«Легкость и аккуратность сборки и простота установки покрытий Шухова зиждется на применении им принципов организации массовых работ над большим числом легких и однообразно повторяющихся полос, которые размечаются и выкраиваются по одним и тем же шаблонам и требуют для всей обработки и сборки наипростейших приемов», — справедливо подчеркивал «Технический сборник и вестник промышленности».
Но что интересно — ни в одном из восьми выстроенных по его проектам павильонов Шухов не повторился (их декоративным оформлением занимался зодчий Виктор Александрович Коссов, которого нередко в этой связи называют архитектором зданий). Взять хотя бы здания Фабрично-заводского отдела. Дополнительный павильон этого отдела был не круглым и не квадратным, а… овальным. Шухов взял прямоугольный павильон шириной 21 метр и присоединил к нему с двух сторон два полукруга диаметром 51 метр и все это накрыл тонкой металлической паутиной, держащейся, по сути, всего лишь на двух мощных металлических опорах высотой 15 метров. Эта инженерная находка заменила привычную уже громоздкую конструкцию в виде ферм. Внутри решетчатых опор изобретатель поместил винтовые лестницы. Каким же образом обеспечена устойчивость овальной конструкции? «Между колоннами, — раскрывал секрет Шухов, — перекинуты две параболические висячие фермы, поддерживающие верхний лист, к которому прикреплена сетка над прямой частью здания… В круглой части здания все горизонтальные действующие силы натяжения сетки взаимно уравновешиваются, в средней же — прямоугольной — части они остаются неуравновешенными и стремятся опрокинуть стойки стен. Поэтому в этой части здания каждая стойка укреплена боковой опорой»{145}.
Красота Овального павильона особенно бросалась в глаза внутри, даже сегодня по немногим сохранившимся фотоснимкам складывается впечатление, что попал не в средних размеров здание, а в некое расширяющееся пространство, где за одной геометрической плоскостью скрывается другая. Вот и попробуй сомневаться после этого, что Шухов — еще и художник, первоклассный дизайнер. «Та конструкция красива, в которой видно, как по ней целесообразно и мощно течет сила или мощность»{146}, — говорил он. А прочность овальной крыши, превращенной в смотровую площадку, сомневающиеся могли проверить собственными ногами — хочешь пляши на ней, хочешь просто гуляй и рассматривай выставочные здания.
Второй тип сетчатых покрытий, показанных Шуховым на выставке, — это сводчатые или арочные. Свои способности по их проектированию Владимир Григорьевич уже продемонстрировал во время работы над перекрытием Верхних торговых рядов на Красной площади в Москве. Здесь же, в Нижнем Новгороде, изобретатель получил возможность не только воплотить свои новаторские идеи в глазах куда большего числа людей, но и значительно продвинуться в инженерном творчестве.
Одним из зданий, перекрытых по проекту Шухова сводчатым покрытием, стал павильон Управления казенных железных дорог площадью 58 х 2 метра. На первый взгляд кажется странным, что к работе над железнодорожным павильоном Министерство путей сообщения пригласило не своего инженера, которых было в большом достатке в ту пору, а именно Шухова. Но это не выглядит неожиданным, ибо Шухов предложил такой проект, который уже своими материалами — сталью, железом — демонстрировал принадлежность к Железнодорожному ведомству Российской империи. Кроме того, павильон строился по контракту, заключенному с конторой Бари, с Управлением казенных железных дорог, а не за ее счет. Это тоже о многом говорит — и там нашлись продвинутые люди. Правда, условия контракта предусматривали использование по окончании выставки павильона самим управлением на его усмотрение. Но и это было удачным вариантом: чем не бесплатная реклама конторы на какой-нибудь железной дороге, которых множество строилось в конце XIX — начале XX века.
Покрытие павильона Управления казенных железных дорог Шухов спроектировал из рельсов, оно вышло ажурным и однопролетным: цилиндрический свод из пересекающихся арочек-полуэллипсов, сделанных из стальных уголков. В местах своего пересечения арочки скреплялись и стягивались затяжками в трех направлениях, что обеспечивало большую жесткость перекрытия, чем в случае с покрытием Верхних торговых рядов. Это был шаг вперед.
Интересно спроектирован Шуховым главный павильон Фабрично-заводского отдела, один из самых вместительных на выставке — целый квадратный километр! Да и длина немаленькая — 215 метров. Сетчатое трехпролетное покрытие перекрывало центральную часть здания поперек, средним пролетом в 28 метров и двумя боковыми в 15 метров. Две боковые части здания Шухов также накрыл тремя пролетами, соответственно 15 (средний) и 13 (два боковых) метров. Получилось, что весь павильон перекрыт по крайней мере девятью пролетами, что выглядело большим достижением.
Кому как не Шухову было проектировать котельную, где стояли котлы, снабжающие своей энергией выставку, и дополнительный павильон Машинного отдела, где его котлы уже стояли в качестве выставочных образцов. Эти павильоны были также перекрыты сводчатыми крышами Шухова. В общем, и вверху Шухов, и внизу Шухов.
Проекты Шухова отличались не только разнообразием форм — казалось, что их автор способен вылепить, а точнее создать из своих сетчатых покрытий любую геометрическую фигуру, — но и вариативностью используемого материала. Каркас конструкций собирался не только из металла, что уже само по себе было новаторством, но и из дерева. «Особенный интерес для нашей страны представляют эти дощатые покрытия, необычайно легкие и красивые, не требующие для своего исполнения металла и легко собираемые даже без участия плотников обыкновенными чернорабочими»{147}, — читаем мы в периодике того времени. Деревянным было и сводчатое двухпролетное покрытие, разработанное Шуховым для здания котельной (соответственно 21 и 13 метров). И здесь не обошлось без оригинальности — вроде бы обычное дощатое покрытие, а превращается в несущий элемент. Несколько слоев скрещенных и гнутых досок толщиной чуть менее 1,5 сантиметра, прибитых гвоздями, образуют арку над зданием. Если нужно утепление — достаточно проложить доски войлоком. Изнанку крыши не требовалось дополнительно зашивать досками, достигнутый эстетический эффект обнаруживал себя внутри сооружения — дощатый свод очень хорошо смотрелся. А еще Шухов предложил для выставки даже проект своего пешеходного металло-деревянного моста пролетом 21 метр, опять же со сводами, правда, более пологими. Но эта задумка инженера так и осталась на бумаге.
Насколько металлические сетчатые покрытия были приспособлены к суровым российским зимам, не обвалятся ли они под гнетом снега, особенно в период таяния, когда он становится еще тяжелее? Вопрос этот беспокоил многих. Надежность своих сетчатых конструкций к неблагоприятным погодным условиям Шухов предложил проверить сам, воспользовавшись тем, что до открытия выставки нужно было еще пережить зиму. Он попросил не счищать снег с крыш вообще, дабы убедиться в том, что его присутствие никак не повлияет на прочность перекрытий. Так и сделали. Пережили зиму, словно в помощь Шухову оказавшуюся на редкость снежной — крыши павильонов замело порядочно, чуть ли не под два метра. Но ничего, металлическая паутина выдержала как ни в чем не бывало. Наконец пришла весна 1896 года. Целая делегация забралась посмотреть на крышу одного из павильонов, дабы своими глазами убедиться, что весь снег сходит с крыш, не задерживаясь и не скапливаясь на висячих покрытиях, особенно там, где поверхность вогнута. А талая вода исчезает по внутренним водостокам.