История развития строительства
Строительство является одним из древних видов человеческой деятельности. С развитием научных технологий появляются новейшие стройматериалы, которые значительно превосходят по качеству аналоги. Так из чего строили наши предки?
1. Природный камень люди стали использовать еще в древние времена. Поэтому в истории развития человечества первая эпоха называется «каменный век». Именно тогда из камня делали орудия труда. Позже камень стали применять при строительстве храмов, домов, украшающих элементов.
• Мрамор – древнейший природный камень, который стали обрабатывать. Мрамору присущи такие качества как высокая прочность, надежность и долговечность. Мрамор легко подается распилу, сверлению, резке, и при этом не раскалывается. Этот камень стал камнем скульпторов. Особо ценным считался белый мрамор, который добывали на о. Парос, в горах Марпесс. Из белого мрамора скульпторы создавали свои творения: статуи богинь, героев сказов, легенд.
• Гранит прочен, долговечен и красив. Его применяли при облицовке фасадов зданий, им покрывали полы, обкладывали камины и памятники, украшали мосты, лестницы. Архитекторы широко использовали гранит в городах Хельсинки и Санкт-Петербург. Из-за непосредственной близости к геологической плите Фенноскандинавии. Облицовка моста Эрмитажа и Дворцовой набережной сделана из красивого розового мрамора, добытого на островах Финского залива. Внутренние колонны Исаакиевского и Казанского соборов также изготовлены из розового камня. Остров Эланд в Швеции являлся главным местом добычи особо ценных пород гранита: красно-коричневого, лилово-коричневого, желтого цветного камней.
• Известняк представляет собой горную породу, образовавшуюся в результате морских отложений. Известняк применяли в качестве основного строительного блока при строительстве замков, дворцов, храмов. Из белого камня делали украшения для фасадов зданий, колонн, дверных проемов, скульптур. Известняк обладает такими свойствами как высокая прочность, морозостойкость. Материал поддается распилу, резке, шлифовке. Московские, Суздальские и Владимирские князья использовали известняк для строительства дворцов, храмов и соборов. Не зря древняя Русь называлась Белокаменной.
2. Применять дерево в качестве материала для строительства стали раньше, чем камень. Ветки деревьев, кости и шкура животных, камыши использовали в качестве каркаса при строительстве хижин. Позже стали применять деревянные сваи, брусья, бревна. Примерно в 8 веке до нашей эры началось массовое строительство домов на средиземноморском побережье. Первый деревянный город назывался Иерихон. В Древней Греции деревянными были не только дома, но и храмы, и общественные сооружения. Вплоть до 16 века Европа строила дома преимущественно из дерева. Потом древесина стала использоваться как топливный материал, при строительстве кораблей, а древесный уголь применяли в сталепроизводстве.
История строительства — History of construction
История строительства перекрывает многие другие области , как структурной инженерии и опирается на другие отрасли науки , как археология , история и архитектура , чтобы исследовать , как строители жили и записывали свои достижения. Эти поля позволяют нам анализировать построенные здания и другие сооружения, построенные с доисторических времен , используемые инструменты и различные варианты использования строительных материалов.
История строительства развивается разными тенденциями во времени, отмеченными несколькими ключевыми принципами: долговечность используемых материалов, увеличение высоты и пролета, степень контроля внутренней среды и, наконец, энергия, доступная для процесса строительства.
Содержание
Хронологическое развитие
Неолитическое строительство
| Викискладе есть медиафайлы, связанные с реконструкциями неолита . |
Неолит , также известный как «Новый каменный век», был период времени примерно с 9000 г. до н.э. до 5000 г. до н.э. по имени , потому что это был последний период в возрасте до того деревообработка началась. Доступные инструменты были сделаны из натуральных материалов, включая кость , шкуру, камень , дерево, траву, животные волокна и использование воды. Эти орудия использовались людьми для резки, например ручным топором , измельчителем , теслом и кельтом . Также для соскабливания , измельчения, например, с помощью инструмента для удаления хлопьев , толчения, протыкания, катания, вытягивания и удаления.
