24. Rodzaje sklepień w architekturze rzymskiej, romańskiej, gotyckiej, renesansowej, barokowej.

Sklepienie - konstrukcja budowlana o przekroju krzywoliniowym, służy do przekrycia przestrzeni nad budynkiem, ograniczona mur, łękami, belkami itp. Oparta na kolumnach, filarach, arkadach. Wykonana z kamienia (klińców), cegieł, betonu lub żelbetu. Pierwsi, na szeroką skalę, sklepienia zastosowali starożytni Rzymianie. Jednak pierwsze próby użycia tej konstrukcji pojawiły się znacznie wcześniej.

1) Typy sklepień:

a) Łęk pozorny - konstrukcja stosowana w prehistorii, polegała na stopniowym przybliżaniu do siebie układanych poziomo kamieni. Łęk pozorny w odróżnieniu do łęku nie przekazywał rozporu (sił poziomych) na podpory. Na podobnej zasadzie konstruowano pozorne sklepienia. Zasady łęku pozornego stosowano między innymi w architekturze mykeńskiej. Jak widać na zdjęciu wysunięte bloki kamienne całym ciężarem opierają się na niższych blokach, i w ten sposób omijają rzeźbiony naczółek oraz cały otwór bramny. Tak więc nad otworem nie ma muru- został on jakby "rozchylony". Kompletnie inna sytuacja jest przy zastosowaniu łuku architektonicznego. Np. w arkadzie mur nad otworem "prze" w dół, a łuk przejmuje od niego obciążenie i rozprowadza na boki. Stąd mówimy, że podobieństwo tych dwóch konstrukcji, łuku i łuku pozornego jest pozorne.

b) Sklepienie kolebkowe (beczkowe) jest najprostszym sklepieniem w kształcie walca przeciętego wzdłuż płaszczyzny poziomej. Może być półkoliste (również na bazie elipsy) lub ostrołukowe. Dwie przekątne dzielą sklepienie na 4 części. Możemy wyróżnić 2 kozuby (kapy) (K) od strony czołowej i 2 koleby (W) od strony murów oporowych.Odmianą tego sklepienia jest sklepienie kolebkowe z lunetami (na pasach) bardzo popularne w renesansie. Lunety przecinają poprzecznie główną oś sklepienia i znajdują się najczęściej nad oknami. Ze względu na kształt sklepienie może być:

• odcinkowe - przekrój poprzeczny jest odcinkiem koła

• podniesione - przekrój poprzeczny jest połową elipsy lub linii koszowej ustawionej na osi krótszej

• spłaszczone - przekrój poprzeczny jest połową elipsy lub linii koszowej ustawionej na osi dłuższej

Ponadto sklepienie może być:

• stożkowe - ustawione jest nad pomieszczeniem o rzucie w kształcie trapezu

• wzniesione - oś nachylona jest pod kątem (ściany zmieniają wysokość)

• proste - oś jest linią prostą prostopadłą do czoła sklepienia

• skośne - oś jest linią prostą ustawioną pod kątem do czoła

• spiralne - oś przebiega na linii spiralnej

c) Sklepienie żebrowe - sklepienie, które posiada żebra (łęki) na linii przenikania kolebek lub innych elementów sklepionych. Występuje w architekturze gotyku, jako szkielet sklepienia lub w renesansu północnej Europy, jako element ozdobny. Do sklepień żebrowych należą sklepienia:

• krzyżowo-żebrowe;

• gwiaździste;

• palmowe.

d) Sklepienie krzyżowe - sklepienie zbudowane na planie kwadratu z dwóch, przenikających się sklepień kolebkowych, z których pozostawiono górne części sklepień. Podparte jest na czterech filarach lub słupach usytuowanych w wierzchołkach kwadratu (planu pomieszczenia). Podpory znajdują się pod przekątnymi powstającymi przez przecięcie się kolebek. Wzdłuż nich przenoszone są obciążenia. Sklepienie stosowane znacznie częściej niż klasztorne, pozwalało na swobodniejsze kształtowanie wnętrza.W tzw. systemie wiązanym (często spotykany w przypadku bazylik romańskich) tego typu sklepienia tworzyły podziały na przęsła (przęsło to kwadrat jaki powstał z jednego wydzielonego sklepienia). System wiązany opierał się na odpowiednim układzie tych przęseł. Na jedno przęsło nawy główne miały przypadać dwa przęsła nawy bocznej.

e) Sklepienie krzyżowo-żebrowe obserwujemy wtedy, gdy w miejsca szwów sklepień dodano wzmocnienia w postaci żeber. W różnych epokach stylowych nadawano im różne profile. Idea żeber opiera się na dźwiganiu ciężaru sklepień i przekazaniu go na filary. Czasami pola pomiędzy żebrami (wysklepki) wypełniano masą.

