Вопросы архитектуры гидротехнических сооружений

• Текст:Е. Попов
  6 марта 2024
• Добавить в кабинетДобавлено в кабинет

Мингечаурский гидроузел на р. Куре является крупным сооружением пятой пятилетки. Помимо станционного узла, его вспомогательных зданий и открытых инженерных устройств, в гидротехнический комплекс входят плотина, водозаборы, сооружения донных труб, поверхностный водосброс, набережные и застройка подходов к гидроузлу от строящегося города Мингечаурска.

Строительство гидроузла связано не только с созданием мощной энергетической базы для г. Баку, но и со строительством гигантской оросительной системы Кура-Араксинской низменности.

Эта система включает целую цепь водохранилищ, ирригационных и других гидротехнических сооружений (Куринские гидроузлы, Алозань, Варвары и др.). В результате этих работ пустыня площадью около 4 000 км² превратится в цветущий оазис.

Перед авторами проекта Мингечаурского гидроузла стояла ответственная задача — создать социалистическое промышленное сооружение нового- типа в условиях особой специфики его строительства и с учетом большой его роли в развитии экономики и культуры Азербайджана.

В целях создания ансамбля сооружения требовалось художественно объединить сложные открытые инженерные конструкции электростанции с объемными сооружениями гидроузла.

Проектирование комплекса Мингечаурской ГЭС велось Московским и Бакинским отделениями Всесоюзного института Гидроэнергопроекг. В Московском отделении разработку проекта вели архитекторы В. Перлин и П. Рыжик под руководством автора этой статьи при участии архитекторов Г. Меджидова, К. Сенчихина, С. Белаяна, В. Амирханова и Т. Гельфанд. Главные инженеры проекта — Н. Иванов и В. Кудрявцев; главный архитектор строительства В. Иванов.

Главная часть комплекса гидроузла состоит из следующих трех групп сооружений: здание машинного зала с пристройками и административный корпус; уравнительные башни с открытыми веерообразно расположенными трубопроводами; открытые береговые электроподстанции.

Габариты машинного зала 20X144 м при высоте 23 м. Шесть ячеек уравнительных башен, размещенных за основным зданием ГЭС (диаметром 11,5 м и высотой 51 м), соединяются в два узла. Башни представляют собой цилиндрические резервуары с водой, предназначенной для смягчения гидравлических ударов, возникающих при закрывании турбинных затворов.

Вторую, подчиненную часть ансамбля образуют сооружения поверхностного водосброса (головное сооружение, лоток быстротока, гаситель). К третьей группе сооружений генерального плана относятся разрозненные сооружения водоприемника и донных труб.

Особое место в комплексе сооружений гидроузла занимает земляная плотина, представляющая собой как бы гигантскую лежачую арку высотой 80 м и протяженностью около 1,5 км. Эта своеобразная арка упирается пятами в отроги горного хребта Боз-Дага.

Прежняя пойма р. Куры за плотиной превращается в водный бассейн шириной 13 и длиной 75 км (объем акватория 16 мрд. м³); кроме того, в нижнем бьефе для орошения будет создано водохранилище при Варваринской плотине.

Возводимая в расщелине Боз-Дага гигантская земляная плотина с архитектурной стороны как бы исправит этот изъян природы, «реставрирует» горный хребет.

Предельно сократив площадь охраняемой территории, авторы совместно с группой руководящих инженеров запроектировали открытый доступ на земляную плотину с возможностью свободного обхода и объезда вокруг гидроузла, высвободив при этом красивейшее место района под устройство городского парка.

Внимательно учтя условия архитектурно-пространственной связи застройки входной территории с основными гидротехническими сооружениями площадки, проектировщики придали ансамблю входа на гидроузел весьма своеобразный характер. На выступающем пирсе гасителя намечено возвести памятную колонну — маяк. При выходе с моста размещены пропилеи, открывающие спуск к нижней террасе набережной.

Серьезнейшую задачу представлял выбор места постановки монументов В. И. Ленина и И. В. Сталина а пересеченной гористой местности. Памятник В. И. Ленину намечено воздвигнуть у набережной левого берега р. Куры, вблизи входа на гидроузел.

Монументальную скульптуру И. В. Сталина (скульптор Д. Карьягды) намечено установить на возвышенности правого берега. Отсюда открывается панорама на весь гидроузел. Здесь же предполагается небольшое сооружение музея строительства.

