Пальма-минор

Сказал ему сеньор: 
- Ты это установил с большой точ- 
ностью, а как ты это докажешь? 
Тот ответил: 
- Прикажите измерить, и если 
это не так, повесьте меня.

Франко Саккетти

Древний зодчий, начиная строительство, расчерчивал на участке основание здания в натуральную величину. Его инструментами были веревка и колышек. Некоторые исследователи связывают начало сознательной архитектурной деятельности человека именно с такой разметкой контура постройки на земле, а историю чертежа начинают с освоения закономерностей геометрических форм. Виолле-ле-Дюк назвал архитектуру дочерью геометрии.

В древности умение размечать на строительной площадке план здания считалось особым даром и воспринималось как священный акт. Это ответственное дело нередко брали на себя вожди. В Шумеро-Аккадском государстве титул правителя "энси" в буквальном переводе означал "вождь, умеющий размерять основания". Известно изображение древнеегипетского правителя Гудеа, сидящего с измерительной линейкой в руках; на коленях у него лежит прямоугольная плита с очертанием контуров какого-то сооружения. Хранитель большой государственной печати жрец Имхотеп был и "начальником всех работ царя". Ему принадлежал замысел самой первой среди пирамид. Прославленный древнеегипетский зодчий Сененмут имел более 80 государственных титулов, держал в руках многие административно-хозяйственные должности, контролировал огромные ресурсы страны. Как архитектор он известен сооружением храма Хатшепсут в Дер эль-Бахри; он же руководил строительством в Карнаке, Луксоре, Арманте.

Расчерчивание схемы строительства в Древнем Египте происходило следующим образом. На каменном настиле, проложенном по всей площади будущего сооружения, наносили линии, по которым металлическими резцами вырезали общий план здания. Вдоль каждой стороны планируемого сооружения проводили по две параллельные линии на расстоянии 15 сантиметров одна от другой: по внутренней линии вели кладку, а внешняя, как полагают, означала границу облицовочных камней с рельефом. Иногда проводили всего одну линию. При расчерчивании схемы натягивали веревки и наносили на камень размеры в соответствующих египетских измерениях: в локтях, ладонях, пальцах. На сохранившихся рельефах имеются изображения царей, натягивающих веревки или вбивающих колья. Примером применения чертежа в строительной практике Древней Греции служат линии осей колонн, процарапанные более 2000 лет назад на камнях стилобата храма Зевса в Олимпии.

В античные времена строительные планы, чертежи, по словам Витрувия, были "плодом обдуманности и изобретательства". Древние римляне знали три вида чертежей: ихнографию, ортографию и сценографию. Ихнография - горизонтальная проекция, вычерченная циркулем и измерительной линейкой на отведенном для строительства участке; ортография - изображение фасада; сценография - объемное изображение здания.

Постепенно, в результате опыта, передававшегося из поколения в поколение, вырабатывались определенные правила и приемы выполнения геометрических очертаний зданий на участке. Правила обобщались.

Строители средневековья, следуя методам древних мастеров, также размечали на земле очертания своих построек. По словам армянского историка X века Товма Арпуни, такой метод применялся в разметке церкви Креста на острове Ахтамар, где царь Гагик I "вместе со множеством мастеров, взяв в руки шнур строителей, протянул (его) и все вместе дружно начертили и наметили... места будущих сооружений". Следы разметочных кольев сохранились на фундаменте Тьмутараканской церкви XI века.

В эпоху Возрождения большинство мастеров владело техникой ортогональных графических изображений. Однако зодчий еще не оторвался от строительной площадки, и ему проще было объяснить словами какую-нибудь деталь, определить необходимое расстояние, измерить высоту и т. д. "Он создавал свое архитектурное произведение подобно скульптору, - пишет советский исследователь А. Тиц, - он созидал архитектурную форму в материале, а не в линиях на бумаге. Чертеж служил ему в основном для проверки идей в натуре, для фиксации и уточнения отдельных деталей и только иногда для передачи информации-другим".

До сих пор остаются нерешенными некоторые загадки связанные с проблемой чертежа в Древней Руси. Как, например, задавали высотные размеры сооружения и при этом достигали его изумительной стройности и пропорциональности? Известно, что древнерусские зодчие обходились без масштабных чертежей, разрезов и перспективных изображений. В привычном нам понимании чертеж, выполненный в ортогональных проекциях и определенном масштабе, появился в России в эпоху петровских преобразований. Это было время реорганизации строительного дела, установления новых архитектурных традиций.

