история сохранила нам имя строителя Михайло- Архангельского храма. Им был один из известнейших российских архитекторов и инженеров профессор Василий Герасимович Залесский. Он был дворянином, однако изначально его род принадлежал к духовенству и был известен на Смоленщине с XVIII века. Выходцы из этого рода поступали на гражданскую и военную службу и, достигнув высоких чинов и рангов, жаловались дворянским достоинством. Василий Герасимович Залесский с 1876 г. служил в должности городового архитектора при Московской городовой управе и большинство своих построек возвел именно в Москве. Он строил и фабричные здания, и общественные дома, и частные особняки. Наверное, больше всего из его построек известен дом сахарозаводчика П.И.Харитоненко на Софийской набережной, где ныне размещается резиденция английского посла. Интерьеры этого здания отделаны Федором Шехтелем в стиле эклектики. Василий Герасимович был ведущим специалистом в России по вентиляции и отоплению. Он имел собственную контору, занимавшуюся работами именно в этой сфере. Залесский вел большую преподавательскую деятельность, издал популярный учебник по строительной архитектуре. Он состоял членомкорреспондентом Петербургского общества архитекторов, членом Московского архитектурного общества, возглавлял Московское отделение Общества гражданских инженеров. В конце XIX века В.Г.Залесский приобрел в Дорогобужском уезде небольшое имение в 127 десятин с сельцом Шишкиным. Оно живописно располагалось на берегу речки Вопец. Ныне Шишкино является северной окраиной города Сафонова. Имение было куплено Залесским в качестве дачи. Несмотря на то, что Шишкино являлось для Василия Герасимовича местом отдыха от его обширной профессиональной деятельности, он не оставался в стороне от жизни местной округи. По просьбе председателя Дорогобужского уездного собрания князя В.М.Урусова Залесский бесплатно составил планы и сметы для строительства земских начальных школ с одной и двумя классными комнатами. В двух верстах от Шишкина в деревне Алешине дорогобужское земство стало создавать большую больницу. В 1909 г. Василий Залесский принял на себя обязательства быть попечителем этой строящейся больницы, а в 1911 г. предложил оборудовать в ней центральное отопление за свой счет. Тогда же земство просило его “принять участие в надзоре за устройством больницы в Алешине”. В.Г.Залесский был почетным попечителем пожарной дружины станции “Дорогобуж” и жертвователем книг для ее общественной библиотеки. Любопытно, что помимо Михаило-Архангельского храма села Толстого В.Г.Залесский имеет отношение и к Смоленскому Успенскому собору. По свидетельству его родных, он устраивал там центральное отопление. Вскоре после открытия прихода в селе Толстом появилась и церковно­приходская школа, которая имела собственное здание. Первое упоминание о ней относится к 1909 г. Нынешний Свято-Владимирский храм Сафонова славится своим прекрасным церковным хором. Примечательным фактом является то, что век назад такой же славный хор был и в храме села Толстого. В 1909 г. в заметке “Смоленских епархиальных ведомостей”, посвященной освящению вновь построенного большого девятиглавого храма села Неелова, сообщалось, что при торжественном богослужении прекрасно пел певческий хор со станции “Дорогобуж”. Михаило-Архангельский храм, как любая вновь построенная церковь, не имел древних икон и был, вероятно, достаточно скромен по своему внутреннему убранству. Во всяком случае, настоятель храма в 1924 г. отмечал, что какой-либо художественной ценностью обладают лишь две иконы - Божией Матери и Спасителя. В настоящее время известно имя только одного настоятеля храма. С 1 декабря 1915 г. и, по крайней мере, до 1924 г. им был отец Николай Морозов. Вероятно, он служил в Толстовской церкви и в последующие годы. В 1934 г. храм села Толстого был закрыт постановлением Смоленского облисполкома №2339 и использовался под склад сортового зерна. В годы Великой Отечественной войны здание церкви было разрушено и лишь в 1991 г. по единственной сохранившейся фотографии порушенный храм был заново отстроен стараниями своего настоятеля отца Антония Мезенцева, который ныне в чине архимандрита возглавляет общину Болдинского монастыря. Так первый храм Сафонова завершил круг своей жизни, в чем-то повторив путь Спасителя: от распятия и гибели за веру до воскресения Божественным провидением. Пусть же это чудо возрождения из пепла порушенной сафоновской святыни станет для жителей города ярким примером созидательной силы человеческого духа и веры Христовой.