* * *

В технологическом проекте здание гидростанции было запроектировано как «открытый» тип сооружения. В последующем, к моменту разработки строительного проекта, был утвержден «закрытый» тип здания ГЭС. В этих условиях архитектурная корректировка технической части проекта оказалась весьма суженной, так как принципиальный инженерный проект по этим решающим генеральным элементам был уже выполнен.

Вспомогательные площадки перед зданием станции по технологическому заданию имели крайне неорганизованный вид: помещение для шин образовывало своего рода «прилепок» к главному фасаду машинного зала, обезображивающий плоскость фасада: электропровода к береговым подстанциям крепились частью к карнизу здания, частью к хаотически расположенным консолям и фермам разных пролетов и выносов; трансформаторы были запроектированы различных типов и габаритов. Ко всему этому следует добавить, что технологические условия исключали применение типовой сетки колонн.

В поисках архитектурного решения ГЭС авторам представлялся выбор одного из двух путей. Наиболее легким был путь декорирования заданных инженерами с внешней стороны неорганизованных открытых конструкций с отказом от использования их как элементов архитектуры. Естественно, что такой легкий путь был отвергнут.

Детально учитывая специфику сооружения, проектировщики изменили многие габариты инженерных элементов, как, например, открытых металлических опор, ферм, несущей железобетонной конструкции машинного зала и др.

В художественных композиционных целях пристройка шинного помещения была заключена между несущими колоннами машинного зала, разноразмерные конструкции, поддерживающие электропровода, были сведены к стандартной и вместе с тем гибкой системе. Взамен намеченного ранее карнизного (по типу Цимлянской ГЭС) крепления высоковольтной проводки от основного здания к береговым подстанциям последнее осуществлено к специальной продольной ферме, что значительно облегчило выбор точек крепления. Наконец, коренным образом переработана конструктивная схема машинного зала. Подкрановые балки под мостовой кран мощностью 200 г стали иметь специальные бесконсольные опоры.

Компоновка всех этих элементов и художественная обработка их, без излишне нарочитой декоративности, помогла авторам добиться известной органичности и выразительности сооружения.

* * *

Конструктивная и технологическая части здания гидростанции совершенствовались вплоть до завершения рабочей стадии проектирования.

Особое внимание при этом авторы уделили отысканию закономерной разбивки пролетов, шага колонн, толщины быков, размеров мачт трансформаторной «этажерки» и т. д. Унифицирован внешний вид крановых пролетов опор, толщин быков, хотя конструктивно они выполнены различно. 

Строительство Мингечаурской ГЭС. 1954 г.

Металлическим конструкциям трансформаторной «этажерки», поддерживающей сеть проводов и разрядников, были приданы решетчатые формы, гармонирующие с гладкой плоскостью машинного зала. Ажурная сетка металлических стоек и продольных ферм в сочетании с членениями ограды трансформаторной «этажерки» образовала при этом легкий передний план фасада гидростанции.

Надо подчеркнуть, что большое значение при компоновке здания ГЭС имело творческое содружество архитекторов с электриками, гидротехниками и другими специалистами. Без такого содружества одна за другой следовали бы неувязки.

К примеру можно указать на первоначально «самостоятельную», без участия архитекторов, работу сантехников по прокладке вентиляционных и воздухозаборных каналов в подземных массивах бетонных стен здания гидростанции. В результате такой самостоятельности, а также невнимания архитекторов к работе смежников фасады здания стали было обрастать уродливыми пристройками вентиляционных шахт, хаотически расположенными воздухозаборами, выхлопными отверстиями и т. п.

Недостаточное творческое участие архитектора в решении смежных технических вопросов проектирования приносит особенный вред тогда, когда он начинает рассматривать свою художественную задачу как возможность свободно «архитектурно оформлять» заданные конструкции.

Примером может служить здание Устькаменогорской ГЭС. Нам кажется, что здесь архитекторы, по существу, не ставили перед собой задачи творчески обработать инженерные элементы здания, что и не привело к необходимой художественной выразительности. Таковы же примерно результаты получены при проектировании здания Невиномысской ГЭС.

В отличие от указанных неудачных примеров в композиции фасадов здания Мингечаурской ГЭС применен прием пластического контраста заглубленных проемов порталов и однотипных световых проемов по отношению к подчеркнутой глади стены.

Пропорции фасадов ГЭС выбраны авторами исходя из того, что их объемно-пространственная композиция была увязана с вертикальной композицией уравнительных башен. В данном случае использован классический прием соподчинения архитектурных объемов протяженной и вертикальной формы.

