История строительства в Древнем мире

 → История строительства

История строительства в Древнем мире
Научная дисциплина	Строительство
Дата создания	Древний мир

История строительства в Древнем мире прослеживает изменения в строительных инструментах, методах, техниках и системах, используемых в сфере строительства. Она объясняет эволюцию того, как люди создавали жилища и другие сооружения, образующие всю застроенную среду.

Древняя Месопотамия

Самые ранние крупномасштабные постройки, о которых сохранились свидетельства, были найдены в Древней Месопотамии. От небольших жилищ остались только следы фундаментов, но более поздние цивилизации строили очень крупные сооружения в виде дворцов, храмов и зиккуратов и уделяли особое внимание тому, чтобы строить их из долговечных материалов, что обеспечило сохранность значительной их части. О значительных технических достижениях свидетельствует строительство таких великих городов, как Урук и Ур. Зиккурат в Уре является выдающимся сооружением того периода, несмотря на значительные реконструкции. Ещё одним ярким примером является зиккурат в Чога-Занбиле в современном Иране. Города создавали спрос на новые технологии, такие как канализация для сточных вод от животных и людей, а также мощёные улицы.

Археологические находки свидетельствуют о существовании сводов из кирпича, например, в Телль-аль-Римахе, на территории современного Ирака.

Строительные технологии и материалы

Основным строительным материалом был глиннобитный кирпич, который формировали в деревянных формах, похожих на те, что использовали для изготовления кирпичей из сырца. Кирпичи сильно различались по размеру и форме: от маленьких кирпичей, которые можно было поднять одной рукой, до кирпичей размером с большие тротуарные плиты. Обычно использовались как прямоугольные, так и квадратные кирпичи. Их укладывали практически всеми возможными способами и использовали с большой изобретательностью. На глиняных табличках более поздних периодов сохранились рисунки, показывающие, что здания строились из кирпичных модулей. К 3500 году до н. э. стали использовать обожжённые кирпичи, и сохранившиеся записи свидетельствуют об очень сложном разделении труда на отдельные задачи и профессии. Для мощения использовались обожжённые кирпичи и камень.

Жизнь в целом регулировалась сложными ритуалами, которые распространялись на ритуалы возведения зданий и формовки первых кирпичей. Вопреки распространённому мнению, арка была изобретена не римлянами, а использовалась в этих цивилизациях. Позднее месопотамские цивилизации, в частности Вавилон, а затем Сузы, довели глазурованную кирпичную кладку до очень высокого уровня, украшая интерьеры и экстерьеры своих зданий глазурованными кирпичными рельефами, примеры которых сохранились в Тегеранском археологическом музее, Лувре в Париже и Пергамском музее в Берлине.

• Babylon relief.jpg

  Фрагмент ворот Иштар (575 г. до н. э.), демонстрирующий исключительно качественную глазурованную кирпичную кладку более позднего периода. Глазурованные кирпичи были найдены в XIII веке до н. э.

• Voûte en tranches inclinées.jpg

  Свод из кирпича-сырца был изобретён в Месопотамии примерно в 2000 году до нашей эры.

• Babylon, 1932.jpg

  Вавилон, место археологических раскопок, в 1932 году, до начала масштабных восстановительных работ, проведённых Саддамом Хусейном

• India - Sights & Culture - Rural Brick Making Kiln 02 (4040024973).jpg

  Высушенные кирпичи, сложенные для обжига без использования печи

• Kom Ombo13.JPG

  Египетская каменная кладка с отпечатками инструментов и замковыми камнями в форме бабочки в храме Ком-Омбо, построенном в 180–145 годах до н. э.

Строительные нормы и правила

Кодекс Хаммурапи, созданный вавилонянами Древней Месопотамии, содержит самые ранние письменные строительные нормы и правила (см. §§ 228—233.).

Древний Египет

См. также: Архитектура Древнего Египта

В отличие от культур Древней Месопотамии, которые строили из кирпича, фараоны Египта возводили огромные сооружения из камня. Засушливый климат сохранил большую часть древних зданий.

Материалы

В древнем мире для строительства вспомогательных зданий и обычных домов использовались глинобитные (высушенные на солнце глиняные кирпичи) конструкции, которые до сих пор широко используются в сельских районах Египта. Жаркий и сухой климат был идеальным для глинобитных кирпичей, которые имеют тенденцию размываться под дождём. Рамессеум в Фивах, Египет (Луксор), является одним из лучших примеров глинобитного строительства.

