Повечето съвременни постройки се създават да издържат около 50 години, но гениалното древно инженерство е поддържало този воден град на повърхността повече от 1600 години - използвайки само дърво.
Както знае всеки местен жител, Венеция е обърната с главата надолу гора. Градът, който на 25 март навърши 1604 години, е
построен върху основите на милиони къси дървени колове,
забити в земята с върха надолу. Тези дървета - лиственица, дъб, елша, бор, смърч и бряст с дължина от 3,5 м до по-малко от 1 м - от векове поддържат каменни площади и високи камбанарии, което е истинско чудо на техниката, използваща силите на физиката и природата.
В повечето съвременни конструкции стоманобетонът и стоманата вършат работата, която тази обърната гора е вършила в продължение на векове. Но въпреки здравината им, малко от съвременните основи могат да издържат толкова дълго, колкото тези на Венеция.
Снимка: Getty Images
„Днес бетонните или стоманените пилони се проектират с гаранция за издръжливост 50 години“, казва Александър Пузрин, професор по геомеханика и геосистемно инженерство в университета ETH в Цюрих, Швейцария. „Разбира се, те могат да издържат и по-дълго, но когато строим къщи и промишлени структури, стандартът е 50 години живот“.
Техниката на венецианските пилони е очарователна
заради геометрията си, вековната си устойчивост и огромния си мащаб. Никой не е сигурен точно колко милиона пилони има под града, но само в основите на моста Риалто има 14 000 плътно набити дървени стълба, а под базиликата „Сан Марко“, построена през 832 г., има 10 000 дъбови дървета.
Пред BBC Катерина Франческа Ицо, професор по химия на околната среда и културно наследство във Венецианския университет разказва: „Израствайки, както всички останали, знаех, че под венецианските сгради има дървета от Кадоре (планинският регион до Венеция). Но не знаех как се поставят тези колове, как се броят и събарят, нито факта, че батипалите (буквално „биячите на колове“) са имали много важна професия. Те дори си имат собствени песни. Това е очарователно от техническа и технологична гледна точка“.
Батипалите забиват пилоните на ръка и пеят древна песен, за да поддържат ритъма - натрапчива и повтаряща се мелодия с текст, който възхвалява Венеция, нейната републиканска слава, католическата ѝ вяра и обявява смъртта на тогавашния враг - турците.
Снимка: Emmanuel Lafont/ BBC
Коловете се забиват колкото е възможно по-дълбоко, докато не могат да бъдат забити повече, като се започва от външния край на конструкцията и се върви към центъра на основите,
обикновено се забиват девет кола на квадратен метър в спираловидна форма.
След това върховете им се изпиляват, за да се получи правилна повърхност, която да лежи под морското равнище.
Върху тях се поставят напречни дървени конструкции - затерони (дъски) или мадиери (греди). В случая с камбанариите тези греди или дъски са били с дебелина до 50 cm. При други сгради размерите са били 20 cm или дори по-малко. Дъбът е бил най-устойчивата дървесина, но и най-скъпата. (По-късно дъбът се използвал само за строеж на кораби - бил твърде ценен, за да се забие в калта.) Върху тази дървена основа работниците поставяли основите на сградата.
Венецианската република скоро започва да опазва горите си, за да осигури достатъчно дървен материал за строителството и за корабите.
„Венеция изобретява лесовъдството“,
обяснява Никола Макиони, директор на Института по биоикономика към Националния съвет за научни изследвания на Италия, позовавайки се на практиката за отглеждане на дървета. „Първият официален документ за лесовъдство в Италия наистина е от Великолепната общност на долината Фиеме (северозападно от Венеция) и датира от 1111 г. В него подробно са описани правилата за експлоатация на горите, без да се изчерпват“.
Снимка: Emmanuel Lafont/ BBC
Венеция не е единственият град, който разчита на дървени стълбове за основи, но има съществени разлики, които го правят уникален. Амстердам е друг град, частично построен върху дървени пилони - тук, както и в много други северноевропейски градове, те се спускат надолу, докато стигнат до основната скала, и работят като дълги колони или като крака на маса.
„Което е добре, ако скалата е близо до повърхността“, казва Томас Лесли, професор по архитектура в Университета на Илинойс. Но в много региони основната скала е далеч извън обсега на коловете. На брега на езерото Мичиган в САЩ, където работи Лесли, основната скала може да се намира на 30 м под повърхността. „Намирането на толкова големи дървета е трудно, нали? Има разкази за Чикаго през 80-те години на ХХ век, където са се опитали да забият един дънер на дърво върху друг, което, както можете да си представите, в крайна сметка не се е получило. Накрая разбрали, че може да се разчита на триенето на почвата“.
