Что такое шпиль в архитектуре
Шпиль на крышу дома – остроконечное, вертикально ориентированное навершие на основе вытянутой пирамиды или конуса, по подобию пики или копья, а в общем случае – высокое заостренное завершение здания. Главный признак, который позволяет отличать этот архитектурный элемент от визуально схожей шатровой конструкции, – отношение высоты к диаметру основания. У шпиля результат деления достигает 10-кратных значений. Однако часто грань всё же остается размытой.
Международный Совет по высотным зданиям и городской среде включает заостренные вершины в конструктивную высоту для определения лидеров зданий по этому параметру. При этом мачты, антенны и флагштоки исключают из подсчета. Не все специалисты одобряют такое разделение, потому что не всегда можно четко отделить одно от другого.
Назначение и устройство шпиля
Архитектурный элемент, заметный издалека, обычно выполняет несколько функций. Во многом это зависит от размеров конструкции:
- Изделия небольшого размера (до 2-3 м) предназначены для украшения крыш и являются стилистически неотъемлемой частью общего декора.
- В храмовом строительстве иглы, конические и пирамидальные навершия – материальное выражение стремления души к Богу и символ обмена благодатью с Господом. Увенчивать шпилями соборы, колокольни и средокрестия – традиция со времен готики. Для колоколен элемент обычно изготавливали из камня, а над средокрестием возводили облегченную каркасную конструкцию.
- Шпиль незаменим для набора нужных метров при проектировании небоскребов и высотных зданий, архитекторы которых хотят поставить очередной рекорд и войти в историю. Например, так соревновались Уильям Ван Ален и Гарольд Северанс.
| Имя архитектора | Название небоскреба | Год постройки | Местоположение | Стиль | Общая высота здания | Как протекала борьба за первенство |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Гарольд Крейг Северанс | Трамп-билдинг | 1930 | Нью-Йорк, Уолл Стрит, 40 | Неоготика | 282,55 м. | Ориентируясь на озвученную высоту Крайслер-билдинга, Гарольд распорядился установить флагшток высотой ≈ 15 м. Благодаря этому здание Трампа получалось немного выше конкурента. |
| Уильям Ван Ален | Крайслер-билдинг | 1930 | Нью-Йорк, восточная часть Манхэттена. | Ар-деко | 320 м. Небоскреб был первым по высоте 11 месяцев со дня открытия. | Публично озвученная высота составляла 281,84 м. Но это была не окончательная сборка. Ван Аллен спроектировал установку стального шпиля, который собирали в обстановке секретности под изящным прорезным куполом в стиле ар-деко. |
- Изнутри пространство шпиля может быть оборудовано под служебные помещения, а также вмещать станции специального назначения и инженерные конструкции: систему обслуживания фасада, системы связи и навигации; осветители, трансляторы, антенны и громкоговорители.
В самом простом случае шпиль представляет собой полую и достаточно тяжелую деталь вытянутой конической или пирамидальной формы. Место установки и масса изделия должны быть сбалансированы таким образом, чтобы, с одной стороны, элемент выдержал ветровую нагрузку, включая внезапные порывы и даже смерч, а с другой – не упал под собственным весом.
Основа сложной конфигурации – несущий каркас из поясов, диафрагм, решеток, которые в совокупности обеспечивают пространственную жесткость. Силовыми элементами могут быть трубы, похожие на колонны, диаметром ≈ 1 м, как это реализовано в башне Лахта Центра.
Разновидности шпилей
Шпили на крышу дома различаются наличием и порядком декоративных элементов, а также материалом изготовления. Для украшения используют:
- Шары (кугели) и их последовательность;
- Флаги и флагштоки (стойки для полотнища);
- Флюгеры – вращающиеся на ветру флажки на пиках или копьях, по которым определяют его направление.
Дополнительное оформление может включать резьбу, роспись, скульптуру, а также нанесение эмблем, гербов и монограмм. Иногда поверхность элемента покрывают позолотой, чтобы он блестел на солнце и был виден издалека.
Граненое навершие, похожее на шатер, в готическом зодчестве называют фиалом. Он всегда идет в паре с башенкой-пинаклем. Вершину украшают крестоцветом, а ребра – краббами (причудливо изогнутыми бутонами и листьями, визуально расползающимися по поверхности).
Что касается сложных высотных наверший, то их проектируют индивидуально на основе действующих строительных норм. По форме основания очень условно можно выделить следующие конструктивные типы:
- Круг, переходящий в конус или цилиндр (Бурдж-Халифа);
- Многогранник, переходящий в многогранную пирамиду. Так, у пирамидального шпиля Лахта Центра количество граней равно 5, ширина каждой у основания – 16 м.