f) Sklepienie gwiaździste - sklepienie krzyżowo-żebrowe lub żaglaste, w którym wprowadzono dodatkowy podział pól tworząc obraz gwiazdy. Najprostsze sklepienie gwiaździste powstaje, gdy zamiast żeber diagonalnych sklepienia krzyżowo-żebrowego wprowadzi się trójpromienie. Z czasem zaczęto wprowadzać dodatkowe żebra dzielące wysklepki, przez co powstawały bardziej skomplikowane układy zacierające podział na przęsła, zbliżone do sklepień sieciowych.

g) Palmowe sklepienie - sklepienie zbudowane na łękach promieniście rozchodzących się z punktów podparcia - jednej lub kilku kolumn wewnątrz pomieszczenia. Sklepienie stosowane najczęściej w okresie późnego gotyku angielskiego (tzw. stylu pionowego).

h) Sklepienie sieciowe - sklepienie najczęściej kolebkowe, w którym wprowadzono krzyżujące się żebra. Żebra tworzą siatkę rombów. Sklepienie wprowadzono pod koniec gotyku. Było stosowane również początkowo w renesansie w Niemczech i Niderlandach. W Polsce na przykład w Krakowie w prezbiterium kościoła św. Krzyża

i) Sklepienie trójdzielne, tzw. sklepienie piastowskie - sklepienie żebrowe występujące w okresie wczesnego gotyku na terenie Dolnego Śląska (np. we Wrocławiu w katedrze), Małopolski (np. w katedrze na Wawelu). Sklepienie takie zastosowano też w nawach bocznych katedry w Kwidzynie. Charakteryzowało się podparciem żeber w wezgłowiu w pięciu punktach dla każdego pola (na jednej ścianie dwa, a na przeciwległej trzy). Żebra dzieliły przęsło na trzy pola, z których każde dzielone jest na trzy mniejsze tworząc w sumie dziewięć tarcz.

j) Sklepienie przeskokowe (zwane też przerzutowym) - sklepienie, którego konstrukcja polega na przesunięciu podparcia wezgłowia z przesunięciem np. o połowę długości przęsła. W tym przypadku ma postać ciągu pól, bez podziału na poszczególne przęsła. Stosowane były także rozwiązania polegające na podziale kwadratowego lub prostokątnego pola żebrami przekątniowym na trójkąty, dzielone dodatkowo na dwie i trzy tarcze ( w sumie siedem tarcz). Przykłady zastosowania tego typu sklepień możemy znaleźć we wrocławskim kościele pw. św. Doroty, Wacława i Stanisława, w obejściu archikatedry oliwskiej, w toruńskim ratuszu.

k) Sklepienie wachlarzowe zbudowane jest na Łękach promieniście rozchodzących się z punktów podparcia - jednej lub kilku kolumn wewnątrz pomieszczenia. Stosowane najczęściej w okresie późnego gotyku angielskiego- tzw. stylu perpendykularnego czyli pionowego, który zdominował architekturę angielską w XV wieku.

l) Sklepienie klasztorne - sklepienie zbudowane na planie kwadratu z dwóch, przenikających się sklepień kolebkowych, z których pozostawiono boczne części sklepień. Podparte jest na czterech ścianach. Stosowane rzadziej niż sklepienie krzyżowe.

m) Sklepienie kryształowe - sklepienie stosowane w późnym gotyku, w którym zrezygnowano z żeber a wysklepki sklepienne mają ostre krawędzie. Uzyskiwano w ten sposób powierzchnie złożone z licznych, małych wysklepek, na których gra światła tworzyła ciekawy efekt dekoracyjny. Sklepienia tego rodzaju zostały po raz pierwszy zastosowane w 1471 r. na zamku Albrechtsburg w Miśni przez budowniczego Arnolda z Westfalii. Później rozpowszechniły się w Saksonii, następnie m.in. w Czechach (np. dom mieszkalny w Slavonicach), Morawach i obecnej północnej Polsce (Gdańsk - kościoły Mariacki, św. Katarzyny, śś. Piotra i Pawła, Warmia).

n) Kopuła - sklepienie półkoliste lub półeliptyczne oparte na murze lub bębnie na planie kolistym, eliptycznym albo wielobocznym za pośrednictwem pendentywów lub tromp. Do budowy kopuł używano ciosów kamiennych lub cegieł w kształcie klina (klińców). Obecnie do konstrukcji kopuł używa się stali lub żelbetu. Sklepienna część kopuły nazywana jest czaszą, a widoczna z wnętrza podniebieniem. W okresie renesansu wprowadzono kopuły dwuwarstwowe o warstwach połączonych żebrami. Powierzchnia, widoczna od strony wewnętrznej często są wzbogacona przez wprowadzenie dodatkowych poziomych pasów, kasetonów, zdobiona malarsko lub rzeźbiarsko (sztukateria). Kopuła fałszywa (k. pozorna, pozorne sklepienie kopułowe) - typ krycia dużych budowli okrągłych, stosowany w starożytności do czasów rzymskich. Kopuły takie były niczym innym jak ścianami w systemie ciosowym, powstałymi poprzez coraz to większe wysuwanie płasko leżących warstw kamieni ku wnętrzu komory. Ten typ sklepienia charakterystyczny był szczególnie dla grobowców mykeńskich (XV-XII w.p.n.e.). Najbardziej znanym zabytkiem tego typu jest skarbiec Atreusza.^[1]

