Анатомия фриза. Часть 1

8055

Русский язык велик и могуч. Практически во всех языках народов, населяющих евразийский континент, имеется значительное количество слов, созвучных русским. Ничего необычного в этом нет, многими учёными мужами давно уже доказано, что когда-то существовал единый протоязык, от которого произошли все остальные на континенте. Русский язык просто сохранил максимальное приближение к этому протоязыку. Одним из таких созвучных слов является слово "фриз". В разных странах это слово имеет разное значение, от замораживания до обозначения плодов растений. Но абсолютно везде этим словом интернационально обозначают архитектурное украшение зданий, причём как минимум с 19 века. Есть ли в этом какой-нибудь смысл? Многими не менее учёными мужами также доказано, что литера "ф" в русском языке является пришлой, внедрённой в язык во времена Петра. Возразить сложно. Было ли слово "фриз" в таком виде в русском языке ранее? Однозначно на этот вопрос не ответить, но в топонимике например Московской области это слово присутствует как минимум в двух местах. Не исключено, что вместо "ф" произносили "х", например в обозначении минерала Хризолит. Он действительно похож на цветной лёд, который сейчас продают как мороженое. Что всё это значит? Ну и наверное на этом закончим вступление и перейдём к главному.

Вначале была идея написать продолжение статьи из серии "Где логика" про фрезу, архитектурное украшение и холодильник, но от этой идеи пришлось отказаться. Чтобы описать архитектурный фриз, двумя словами или даже двумя абзацами не обойтись. Чтобы был понятен его смысл, пришлось даже прибегать к математике. Любителям математических головоломок, полагаю, будет интересно.

Действительно, а что может роднить фрезу и фриз, кроме созвучия в названиях? Ну наверное только то, что оба этих предмета имеют в своём составе зубья или выступы, похожие на зубья. Для чего эти зубья нужны фрезе, вполне понятно. Каждый её зуб является резцом. Разновидностей фрез очень много, но этот принцип соблюдается везде. Обрабатываемая деталь может быть неподвижной или двигаться поступательно, но фреза обязательно будет вращаться с некой угловой скоростью. Но вот только архитектурные фризы у нас неподвижны. Если следовать логике, то что-то должно вращаться вокруг них и тереться о зубья. А что? Начинаем вникать с самого начала.

Ну и сразу же начнём с того, что в 20 веке фризы на зданиях делали скорее как украшение, импровизируя его формами и расположением как заблагорассудится. В связи с этим попрошу не делать аналогий между ниженаписанным и современными зданиями в классическом стиле. По каким признакам определить новодел, даже если его номинально приписывают 18 веку и ранее, постараюсь обозначить далее по тексту.

Из всего многообразия фризов, которые встречаются на реально старинных зданиях, очень сложно выявить какую-либо закономерность в их построении.

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

Это здания старой части Праги - города, который (вроде бы) номинально практически не пострадал от исторических катаклизмов 20 века и есть все основания полагать, что фриз на зданиях действительно старинный. В то же время, при внимательном осмотре фризов выявляются нонсенсы, которые не объяснить здравым смыслом.

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

Как видим, горизонтальный фриз на ригеле плавно по солнечной системе переходит в вертикальный фриз на колонне и явно является продолжением. Если бы это было просто украшением, можно было бы не заморачиваться, но вот только просто украшений на старинных зданиях никогда не было. У каждой детали был свой функционал. И у этого фриза он тоже был. И, к слову, таких вертикальных колонн с фризом на углах (и не только на углах) зданий есть великое множество. Никто, наверное, и не думал, что это также фриз.

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

А здесь, как видим, один из рядов фриза в виде торчащих кирпичиков по непонятной причине расположен под углом к аналогичным деталям другого ряда и не перпендикулярно общей поверхности здания. Как объяснить этот факт? Впрочем, всё по порядку.

При детальном осмотре фризов некоторые закономерности всё же выявить можно.

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

У обозначенной детали, несмотря на уклон крыши, боковые грани всегда перпендикулярны земле, но нижняя повторяет тот самый уклон.

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

Может, это частный случай архитектурного стиля, присущий чешским архитекторам? Совсем нет. Наверное, на этом больше не будем иллюстрировать отдельно взятую Прагу и будем применять исторические и не только исторические материалы со всего мира.

