Архитектура В. Г. Шухова - немецкие исследования

В истории архитектурной науки немного найдется исследовательских проектов, которые не только восстанавливают забытое имя, но и меняют само представление о целой эпохе в истории строительства. Именно такими стали проекты немецких исследователей Наследия Великого Русского Зодчего Владимира Григорьевича Шухова.

«В.Г. Шухов 1853–1939. Искусство конструкции» - лучшая книга о Наследии Шухова, вышедшая под контролем гения хай-тек архитектуры Фрая Отто. Информация этой книги по главным Шедеврам Шухова - качественная по изложению ключевого контента.

За 36 лет, прошедших с первого немецкого издания этой книги, не появилось значимых источников, обоснованно существенно изменяющих историческую и инженерно-архитектурную фактологию этой книги по главным дайгрид сооружениям Владимира Григорьевича Шухова. Причина в высоком уровне исследований перед изданием этой книги и в компетентном  контроле статей сборника. Невысокое качество контента последующих книг объясняется утратами архивных материалов и короткими сроками подготовки большинства новых изданий по Наследию Шухова.

Выходные данные первого немецкого оригинального издания:
"Vladimir Suchov 1853–1939. Die Kunst der sparsamen Konstruktion." – 
R.Graefe, M.Gappoev, O.Pertschi,
Stuttgart: Deutsche Verlags-Anstalt, 1990. – 192 S. – ISBN 3-421-02984-9 (10: 3421029849, 13: 9783421029843).

Русское переводное издание этой книги: "В.Г.Шухов 1853-1939. Искусство конструкции", сборник статей под ред. Р.Грефе, М.Гаппоева, О.Перчи; пер. с нем. Л.М.Глотова. – М.: Мир, 1994. – 192 с., ил..

Научным руководителем и главным организатором этого исследования наследия В.Г.Шухова выступил великий немецкий архитектор и инженер Фрай Отто (Frei Otto, 1925–2015) – один из пионеров лёгких мембранных и сетчатых конструкций, лауреат Притцкеровской премии 2015 года.

Фрай Отто, завершив в 1972 году создание тентовой сетчатой кровли Олимпийского стадиона в Мюнхене, столкнулся с информацией о том, что аналогичные пространственные системы – сетчатые и мембранные своды, а также гиперболоидные сетчатые башни – разработал ещё в конце XIX века русский инженер Владимир Шухов. Это побудило Отто инициировать документирование сохранившихся конструкций и сооружений В.Г.Шухова, а также изучение его архивов.

Для сбора материалов Отто привлёк искусствоведа Райнера Грефе (Rainer Graefe), сотрудника своего института (Institut fuer Leichte Flaechentragwerke, IL, Штутгарт). Впоследствии Грефе стал не только составителем, но и ведущим редактором будущего сборника.

Фрай Отто обеспечил финансирование исследований Наследия Владимира Шухова, включая многомесячную экспедицию в СССР. Он также поддерживал научные контакты с советскими академическими учреждениями. В русском издании участие Фрая Отто упоминается на с. 6 (в предисловии), а также на с. 189–190 в списке благодарностей, однако сам Отто старался не выявлять публично свою роль в проекте.

В конце 1980-х годов, при немецком финансирования и содействии Академии наук СССР, Государственного музея архитектуры им. А.В.Щусева, МИСИ и других вузов, группа Райнера Грефе на протяжении более двух лет изучала в СССР сохранившиеся к тому времени постройки и конструкции Шухова (дайгрид-башни, перекрытия, здания, цеха, мосты и другие объекты) и документы в центральных и региональных архивах. В экспедиции участвовали как немецкие специалисты, так и советские учёные, инженеры, архитекторы, историки и искусствоведы. Часть из них позднее вошли в авторский коллектив книги, написав отдельные статьи сборника.

Книга представляет собой альбом-монографию, сочетающий инженерный и архитектурный анализ, инженерно-строительную документацию и богатый иллюстративный материал (чертежи, фотографии, схемы). В ней впервые были подробно описаны и проанализированы специалистами как хорошо известные шуховские гиперболоиды и сооружения, так и малоизученные конструкции-оболочки.

Несмотря на то, что в постсоветское время было выпущено несколько книг о Шухове, именно это издание остаётся наиболее фундаментальным междисциплинарным исследованием, которое, к тому же, зафиксировало состояние многих построек до их утраты или реконструкции в 1990–2000-х годах.