Однако в летописях встречаются косвенные данные, из которых можно судить, что начальные формы строительного черчения были известны и в допетровские времена. В 1472 году, когда в Москве решено было построить Успенский собор по образцу известного владимирского Успенского собора, во Владимир были посланы мастера для осмотра и "снятия меры".

В наши дни на строительной площадке можно наблюдать разбивку контура здания тем самым методом, который применялся при строительстве египетских пирамид, античных храмов, соборов Византии, дворцов Возрождения, церквей Древней Руси. Все те же колышки с натянутыми веревками, как тысячи лет назад. Только если в глубокой древности зодчий, вычерчивая контуры сооружения на земле, продолжал творческий процесс, то современный строитель с максимальной точностью переносит на участок окончательный результат творческой работы, зафиксированный на чертежном листе.

Древнейшие помощники строителя - циркуль, линейка, ластик. Циркуль был известен в Вавилоне и Ассирии, железный циркуль был найден на территории Франции в галльском кургане I века, а бронзовый - в раскопках Помпеи. На фасаде одного из старейших храмов Грузии Светицховели изображена рука строителя на фоне циркуля. Стальной циркульный резец был найден при раскопках в Новгороде.

Древние строители самым тщательным образом намечали углы участков и все линии сторон постройки. Для определения углов пользовались угломером, который делали из прямых линеек, соединенных в один треугольник со сторонами в три, четыре, пять локтей. Полагают, что древнегреческие геометры, производившие геометрические построения на подносе с песком, пользовались циркулем без шарнирного соединения ножек, что не позволяло фиксировать его раствор. Средневековый строитель Ганс Шмуттермайер, издавший в 1459 году книгу о башнях, считает веревку, угломер, угольник, циркуль и линейку важными факторами искусства строителей.

Сегодня существует множество разновидностей этого инструмента - для вычерчивания окружностей и их дуг, измерения длины отрезков и перенесения размеров, а также изменения масштабов снимаемых размеров. Однако современный циркуль почти ничем не отличается от циркуля, которым пользовался Евклид.

Линейкой пользовались строители пирамид, а свойство каучука стирать написанное и начерченное открыл Магеллан, но в то время этому не придали значения, и вторично "открыл" его английский химик Дж. Пристли, попробовав стереть куском заморской "жвачки" карандашную черту.

Представляет интерес еще одна сторона строительства, связанная с определением размеров сооружений. Вот два далеких друг от друга примера.

Описывая один из храмов VI века до нашей эры, Геродот приводит его размеры: "Что касается размеров покоя, то длина его снаружи двадцать один локоть, ширина четырнадцать, а высота восемь локтей. Таковы размеры этого монолитного покоя снаружи, а изнутри длина восемнадцать локтей и двадцать пальцев, ширина двенадцать, а высота пять локтей".

В октябре 1701 года тобольский воевода М. Я. Черкасский доложил в Сибирский приказ о готовности приказной палаты. В своей "отписке" он привел округленные размеры здания. Длина его составляла 22 сажени, ширина и высота 8 и 7 сажен. Внутреннее протяжение пяти апартаментов равнялось 17 саженям, и 5 сажен приходилось на шесть массивных стен, по 2,5 аршина толщиной каждая. Советский историк строительства С. Копылова приводит уточненные размеры этого сооружения из "перечневого списка городового строения" Тобольска за 1703 год. Здесь они указаны с точностью до полувершка. "В остроге приказная каменная палата длиною на 22 саженях с полусаженью 2 вершка с полувершком, поперег 8 сажен с аршином 4 вершка", что в переводе на современные метрические меры составит соответственно 48,71 метра и 18,18 метра.

На протяжении веков почти в каждой стране возникали и существовали самостоятельно единицы измерения. Их просто-напросто назначал очередной фараон, король или князь, который неожиданно объявлял, что отныне его подданные должны измерять длину по размеру его руки или ноги. Проблема измерения длины была внутренним делом государств.

Так называемая имперская система мер хранит много любопытных сведений о произвольно выбранных единицах измерения. Например, дюйм - это Длина трех ячменных зернышек, уложенных концами друг к другу; ярд - расстояние от носа короля Генри I до кончиков пальцев его царственной длани; миля - расстояние, которое проходит римский легион, делая тысячу двойных шагов.

Тысячи лет строили люди жилые дома и соборы, мосты и дороги, дворцы и хижины, используя меры, происходящие от частей человеческого тела: фут (стопа), пядь, локоть и т. д. Можно представить, что "всякие расчеты при применении системы футов и дюймов крайне сложны и трудоемки", - заметил Ле Корбюзье.