Строительные материалы включали кости, такие как ребра мамонта , шкуру , камень, металл, кору, бамбук, глина, известковую штукатурку и многое другое. Например, первые мосты, построенные людьми, вероятно, были просто деревянными бревнами, переброшенными через ручей, а позже — деревянными путями . Помимо жизни в пещерах и укрытиях в скалах , первые постройки были простыми убежищами, палатками, такими как тупик инуитов , и хижинами, иногда построенными как ямы, предназначенные для удовлетворения основных потребностей защиты от элементов, а иногда и в качестве укреплений для обеспечения безопасности, таких как Crannog . Строятся самодостаточно их жителями, а не специалистами-строителями, с использованием местных материалов и традиционных конструкций и методов, которые вместе называются народной архитектурой .
Самые простые укрытия, палатки, не оставляют следов. Из-за этого то немногое, что мы можем сказать об очень раннем строительстве, в основном является предположением и основано на том, что мы знаем о том, как сегодня кочевые охотники-собиратели и пастухи в отдаленных районах строят убежища. Отсутствие металлических инструментов накладывало ограничения на материалы, которые можно было обрабатывать, но все же было возможно построить довольно сложные каменные конструкции с изобретательностью, используя методы строительства стен из сухого камня , такие как в Скара-Брей в Шотландии, самой полной неолитической деревне Европы. Первые глиняные кирпичи , сделанные руками, а не деревянными формами, относятся к периоду неолита и были найдены в Иерихоне . Одним из крупнейших построек этого периода был длинный дом эпохи неолита . Во всех случаях деревянных каркасных и бревенчатых конструкций в этих очень ранних культурах при археологических раскопках обнаруживаются только самые нижние части стен и ямы для столбов, что делает реконструкцию верхних частей этих зданий в значительной степени предположительной.
Неолитическая архитектура варьируется от палатки до мегалита (расположение больших камней) и высеченной в скалах архитектуры, которые часто представляют собой храмы, гробницы и жилища. Самым замечательным сооружением эпохи неолита в Западной Европе является культовый мегалит, известный как Стоунхендж, который , по мнению некоторых археологов, демонстрирует методы деревянного строительства, такие как вудхендж, переведенный в камень, процесс, известный как окаменение . Разрушенные в настоящее время останки представляют собой стойки и перемычки и включают массивные перемычки из песчаника, которые были расположены на опорных стойках с помощью пазов и шипов ; Сами перемычки соединяются концевыми соединениями с помощью шпунтовых соединений. Есть также свидетельства того, что каменная кладка была изготовлена заранее; Симметричные геометрические массивы камня ясно указывают на то, что строители Стоунхенджа владели изощренными методами геодезической съемки . Неолитические деревни, достаточно большие, чтобы иметь сельские и городские черты, называются протогородами, чтобы отличать их от городов, начиная с Эриду .
Галерея неолитических инструментов
Человек, использующий ручной топор
Неолитический каменный топор с деревянной ручкой.
Серп для уборки урожая и соломенных материалов.
Различные костяные инструменты из Китая
Костяной молоток из линейной керамической культуры
Санки для перемещения тяжелых материалов.
Строительство эпохи меди и бронзы
Медный век является ранней частью бронзового века . Бронзу получают, когда к меди добавляют олово, а латунь — это медь с цинком. Медь вошла в обиход до 5000 г. до н.э., а бронза — около 3100 г. до н.э., хотя времена меняются в зависимости от региона. Медь и бронза использовались для изготовления тех же инструментов, что и камень, таких как топоры и долота, но новый, менее хрупкий и более прочный материал резал лучше. Бронзе отливали желаемую форму, и в случае повреждения ее можно было переделать. Новый инструмент, разработанный в медный век, — это пила . Другое использование меди и бронзы состояло в том, чтобы «укрепить» режущую кромку инструментов, таких как египтяне, используя медные и бронзовые наконечники для обработки мягкого камня, включая добычу блоков и создание каменной архитектуры.
В бронзовом веке арка с выступами использовалась, например, для гробниц с ульями . Колесо вошло в употребление, но не было распространено намного позже. Тяжелые грузы перемещались на лодках, санях (примитивные сани) или на роликах. Египтяне начали строить каменные храмы с помощью метода строительства столбов и перемычек, а греки и римляне следовали этому стилю.