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

Это обычный дом на восточном побережье в США, снятый в конце 19 века. Наверное, все "древнегреческие" парфеноны когда-то выглядели именно так, пока за какой-то надобностью у них не снесли верхний купол. Но мы обратим внимание на фриз.

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

Как видим, закономерность соблюдается, хотя между Чехией и США ну очень далеко и авторы того и этого зданий вряд ли даже представляли друг о друге. Почему же у них появились единые стандарты построения фризов?

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

А это уже ближнее Подмосковье. Как видим, фриз на портике выполнен полностью в соответствии с вышерассмотренными правилами. Можно сюда же добавить примеры из Австралии или даже Японии, но смысла это не прибавит. В чём причина неукоснительного соблюдения архитекторами, не знающими друг друга лично и творений друг друга в частности, этого правила? Многие интересующиеся архитектурной тематикой читатели скажут, что это отнюдь не новость и что в старые времена существовали некие архитектурные стандарты. Но только вдумайтесь в эту фразу. Как мог существовать стандарт, если не было ни выпускающего его органа, ни надзирающего, и даже связь была курьерской только между соседними районами? Очевидно, это нонсенс. Скорее всего, архитекторы знали какой-то физический закон, который происходил в зданиях, и под него рассчитывали форму тех самых зданий. И форму фризов на зданиях, понятное дело, рассчитывали по тем же законам.

Кстати, делать вход в здание через портики стало изобретением не ранее второй половины 19 века. На этот счёт опубликовано уже очень много доказательств. Все портики в том виде, в каком мы все представляем, начинались минимум со второго этажа. Когда нижние этажи таких зданий были засыпаны неким забытым (засекреченным?) катаклизмом, к портикам приделали каменные лестницы, прорубили двери и сделали вход. За доказательствами далеко ходить не надо.

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

Это макет Государственного кремлёвского дворца в Музее архитектуры г. Москвы. Если мысленно провести уровень земли по красной линии, то мы получим большое множество дворцов, коих сохранилось ещё немало, особенно в Ленобласти. Обратите внимание, на какой высоте находятся колонны. К этому мы ещё вернёмся.

А что касается фриза на портиках, то если он сделан как-то по другому, то это и есть первый признак того самого новодела. И таких признаков несколько. Кроме этой закономерности, есть ещё другие, которые тоже на первый взгляд не заметны.

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

Это фото, судя по аннотации, датировано 19 веком и показывает архитектурные элементы Ассирии в музее ближневосточной архитектуры. Всё это с лёту поддаётся большому скепсису, т.к. в древних конструкциях никогда не делали литые фризы на кирпичных стенах. Но будем считать, что раз это сделано в Ассирии, то по факту не позже 2-й половины 19 века и физический смысл построения этих фризов соответствует тем самым неписанным стандартам.

Как видим, внизу всех фризов находится тот самый ряд из торчащих кирпичей, или ряд №1. В подавляющем большинстве случаев он всегда находится в самом низу фриза. Ряд №2 всегда находится под рядом №3, и никогда не было случаев исключения.

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

Ну и как видим, два периода ряда №2 строго соответствовали по длине одному периоду ряда №3, и нигде в них не было совершенно никакой арматуры. Это есть ещё одни признаки, как отличить старый фриз от новодела. Если ряды №2 и №3 сдвинуты друг относительно друга непропорционально периодам, то дальше можно не рассматривать.

Попадаются правда и здесь непонятные исключения.

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

Это детали потолка станции метро "Сокол" в Москве. То, что сама станция является новоделом, ни у кого сомнения не вызывает. Но очень странно в ней выполнено построение фриза, а именно один вид перпендикулярен другому. Строили эту станцию в 30-х годах прошлого века одной из первой во всём столичном метрополитене, а проект наверняка был готов ещё раньше. И проект этот был взят не с потолка. Архитектор наверняка скопировал внутренний облик станции метро с какого-то ещё более древнего прообраза. Интересно, с какого? Но вернёмся к этому чуть позже.

Попался в руки один старинный фолиант по архитектуре, написанный на непонятном языке. Интересным в нём показались некоторые картинки (красное выделение моё - авт.).