Только две новые книги были результатами таких же многолетних исследований и охватывали широкий пласт наследия Шухова - это двухтомный сборник под реакцией Райнера Грефе и инженерная книга по исследованию прочности гиперболоидных дайгрид башен от Маттиаса Бека:
"Einfach leicht: Vladimir G. Suchov 1853–1939. Bauten aus Netzen und Gittern", R.Graefe (Hrsg.), in 2 Bdn. – Aachen : Geymueller, 2021. – 1008 S. – ISBN 978-3-943164-55-8.
"Hyperbolische Stabwerke: Suchovs Gittertuerme als Wegweiser in den modernen Leichtbau", M.Beckh – Muenchen: Edition Detail, 2012. – 150 S. – ISBN 978-3-920034-69-0.

Но эти две книги не лишены фактологических ошибок, которые связаны с использованием сомнительной инфомации, не подкрепленной достоверными источниками.

Лишь один факт из первого немецкого издания сборника Грефе 1990 года был достоверно опровергнут во втором его двухтомном издании - это дата постройки первой реальной гиперболоидной дайгрид башни Шухова. В издании 1990 года указывалось, что первая опытная башня Шухова была построена в 1894 на заводе в Симоновой слободе на основе нечеткой фотографии. Но в архивах были найдены чертежи башни 1894 года в Симоновой слободе, по которым видно, что она имела каркасную недиагональную конструкцию, которая при фотосъёмке с большого расстояния (как на фото в книге 1990 года) была отдалённо похожа на гиперболоидную башню. То есть документально доказали, что башня Шухова с Нижегородской выставки 1896 года, сейчас стоящая в усадьбе Полибино у Куликова поля, является первой гиперболоидной дайгрид башней, построенной на планете.

В открытом доступе имеются оцифрованные копии русского перевода немецкой книги 1990 года  - поисковый запрос: «PDF» «Шухов» «искусство». Однако качество полиграфии русского издания недостаточно высокое, поэтому сканы страниц несовершенны. Если требуются высококачественные  изображения, то рекомендуется обращаться к оригинальному немецкому изданию – оно отличается более чёткими иллюстрациями и точной вёрсткой.

Новых переизданий книги 1990 года о наследии В.Г.Шухова, созданной под руководством Фрая Отто, с 1995 года в оригинальном виде пока не было. Двухтомник Райнера Грефе,  созданный на основе книги 1990 года и являющийся неудачной попыткой сделать более фундаментальное издание, получился громоздким (более 1000 страниц) расширением издания 1990 года (192 страницы) с обилием графоманских искусствоведческих текстов, сомнительных источников, студенческих 3d моделей и статей неавторитетных авторов. Поэтому книга 1990 года, созданная под руководством великого Фрая Отто, остаётся на сегодняшний день лучшим изданием о творчестве  гениального инженера и архитектора Владимира Григорьевича Шухова, и единственным, где приведены полные тексты трёх его патентов на несущие сетчатые оболочки.

В 2010 году начался следующий проект Немецкого исследовательского сообщества (DFG) «Konstruktionswissen der fruehen Moderne: V.G. Shuchovs Strategien des sparsamen Eisenbaus» («Конструктивное знание раннего модерна: стратегии экономичного стального строительства В.Г.Шухова»). Реализованный в 2010–2014 годах, он на основе новых полевых исследований сохранившихся сооружений Шухова проанализировал архитектурные формы и их прочностные характеристики. Это стало актуально в 21 веке из-за широкого использования архитектурных форм и конструкционных схем, зафиксированных в трёх архитектурных патентах Великого Русского Зодчего. Немецкие фирмы теперь продают такие сетчатые перекрытия по всему миру, и в Россию, для атриумов и перекрытий торговых центров и общественных зданий. Знание прочностные пределов сетчатых оболочек можно получить с помощью дорогостоищих натурных испытаний до разрушения конструкций или путем изучения Шедевров Шухова, простоявших около 100 лет и нередко испытывавших запредельных нагрузки.

Актуальность дайгрид конструкций Шухова в 21 веке неуклонно возрастает - уже их количество в развитых странах превысило две сотни и ежегодно их число увеличивается минимум на десяток. Это Великое изобретение В.Г.Шухова подтверждено тремя его патентами 19 века и ближайшие несколько сотен лет будет продолжать использоваться в архитектуре и строительстве. Поэтому требовался проект, способный охватить всё многообразие шуховских конструкций — от гиперболоидных башен и ажурных перекрытий до нефтяных резервуаров и морских маяков. Таким проектом и стало DFG-исследование 2010–2014 годов.