Строительство железного века
Железный век — это культурный период примерно с 1200 г. до н.э. по 50 г. до н.э., когда железо широко использовалось для изготовления инструментов и оружия. Железо не намного тверже бронзы, но при добавлении углеродистого железа становится сталью, которую производили примерно после 300 г. до н.э. Сталь можно подвергать закалке и отпуску для получения острой и прочной режущей кромки. Новый деревообрабатывающий инструмент, позволяющий использовать сталь, — это рубанок .
Древняя Месопотамия
Самые ранние крупномасштабные здания, свидетельства которых сохранились, были найдены в древней Месопотамии . Меньшие жилища сохранились только на следах фундамента, но более поздние цивилизации построили очень большие постройки в форме дворцов, храмов и зиккуратов и особенно позаботились о том, чтобы строить их из долговечных материалов, что обеспечило сохранность очень значительных частей. . О больших технических достижениях свидетельствует строительство таких великих городов, как Урук и Ур . Зиккурат Ур является выдающимся зданием периода, несмотря на крупные работы по реконструкции. Еще один прекрасный пример — зиккурат в Чогха-Занбил в современном Иране. Города вызвали спрос на новые технологии, такие как дренажные системы для сточных вод животных и людей и мощеные улицы.
Археологические данные свидетельствуют о существовании хранилищ из скального кирпича, например, в Телль-ар-Риме на территории современного Ирака.
Материалы
Основным строительным материалом был сырцовый кирпич , отформованный в деревянных формах, подобных тем, которые использовались для изготовления сырцовых кирпичей. Кирпичи сильно различались по размеру и формату: от маленьких кирпичей, которые можно было поднимать одной рукой, до больших, как большая тротуарная плитка. Были распространены и прямоугольные, и квадратные кирпичи. Они были уложены практически любым способом, который только можно вообразить, и использовались со значительной изощренностью. На глиняных табличках более поздних периодов сохранились рисунки, показывающие, что здания были построены на кирпичных модулях. К 3500 г. до н.э. обожженные кирпичи стали использоваться, и сохранившиеся записи показывают очень сложное разделение труда на отдельные задачи и профессии. Обожженные кирпичи и камень были использованы для дорожного покрытия .
Жизнь в целом управлялась сложным ритуалом, который распространялся на ритуалы возведения зданий и формования первых кирпичей. Вопреки распространенному мнению, арка не была изобретена римлянами, но использовалась в этих цивилизациях. Более поздние месопотамские цивилизации, особенно Вавилон и оттуда Сузы , разработали глазурованную кирпичную кладку в очень высокой степени, украсив внутренние и внешние части своих зданий рельефами из глазурованного кирпича, образцы которых сохранились в Тегеранском археологическом музее, Лувре в Париже и Пергамский музей в Берлине.
Деталь ворот Иштар (575 г. до н.э.), демонстрирующая исключительно прекрасную глазурованную кирпичную кладку более позднего периода. Глазурованные кирпичи были найдены с 13 века до нашей эры.
Стан кирпич хранилище представляет собой тип , найденный в Месопотамии около 2000 г. до н.
Вавилон , место археологических раскопок в 1932 году, до крупных реконструкционных работ, предпринятых Садамом Хусейном.
Сушеные кирпичи укладываются в готовые к обжигу без использования печи.
Египетская каменная кладка со следами инструментов и замками в виде бабочек в храме Ком Омбо началась в 180–145 годах до нашей эры.
Древний Египет
| Викискладе есть медиафайлы по теме древней архитектуры . |
В отличие от культур древней Месопотамии, которые строили из кирпича, фараоны Египта строили огромные сооружения из камня. Засушливый климат сохранил большую часть старинных построек.
Материалы
Строение из сырцового кирпича (обожженного на солнце глиняного кирпича ) использовалось для подсобных зданий и обычных домов в древние времена и до сих пор широко используется в сельских районах Египта. Жаркий и сухой климат идеально подходил для изготовления сырцового кирпича, который смывается дождем. Рамессеум в Фивах, Египте (Луксор) представляет собой один из лучших образцов грязи кирпича конструкции. Сохранились и обширные склады со сводами из сырцового кирпича, построенные с уклоном во избежание необходимости в опалубке.