Файл:SFEC AEH -ThebesNecropolis-2010-RamsesII-021.jpg

Вид с воздуха на Рамессеум в Фивах с глинобитными постройками

Сохранились также обширные склады с глинобитными сводами, все построенные с наклонными рядами, чтобы избежать необходимости в опалубке. Самые крупные здания строились из камня, часто из массивных каменных блоков. Техники перемещения массивных блоков, использовавшихся в пирамидах и храмах, были предметом широких дискуссий. Некоторые авторы предполагают, что более крупные блоки могли быть не высечены из камня, а изготовлены из бетона.

Технологии строительства

См. также: Техника в Древнем Египте

Хотя египтяне достигли выдающихся успехов в инженерном деле, они, по всей видимости, сделали это с помощью относительно примитивных технологий. Насколько известно, они не использовали колёса или блоки. Они перевозили массивные камни на большие расстояния с помощью катков, верёвок и саней, которые тянули большие группы рабочих.

Древним египтянам приписывают изобретение рампы, рычага, токарного станка, печи, корабля, бумаги, ирригационной системы, окна, навеса, двери, стекла, одной из форм гипса, ванны, замка, шадуфа, ткачества, стандартизированной системы измерения, геометрии, силоса, метода сверления камня, пилы, паровой энергии, пропорциональных чертежей, эмалирования, шпона, фанеры, верёвочной фермы и многого другого. Египетские руководства не сохранились, поэтому существует множество предположений о том, как поднимали камни на большую высоту и возводили обелиски. Большинство теорий предполагает использование рамп.

Имхотеп, живший примерно в 2650—2600 гг. до н. э., считается первым известным архитектором и инженером.

Достижения

Пирамиды впечатляют прежде всего своими огромными размерами и поразительным количеством рабочей силы, которая, должно быть, была задействована в их строительстве. Самая большая из них — Великая пирамида в Гизе, которая на протяжении 3800 лет оставалась самым высоким сооружением в мире. Инженерные проблемы были связаны в основном с транспортировкой блоков, иногда на большие расстояния, их перемещением на место и точным выравниванием. Общепризнанно, что квалифицированные строители пользовались уважением и хорошим обращением, но, несомненно, требовалось огромное количество рабочих, чтобы выполнять физически тяжёлую работу.

Методы, использованные при строительстве пирамид, были предметом многочисленных исследований и дискуссий (см. Техника строительства египетских пирамид).

• Great Pyramid of Giza 2010.jpg

  Великая пирамида в Гизе — самое высокое сооружение в мире на протяжении более 3800 лет

• Menkaures Pyramid Giza Egypt.jpg

  Пирамида Микерина, Гиза

Древняя Греция

См. также: Архитектура Древней Греции

Древние греки, как и египтяне и месопотамцы, строили большинство своих обычных зданий из глиняных кирпичей, которые не оставили после себя никаких следов. Однако многие сооружения сохранились, некоторые из них находятся в очень хорошем состоянии, хотя некоторые были частично реконструированы или восстановлены в современную эпоху. Наиболее впечатляющими являются греческие храмы. Греки добились многих достижений в области технологий, включая водопровод, винтовую лестницу, центральное отопление, городское планирование, водяное колесо, кран и многое другое.

Файл:1858 Illustration of Ancient Masonry Italy Greece.jpg

Иллюстрация, демонстрирующая методы кладки в Древней Греции и Риме

Самый старый строительный чертёж находится в храме Аполлона в Дидиме. На незавершённой каменной стене были выгравированы профили колонн и лепнины, стена так и не была достроена, поэтому чертёж не был стёрт — это уникальный взгляд на историю рабочих строительных чертежей.

Деревянные конструкции (крыши, полы и т. д.) не сохранились, поэтому знания о том, как они были собраны, ограничены. Пролёты, в основном, невелики и предполагают очень простые конструкции из балок и столбов, перекрывающих каменные стены. Неясно, кто изобрёл фермы для более длинных пролётов — греки или римляне, но римляне, безусловно, использовали деревянные фермы для крыш. До 650 года до н. э. знаменитые древнегреческие храмы строились из дерева, но после этой даты их стали строить из камня. Процесс повторения деревянной конструкции в камне называется окаменением.

Обжигаемая глина в основном использовалась для изготовления черепицы и связанных с ней украшений, но они были довольно сложными. Черепица позволяла создавать низкий уклон крыши, характерный для древнегреческой архитектуры. Обжигаемые кирпичи начали использовать с известковым раствором. Очень известные здания покрывались каменной черепицей, которая имитировала форму своих терракотовых аналогов. В то время как более поздние культуры строили свои каменные здания с тонкой оболочкой из отделанных камней над ядром из щебня, греки строили из больших тёсаных блоков, соединённых металлическими скобами. Это был медленный, дорогостоящий и трудоёмкий процесс, который ограничивал количество зданий, которые можно было построить. Металлические скобы часто выходили из строя из-за коррозии.