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

Как видим, в левом рисунке находится спираль, которая делает два оборота за 24 угловых единицы (очевидно, времени). Почему вдруг эти 24 единицы отложены на вертикальную линейную шкалу и на них изображена какая-то кривая, напоминающая сечение советского дюралюминиевого плинтуса? Это кривая не эволюта и не эвольвента спирали. А плинтус - это тот же фриз. И почему-то на рисунке справа спираль указана как объёмная. Сомнений нет - кривая в виде плинтуса как-то связана со спиралью, а именно от её координат во времени. Разгадать закономерность этой кривой не представилось возможным. Собственно, древние источники полны подобного рода неразрешимых загадок. Их неразрешимость могла быть вызвана, кроме прочего, ошибками художника, копирующего ещё более древний труд, или даже умышленной подтасовкой. Но будем считать эту картинку ключом к отгадке фриза или начальной точкой в построении его модели, как будет угодно.

Ну и попробуем это всё реконструировать с самого начала, но только в каждый шаг будем вкладывать понятный всем физический смысл, чтобы не получился второй старинный фолиант. И первым делом решим несложную задачку по геометрии.

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

Допустим, у нас есть окружность с радиусом R0, равным 7 единиц чертежа (совершенно условно), наполненная некой могущей сжиматься субстанцией и на рисунке выделенная серым. При единичной толщине данной окружности объём полученного цилиндра будет численно равен площади, или произведению числа Пи на квадрат R0 (надеюсь, всем понятно). Допустим, что за один период времени этот объём равномерно утекает в отверстие, находящееся в центре, в сторону, перпендикулярную плоскости экрана в направлении от глаз (как показано зелёными стрелками). Какой ширины должно быть внешнее кольцо, которое придёт на его место без изменения своей площади (объёма)? Путём несложных выкладок можно вычислить, что внешний радиус этого кольца равен R1=√2R0, или 9,9 единиц чертежа. И можно продолжать этот ряд далее до бесконечности. Смысл этих колец прост - при утекании центральной базовой окружности они гармонично переходят на один номер ближе к центру, не меняя площади (объёма). Центральная окружность может иметь любой радиус, и от него определяются наружные радиусы всех остальных колец. В глазомерном масштабе изменение толщины этих колец от центра и далее выглядит противоестественно, но это так.

Передвижение колец возможно и в случае утекания центральной окружности (всасывание из центра), и при воздействии внешних сил на любое из наружных колец без всасывания в центре и возможности утекания (как например давление извне на розовое кольцо на рисунке), и при одновременном действии обоих этих факторов. Наиболее гармонично в последнем случае этот процесс будет происходить при равенстве поступающего и уходящего объёма, т.е. при том же равенстве объёмов этих колец. Сравнивать наружные и внутренние диаметры этих колец с "золотым сечением" не совсем корректно - здесь другое.

Немного усложним наш случай с кольцами.

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

Представим, что внешнее воздействие идёт не со всех сторон перпендикулярно поверхности кольца с внешним радиусом R1, а сбоку в его разрез. Кольцами с бо́льшими радиусами пренебрежём (потом объясню почему). Предположим, что некая продольная волна, аналогичная звуковой, входит в кольцо R1 на участке разницы расстояний R1-R0. Одновременно нашу базовую окружность R0 поместим в среду, скорость распространения входящей субстанции в которой выше, чем вне неё.  Всё аналогично распространению звука и подчиняется тем же законам. Можно назвать длину 2R0 базой (саженью, партой), она будет задавать все остальные размеры.

В этом случае очевидно, что:

  1. При наличии всасывающей силы в центре результирующая волна из концентрических колец превращается в спираль аналогично воронке при сливе воды в ванной;
  2. Чтобы процесс шёл гармонично, необходимо из того же материала, как и стены, выполнить заштрихованную серым цветом область, начинающуюся в месте входа волны.

Прежде чем переходить к дальнейшему, полагаю нужным дать несколько ремарок.

Наверное многие уже догадались, что то самое таинственное сливное отверстие для нашей субстанции в центре всех колец, применительно к последней картинке с кирпичной стеной, есть не что иное, как металлическая связь внутри кладки. В цифровых библиотеках есть огромные архивы архитектурных чертежей, в которых лекальные изгибы поверхностей стен классических зданий в разрезе разрисованы с точностью до миллиметра, но металлические связи не нарисованы (даже условно не обозначены) нигде и никак. Чем вызвана такая маленькая странность? Факт присутствия металлосвязей в таких зданиях доказан множеством фотоматериалов с руин, причём даже в тех зданиях, которые официально считают древними.