Самые величественные здания были построены из камня, часто из массивных каменных блоков. Методы перемещения массивных блоков, используемые в пирамидах и храмах, были предметом широких споров. Некоторые авторы предположили, что более крупный объект может быть изготовлен не из камня, а из бетона.
Технологии
Хотя египтяне достигли выдающихся инженерных достижений, похоже, они сделали это с помощью относительно примитивных технологий. Насколько известно, они не использовали колеса или шкивы. Они перевозили массивные камни на большие расстояния с помощью катков, канатов и саней, которые тянуло большое количество рабочих. Древним египтянам приписывают изобретение пандуса , рычага , токарного станка , духовки , корабля , бумаги , ирригационной системы , окна , навеса , двери , стекла , парижской штукатурки, ванны , замка , навеса , ткачества , стандартизированного измерения. система , геометрия , силос , метод сверления камня , пила , мощность пара , чертежи в пропорциональном масштабе , эмалирование , шпон , фанера , веревочная ферма и многое другое. До наших дней не сохранилось никаких египетских руководств, поэтому было много предположений о том, как камни поднимались на большую высоту и воздвигались обелиски. Большинство теорий основано на использовании пандусов.
Имхотеп , живший около 2650–2600 гг. До н.э., считается первым архитектором и инженером.
Достижения
Эти пирамиды являются главным образом впечатляющими для их огромных размеров и ошеломляющих сил , которые должны были работать в их строительстве. Самая большая из них — Великая пирамида Гизы, которая оставалась самым высоким сооружением в мире в течение 3800 лет (см. Список самых высоких отдельно стоящих построек в мире ). Инженерные проблемы связаны в основном с транспортировкой блоков, иногда на большие расстояния, их перемещением на место и точным выравниванием. Сейчас все согласны с тем, что квалифицированных строительных рабочих уважали и хорошо обращались, но, несомненно, для обеспечения грубой силы требовалось очень большое количество рабочих.
Методы, использованные при строительстве пирамид, были предметом значительных исследований и дискуссий (см .: методы строительства египетских пирамид ).
Великая пирамида в Гизе , самое высокое здание в мире более 3800 лет
Древняя Греция
В древних греках , как египтяне и Mesopotamians, как правило, строят большую часть своих общих зданий из сырцового кирпича, не оставляя никаких записей за ними. Однако многие строения сохранились, некоторые из них находятся в очень хорошем состоянии, хотя некоторые были частично реконструированы или перестроены в современную эпоху. Наиболее драматичны греческие храмы . Греки добились многих успехов в технологиях, включая водопровод , винтовые лестницы , центральное отопление , городское планирование , водяное колесо , кран и многое другое.
Самый старый «строительный чертеж» находится в храме Аполлона в Дидиме . Незавершенная каменная стена была покрыта профилями колонн и лепниной , а стена так и не была закончена, поэтому рисунок не был стерт: редкий взгляд на историю рабочих строительных чертежей.
Никакие деревянные конструкции (крыши, полы и т. Д.) Не сохранились, поэтому наши знания о том, как они были собраны, ограничены. Пролеты в основном ограничены и предполагают очень простые конструкции из балок и столбов, перекрывающих каменные стены. Что касается более длинных пролетов, неизвестно, изобрели ли фермы греки или римляне, но римляне, безусловно, использовали деревянные фермы крыши . До 650 г. до н. Э. Известные ныне древнегреческие храмы строились из дерева, но после этой даты их начали строить из камня. Процесс повторения деревянной конструкции в камне называется окаменением или «окаменевшими столярными изделиями».
