Вследствие его гибкости этот материал чаще всего употребляется для украшения внутренних стен -- уже античная архитектура знала потолки из стука, в эпоху Ренессанса и особенно барокко орнаменты и рельефы из стука приобрели самую широкую популярность.
Само собой разумеется, что все упомянутые материалы -- дерево, камень, кирпич -- могут быть и одновременно применены в одном и том же здании. Мы знаем, например, что в древнегреческой архитектуре (микенский мегарон, древнейшие храмы) были приняты каменные фундаменты и на них возводились стены из необожженных кирпичей с проложенными деревянными балками; в эпоху готики часто употребляли для жилых домов конструкцию на каменном фундаменте, тогда в эпоху Ренессанса любили соединять квадровую и кирпичную кладку.
К этим, так сказать, извечным материалам архитектуры в XIX веке присоединяются новые строительные материалы - железо и бетон. Для новых конструктивных задач, выдвинутых европейской цивилизацией, был необходим и новый материал. Раньше железо применяли только для рабочих инструментов или как средство для соединения других материалов (гвозди, скобы, цепи и т. п.), в новейшее же время железо сделалось самостоятельным строительным материалом со своими собственными стилистическими задачами и требованиями. Различают три главных вида железа. Во-первых, чугун, который выдерживает только вертикальное давление сверху и который поэтому обычно применяют в виде свободных опор. Во-вторых, литое ковкое железо, которое выдерживает как давление сверху, так и боковое давление и растяжение -- его поэтому применяют в виде балок при перекрытии пространства. Наконец, сталь, которая отличается наибольшей прочностью и эластичностью и поэтому наиболее приспособлена для широкого напряжения арок и сводов. Железу свойственны принципы стоек, родственные фахверку: железная конструкция состоит из соединения треугольников (фермы), заполненных или камнем, или бетоном, или стеклом. Так как железная конструкция более чем какой-либо другой материал зависит от сложных законов статики, то строить в железе -- прежде всего значит вычислять: место архитектора занимает инженер. К тому же железная конструкция неспособна воздействовать отношениями компактных масс, направления и пересечения ее брусков часто подсказаны чисто механическими соображениями, а не эстетическими эмоциями. Тем не менее, обобщая железный скелет широкими и мелодическими очертаниями, уравновешивая динамику линий мощными каменными контрфорсами и базами, и железной конструкции могут быть присущи своеобразные художественные эффекты.
Наиболее же важные стилистические функции железо выполняет в новейшей архитектуре в сочетании с бетоном. Уже римляне охотно применяли особую систему кладки (так называемую конкретную систему, или "эмплектон"), главным образом для сводов, систему, которую следует считать прообразом современного железобетона. Пользуясь выгодными качествами так называемой пуццолонской земли, которая, будучи смешана с известью, давала отличный раствор, римские строители заполняли деревянную форму щебнем, заливали ее раствором и по застывании массы получали компактную кладку без швов (этим способом выстроены громадные залы римских терм и императорских дворцов). На этой же идее -- на смешении цемента, воды, песка и мелкого камня и их трамбовке в деревянных формах -- основано изобретение современного бетона, которое относится к 20-м годам XIX века. Главной особенностью бетона является полная однородность стены, совершенно свободной от швов. В середине XIX века французским садоводом Монье, специалистом по гротам и фонтанам, была изобретена еще более совершенная система кладки, так называемый армированный бетон. Французскому архитектору Огюсту Перре принадлежит и первое использование армированного бетона для чисто художественных целей (Th tre des Champs - Elys es и церковь Notre-Dame du Rainay). Суть этой системы заключается в том, что в массу бетона вставляются железные бруски, так называемая арматура, которая усиливает способность материала к растяжению, взаимную связь составных частей и упругость и позволяет перекрывать огромные пространства в мостах, фабриках, вокзалах, ангарах и т. п. Помимо конструктивной гибкости и выносливости железобетон обладает еще одним практическим преимуществом -- значительно сберегает материал. Но железобетону присущи и оригинальные стилистические особенности. С одной стороны, железобетонная конструкция основана на системе арматур, состоит из одних только опор и связывающих их горизонтальных поясов, может обходиться почти без стен, не нуждается в капителях для колонн и в этом смысле родственна деревянной конструкции; с другой стороны, она все же сохраняет компактный характер каменных стен. Из этого своеобразного стилистического контраста вытекает главное преимущество железобетонной конструкции -- ее способность создавать грандиозные пространственные впечатления, а также комбинировать далеко выступающие и как бы висящие в воздухе массы. Но теми же самыми причинами объясняются и опасности, скрытые для архитекторов в свойствах железобетона: вследствие отсутствия всяких переходных, промежуточных форм (которыми так богаты каменная и особенно деревянная конструкции) железобетонная архитектура часто производит резкое, почти грубое, как бы сырое впечатление; к тому же для зрителя всегда остаются скрытыми внутренние силы, руководящие здесь материалом, и он не чувствует равновесия в сочетании масс. Одним словом, конструктивная гибкость железобетона далеко превосходит его экспрессивную способность.
