В начале 1790-х годов в Англии появились первые многоэтажные здания фабрик с внутренними чугунными колоннами, на которые опирались балки перекрытий. Это был важный шаг к формированию принципиально новой — каркасной конструкции здания. Наружные стены обычно возводились из кирпича, хотя оконные проемы нередко перекрывали металлическими балками-перемычками. Междуэтажные перекрытия, опиравшиеся на наружные кирпичные стены и на внутренние чугунные колонны, сначала делали из деревянных балок, но уже с конца 1790-х годов стали применять и металлические балки.

Металлические конструкции не только повышали прочность, долговечность и огнестойкость фабричных зданий: они позволяли более рационально использовать их внутренний объем, так как тонкие чугунные колонны занимали гораздо меньше места, чем кирпичные столбы, и позволяли легко монтировать к ним технологическое оборудование.

В первых десятилетиях XIX века фабричные здания с внутренним металлическим каркасом получили в Англии повсеместное распространение. Конструкции такого типа начали применять и русские зодчие.

Новаторская каркасная конструкция впервые в России была применена в здании льнопрядильни Александровской мануфактуры, возведенном по проекту инженера А. Я. Вильсона, утвержденному в 1812 году (оно не сохранилось)^[117]. Пятиэтажное здание имело кирпичные стены, прорезанные равномерно расставленными окнами, и внутренний каркас. Каркас был образован тремя продольными рядами тонких чугунных колонн, на которые опирались чугунные балочки. На эти балочки в свою очередь опирались переброшенные между ними пологие кирпичные сводики. Таким образом, вся конструкция здания была прочной, огнестойкой и долговечной. Покрытие было выполнено из чугунных стропильных ферм (позднее, в 1840-х годах, они были заменены железными).

Конструкция новых корпусов Александровской мануфактуры послужила образцом для целого ряда фабричных зданий, возведенных в Петербурге в 1830-х годах. В их числе — пятиэтажные корпуса Бумагопрядильной фабрики барона Штиглица на левом берегу Невы, построенные в 1833–1834 годах. Автором проекта был, вероятно, архитектор Н. Я. Анисимов, подпись которого («служащий при Александровской мануфактуре в должности архитектора коллежский асессор Анисимов») имеется на чертежах генеральных планов[118]. Эти корпуса не сохранились: во второй половине 1890-х годов их разобрали и на их месте возвели новый, более крупный корпус, который и сейчас возвышается на набережной Невы, на территории Прядильно-ниточного комбината имени С. М. Кирова.

В 1835 году в нижнем течении Обводного канала, на его правом берегу, была основана «Российская бумагопрядильная мануфактура» (ныне фабрика «Веретено» — набережная Обводного канала, 223–225). В 1836–1837 годах возвели главное здание — пятиэтажное, с наружными кирпичными стенами и внутренним металлическим каркасом. Чугунные колонны для каркаса изготовлял завод Ч. Берда. Проекты здания и оборудования, заказанные в Англии, затем были переработаны петербургским инженером А. Я. Вильсоном (он был одним из совладельцев предприятия) и мастерами, руководившими постройкой здания, — П. А. Берри и В. Я. Буском^[119]. Общее руководство строительными работами осуществлял архитектор Н. Я. Анисимов.

Небольшие по размерам и традиционные по конструкции административные здания, располагавшиеся по «красным линиям» застройки набережных, имели традиционные классицистические фасады. Но в оформлении фасадов многоэтажных производственных корпусов начиная с 1830-х годов классицистические мотивы исчезают. В «Своде уставов строительных» 1836 года прямо указывалось, что «строения заводские и фабричные не подлежат никаким правилам относительно фасадов, высоты крыши и других архитектурных наружных правильностей». Облик производственных зданий стал определяться не канонами классицизма, а структурой зданий, их инженерными и функциональными особенностями. В частности, ритм равномерно размещенных одинаковых окон отражал структуру внутренних каркасов, шаг чугунных несущих колонн, расставленных на равных расстояниях. Еще более специфический облик имели разнообразные производственные сооружения специального назначения: газгольдеры, дымовые трубы и т. п. Так стала зарождаться особая разновидность архитектуры — промышленная архитектура, которой суждено было в дальнейшем сыграть очень важную роль в общем процессе становления и развития новых архитектурных принципов, новых конструкций и форм.

В 1840–1850 годах в Петербурге появилось уже несколько десятков фабричных зданий каркасно-стеновой конструкции. Это были годы стремительного роста текстильной промышленности. Если в 1814 году в столице России было только десять небольших фабрик, то к началу 1860-х годов возникло уже 52 довольно крупных предприятия текстильной отрасли. Наряду с ними появились и расширились кожевенные, мыловаренные, канатные заводы, табачные фабрики, разнообразные предприятия по производству пищевых продуктов.

Каркасно-стеновая конструкция применялась в середине XIX века в двух вариантах. В одних случаях на чугунные колонны опирались деревянные балки, в других — более прочные и надежные, но зато и более дорогие металлические балки. Пролеты между металлическими балками перекрывали либо деревянным настилом, либо сводиками из кирпича. Конструкция многоэтажного здания с внутренним каркасом из чугунных колонн, железных балок и заполняющих пространство между ними кирпичных сводиков была наиболее надежной и долговечной. Немало зданий такого типа, построенных в середине XIX века, продолжает функционировать и в наши дни.

Хорошо сохранилось пятиэтажное здание бывшей Невской бумагопрядильни (Синопская набережная, 84, правый корпус) неподалеку от Большого Охтинского моста (ныне оно входит в комплекс построек Прядильно-ниточного комбината имени С. М. Кирова). Это П-образное в плане здание построено в 1857 году по проекту военного инженера, отставного штабс-капитана Л. В. Гламы^[120]. Пространство между наружными кирпичными стенами разделено на четыре продольных пролета тремя рядами тонких чугунных колонн. Перекрытие над первым этажом было сделано из металлических балок с кирпичными сводиками, перекрытия вышележащих этажей — из деревянных балок. Кровля покоилась на деревянных стропилах. Стены здания прорезаны монотонной сеткой окон. Их наружная поверхность оставлена неоштукатуренной, и декор фасада предельно скуп: он ограничивается только тонкими рамками побеленных наличников и полосой карниза. Однако такое архитектурное решение вполне соответствует утилитарному назначению постройки. Аналогичным образом Глама сконструировал двух- и трехэтажные производственные корпуса, построенные на территории фабрики в 1857–1859 годах.

Здания подобного типа широко использовались для предприятий текстильной и легкой промышленности. Подобную же конструкцию имели и корпуса «фабрики для приготовления разных изделий из гумми, ластика и гуттаперчи», возведенные в 1859-м — начале 1860-х годов архитектором Р. Р. Генрихсеном^[121]. Эта фабрика, принадлежавшая Товариществу Российско-американской резиновой мануфактуры, разместилась на берегу Обводного канала и в последующие десятилетия стала стремительно расширяться (ныне это комплекс зданий производственного объединения «Красный треугольник» — набережная Обводного канала, 138).