В строительных конструкциях в основном использовалась простая система балок и колонн без сводов и арок, что накладывало строгие ограничения на пролёты, которые можно было достичь. Однако греки построили несколько крещатых сводов, арочных мостов и, совместно с египтянами, первое высотное здание — Александрийский маяк, одно из семи чудес древнего мира.

Греческая математика была технически продвинутой, и нет сомнений, что греки использовали и понимали принципы работы блоков, что позволяло им строить стрелы и краны для подъёма тяжёлых каменных блоков на верхние части зданий. Их навыки в области геодезии были исключительными, что позволяло им выполнять невероятно точные оптические корректировки зданий, таких как Парфенон, хотя используемые методы остаются загадкой. Более простые украшения, такие как каннелюры на колоннах, обычно оставляли на потом, после установки барабанов колонн. Древние греки так и не разработали прочные растворы, которые стали важной особенностью римского строительства.

Римская империя

См. также: Архитектура Древнего Рима и Техника в Древнем Риме

В отличие от предыдущих культур, о римском строительстве известно очень много. Сохранилось огромное количество построек, в том числе полностью уцелевшие здания, такие как Пантеон в Риме, и очень хорошо сохранившиеся руины в Помпеях и Геркулануме. Первый сохранившийся трактат по архитектуре принадлежит Марку Витрувию Поллиону, в котором содержатся обширные отрывки о строительных техниках. Его труды усилили разницу между главным строителем и архитектором.

Файл:Roemerkran.jpg

Реконструированный римский колёсный кран в Бонне, Германия

Материалы

Большим достижением римлян в области строительных материалов было использование гидравлического известкового раствора, называемого римским бетоном. Предыдущие культуры использовали известковые растворы, но добавление вулканического пепла, называемого пуццоланой, позволяло раствору затвердевать под водой, создавая самовосстанавливающийся бетон. Это давало им прочный материал для строительства массивных стен. Они использовали кирпич или камень для строительства внешней оболочки стены, а затем заполняли полость огромным количеством бетона, эффективно используя кирпичную кладку в качестве постоянной опалубки. Позже они использовали деревянную опалубку, которую снимали для затвердевания бетона.

Файл:Planes tools roman.jpg

Рубанок был разработан в железном веке и, как известно, использовался римлянами. Эти римские рубанки были найдены в Германии и датируются I—III веками нашей эры.

Примером храма, построенного из римского бетона в I веке до н. э., является храм Весты в Тиволи, Италия. Бетон состоял исключительно из щебня и раствора. Он был дешёвым и очень простым в производстве, а для его использования требовалась относительно неквалифицированная рабочая сила, что позволяло римлянам строить в беспрецедентных масштабах. Они использовали его не только для стен, но и для формирования арок, цилиндрических сводов и куполов, которые они строили над огромными пролётами. Римляне разработали системы полых горшков для изготовления куполов и сложные системы отопления и вентиляции для своих терм.

Римляне заменили дерево бронзой в кровельных фермах портика Пантеона, который был построен между 27 г. до н. э. и 14 г. н. э. Бронзовые фермы были уникальными, но в 1625 г. папа Урбан VIII заменил фермы деревянными и переплавил бронзу для других целей. Римляне также изготавливали бронзовую черепицу.

Свинец использовался для покрытия крыш, водоснабжения и канализации. Латинское название свинца — plumbum, отсюда произошло английское слово «сантехника» (англ. plumbing). Римляне также использовали стекло в строительстве: цветное стекло в мозаике и прозрачное стекло для окон. Стекло стало довольно широко использоваться в окнах общественных зданий. Центральное отопление в виде гипокауста, приподнятого пола, обогреваемого дымом от сжигания древесины или угля.

Организация труда

У римлян были ремесленные гильдии. Большая часть строительных работ выполнялась рабами или свободными людьми. Использование рабского труда, несомненно, сокращало расходы и было одной из причин масштабности некоторых сооружений. Римляне строили свои здания очень быстро, обычно в течение двух лет. Для огромных сооружений единственным способом достичь этого было привлечение к работе огромного количества рабочих.

Технологии

Изобретениями римлян были водяное колесо и лесопилка. Примерно с 100 года н. э. римляне также начали использовать стекло в архитектуре и применяли двойное остекление в качестве теплоизоляции. Римские дороги включали в себя дороги с брусчаткой и мощёные дороги, иногда опиравшиеся на плоты или свайные фундаменты и мосты. Витрувий подробно описывает многие римские машины. Римляне разработали сложные деревянные краны, позволявшие поднимать значительные грузы на большую высоту. Верхний предел подъёма, по-видимому, составлял около 100 тонн. Колонна Траяна в Риме содержит одни из самых больших камней, когда-либо поднимавшихся в римском здании, и инженеры до сих пор не могут точно определить, как это было достигнуто.

