Архитектура с контрфорсами и подводный город

Начнём вот с этого обиталища рептилоидов. Почему? Ну как! Пирамида же! Значит они там! Точняк!

Но если приглядеться, то это не совсем пирамида. Это вроде как самая обычная нынче квадратная в плане башня, подпираемая со всех четырёх сторон наклонными подпорками. В данном случае эти подпорки просторные настолько, что в них устроены квартиры, живут люди - но смысл всё тот же. Подпереть, чтобы не опрокинулось.

Вот это и называется в архитектуре таинственным термином контрфорс.

Появились они очень давно, вероятно ещё тысячи лет назад, как только была осознана проблема как сделать сложенную из камней стену устойчивой. Но особого расцвета контрфорсы достигли в готическом стиле. Ах эти непременные спутники паро-панка готические соборы! Соборы - из подпорок, да-с, вот в чём правда. Не от гениальности архитекторов, а от убогости тогдашних строительных технологий. Не получалось сделать иначе устойчивой относительно тонкую и высокую каменную стенку, приходилось подпирать. Правда подпорки эти научились делать арочными и ажурными, аж загляденье.

Куда больше в таких подпорках нуждались стены крепостные. Тут, правда о красоте не заботились, только прочность волновала. Вот для примера это разработанная мной модель замка из бумаги.

Подробнее с моделью можете ознакомиться тут:

Замок Рекса

А при желании и скачать себе выкройки, распечатать и склеить (оплата оставляется на Ваше усмотрение: понравилась модель - платите, считаете что ерунда то и платить не нужно). Занятно выглядит, не правда ли?

А вот крупным планом одна из стен. Проём ворот в ней. А по бокам, видите, у неё с обратной стороны те самые контрфорсы.

А где ещё в фантастике паро-панка могут (и даже должны!) присутствовать эти самые контрфорсы?

Подводный городок под куполом, который опирается на стены, в свою очередь подпираемые от наружного давления воды, контрфорсами изнутри!

Не верите что такое возможно было бы построить в технологиях XIX века?

Это римский Пантеон. Вернее его крыша. А она купол. Этот самый большой в мире и по сей день купол из ничем не армированного бетона отлит в начале II века нашей эры. Повторю ещё раз - купол Пантеона ничем не армирован! Нету в нём железной арматуры! А диаметр его 43 метра. Сорок три метра!

И это построено более чем за полтора тысячелетия до Эпохи Пара. В которой уже и стальные конструкции были и железобетон появился.

Высота Пантеона до верхней точки купола и внутренний диаметр цилиндрического зала под куполом равны меж собой и составляют 43 м 57 см. Ещё раз напомню, купол отлит из бетона, который ничем не армирован. Стены Пантеона со сложной системой арок для разгрузки, арки заложены кирпичом, да ещё и сами стены толстые аж в 6 м.

Если древние римляне могли построить такое большое здание, то наверное уж в Эпоху Пара, со сталью и железобетоном, можно построить и поболе. Верно?

Давайте попробуем сконструировать. Начнём с фонаря - то есть стеклянного купола. Он в нашем подводном городе будет занимать место окулюса в куполе Пантеона. Это такое отверстие в крыше, через которое в римские здания попадал солнечный свет. Окулюс Пантеона 8.3 м то есть примерно 20% от диаметра. В Эпоху Пара нет проблем сделать арочные стальные рамы (посмотрите мои блоги с фотографиями деталей конструкций мостов того времени) размером даже больше, чем весь купол Пантеона. Рамы эти будут держать остекление из толстого стекла (дюйма в 4 толщиной), произвести которое в Эпоху Пара уже вполне возможно. Андреевский мост, фото элементов которого я приводил, имеет пролёт в 135 м. Да, это сооружение массой в 1500 тонн. Очень тяжёлое и масса металла пошла на его строительство. Но как видите, в 1905 году такое уже умели строить и в России. А "кузница мира" Англия прославилась железными мостами ещё под конец XVIII века.