Горизонтальными тягами и поясами фасады здания гидростанции расчленены в возрастающем порядке и, наоборот, фасады уравнительных башен — в убывающем. При такого рода членениях высотный объем уравнительных башен приобретает легкость, здание же машинного зала становится более нагруженным, монументальным.

Большая работа проведена по выбору стеновых материалов, их оптимальной размеренности, цвета и фактуры. В частности, в композицию фасада ГЭС со стороны нижнего бьефа введен рельефный керамический пояс. Каркас сооружения заполнен офактуренными пемзо-блоками (75X150 см), что в практике гидростроительства является новинкой. Рисунку кладки блоков придан вид облицовки, что следует правдивому характеру архитектуры многих исторических сооружений Азербайджана.

Монументальный каменный фриз верхней части фасадов здания гидростанции явился существенной частью их цветовой композиции. Этот фриз нарочито укрупненных размеров образован сочетанием кладки из офактуренных блоков светлых тонов с туфовыми блоками розоватого цвета.

Цветовая композиция фасадов гидростанции была бы неполноценно решена, если бы она рассматривалась вне окружения здания, вне его благоустройства.

Как показывает опыт, озеленение, асфальтирование, мощение, навесы, перголы, сходы, высокая зелень, цветники, наконец, оформление набережных — все это необходимо проектировать с учетом общего впечатления от их сочетания в фактуре, тональности и цвете.

Убедительным примером служит эффективное сочетание коричневого водного зеркала р. Куры (от примеси лесса) с бетоном набережных, красным кирпичным песком тротуаров и прилегающими озелененными газонами.

Соответственно законам оптической логики или условиям «работы» материалов цокольная часть здания ГЭС облицовывается базальтом, средняя часть — офактуренными блоками; верхняя часть здания облегчена введением туфа.

Учет конкретных условий строительства Мингечаурского гидроузла сказался не только на выборе принципа композиции, пропорциях фасадов, материале сооружений, но и на их масштабе, выявленном деталями.

Опыт проектирования показывает, что выбор надлежащего архитектурного масштаба гидротехнических сооружений в целях их увязки с природным окружением представляет особо сложную архитектурную задачу.

В проекте Мингечаурского гидроузла принципиальный ответ на эту задачу дан сочетанием двух масштабов; крупного — для общего, обозрения сооружений (широкая узорная лента на верхней части фасада здания машинного зала) и мелкого — для ракурсных фрагментарных точек.

* * *

Новым и, как мы считаем, прогрессивным для советской промышленной архитектуры в строительстве Мингечаурской гидростанции является то, что здание ГЭС и все его внешнее инженерное оснащение объединены здесь в своеобразную архитектурную систему.

Такого рода задача почти не возникает в гражданской архитектуре. Даже в транспортном строительстве на примерах возведения зданий железнодорожных вокзалов мы видим, что архитектурная композиция этих зданий обычно не преследует задачи сколько-нибудь органичного объединения их с инженерными сооружениями, например, зданий вокзалов, скажем, с крытыми металлическими платформами, мостами, переходами и т. д. В этом отношении характерны Курский и Рижский вокзалы в Москве, вокзал в Харькове и другие.

Неудивительно поэтому, что в массовой практике строительства проектировщики нередко механически разделяют архитектурные и инженерные элементы одного и того же сооружения на непримиримые полюсы для объектов промышленного, в том числе и гидротехнического строительства. Этот недостаток присущ, в частности, даже таким крупным современным комплексам, как Щербаковская и Цимлянская ГЭС. 

Фрагмент фасада здания ГЭС с верхнего бьефа 

Подобный подход к решению архитектуры гидроузла нельзя признать правильным, потому что стремление игнорировать или затушевать, замаскировать инженерные сооружения в общем ансамбле промышленного объекта в конечном счете часто приводит не только к удорожанию строительства и ухудшению условий эксплуатации, но и в широком смысле — вследствие отказа от выявления специфического характера сооружений — к снижению их архитектурного качества.

Возьмем, к примеру проект Каховской гидростанции. По этому проекту трансформаторное оборудование, размещенное перед фронтом фасада машинного зала, закрывается декоративной монументальной стеной. В частном случае это может не вызывать особых возражений, однако подобного рода решения невольно пропагандируют несвойственные советской промышленной архитектуре излишества.