Проект был организован как международное D-A-CH (Германия–Австрия–Швейцария) сотрудничество при поддержке трех национальных научных и инженерных фондов — DFG (Германия), SNF (Швейцария) и FWF (Австрия).

Руководство проектом осуществляли четыре ключевые институции:

1. Университет Инсбрука (Австрия) — Институт истории строительства и охраны памятников под руководством проф. Райнера Грефе .
2. ETH Цюрих (Швейцария) — Институт исторических строительных исследований и охраны памятников под руководством проф. Уты Хаслер .
3. Мюнхенский технический университет (TUM, Германия) — Институт строительного проектирования (проф. Райнер Бартель) и Институт истории строительства, строительной археологии и охраны памятников (проф. Манфред Шуллер) .
4. Московский государственный строительный университет (МГСУ) — участие проф. Мурата Гаппоева.

В проекте участвовали в качестве ведущих специалистов:
· Райнер Грефе (Universit;t Innsbruck) — эмеритированный профессор, основатель Архива архитектуры при Инсбрукском университете, один из главных популяризаторов наследия Шухова на Западе.
· Ута Хаслер и Армин Грюн (ETH Z;rich) — профессора Института охраны памятников и строительных исследований.
· Райнер Бартель (TU M;nchen) — профессор Института строительного проектирования.
· Манфред Шуллер (TU M;nchen) — профессор Института истории строительства, строительной археологии и охраны памятников.
· Маттиас Бек (Matthias Beckh) — научный сотрудник, автор диссертации по гиперболоидным башням Шухова, выполненной в рамках проекта.

Другие участники (по данным отчетов TUM, ETH 2010–2012):
 · Эрика Графе (Erika Graefe) — Университет Инсбрука, полевые исследования
 · Армин Грюн (Armin Gr;n) — ETH Цюрих, специалист по фотограмметрии
 · М. Майер (M. Mayer) — научный сотрудник TUM
 · А. Махт (A. Macht) — аспирант, архивист
 · К. Фогель (K. Vogel) — документалист, фотофиксация объектов
 · Клаудия Вальтер (Claudia Walter) — координатор проекта в ETH Цюрих
 · Ханс-Йорг Грюн (Hans-J;rg Gr;n) — администратор проекта в TUM

Российские участники проекта:
· Мурат Гаппоев — профессор МГСУ, ключевой российский партнер.
· Сергей Желтов — академик РАН, совместно с профессором Армином Грюном провел работы по фотограмметрической фиксации Шуховских башен с помощью БПЛА.
· Андрей Леонов — доктор наук, провел лазерное сканирование Шуховской телебашни, создал 3D-модель её геометрии.
· Надежда Осипова — кандидат наук, ученый секретарь Архива РАН.
· Екатерина Ножова — кандидат наук, ETH Zurich, автор диссертации, посвященной истории строительства Шаболовской башни.
· Андрей Кутный — доктор наук, соавтор публикаций и участник полевых исследований.
· Андрей Найденов — кандидат наук, участник полевых исследований башен Шухова.
· Владимир Шухов — президент Фонда «Шуховская башня», потомок Владимира Григорьевича Шухова.
· Елена Шухова - историк архитектуры, потомок Владимира Григорьевича Шухова.



Проект ставил перед собой амбициозную задачу: не просто описать инженерное наследие Шухова, но вписать его в широкий контекст истории строительства и индустриализации. Ключевые вопросы включали:

· Насколько самостоятельны были российские разработки в области строительной техники времен Шухова и насколько они были связаны с мировыми тенденциями?
· Каковы теоретические, экспериментальные и практические основы его инноваций?
· Какие документы и конструкции сохранились до наших дней и в каком состоянии?
· Какова история изменений его построек?
· Как выглядел полный процесс создания — от замысла и расчета до выбора материалов, изготовления и монтажа?
· Как описать взаимосвязь между формой, конструкцией и несущей способностью?
· Какие методы расчета применял Шухов и как они соотносятся с современными подходами?

Центральное место в исследованиях заняли гиперболоидные башни и сетчатые оболочки (diagrid gridshells).