Нет сомнений, что - если бы возникла такая необходимость - в Эпоху Пара купол подводного города смогли бы сделать к примеру в 100 м диаметром (что на треть меньше длины пролёта Андреевского моста).

Но остеклённый купол это ещё не весь купол над подводным городом. Это, напомню, лишь световой фонарь - а сам купол из железобетона куда шире. Если пропорции те же, что у Пантеона, то весь купол раскинется аж на полкилометра в диаметре! А это уже позволяет разместить под ним вполне приличный средневековый городок. Даже, честно говоря, как нам подсказывает археология, многие средневековые городки были куда меньше. Так, из раскопанных русских городов, немало с площадью всего в полтора гектара! Представьте себе прямоугольник со сторонами в 100 и 150 м - вот это целый средневековый городок. А тут у нас под полукилометровым куполом 78.5 гектаров. Боюсь ошибиться, но кажется даже такой серьёзный древне-русский город как Старая Рязань поместился бы целиком, да ещё место осталось бы, а ведь в ней жило 5 или даже 6 тысяч жителей (заглянул в Википедию, и точно: сам город 60 га, с предместьями 75 га, а жителей общим счётом даже 8 тысяч).

При этом средневековые города это по сути деревни с огородами, низкая плотности населения (вот в средневековом мегаполисе Старой Рязани примерно по 100 жителей на гектар). А мы говорим про урбанизированный город Эпохи Пара. В нашем подводном городе смогут жить десятки тысяч людей. Но где именно?

Опять же предлагаю полистать назад мои блоги, где я приводил красивые фото старинных особнячков на Остроженке. Очень симпатично. Но это жильё для местной элиты. Так же пространство под куполом будут занимать общественные здания от суда до больницы, разумеется людям нужны и театры и магазины, а в самом центре ратуша и форум. Нужны и полицейские участки и пожарные команды - безобразия, а хуже того пожар в подводном городе смертельно опасны. Без всего перечисленного (и многого не упомянутого) общество жить не сможет. Однако этак места собственно для жилья не останется. А где же тогда жить основной массе людей?

И вот тут мы вспоминаем про контрфорсы. Бетонные и подпирающие массивные бетонные же стены. С многочисленными арками в своей толще, ради экономии бетона. Это же уже готовые квартиры! Массы жителей живут на городской стене! Городская стена это один длинный такой дом в полтора километра длиной. Из санитарных соображений каждая квартира должна иметь окно в город (не только для освещения, но и для вентиляции). Предположим, что планировка примерно такая же, как у современных квартир-студий, 7 м по фронту и до 10 в глубину городской стены. Это даёт 70 кв.м жилплощади для семьи. Не так уж плохо, не боярские хоромы, но жить можно (честно скажу, моя квартира меньше будет). А во всю ширину этой стены-здания у нас выйдет 224 квартиры. Стало быть на 4 этажах смогут жить почти 900 семей, при средней численности в 5 человек это 4500. А ведь мы использовали всего около 10 м высоты стены.

Каждые +10 м высоты стены подводного города дают жильё для 4.5 тысяч жителей.

Поставим стены такой же высоты, как древне-римский Пантеон. Немногим более 40 м. Они станут домом для 18 тысяч. А ведь поднять стены на такую высоту могли и древние римляне. В Эпоху Пара можно уверенно строить и выше. Да, мы под водой и выше это значит глубже. Не бойтесь, наша конструкция из бетона подпираемого арочными контрфорсами гарантированно выдержит и не такое давление воды. А если мы не поскупимся на железобетон, то волноваться вообще не о чем.

Но постойте, ведь даже 40 м высоты это 16 этажей. Как туда люди будут забираться? По лестнице ножками топать?