Обсуждение вопроса о необходимости сокрытия архитектурными средствами инженерных конструкций в процессе проектирования Мингечаурской ГЭС приняло характер ожесточенной дискуссии.

Авторы утверждали, что не следует уходить от инженерного своеобразия задачи, что последняя, при комплексном учете специфических условий задания, может быть решена полноценно и с архитектурной стороны.

Другие проектировщики настаивали на том, чтобы вопреки технологическим требованиям перенести трансформаторную «этажерку» на противоположную сторону машинного зала и тем самым освободить «главный» фасад гидростанции с нижнего бьефа от инженерных конструкций для более привычного решения его архитектуры. В современной практике промышленной архитектуры мы не знаем других примеров, на которых столь сильно были бы обострены эти две позиции.

Целесообразность принятого решения доказывает то, что ядро сооружений Мингечаурской гидростанции представляет собой комплекс, хорошо просматриваемый со всех сторон. Естественно, что в этих условиях нельзя «спрятать» инженерные сооружения за фасад ГЭС.

В этом одно из характерных архитектурных отличий гидростанции деривационного типа от ряда ГЭС, расположенных на равнинных реках. В самом деле, если взять, например, Цимлянскую, Куйбышевскую или Камскую ГЭС, сооружения которых совмещены с линиями мостовых проездов транспортных магистралей, то главные фасады этих гидростанций, выходящие в сторону нижнего бьефа, во многом определяют архитектурный образ всего сооружения. Роль же остальных фасадов, как боковых, так и с верхнего бьефа, в объемно-пространственной композиции всего комплекса сооружений оказывается весьма подчиненной.

Вследствие этого для приплотинных гидростанций, расположенных на равнинных реках, композиции главного фасада с нижнего бьефа, естественно, придается особое внимание.

В силу своеобразия характера деривационной станции данного типа архитектурная задача Мингечаурской гидростанции оказалась гораздо шире, чем локальное решение ее главного фасада. Приводимые проектные перспективы ГЭС с правого и левого берега, а также с берм плотины и из дворика входной части наглядно показывают стремление авторов полноценно решить эту задачу.

* * *

В архитектуре интерьеров главного здания Мингечаурской гидростанции следует особо отметить систему чередующихся пространств на пути от главного входа к машинному залу. Подход к зданию с левого берега создан через открытый дворик. Далее следует вестибюль, соединенный коридором со средними отметками пола турбинного зала.

В архитектуре интерьера главного помещения гидростанции представляет интерес наличие разных отметок полов монтажной и турбинных площадок, определяющих обозрение зала с различных высот и в различных ракурсах.

Машинный зал освещается естественным светом с северной стороны. Световым проемам северной стены зала на южной стене его соответствуют плоскости узорно-металлических решеток, ограждающих шинное помещение. Таким образом, в архитектуре интерьера главного здания принята как бы условная симметрия его стеновых ограждений.

Большие размеры агрегатов (турбин) зрительно уменьшают габариты машинного зала. Поэтому авторы исходили из предельного сокращения всякого рода выступов, измельчающих интерьер (пилястры, колонны, ребра). Рисунок кафельного пола, соответственно масштабу сооружения, также укрупнен. Настенная вспомогательная аппаратура и проводки разного назначения запроектированы скрытыми.

Одноэтажное здание бытовых помещений размещено в откосе левого берега, примыкающего к монтажной площадке машинного зала. Плоская кровля здания совпадает с отметками верхней террасы.

Переходным звеном от корпуса к сооружению гидростанции является дворик-вестибюль, сообщающийся с верхней террасой левобережной набережной открытой лестницей.

Этот оригинальный прием решения связи ГЭС со служебным зданием целесообразен как с эксплуатационной, так и строительной стороны. Такая трактовка служебного корпуса не встречается ни в одной из проектируемых и осуществленных гидростанций.

Задуманное для обеспечения удобств обслуживающего персонала и принятое решение открытого дворика и его оборудование фонтаном, скамьями, вазонами, равно как и озеленение, создадут необходимый уют и возможность использования этого помещения на летнее время под столовую.

* * *

Для объемно-пространственной композиции сооружений Мингечаурской ГЭС характерны четкость, компактность и вместе с тем свободная расстановка их на местности. При разработке проекта авторы стремились учесть климатические условия и рельеф местности, что в своей совокупности искони составляет глубоко национальные черты архитектуры Азербайджана.