Современное применение
Высота современных остроконечных наверший исчисляется десятками метров, а масса – тысячами тонн, что является результатом развития технологий. Потребности нового времени, возникшие из-за плотного заселения мегаполисов, привели к возникновению такого формата застройки, как небоскребы (супертоллы, от англ. tall – высокий). В свою очередь, это спровоцировало борьбу за место лидера, у кого длиннее шпиль и выше здание, и такое негласное состязание уже не остановить. Следующая таблица наглядно демонстрирует соотношение высот и эволюцию шпилей в архитектуре.
| Название объекта | Год завершения строительства | Стиль | Общая высота здания (вместе со шпилем), м | Высота шпиля, м | Материал изготовления |
|---|---|---|---|---|---|
Страсбургский собор
| 1439 | Соединение романского и готического стилей | 142 (Северная башня) | 42 | Ажурная, визуально легкая конструкция из песчаника. |
| Руанский собор | 1506 | Готика | 151 | 82 | Дерево, покрытое оловянными пластинами, сгорело от удара молнии в 1822 г. В сер. XIX в. установили металлический элемент массой 1200 т. |
| Меншикова башня (Москва) | 1707 | Петровское барокко | 84 | 30 | Деревянные перекрытия сгорели от удара молнии в 1723 г. и уже не были отреставрированы в первоначальном виде. |
| Петропавловский собор (Санкт-Петербург) | 1733 | Петровское барокко | 122,5 | 40 | Листы золоченой меди |
| Эмпайр Стейт Билдинг | 1931 | Ар-деко | 443,2 | 62,2 | Бетон, алюминий, сталь |
| Бурдж-Халифа | 2010 | Исламская архитектура | 828,9 | 185 | Металлический каркас |
| Абрадж аль-Бейт | 2012 | Исламская архитектура | 601 (Королевская башня) | 83 | Полумесяц покрыт золотой мозаикой. Служебные помещения внутри не имеют каркаса. Здесь находится молельная комната, а также 160 громкоговорителей для призыва к молитве всего населения Мекки. Установлена уникальная система подсветки (44 прожектора, 21 000 ламп, 2 200 000 светодиодов). |
| Фридом Тауэр (Башня Свободы, Всемирный Торговый Центр 1) | 2014 | Хай-тек | 541,3 | 124,3 | Железобетон, сталь. |
| Лахта Центр | 2021 | Хай-тек | 462 | ≈ 118 (117,75) | Силовые металлоконструкции, железобетон, ажурная сетка из металла с шагом крепления в 4,2 м для снижения обледенения и увеличения продуваемости. |
Таким образом, в современной архитектуре шпилевыми навершиями со сложной каркасной конструкцией украшают храмовые и религиозные сооружения, небоскребы, торговые и общественно-деловые центры, статусные здания.
В частном строительстве шпили элегантно завершают экстерьер резиденций и загородных домов. Владельцы недвижимости всё чаще водружают этот элемент не только над главным корпусом усадьбы, но и над вспомогательными постройками – беседками, служебными домиками, крышей бельведера.
Нормативные документы на установку шпиля на крышу дома
| Название документа | Что регламентирует |
|---|---|
| СП 118.13330.2012 Общественные здания и сооружения | Включает шпиль в общую высоту здания (п. 3.5). Требования к общественным зданиям и помещениям. |
| СП 70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции | Распространяется на здания и сооружения во всех отраслях. |
| ГОСТ 23342-2012 Изделия архитектурно-строительные из природного камня | Устанавливает требования к горным породам и изделиям, которые применяют для создания системы фасадного декора. |
Материалы
Для создания шпилей не используют легкие и горючие материалы даже после обработки антипиренами. Геометрия элемента может притянуть разряд молнии, с энергией которой не справится ни один защитный состав. Поэтому под запретом оказываются все виды пластиков и полимеров, а также дерево.
| Название материала | Преимущества | Недостатки |
|---|---|---|
| Металлоконструкция | Обычно изготавливают полыми, поэтому элемент из металла легче аналога из камня. Высокая художественная выразительность, возможность изготовления ковки на заказ по сложным эскизам. Высокие показатели прочности и износостойкости. | Необходимо заземление и периодическое обновление антикоррозионного покрытия. |
| Железобетон | Огнеупорность, прочность, надежность, экономическая целесообразность при возведении больших объектов. | Применяют в высотном строительстве для придания устойчивости шпилевой конструкции на основе металлокаркаса, то есть не используют для создания малых надомных элементов. |
| Натуральный камень | Исключительная прочность и устойчивость к атмосферным, биологическим факторам, ветровой и снеговой нагрузке. Срок службы – несколько поколений. Спокойный, приятный глазу натуральный рисунок. | Сложность установки в одиночку, большой вес. Высокая стоимость изделий из материала премиум-класса. |
Каменный шпиль на крышу дома
Шпили из камня подходят для украшения загородных домов и построек в стиле классицизма и неоклассицизма, ар-деко и барокко. Стержневой, похожий на иглу или пику элемент органично смотрится с куполом любой формы – от сферической до современной зонтичной, – а также с фасадным кокошником. Для визуальной гармонии к остроконечному навершию переходят через барабан или вспомогательную башенку малых размеров.
Обычно установку шпилей из камня заранее включают в систему фасадного декора, чтобы типы горных пород сочетались друг с другом контрастом и текстурой. Гранит, мрамор, песчаник, мраморизованный известняк – популярные виды натурального камня, с помощью которых можно обыграть множество уникальных решений экстерьерной отделки. Специалисты Domoff Group возьмут на себя всю рутину по разработке проекта, изготовлению деталей и их монтажу, а выбор архитектурных элементов и фасадного декора приятно удивит.