Najbardziej znane przykłady kopuł to:

• Panteon na Polu Marsowym w Rzymie, kopuła o średnicy 43,3 m (zbudowany w 125 roku n.e., na miejscu prostokątnej świątyni z 27 roku p.n.e., zniszczonej przez pożar na początku II wieku

• Hagia Sofia - Stambuł, kopuła o średnicy 32,6 m, wysokości 52,0 m, (wzniesiona w latach 532-562)

• kopuła katedry Santa Maria del Fiore we Florencji o rozpiętości 45,4 m, zaprojektowana przez Filippo Brunelleschiego, zbudowana w latach 1420-36

• kopuła Bazyliki Św. Piotra w Rzymie, kopuła o średnicy wewnętrznej 42,0 m, wysokości 52,0 m zaprojektowana w 1547 r. przez Michała Anioła

o) Pendentyw (żagielek) - element narożny w postaci sklepienia o kształcie trójkąta sferycznego. Umożliwia przejście z planu kwadratu do koła, na którym opiera się kopuła. Pendentyw stosowany był w architekturze bizantyjskiej, rozpowszechnił się na Rusi. Był stosowany w renesansie, początkowo we Włoszech, później w całej Europie.

p) Sklepienie zwierciadlane - sklepienie klasztorne o bardzo małej krzywiźnie albo sklepienie przechodzące w płaski strop powyżej krótkiego odcinka krzywizny.

2) Rozwój sklepień:

Starożytny Egipt - w państwie tym nie znano i nie stosowano sklepień. Jednak podczas prowadzonych archeologicznych prac badawczych odkryto w piramidzie Cheopsa próbę wykorzystania konstrukcji odciążającej i chroniącej komorę faraona przed zgnieceniem. Jest to pierwsze znane zastosowanie konstrukcji działającej na zasadach sklepienia.

Mezopotamia i Persja - stosowano na małą skalę sklepienia pozorne, budowane na podobnej zasadzie jak łęk pozorny, czyli kolejne warstwy cegieł układane były schodkowo, aż do zetknięcia się ich w najwyższej linii. Przekrywano w ten sposób najczęściej pomieszczenia o rzucie w kształcie prostokąta lub koła.

Starożytna Grecja - tylko na wyspie Keos znaleziono ślady stosowania sklepienia kolebkowego.

Starożytny Rzym - Etruskowie zastosowali kamienne klińce a Rzymianie przejęli je do wykonywania przekryć nad bramami, budowy akweduktów. W dalszej kolejności do budowy pierwszych sklepień. W architekturze starożytnego Rzymu wprowadzono sklepienia: klasztorne, krzyżowe i kopułę.

Bizancjum - architekci bizantyjscy wprowadzili nowy typ kopuły, tzw. kopuła na żaglach.

Architektura romańska - stosowano najczęściej sklepienia kolebkowe i krzyżowe oparte na ścianach i filarach wzmocnionych systemem lizen i skarp.

Gotyk - nastąpił dalszy rozwój sklepień zwłaszcza krzyżowych, podwyższono sklepienia nadając im kształt ostrołukowy. Przez zastosowanie żeber i wprowadzanie coraz to drobniejszego podziału płaszczyzn pomiędzy żebrami uzyskano różne odmiany sklepień krzyżowo-żebrowych: sklepienie gwiaździste, sieciowe. Drobniejszy podział ułatwiał wykonanie sklepień, co przy przekrywaniu dużych przestrzeni było bardzo ważne. Po wprowadzeniu wysklepek uzyskano sklepienia kryształowe. Jednocześnie rozwinięto system podpór zapewniających stateczność sklepień wprowadzając przypory z łękami

Renesans - to czas stosowania sklepień kolebkowych wraz z lunetami, kopuł i sklepień zwierciadlanych. W kopułach wprowadzono żebra u układzie pionowym

Barok i epoki późniejsze - to czas stosowania sklepień znanych wcześniej typów przede wszystkim w budownictwie sakralnym.

XX - po wejściu stali i żelbetu do powszechnego użytku na szerszą skalę zaczęto stosować kopuły do przekrywania hal widowiskowych i sportowych. Zastosowanie żelbetu i rozwój technik obliczeniowych pozwolił na stosowanie różnego typu przekryć z cienkościennych łupin opartych na krzywiznach kołowych, parabolicznych, hiperbolicznych i innych.

---