Единицы измерения были разными. Особенно наглядно это можно проследить на такой широко распространенной единице измерения, как локоть. Египетский локоть равен 45 сантиметрам, греческий - 46,3, римский - 44,4 сантиметра. При возведении значительных культовых сооружений в Древнем Египте применялся более крупный царский локоть, равный 52,5 сантиметра, о котором еще Геродот писал, что "царский локоть больше обыкновенного на три пальца". В Марокко применялся локоть, равный 51,7 сантиметра и иногда 53,3, в Тунисе - 47,3, в Калькутте - 44,7, в Шри Ланке - 47 сантиметрам. В арабских странах применяется так называемый локоть Омара, равный 64 сантиметрам. В античные времена широко применялся египетский локоть: в локте - один фут и две пальмы; в футе - четыре пальмы; в пальме - четыре дюйма.

Римская пальма равнялась одной четверти фута (7,4 см) и именовалась "пальма-минор", другая, так называемая пальма-мажор, равнялась трем четвертям фута. Эти единицы измерения в разных городах имели различные значения: в Карраре основной единицей измерения был фут, равный 24,36 сантиметра, в Генуе - 24,7, в Неаполе - 26,3, в Риме - 22,3 сантиметра и т. д. Вот еще несколько древних и средневековых мер: канна мальтийская - 2,1 метра, неаполитанская - 2,646, римская - 2,234, сицилийская - 2,065 метра; оргия (сажень) - 1,85 метра; шибр (пядь) - 0,225 метра.

Если мы заглянем в русский справочник для строителя (1910 г.), то увидим удивительную картину. В нем около сотни различных футов, более сорока различных миль, сто двадцать всякого рода фунтов и т. д. Имелись, например, фунты: большой, малый, старый, новый, обыкновенный, казенный, монетный, торговый, городской, горный, нюрнбергский, артиллерийский, медицинский, аптекарский. Футы были: рабочий, десятичный, двудесятичный, землемерный, геометрический, математический.

Еще и сегодня в некоторых странах существует сложная и непривычная система единиц измерения. Сложная и непривычная для нас, давно привыкших к метрической системе мер. В США существуют три разные мили. Миля состоит из восьми форлонгов, 80 чейнов, 320 родсов, 880 фатомов, 1760 ярдов и 5280 футов, а фут делится на 12 дюймов. Измерения производятся при помощи такой единицы длины, как хенд или корд (мера дров), аптекарских драхм и скрупулов, пеков для сыпучих тел, гранов и каратов, фиркинов и хогсхедов, как мер жидкостей. В американской системе мер и весов насчитывается примерно 80 единиц измерения. В наше время США и 'Канада готовятся перейти на метрическую систему мер и весов.

Декрет о введении метрической системы мер был принят 7 апреля 1795 года во Франции. За единицу длины - метр (от греческого "мера") - была принята десятимиллионная часть одной четверти длины парижского меридиана. В 1875 году 17 стран, в том числе Россия, подписали Метрическую конвенцию для обеспечения международного единства и усовершенствования метрической системы. Специальным законом от 4 июня 1899 года метрическая система мер была допущена к применению в России, хотя в необязательном порядке. Проект был разработан Д. И. Менделеевым. Декретом СНК РСФСР от 14 сентября 1918 года метрическая система мер объявлена обязательной, а постановлением СНК СССР от 21 июля 1925 года - обязательной для всей страны.

В 1965 году начала переход на новую систему сама Великобритания, как писали газеты, "основной бастион имперской системы мер и весов". В 1972 году Метрическую конвенцию подписало 41 государство.

Длина здания 64 метра, ширина 12, высота этажа 3,3 метра... Эти обычные единицы измерения понятны и необходимы каждому проектировщику и строителю. Для нас это привычно, для французов тоже. Вероятно, скоро станет привычно во всех странах, и тогда впервые в истории строители заговорят на одном техническом языке.

Ускорение темпов научно-технического прогресса неразрывно связано с системным изучением и проектированием сложных объектов. Среди инженеров и архитекторов все больше распространяются термины "машинное проектирование", "автоматизированное проектирование", "проектирование в автоматизированных системах". При этом имеют в виду создание проектов с помощью машин, и прежде всего электронно-вычислительных - ЭВМ.

В автоматизированной системе проектировщики пользуются не традиционной чертежной доской, а операторским пультом ЭВМ и. планшетом координатографа, на котором специальный автомат с ювелирной точностью изготавливает заданный чертеж. Разработан электронный экран со "световым пером", при помощи которого архитектор или инженер-конструктор делает эскизы, тем самым сообщая машине задание, а получает ответную информацию также в графической, легкообозримой форме.