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.

Шпиль в архитектуре
Фигурные шпили украшают кокошники фасада загородного дома. Фотография из портфолио Domoff Group

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.

Каркасный шпиль
Схема сборки каркасного шпиля

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.
Шпили из камня
Каменные шпили украшают купол-блюдце (слева) и купол бельведера (справа). Фотография из портфолио Domoff Group

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.

Разновидности шпилей
Разновидности шпилей на крышу дома

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.
Небоскребы со шпилем
Сравнение высот американских небоскребов со шпилем

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.

Установка шпиля на купол
Гармоничная установка шпиля на широкий купол. Фотография из портфолио Domoff Group

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.