Конечно нет. И если полистаете мои блоги назад, то найдёте, где я приводил фото типичного наружного лифта, которые как раз вошли в моду в Эпоху Пара, да так и сохранились на долгие годы ввиду определённого удобства для строителя. Тут, на стенах подводного города, эти лифты рабочие лошадки. Без них жильцам придётся действительно топать ножками по лестницам. И наверное, если приходится платить за поездку на лифте (а в лифтах тогда работали специально обученные люди - лифтёры [нет, лифтёр это вовсе не тот, кто в женской бане помогает дамам лифчики расстёгивать!] - и им полагалось давать чаевые), тогда кто победнее в самом деле топают ножками. Что конечно утомительно, но бедняки народ привычный. Да и куда деваться?

Но я конечно надеюсь, что общество подводного города не столь погрязло в корысти и об общественном благе заботятся, так что уж хотя бы на лифте проехать можно бесплатно. Что там в городе дальше пока не придумал. Могу предположить, что прямо под городом роют шахты для добычи ископаемых, так что город растёт ещё и в дно морское. И самые бедняки живут там, в старых штольнях. Чем древнее город, тем больше там места для бедняков, которые не видят света стеклянного купола. Так что жители стены это ещё уважаемые люди. Фермы водорослей, где добывается воздух, расположены рядом с городом, но за его стенами. Пища опять же с ферм водорослей, а так же из улова подводных рыбаков. Энергия - от подземного тепла, к нему и шахты прорыты. Топливо для субмарин и наполнитель поплавков батискафов - спирт из водорослей. Как его вообще можно гнать нынче разбирается Alexander1000 вот в этих блогах:

• Муншайнерс, Удача, правдоподобность и оторванные пальцы
• Автомобиль на самогоне
• Пропорции: вода, сахар, дрожжи
• Аппараты из хлама
• EROEI и второй перегон
• Спирт в бак, бензин в кровь
• Аппарат из роботов-пришельцев

Там правда речь про дела на поверхности, но думаю и под водой что-то аналогичное можно наладить, если родной подводный город требует.

Чуть не забыл о само собой разумеющемся: промышленность. Город нужен не для жизни - а для работы. И все города в мире всегда строились только для этого. Так вот всякие фабрики и мануфактуры, многочисленные доки разных размеров для субмарин и батискафов, и даже крупные механизмы нужные для обеспечения жизнедеятельности города - всё это в пристройках снаружи городской стены. И проход в город только через шлюз-тамбур. Так чтобы если случится авария (взрыв какого-нибудь механизма) и промышленное здание будет затоплено - то город не пострадает.

А ещё в пристройках снаружи должны быть камеры для водолазов с барокамерами. Водолазы работают каждый на внешней поверхности города и вокруг него. Они заступают на вахту и неделями живут в своих камерах под давлением, равным забортному. Так что им не приходится проходить декомпрессию после выхода в воду. Декомпрессию проходят лишь в конце вахты, когда в барокамере в течении нескольких дней давление плавно снижается до внутригородского. Оно, к слову сказать, вероятно будет несколько выше привычного нам атмосферного. Но не в разы больше, а на проценты.

И сам подводный город своим основанием стоит не глубже чем 200м, это обосновывалось в одном из предыдущих моих блогов про фантастическую подводную жизнь. А ещё Владимир Вольный написал воспоминания про работу водолазов:

Под водой и не только (водолазные истории)

Собственно поскольку рабочий люд живёт на городской стене, а все производства прямо с другой стороны городской стены, то это даже удобно. Идти до работы совсем недалеко. Шлюзы-тамбуры в городской стене имеются на разной высоте. Например, для доков малых субмарин удобнее иметь шлюзы почти у самого купола - в такой док субмарина входит снизу, как батисфера в Bioshock (что конечно ошибка создателей игры, батисфера никуда не плавает сама, чтобы плавать куда хочешь нужен батискаф, но об этом я уже писал ранее).

А раз есть шлюзы-тамбуры на нескольких уровнях, то естественно что от самых популярных в город будут построены мостики - прямо на высотные здания! Люди внутри города не бредут уныло только по мостовой внизу, они спешат по своим делам на нескольких уровнях. Если мостики соединяют здания по высоте через каждые 4 этажа (или 10 м) то для нашей 40-метровой стены это будет 5 уровней движения - мостовая в самом низу и 4 уровня по мостикам.