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

Скептики, конечно же, возразят, что например на фото руин "древней" Греции не видно даже следов от пребывания металла внутри тех зданий. Всё может быть. Но не исключено, что дошедшие до нас фото банально отсортированы с удалением "ненужных" или от момента разрушения до момента съёмки мародёры просто повыдёргивали всё железо прямо из кладки с изобретательностью, не уступающей деятелям "медной лихорадки" в 90-е года на территории РФ.

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

Это монтаж плиты перекрытия балкона какого-то классического здания в США 19 века. Отчётливо видно металлосвязь внутри этой плиты, за которую её цепляют гаком. На нижнем фото эта плита уже в проектном положении. Каким образом к ней стыкуют соседнюю плиту, которая тоже имеет внутри такую же деталь? Наверняка у строителей были какие-то секреты разъёмного соединения таких металлосвязей. А все руины "древней" Греции - это такие же по способу исполнения здания постройки не ранее 17-18 века, только они не пережили какую-то грандиозную неизвестную войну на стыке 18-19 веков. И война эта была совсем не только на Балканском полуострове.

Раз уж мы заговорили о звуковой волне, то не лишним будет вспомнить одно её физическое свойство - преломление.

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

Вспомним школьные уроки и освежим в памяти закон преломления волны, согласно которого отношение синусов углов падающей и преломлённой волны равно отношению скоростей распространения волн в этих средах. Если скорость распространения во второй среде (см.рисунок) будет больше, чем в первой, то угол преломления будет больше угла падения (на рисунке наоборот, меньше). И для каждой среды есть критический угол падения, при превышении которого вся волна будет отражаться без вхождения в другую среду. А теперь вернёмся к нашим опытам.

Как мы предположили, волна входит в разрез кольца вертикально. Но в природе такой вертикальной волны не бывает как по причине самих волн, так и по причине отклонения самих стен, в которых находятся круги. Если разность скоростей распространения волн в воздухе и материале стены значительно отличается с увеличением в последнем, какой должен быть угол падения, чтобы он не вышел за критический? И как сделать такую универсальную поверхность, чтобы волна при всех перекосах самой волны и поверхностей входила в стену оптимально?

Кстати, а давайте сравним скорости звука в воздухе и распространённых материалах стен зданий, для чего возьмём любые справочные данные из сети.

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

Упс.. начинаются чудеса. Если отбросить погрешность измерений, то для дерева и гранита скорость звука больше аналогичной скорости в воздухе почти ровно в 12 раз. Сюда же можно добавить и мрамор с его 3910 м/с. Значительно хуже показатель у кирпичной кладки, но тут скорее всего замеряли скорость звука на советском силикатном кирпиче с цементным раствором в швах. В старинной кладке показатель мог быть лучше. Хотя... скорее всего нет. Начинает доходить смысл включения в кладку материалов на основе карбоната кальция, таких например, как здесь (что-то похожее, полагаю, наблюдали многие).

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

Но главное - спирали на архитектурных картинках делят на 12 секторов, собственно как и циферблат на часах. Кто-нибудь задумывался над тем, почему на циферблате 12, а не 24, 30 или сколь нибудь ещё секторов? Очень странное совпадение.

А фризы из дерева тоже, кстати, бывают. Экземпляры ещё уцелели.

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

Если скорость звука в материалах стен превышает скорость в воздухе в 12 раз, то по закону преломления и отношения синусов входить в эту среду могут только волны, практически перпендикулярные к её поверхности. Прочие волны просто рассеиваются (полагаю, считать критические углы нет смысла, и так всё понятно). Но как было уже сказано, перпендикулярных к земле волн в природе не бывает. И с самой спиралью не всё так просто. Мы рассматривали упрощённый случай, но тот самый фолиант по архитектуре даёт нам следующую подсказку и сам объясняет, в какую сторону идти правильно.

Анатомия фриза. Часть 1 tech_dancer

Продолжение следует.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Автор: tech_dancer, источник: tart-aria.info
При использовании материалов статьи активная ссылка на tart-aria.info с указанием автора обязательна.
www.copyright.ru

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.


 
tech_dancer
Разносторонне развитый инженер.