Исследования показали, что части сооружения, расположенные выше сводов, перекрывающих звон, т. е. Выше кладки XVI века, выведены из кирпича одного и того же размера, обычного для конца XVII века. Это, однако, не значит, что вся кладка относится к одному времени. Кирпич XVII века, употреблявшийся в чинках, был получен, очевидно, от разборки старой кладки. Чинки, карниз и главка относятся к XVIII или даже к началу XIX века. К этому же времени относится и существующая крыша бочкой.
На изображении Новгородского кремля на знаменской иконе конца XVII – начала XVIII века звонница показана пятипролетной с пятищипцовым покрытием. К сожалению, нет никаких данных для точной реконструкции формы щипцов.
В XVII веке пролеты звонницы оказались недостаточными для новых больших колоколов, в частности, для большого Никоновского колокола весом в 1600 пудов, поэтому некоторые из них были растесаны.
В пристройке от XV – XVI веков сохранились лишь поперечные стены – пилоны. Своды над камерами относятся к XVII столетию. Для возведения их в более ранней кладке были вырублены площадки под пяты сводов. Это говорит о том, что своды в XVI веке были расположены выше, чем в XVII веке. В конце XVII века одноэтажная пристройка превратилась в двухэтажную, перекрытую поверху длинным коробовым сводом, опертым на западную стену пристройки и на основной массив. От распора, сильно увеличившегося после того как в своде появились трещины и он потерял монолитность, западная стена начала отходить. Ее не могли удержать металлические связи, поставленные, очевидно, одновременно с устройством свода. Коробовый свод нес первоначально плоское перекрытие. В начале XX века массивное перекрытие было заменено более легким, состоящим из двух плоских кирпичных сводиков, сложенных на цементном растворе и опертых в середин на невысокую кирпичную стенку, поставленную на шелыге свода. По сводикам была устроена плоская асфальтовая кровля. В начале 30-х годов XX века памятник пришел в такое состояние, что грозил обвалом. В это время были предприняты значительные ремонтные работы. Свод, перекрывавший пристройку, был обрушен, а западная стена пристройки во многих местах была переложена на цементном растворе. В это же время была сделана железная кровля по деревянным стропилам. Благодаря этим мероприятиям разрушение памятника прекратилось.
В XVII веке в ширинке на парапете пристройки были вставлены цветные рельефные изразцы. Во время реставрации после Великой Отечественной войны нашли вда сохранившихся изразца на южном и один на восточном фасаде. Изразцы дают материал для датировки последней реконструкции памятника в XVII веке. До нас дошло не много сооружений, расположенных в самом Новгороде и украшенных изразцами. Это церкви Рождества в Молоткове и Федора Стратилата на Софийской стороне, где в XVII веке были украшены изразцами барабаны под куполами, и Знаменский собор, где несколько многоцветных изразцов сохранилось в ширинках галереи северного фасада. Изразцы в ширинках звонницы – такие же, как в Знаменском соборе. Некоторые изразцы в барабанах церкви Федора Стратилата – того же рисунка, но одноцветные зеленые. Знаменский собор выстроен в 1682 году, церковь Федора Стратилата перестраиваалсь примерно в то же время. Следовательно, и строительство двухэтажной пристройки звонницы может быть отнесено к тому же времени, т. е. К последним годам XVII столетия.
Крыльцо XVII века было перестроено, вероятно, одновременно с другими частями звонницы в конце XVIII или в начале XIX веков. Открытое крыльцо было тогда превращено в теплое, а покрытие, которое к тому времени, очевидно, обветшало, было заменено более простым, под один карниз.
Считается, что так называемый "домик XVII века" или, иначе, "домик при звоннице", выстроен в XVII веке, но точная дата его постройки неизвестна. Нет никаких данных о том, как первоначально использовался "домик". Вероятнее всего, это было административное здание. Богатое крыльцо служило одновременно входом в "домик" и в пристройку звонницы.
Архитектурные особенности
Звонница Софийского собора представляет собой основной сплошной массив, на который поставлены столбы звона. Сверху звонница перекрыта кровлей бочкой и имеет восьмигранную главку. И кровля и главка имеют достаточно позднее происхождение. Над сводами проемов звона идут гурты с килевидными завершениями. Над столбами звона существуют ступенчатые килевидные ниши. Некоторые столбы растесаны для установки больших колоколов.
Стена восточного фасада звонницы обработана шестью неглубокими нишами, каждая из которых завершается тремя щипцами. Ниши образуют семь лопаток. Две крайние лопатки и две между ними (через одну) являются столбами древней звонницы, пролеты которой заложены при перестройке сооружения в XVI веке. Достаточно грубая обработка восточного фасада объясняется тем, что звонница вплотную примыкала к кремлевской стене, так что смотреть на восточный фасад можно было только со значительного расстояния. Западный фасад был более богато обработан, но все кирпичное узорочье погибло при возведении второго этажа западной пристройки.
Западная пристройка получила свой современный вид в XVII веке. Только поперечные стены-пилоны двух арок сохранились то более ранней постройки.