Это настоящая фантастика - такое обычно придумывают разве что для городов из космоопер. Но как видите такая жизнь вполне реалистична с технической точки зрения. Причём с техникой Эпохи Пара.

А помните такую замечательную компьютерную ролевую игру Star Wars: Knight of the Old Republic - в ней мы попадали на многоуровневый город на первой же планете. И там три уровня города были как три разных мира с очень сильной разницей в имущественном положении и соответственно в нравах обитателей каждого уровня. В подводном городе конечно такого не будет. И всё же разница между уровнями есть.

Самый нижний уровень, где старая мостовая - он самый древний. И тут исторически обосновавшийся заведения для увеселения моряков, рыбаков и прочего рабочего люда, здесь же бойкая оптовая торговля и розничные рынки и прочие барахолки. В общем здесь весело и шумно, а времени суток не замечают, так как от купола вверху сюда света доходит всегда мало и освещение здесь искусственное, не угасает никогда. Сюда выбираются и бедняки из штолен. Некоторые из них честные люди и работают грузчиками, уборщиками и на прочих низко-оплачиваемых работах. Некоторые даже квалифицированные рабочие, обременённые семьёй, но которым не хватило квартиры в стене, а оплачивать жильё в небоскрёбе не по карману, ибо большая семья съедает всю зарплату. Иные же не прочь обмануть загулявшего матросика, а то и просто обчистить его карманы. Ну а шахтёры из подземных выработок так и живут там почти постоянно, как это описывал Герберт Уэллс в своей "Машине времени", для них выйти на мостовую, чтобы пропустить кружечку эля из водорослей в пабе, уже большой праздник.

Самый верхний уровень, что получает больше всего света от купола - это наиболее престижный уровень и тут всё чинно-благородно. И полиция надзирает, чтобы тут ходили только приличные люди, а рабочего или матроса в грязной робе сюда и не пустят. Иди, дружок, сперва умойся, оденься по парадной форме, вот тогда добро пожаловать.

Состоятельные люди живут на уровнях между низом и верхом. Тут заметно тише. Здесь небольшие конторы, магазинчики возле мостиков из одного местного небоскрёба этажей этак в 12 в другой местный небоскрёб, в котором уже полные 16. Здесь же располагаются и гостиницы для приезжих, поскольку свободных квартир в городской стене, разумеется, нет.

Забыл посчитать, сколько же людей живёт в небоскрёбах. Для простоты условимся, что пешеходные уровни у нас целиком заняты учреждениями частными либо общественными. Стало быть, из жилого фонда выпадают уровень мостовой и далее каждый четвёртый этаж. При максимальной застройке остаются для жизни 11 этажей. На каждом примем ту же плотность населения, что в типичном плоском средневековом городе - то есть сто жителей на гектар (или один житель на "сотку" - ну-ка, поднимите руки у кого квартира 100 кв.м? Это на всю семью, а у кого столько выходит на одного? Я не вижу лес рук). У нас этих гектаров 78.5, а мы дадим людям ещё побольше личного простора - так что на каждом этаже поселим всего по 7 тысяч жителей... итого 77 тысяч жителей живёт в небоскрёбах, когда город полностью застроен ими.

Так же помним, что самая бедная часть населения обживает штольни. В молодом городе, ясное дело, никаких заброшенных штолен ещё нет, везде кипит работа. Так что должно пройти время, прежде чем шахтёры зароются глубже и забросят выработанные уровни. Тут казалось бы и живи даром, но есть нюансы:

• Кто будет подавать воздух в ненужные уже штольни? За работу вентиляторов кто-то должен заплатить. Потому жизнь под землёй становится похожей на жизнь колонистов Марса из фильма "Вспомнить всё" с Арнольдом Шварцнегером.
• Если подземные жители захотят улучшить свои жилищные условия и примутся копать вширь - то городские здания на поверхности обрушаться в провал, выкопанный неразумными.
• Да и просто за состоянием старой крепи нужно следить. Потому горно-добывающей компании конечно спокойнее было бы завалить выработанные штольни шлаком да пустой породой, а лучше залить их бетоном. Но если компания так не делает, значит за это кто-то платит. И кто-то обеспечивает строгий порядок под землёй.