Необходимо отметить, что теоретическая неразработанность проблем освоения национального наследия в промышленной архитектуре невольно толкает некоторых архитекторов и инженеров на формальный, механический подход к выбору архитектурных форм сооружений, возводимых в национальных республиках.

Практики нередко считают, что достаточно, например, применить для фасадов промышленных сооружений Азербайджана, Узбекистана или Туркмении стрельчатые арки и орнаменты с памятников феодального времени, как архитектура их приобретает необходимый «национальный» характер.

Другая, функциональная точка зрения, наоборот, вовсе отрицает применение национальных форм в промышленном строительстве.

И то, и другое, конечно, является глубоким заблуждением.

Творческий подход к художественным вопросам национального наследства в архитектуре к выбору масштаба, декора, пропорций и пластики промышленных сооружений означает, что при этом необходимо учитывать также особенности строительных приемов, методы и экономику строительства, климатические условия района и условия эксплуатации комплекса сооружений, включая их открытое инженерное оснащение.

Это положение до некоторой степени и подтверждается опытом проектирования Мингечаурского гидроузла. 

Перспектива здания ГЭС и уравнительных башен

Опыт советского промышленного зодчества для индустриальных новостроек стал неиссякаемым источником архитектурного творчества.

Те проектные организации и те отдельные архитекторы и инженеры, которые игнорируют возможное использование этого опыта, неизбежно впадают в крупнейшие творческие ошибки.

Опыт сооружения лучших социалистических промышленных комплексов (Днепрогэса, канала имени Москвы, Волго-Донского судоходного канала имени В. И. Ленина и других) показывает, во-первых, что идея объединения в архитектурную систему раскинутых на большом пространстве сооружений становится композиционным законом. Еще со времени строительства Волховской и Днепровской ГЭС стало ясно, что гидросооружения и поселки при них должны быть увязаны в единую архитектурно-планировочную систему.

Архитектура сооружений Волго-Донского судоходного канала имени В. И. Ленина, раскинувшихся на пространстве более ста километров, характерна единым архитектурным подходом к решению отдельных объектов этого грандиозного комплекса, что не только положительно сказалось на цельности ее архитектурного образа, но и во многом послужило облегчению проектных и строительных работ (особенно из-за типизации архитектурных элементов и деталей заводского изготовления и типизации целых сооружений).

Выводами из этого прекрасного опыта, казалось бы, должны воспользоваться все проектные организации. Однако на примере Бакинского отделения Гидроэнергопроекта мы не видим этого. Проекты гидроузлов (Мингечаура, Варваров и Алозани), входящих в единую гидротехническо-оросительную систему, по своей архитектурной характеристике еще недостаточно связаны друг с другом.

Этот пример говорит о том, что некоторые наши проектные организации далеко недостаточно борются за выработку принципиальной линии в архитектуре проектируемых ими сооружений.

Отсюда вытекает цепь обрисованных выше частных ошибок. Для предупреждения их особое значение имеет правильно организованная, тщательная разработка ситуационного и генерального плана, координирующих архитектурную работу от начальной стадии проектирования и вплоть до окончания строительства.

В этой связи приходится лишь сожалеть, что вследствие ведомственных условий Мингечаурский гидроузел и поселок при нем проектировались изолированно, причем вопросы их архитектурно-планировочной взаимосвязи практически стали подниматься лишь тогда, когда поселок был уже возведен.

Следует особо указать на эту крупнейшую ошибку многих проектных организаций, часто также не разрабатывающих комплексного генерального плана строительства, в котором были бы охвачены как промышленная, так и селитебная территория.

На опыте Мингечаура необходимость разработки такого плана подтверждается уже тем, что лишь на основе его можно эффективно решить расположение вспомогательных и подсобных зданий строительства, подходы к ГЭС и поселку, определить характер благоустройства всей территории, местоположение монументальной скульптуры и т. д.

К существенным недостаткам архитектурного проектирования Мингечаурской ГЭС следует отнести территориальную удаленность проектной организации, отсутствие повседневного авторского надзора за строительством со стороны Мосгидроэнергопроекта.

Независимо от упомянутых минусов проектирования архитектурное решение Мингечаурского гидроузла имеет ряд существенных достоинств. Архитектурный образ его говорит о творческой переработке национального наследства применительно к практике современного индустриального строительства. Большую помощь авторам в этом вопросе оказали консультанты проекта профессоры М. Усейнов и Саркисов, а по общим вопросам проф. А. Веснин.