Список самых длинных, высоких и глубоких римских сооружений можно найти в списке греческих и римских архитектурных рекордов. Изобретательность римских строителей простиралась на мосты, акведуки и крытые амфитеатры. Их канализационные и водопроводные сооружения были выдающимися, некоторые из них до сих пор функционируют. Единственный аспект римского строительства, о котором сохранилось очень мало свидетельств, — форма деревянных кровельных конструкций, ни одна из которых, по-видимому, не сохранилась в целости. Возможно, строились треугольные кровельные фермы, что было единственным возможным способом сооружения огромных пролётов, длина которых превышала 30 метров.

Древний Китай

Файл:CHINESE SAWYERS.jpg

На Дальнем Востоке использовался иной метод распиловки брёвен, в отличии от западного метода распиловки с помощью пильной ямы: концепция та же, но, как показано здесь, бревно располагается под углом и нет необходимости в яме.

Китай является культурным центром Восточной Азии. Многие методы и стили строительства на Дальнем Востоке произошли из Китая. Известным примером китайского строительства является Великая китайская стена, построенная между VII и II веками до нашей эры. Великая стена была построена из утрамбованной земли, камней и дерева, а позже из кирпичей и черепицы с известковым раствором. Деревянные ворота блокировали проходы. Самые древние археологические образцы деревянных соединений типа «шип-паз» были найдены в Китае и датируются примерно 5000 годом до нашей эры.

Инцзао Фаши — старейшее полное техническое руководство по китайской архитектуре. Китайцы тысячелетиями следовали государственным правилам, поэтому многие из сохранившихся древних зданий были построены с использованием методов и материалов, которые всё ещё использовались в XI веке. Китайские храмы, как правило, представляют собой деревянные каркасы на основании из земли и камня. Самым старым деревянным зданием является храм Наньчань (Утай), построенный в 782 году нашей эры. Однако китайские храмовые строители регулярно перестраивали деревянные храмы, поэтому некоторые части этих древних зданий имеют разный возраст. В традиционных китайских деревянных каркасах не используются фермы, а используются только столбы и перемычки. Важным архитектурным элементом являются наборы кронштейнов доугун. Пагода Сунъюэ — самая старая кирпичная пагода, построенная в 523 году нашей эры. Она была построена из жёлтого обожжённого кирпича, уложенного на глиняный раствор, с двенадцатью сторонами и пятнадцатью уровнями крыш. Мост Аньцзи — самый старый в мире каменный сегментный арочный мост с открытыми пролётами, построенный в 595—605 годах нашей эры. Мост построен из песчаника, соединённого с помощью соединений типа «ласточкин хвост» и железных соединений.

Большинство (восстановленных) участков Великой китайской стены, которые можно увидеть в XXI веке, были построены из кирпича и тёсаных каменных блоков/плит. Там, где кирпич и блоки были недоступны, в качестве местных материалов использовались утрамбованная земля, необработанные камни, дерево и даже тростник. Дерево использовалось для постройки фортов и в качестве вспомогательного материала. Там, где местной древесины было недостаточно, её доставляли из других мест.

Каменные участки Великой стены

Для строительства Великой стены в горных районах рабочие добывали камень в карьерах. Используя сами горы в качестве фундамента, внешний слой Великой стены был построен из каменных блоков (и кирпичей) и заполнен необработанным камнем и всем, что было под рукой (например, землёй и телами погибших рабочих).

Участки Великой стены из почвы

На равнинах рабочие Великой стены использовали местную почву (песок, лёсс и т. д.) и утрамбовывали её в плотные слои. Участок Великой стены в Цзяюйгуане на западе Китая был построен в основном из пыльной лёссовой почвы, которая считается «наиболее подверженной эрозии почвой на планете».

Участки Великой стены из песка (и тростника/ивы)

Песок не слипается, поэтому его использовали в качестве заполнителя между слоями тростника и ивы для строительства участков стены. Регион Западного Китая вокруг Дуньхуана является пустынным. Для строительства прочной стены инновационные строители использовали тростник и иву, привезённые из рек и оазисов. Крепость Великой стены у перевала Нефритовые врата (Юмэньгуань) была построена из 20-сантиметровых слоёв песка и тростника и достигала впечатляющей высоты 9 метров.

Участки Великой стены из кирпича

Великая стена династии Мин была построена в основном из кирпича. Для строительства прочной стены из кирпича использовали известковый раствор. Рабочие строили кирпичные и цементные заводы из местных материалов рядом со стеной.

Источники

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «История строительства в Древнем мире», расположенная по адресу: — «https://ru.ruwiki.ru/wiki/История_строительства_в_Древнем_мире» Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».