Потому оценим предельную максимальную численность подземного населения в 7 - 8 тысяч, ну может быть 10 и то когда уже все подземные выработки истощены и заброшены. При этом, что там скрывается в глубинах тех заброшенных выработок, что жрёт крыс, отчего те массово с писком бегут в город... о, это целый сюжет для приключения, не так ли?

Итого: полное население подводного города от 20 тысяч (когда город только основан и заселён первым поколением жителей и почти все они живут в городской стене) и до более 100 тысяч (когда центр города застроен максимально и под ним обширные старые выработки). При этом молодой город компактно окружён производствами вплотную к стенам, а далее только поля водорослей - тогда как старый раскинул свои промышленные анклавы на многие морские мили вокруг, и между ними курсируют рейсовые субмарины, развозя персонал к месту работы и обратно в город.

Сам город вовсе не обязан быть унылыми каменными джунглями. Свет есть, вода в избытке - значит под каждым окошком небольшой балкончик для зелёных растений. Всякие вьющиеся лозы винограда обвивают небоскрёбы и городскую стену сверху донизу, даря свежий воздух.

В завершение вот схема подводного города. Я несколько нарушил пропорции, изобразив городскую стену вдвое выше, чем она должна быть в этом масштабе. Это повлекло за собой и нарушение масштаба по высоте. Но иначе городская стена вышла бы слишком мелкой. Так что, ради ясности схемы, пришлось стену преувеличить.

В остальном тут всё верно. Внешняя железобетонная стенка может быть даже всего в полметра толщины, если её часто подпирают арочные контрфорсы. Ставим контрфорсы пореже - увеличиваем толщину стены. Если озадачиться, то можно найти наиболее выгодное соотношение. На глаз можно принять толщину стены в 1 ярд (половина сажени или по-нашему 90 см) и расстояние между осями контрфорсов в 4 сажени (7.2м). Через два контрфорса третий будет усиленным, его арки закладываются камнем сплошь, кроме сквозных проходов вдоль стены, которые нужны как для удобства жильцов, так и самое важное - для проверок состояния стены обходчиками, которые выявляют возможные места протечек. Такие места ремонтируются водолазами, снаружи накладывающими так называемый пластырь (в самом простом случае из просмолёной парусины, но это решение сугубо временное, потом трещину обязательно тщательно забетонируют). Изнутри так же подводится дополнительная усиливающая конструкция из стали. Диаметр всего купола можно на глаз принять в 250 сажен, а светового фонаря в 50 сажен.

Кстати, почему размер в саженях, а не в футах? А потому что сажень (обычная, а не косая и не маховая) - это рост взрослого мужчины. Измерять глубину в человеческих ростах давняя и вполне естественная традиция для моряков. В Англии эту флотскую меру длины называли фатом, у нас моряки гордо именовали её морской саженью, чтобы отличаться от сухопутных. Жители подводного города, разумеется, всё будут делать на морской манер, потому и измерять им естественнее именно в саженях, а вовсе не в каких-то там непонятных метрах или слишком мелких футах.

Ну вот кажется и всё, что я пока придумал насчёт подводного города в паро-панке.

На этом успехов в творчестве, а так же
заглядывайте на мой сайт SteamAge.Ru и
подписывайтесь на нашу группу вК https://vk.com/SteamAgeRu 
Книги, которые с удовольствием рекомендую, собраны вот здесь:
Паро-панк: Тяжёлая артиллерия и Паро-панк: Лихая кавалерия