Обожженная глина в основном использовалась для изготовления кровельной черепицы и связанных с ней украшений, но они были довольно сложными. Черепица обеспечивает низкий уклон крыши, характерный для древнегреческой архитектуры. Обожженные кирпичи стали использовать на известковом растворе . Очень известные здания были покрыты каменной черепицей, которая имитировала форму своих терракотовых аналогов. В то время как более поздние культуры имели тенденцию строить свои каменные здания из тонких слоев обработанных камней поверх обломков, греки, как правило, строили из крупных ограненных блоков, соединенных металлическими скобами. Это был медленный, дорогой и трудоемкий 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 или арок, что основывалось на строгих ограничениях на достижимые пролеты. Тем не менее, греки построили несколько сводов , арочных мостов и, вместе с египтянами, первое «высотное здание», Александрийский маяк , одно из семи чудес древнего мира .
Греческая математика была технически развитой, и мы точно знаем, что они использовали и понимали принципы работы шкивов , которые позволили бы им строить гуськи и краны для подъема тяжелой каменной кладки на верхние части зданий. Их навыки съемки были исключительными, что позволило им установить невероятно точную оптическую коррекцию таких зданий, как Парфенон , хотя используемые методы остаются загадкой. Более простые украшения, такие как рифление на колоннах, просто оставляли до тех пор, пока барабаны колонн не врезались на место.
Древние греки так и не разработали прочные растворы, которые стали важной чертой римского строительства.
Римская империя
В отличие от предыдущих культур, о римском строительстве известно очень много. Сохранилось очень большое их количество, включая целые неповрежденные здания, такие как Пантеон, Рим и очень хорошо сохранившиеся руины в Помпеях и Геркулануме . У нас также есть первый сохранившийся трактат Витрувия по архитектуре, который включает обширные отрывки о методах строительства.
Материалы
Величайшим достижением римлян в строительных материалах стало использование гидравлического известкового раствора, называемого римским цементом . Предыдущие культуры использовали известковые растворы, но при добавлении вулканического пепла, называемого пуццоланом, раствор затвердевал под водой. Это дало им прочный материал для объемной стены. Они использовали кирпич или камень, чтобы построить внешнюю оболочку стены, а затем заполнили полость огромным количеством бетона , эффективно используя кирпичную кладку в качестве постоянной опалубки (опалубки). Позже использовали деревянную опалубку, которую сняли для застывания бетона.
Примером храма из римского бетона I века до нашей эры является храм Весты в Тиволи, Италия. Бетон был сделан только из щебня и раствора. Это было дешево, очень легко производить и требовало относительно неквалифицированного труда в использовании, что позволяло римлянам строить в беспрецедентных масштабах. Они использовали его не только для стен, но и для создания арок , цилиндрических сводов и куполов , которые они построили на огромных пролетах. Римляне разработали системы полых горшков для изготовления своих куполов и сложные системы отопления и вентиляции для своих термальных ванн.
Римляне заменили дерево бронзой в стропильных фермах крыши портика Пантеона, который был введен в эксплуатацию между 27 г. до н.э. и 14 г. н.э. Бронзовые фермы были уникальны, но в 1625 году папа Урбан VIII заменил их деревянными и переплавил бронзу для других целей. Римляне также изготавливали бронзовую черепицу.
Свинец использовался для кровельного покрытия, водопровода и канализации. Латинское название свинца Свинец , таким образом , сантехнические . 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 , фальшпола, обогреваемого дымом дров или угля.
Организация труда
У римлян были торговые гильдии. Большая часть строительства была сделана рабами или свободными людьми. Использование рабского труда, несомненно, сокращало затраты и было одной из причин масштабности некоторых построек. Римляне уделяли большое внимание постройке своих зданий очень быстро, обычно в течение двух лет. Для очень больших структур единственный способ добиться этого — задействовать огромное количество рабочих для выполнения этой задачи.
Технологии
Водяное колесо, лесопилка и арка изобрели римляне. Римляне также начали использовать стекло в архитектурных целях примерно после 100 г. н.э. и использовали двойное остекление в качестве изоляционного стекла . Римские дороги включали в себя вельветовые дороги и дороги с твердым покрытием, иногда поддерживаемые на плотных или свайных основаниях и мостах. Витрувий подробно описывает многие римские машины. Римляне разработали сложные лесные краны, позволяющие поднимать значительный вес на большую высоту. Верхний предел подъема, похоже, 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 уверены, как именно это было достигнуто.