Насколько различные формы может приобретать одна и та же конструктивная задача в различных материалах, показывает история купола. Достаточно сравнить византийский купол из кирпича, римский купол из цементированной массы, каменную кладку итальянских куполов или деревянную конструкцию французских куполов, чтобы убедиться в органической связи между материалом и художественной формой.
В последнее время к традиционным строительным материалам все чаще и все в большем масштабе присоединяется стекло, главным образом в соединении с железной арматурой. До XV века стекло употребляли только для церковных и монастырских окон, тогда как даже во дворцах и замках окна имели обыкновение закрывать деревянными ставнями, оставляя в них небольшие отверстия, завешенные прозрачной промасленной бумагой, закрытые слюдой или тонкими роговыми пластинками. Так как величина стеклянной пластинки в то время определялась силой легких выдувальщика стекла, то куски стекла, изготовленные для окон, были размером не больше кисти руки. Этим отчасти объясняется мозаичная композиция цветных готических витражей. Только со времени изобретения литых стеклянных плит стекло стало применяться как строительный материал (один из первых опытов монументальной конструкции из стекла и железа -- так называемый Хрустальный дворец в Лондоне). Разумеется, стекло имеет незаменимые практические преимущества: полностью пропуская свет, оно не дает доступа ветру. Но стилистически стекло является самым опасным из всех строительных материалов, так как оно не дает никакого оптического завершения пространству и массам. Попытки современных архитекторов строить целые здания из стекла или вставлять в каменные здания сплошные стеклянные плоскости (например, лестничные клетки) приводят по большей части к негативным результатам. Стекло может поддерживать органическое взаимодействие с иными строительными материалами только тогда, если обрамление, распорки, перила, рамы, поперечники придают реальный, пластический характер его мнимым плоскостям.
После того как архитектор познакомился с ситуацией будущего здания, установил его материалы и конструктивную схему, он приступает к проектированию, к графической фиксации трехмерных элементов строения. Прежде всего он набрасывает план, то есть горизонтальный разрез здания. План позволяет установить направление и толщину стен и протяженность пространств (следовательно, также пола и потолка); далее, определяет положение окон, дверей, лестниц; кроме того, план показывает характер покрытия (купол символизируют кругом, своды -- скрещенными прямыми). Если расположение пространства меняется от этажа к этажу, то для графического описания здания необходимо несколько планов. В отличие от плана продольный и поперечный разрезы определяют вертикальные отношения здания, то есть вышину этажей, окон, дверей, лестниц, а также толщину полов и потолков. То обстоятельство, например, что потолок греческого храма часто поддерживается двойной колоннадой, можно уяснить себе только из продольного разреза. Наконец, для фиксации наружного облика здания применяют вертикальную проекцию, или так называемую элевацию, то есть абстрактный (без перспективы) рисунок переднего и бокового фасадов, определяющий общий силуэт здания, членение масс и эффекты светотени от выступающих частей фасада. Кроме того, для точного определения деталей здания -- карнизов, капителей и т. п.-- делают их рисунок в натуральную величину, а общую ситуацию здания в связи с окружением демонстрируют в перспективных видах с разных точек зрения и в моделях.