Каждый из углов пристройки обработай висячими пилястрами, начинающимися несколько выше пят сводов над камерами. Такой же пилястр помещен над пилоном между северной и средней камерами; он делит верхнюю часть пристройки примерно в отношении один к двум. Существующий средний пилястр отвечает поперечной стене второго этажа пристройки, что характерно для древнерусской архитектуры, отражавшей внутреннее устройство на фасадах здания.
Пристройка членится горизонтальными тягами и рядами ниш и ширинок. Нижняя тяга из кирпича, положенного плашмя, со скругленными гранями, идет, крепясь на пилястрах и повторяя форму сводов при встрече с ними. Следующая тяга, соответствующая полу второго этажа пристройки, состоит из поребрика, заключенного между двумя рядами кирпича, положенного плашмя. На уровне окон второго этажа расположен ряд трехступенчатых пятиугольных ниш. Четыре из них превращены в окна. Два окна западного фасада украшены небольшими прямоугольными пилястрами. Сверху, снизу и посредине пилястры, выложенные в полкирпича, прерываются брусками. Нижние бруски поддерживаются ступенчатыми кронштейнами, соединенными между собой тягой того же профиля. От верхних брусков идут наклонные тяги, образующие еще один уступ ниши. Два других оконных проема, один на западном, а другой на северном фасаде, сделаны в нишах.
Парапет пристройки состоит из двухступенчатых квадратных ширинок, разделенных столбиками в полкирпича. Столбики стоят на тяге ступенчатого профиля из трех рядов кирпича, средний из вторых стесан. Карниз над ширинками имеет тот же профиль, что и тяга под ними. Кладка выше этого карниза — поздняя. В ширинки были вставлены цветные рельефные изразцы. Два изразца сохранились на южном и один на восточном фасаде. В остальных уцелевших ширинках видны румпы изразцов. На южном фасаде ширинки тяга и карниз обрываются при встрече с основным массивом.
Под верхним рядом ширинок идет еще один ряд трехступенчатых ширинок, больших, чем верхние, ничем не отделенных от плоскости стены.
Крыльцо, примыкающее к юго-западному углу пристройки, представляет собой навес из двух кирпичных сводов, основанных на арках и опирающихся на четыре столба и стену пристройки звонницы. Передний свод — крестовый, толщиной в полкирпича. Второй свод — коробовый, наклонный, выложен также в полкирпича. Толщина всех арок — один кирпич. Массивные, квадратные, со скошенными углами столбы обработаны с четырех сторон ширинками, сторона внутреннего квадрата которых равна 29—30 см. Каждый столб завершается карнизом из пяти рядов кирпича, положенных с небольшим напуском. Два верхних кирпича образуют один общий уступ; кирпичи второго снизу ряда закруглены. Над столбами идут пилястры. Лестница, которая вела на промежуточный этаж пристройки, основывалась на кирпичном своде, но от последнего сохранилась лишь верхняя пята, опирающаяся на стену. Шатер над крыльцом восстановлен после Великой Отечественной войны по аналогии с другими постройками XVII века. Наружная лестница ведет на промежуточную площадку, основанную на своде южной камеры, более низкой, чем две другие, и перекрытой коробовым кирпичным сводом, который идет параллельно основному массиву. Промежуточная площадка и пол второго этажа "домика XVII века" находятся на одном уровне. Богатое крыльцо служило одновременно входом в "домик" и в пристройку звонницы. Лестницы с промежуточной площадки на второй этаж пристройки и со второго этажа на крышу – деревянные.
Технические особенности
Как уже писалось в разделе об архитектурных особенностях, звонница представляет собой стену (основной массив) длиной в 22,5 и шириной в 3,4 м, на которую поставлены шесть столбов, образующих пять пролетов, перекрытых коробовыми сводами с распалубками. На столбы положены дубовые балки для подвески колоколов. С запада к основному массиву примыкает двухэтажная пристройка с крыльцом, а с востока - три камеры, занимающие пространство между основным массивом и кремлевской стеной.
Основной массив сооружения, на котором поставлены столбы звона, выложен на высоту примерно 8,5 м из тесаного серо-желтого и серо-зеленого плитняка, добываемого по берегу озера Ильмень близ селений Коростынь и Ретла. Красного камня в кладке совсем нет. Каменные блоки, сравнительно правильной, в большинстве продолговатой формы, имеют определенной величины. Размеры их колеблются от 8 х 20 см до 35—40 х 100 см. Блоки хорошо пригнаны, и хотя вертикальные соседних рядов иногда совпадают, но в целом чувствуется забота о перевязи швов. В стене на высоте около 8 м от современного уровня земли обнаружились остатки деревянных связей, которые шли параллельно массиву и поперек него. В кладке попадается кирпич размером 5—5,5 х 14—14.5 х 27 см. Он применен здесь без всякой системы, очевидно, вместо мелкого камня, когда надо было заполнить небольшие отверстия между блоками. Кирпич такой формы появляется в новгородских сооружениях в 30-х годах XV века. Раствор кладки — песчанистый, коричневатый, с кусочками плохо промешанной извести. Из всех новгородских памятников ближе всего по технике кладки к каменной части звонницы церковь Двенадцати апостолов, построенная в 1454 году.