Проект опирался на три взаимосвязанных направления :

1. Архивные исследования — работа с документами в российских и европейских архивах.
2. Натурные обследования (Bauforschung) — непосредственное изучение сохранившихся конструкций Шухова в России, включая обмеры и детальные исследования технологии строительства.
3. Инженерно-исторический анализ — реконструкция методов расчета и проектирования, включая современные методы анализа.

Именно сочетание архивных находок с полевыми исследованиями позволило команде по-новому взглянуть на причины обрушений шуховских башен. До этого момента многие аварии списывались на «некачественный металл» или «ошибки монтажа». Однако новые данные, в том числе обнаруженные в архивах чертежи и акты, а также детальные обследования сохранившихся конструкций, позволили выявить более сложную картину взаимодействия формы, нагрузок и технологии строительства.


В рамках проекта были проведены масштабные натурные исследования сохранившихся построек Шухова в России.

Одним из ключевых объектов стали сетчатые оболочки (diagrid) для металлургического завода в Выксе — уникальные конструкции, предвосхитившие современные легкие покрытия. Исследования включали обмеры, фотофиксацию и анализ состояния конструкций. Эти работы проводились совместно с российскими коллегами из МГСУ под руководством Мурата Гаппоева.


Особое внимание было уделено НиГРЭС-башне на Оке — 130-метровой гиперболоидной опоре ЛЭП, построенной в 1927–1929 годах. К началу проекта башня находилась в критическом состоянии: после незаконной разборки части стержней на металлолом в 2005 году конструкция была близка к обрушению. Экспедиция проекта DFG:

· Провела детальные обмеры и оценку состояния сохранившейся конструкции.
· Проанализировала причины деформаций и способы их устранения.
· Разработала рекомендации по противоаварийным работам, которые были успешно реализованы.

В рамках полевых исследований также обследовались другие сохранившиеся башни Шухова — водонапорные, маяки и опоры ЛЭП, разбросанные по территории России .


Профессор Маттиас Бек подготовил в рамках проекта диссертацию, в которой впервые систематически проанализировал гиперболоидные башни Шухова с точки зрения их устойчивости и несущей способности, исследуя взаимосвязь формы, конструкции и несущего поведения. Ключевые выводы его работы:
· Шухов уже в начале XX века применял параметрический подход к проектированию, определяя геометрию башен всего несколькими параметрами.
· Анализ с использованием современных методов подтверждает выдающуюся эффективность шуховских конструкций.
· Башни Шухова являются предшественниками современных легких конструкций .


Профессоры Грефе и Хаслер сосредоточились на архивных исследованиях и историческом контексте. Ими были проанализированы:
· Проектные чертежи и расчеты Шухова, хранящиеся в российских архивах.
· Документы о строительстве и эксплуатации башен.
· Акты об авариях и их расследованиях.

На основе этих материалов впервые были детально реконструированы два случая обрушения конструкций Шухова в процессе строительства, что позволило выделить конструктивные причины аварий.


Профессоры Бартель и Шуллер отвечали за натурные исследования и документацию сохранившихся построек. Их работа включала:
· Обмеры и фотограмметрию конструкций.
· Исследование технологии изготовления и монтажа элементов.
· Анализ деформаций и повреждений.
· Разработку концепций сохранения.

Ключевые научные мероприятия по итогам проекта:
1. 49-я конференция Koldewey-Gesellschaft f;r Ausgrabungswissenschaft und Bauforschung (2016) — на этой конференции участники проекта представили доклады о результатах исследований Шухова .
2. Международные конференции по легким конструкциям в Штутгарте и Мюнхене, где Маттиас Бек и Райнер Бартель презентовали результаты анализа гиперболоидных башен.
3. Российско-немецкие семинары в МГСУ (Москва) с участием Мурата Гаппоева, посвященные сохранению наследия Шухова.
4. Итоговая презентация проекта перед DFG, SNF и FWF (2014) с полным отчетом о результатах.

Общий бюджет проекта (оценка):
· Базовое финансирование DFG/SNSF/FWF (4 года ; ~220.000 €/год) = ~880.000 €
· Дополнительные расходы на экспедиции и полевые работы = 220.000 €
· Итого: примерно 1.100.000 €

Проект DFG «Конструктивное знание раннего модерна» стал поворотным моментом в изучении инженерного наследия . Он показал, что даже спустя десятилетия забвения, при системном подходе и междисциплинарной кооперации, можно не только восстановить утраченное знание, но и извлечь из него уроки для современной строительной практики. Вопросы, поставленные Грефе, Хаслер и их коллегами, остаются актуальными и сегодня: как сочетать экономичность и надежность? Как учиться у мастеров прошлого, не впадая в эпигонство? И как сохранить уникальные инженерные памятники для будущих поколений?