Принципът се основава на идеята за
укрепване на почвата чрез забиване на възможно най-много колове,
което увеличава значително триенето между коловете и почвата. „Това е умно“, казва Лесли, „защото се използва физиката. Техническият термин за това е хидростатично налягане, което по същество означава, че почвата „захваща“ пилоните, ако много от тях са поставени плътно на едно място“, казва Лесли.
Всъщност венецианските стълбове работят по този начин - те са твърде къси, за да достигнат до основната скала, и вместо това поддържат сградите благодарение на триенето. Но историята на този начин на строителство е още по-стара.
Техниката е спомената от римския инженер и архитект Витрувий през I век; римляните са използвали потопени стълбове, за да строят мостове, които отново са близо до водата. Водните портали в Китай също са били изграждани с фрикционни колове.
Ацтеките са ги използвали в Мексико сити,
докато не дошли испанците, не разрушили древния град и не построили католическата си катедрала отгоре - отбелязва Пузрин. „Ацтеките са знаели как да строят в своята среда много по-добре от испанците по-късно, които сега имат огромни проблеми с тази столична катедрала (където подът потъва неравномерно)“.
Снимка: Emmanuel Lafont/ BBC
След повече от хилядолетие и половина, прекарано във водата, основите на Венеция са се оказали забележително устойчиви. Те обаче не са защитени от повреди.
Преди десет години екип от университетите в Падоа и Венеция изследва състоянието на основите на града, като започва от камбанарията на църквата Фрари, построена през 1440 г. върху елхови пилони.
Камбанарията на Фрари потъва с 1 мм годишно от построяването си, общо 60 см.
В сравнение с църквите и сградите, камбанариите имат по-голямо тегло, разпределено върху по-малка повърхност, и затова потъват по-дълбоко и по-бързо, „като токче“, казва Макиони, който е част от екипа, изследващ основите на града.
Катерина Франческа Ицо работи на терен, като прави ядкови сондажи, събира и анализира проби от дървесина под църкви, камбанарии и отстрани на каналите, които по това време се изпразват и почистват. Тя разказа, че е трябвало да внимават, докато са работили на дъното на сухия канал, за да избегнат отпадните води, които спорадично са бликали от страничните тръби.
Екипът установява, че във всички структури, които изследват, дървото е повредено, но системата от вода, кал и дърво е държала всичко заедно.
Те опровергаха разпространеното мнение, че дървото под града не гние, защото е в безкислородно или анаеробно състояние -
бактериите атакуват дървото дори при липса на кислород.
Но действието на бактериите е много по-бавно от действието на гъбите и насекомите, които действат в присъствието на кислород. Освен това водата запълва клетките, които са изпразнени от бактериите, което позволява на дървените купчини да запазят формата си. Така че дори ако дървените пилони се повредят, цялата система от дърво, вода и кал се държи заедно под силен натиск и се запазва устойчива в продължение на векове.
„Има ли нещо, за което да се притесняваме? И да, и не, но все пак трябва да обмислим продължаването на този тип изследвания“, казва Ицо.
Не е известно колко още стотици години ще издържат основите, казва Макиони. „Въпреки това, (те ще издържат) толкова дълго, колкото околната среда остава същата. Системата на основите работи, защото е изградена от дърво, почва и вода“. Почвата създава среда без кислород, водата едновременно допринася за това и поддържа формата на клетките, а дървото осигурява триене. Без един от тези три елемента системата се разрушава.
Снимка: Emmanuel Lafont/ BBC
През 19-ти и 20-ти век дървото е напълно заменено от цимента при изграждането на основи. През последните години обаче новата тенденция за строителство с дърво се радва на засилен интерес, включително появата на дървени небостъргачи. „Това е нещо като готин материал в момента, и то по наистина основателни причини“, коментира Лесли. Дървото поглъща въглерод, биоразградимо е и благодарение на своята пластичност се смята за
един от най-устойчивите на земетресения материали.
„Разбира се, в днешно време не можем да построим цели градове от дърво, защото сме твърде много на планетата“, добавя Макиони, но е безспорно, че без изкуствени материали и без двигатели древните строители просто е трябвало да бъдат по-изобретателни. Венеция не е единственият град с дървени основи, но е „единственият (в който е използвана техниката на триене) масово, който е оцелял и до днес и е толкова безумно красив“, добавя Пузрин.
„Там е имало хора, които не са изучавали механика на почвата и геотехническо инженерство, и въпреки това са създали нещо, за което ние можем само да мечтаем, което е издържало толкова дълго. Те са били невероятни, интуитивни инженери, които са направили точно това, което трябва, възползвайки се от всички тези специални условия.“