Публикации по результатам проекта:
1. Beckh M. Hyperbolische Stabwerke. Die Gittert;rme von Vladimir G. ;uchov – Vorl;ufer des modernen Leichtbaus. — M;nchen : Detail Verlag, 2012. — 247 S. — ISBN 978-3-7828-1557-6.
2. Beckh M. Hyperbolic Structures: Shukhov‘s Lattice Towers – Forerunners of Modern Lightweight Construction. — Chichester, West Sussex : Wiley Blackwell, 2014. — 278 p. — ISBN 978-1-118-81260-2.
3. Barthel R., Beckh M., Kutnyi A., Schuller M. Ein Meilenstein im Schalenbau – ;uchovs Halle f;r das Blechwalzwerk in Vyksa // Mayer J. (Hg.) Forschen, Lehren und Erhalten – Festschrift f;r Rainer Graefe. — Innsbruck : Innsbruck University Press, 2009. — S. 105–122.
4. Beckh M. Von der Rippe zum Netz – die Entwicklung der Schalentragwerke aus Eisen und Stahl // Nerdinger W. u.a. (Hg.) Wendepunkte im Bauen. — M;nchen : Detail Verlag, 2010. — S. 38–45.
5. Beckh M., B;ttges M., M;ller E., Novacki Z. Tragkonstruktionen // Sedlbauer K., Schunck E., Barthel R., K;nzel H. (Hg.) Flachdach Atlas – Werkstoffe, Konstruktionen, Nutzungen. — M;nchen : Detail Verlag, 2010. — S. 23–47.
6. Beckh M., Barthel R. The first doubly curved gridshell structure – Shukhov‘s building for the plate rolling workshop in Vyksa // Proceedings of the Third International Congress on Construction History. — Berlin : Neunplus1, 2009. — P. 159–166.
7. Beckh M., Barthel R. Wind forces on hyperbolic lattice towers // Steel construction. — 2014. — Vol. 7, Issue 1. — P. 56–58.
8. Beckh M., Barthel R., Graefe R. Innovation und ;sthetik – der Leichtbaupionier Vladimir Grigor‘evi; ;uchov // Detail. — 2010. — Heft 11. — S. 1142–1148.
9. Beckh M., Hoheisel M. Form und Tragverhalten hyperbolischer Gittert;rme // Stahlbau. — 2010. — 79 (Heft 9). — S. 669–681.
10. Beckh M., Barthel R., Kutnyi A., Schuller M. ;uchovs Netzwerke // Konstruktiv. — 2010. — Nr. 7 (Juli). — S. 12–19.
11. Beckh M., Barthel R., Kutnyi A. Construction and Structural Behavior of Vladimir Shukhov‘s NiGRES Tower // Proceedings of the Sixth International Conference on Structural Analysis of Historical Constructions. — Bath, 2008. — P. 183–190.
12. Beckh M., Musil J., G;ttig R. Back to the future – parametric design of hyperboloid lattice towers // G;ttig R., Schubert G. (Hg.) 3D Technologien an der TU M;nchen. — Aachen : Shaker Verlag, 2009. — S. 63–74.
13. Graefe R., Graefe E., Beckh M., Гаппоев М.М. Исследование сетчатых оболочек Шухова в Выксе // Архитектурное наследство. — 2014. — Вып. 61. — С. 231–248.
14. Гаппоев М.М., Бирюков А.А., Кабанова А.А. Конструктивное наследие В.Г. Шухова: проблемы сохранения // Научно-технические ведомости СПбГПУ. — 2015. — № 3 (225). — С. 89–98.
15. Nozhova K., Hassler U. Сборник публикаций по наследию В.Г.Шухова — 2015/2016.
16. Осипова Н.М., Документы почетного члена Академии наук СССР Владимира Григорьевича Шухова в Архиве Российской Академии наук (к 165-летию со дня рождения) // Вестник архивиста. — 2018. — № 4. — С. 87–98. DOI: 10.25990.