Список самых длинных, высоких и самых глубоких римских построек можно найти в Списке древних архитектурных памятников . Изобретательность римского строительства распространилась на мосты , акведуки и крытые амфитеатры . Их канализация и водоснабжение были замечательными, и некоторые системы все еще работают. Единственный аспект римского строительства, о котором сохранилось очень мало свидетельств, — это форма деревянных конструкций крыши, ни одна из которых, похоже, не сохранилась нетронутой. Возможно, были построены триангулированные фермы крыш, и это был единственный возможный способ создания огромных пролетов, самая длинная из которых превышала 30 метров (см. Список древнегреческих и римских крыш ).
Китай
Китай — это культурный центр Восточной Азии, многие методы и стили строительства на Дальнем Востоке произошли от Китая. Знаменитым примером китайского строительства является Великая Китайская стена, построенная между 7 и 2 веками до нашей эры. Великая китайская стена была построена из утрамбованной земли , камней и дерева, а позже из кирпича и плитки на известковом растворе. Проходы перекрывали деревянные ворота. Самые старые археологические образцы шиповых и врезных деревянных соединений были найдены в Китае примерно за 5000 лет до нашей эры.
Yingzao Fashi является старейшим техническим руководством по китайской архитектуре. Китайцы следовали государственным правилам в течение тысяч лет, поэтому многие из древних уцелевших зданий были построены с использованием методов и материалов, которые все еще использовались в 11 веке. Китайские храмы обычно представляют собой деревянные каркасы на земле и каменном основании. Самым старым деревянным зданием является храм Наньчан (Утай), датируемый 782 годом нашей эры. Однако китайские строители храмов регулярно восстанавливают деревянные храмы, поэтому некоторые части этих древних построек имеют разный возраст. Традиционные китайские деревянные рамы не используют ферм, а полагаются только на конструкции столбов и перемычек . Важным архитектурным элементом являются комплекты кронштейнов доугун . Songyue Пагода является старейшим кирпич пагода датируется 523 г. н.э.. Он был построен из желтого обожженного кирпича, уложенного на глиняном растворе, с двенадцатью сторонами и пятнадцатью уровнями крыш. Мост Анжи — самый старый в мире «каменный сегментарный арочный мост с открытыми перемычками», построенный в 595–605 годах нашей эры. Мост построен из песчаника, соединенного ласточкиным хвостом, железными швами.
Большинство (отреставрированных) секций Великой стены, которые мы видим сегодня, были построены из кирпича и каменных блоков / плит. Там, где кирпичи и блоки не были доступны, в качестве местных материалов использовались утрамбованная земля, необработанные камни, дерево и даже тростник. Дерево использовалось для фортов и как вспомогательный материал. Там, где местной древесины не хватало, ее привозили.
Каменные секции Great Wall
В горных районах рабочие добывали камень для строительства Великой китайской стены. Используя сами горы в качестве опор, внешний слой Великой стены был построен из каменных блоков (и кирпичей) и заполнен неразрезанным камнем и всем остальным (например, землей и мертвыми рабочими).
Почвы Great Wall Sections
На равнинах рабочие Great Wall использовали местную почву (песок, лёсс и т. Д.) И утрамбовали ее в плотные слои. Участок Великой Китайской стены Цзяюйгуаня на западе Китая был построен в основном из пыльной лессовой почвы, считающейся «самой разрушаемой почвой на планете».
Песок (и камыш / ива) участки Great Wall
Песок не слипается, так как же можно построить стену из песка? Между слоями тростника и ивы использовался песок.
Западный Китай вокруг Дуньхуана — пустыня. Строители-новаторы использовали тростник и иву, привезенные из рек и оазисов, чтобы построить прочную стену. Перевал Нефритовых ворот (Юменгуань) Форт Великой Китайской стены был построен из 20-сантиметровых слоев песка и тростника, а его высота составляет 9 метров.
Кирпичные секции Great Wall
Великая китайская стена династии Мин была в основном построена из кирпича. Чтобы построить прочную стену из кирпича, использовали известковый раствор. Рабочие построили у стены кирпичный и цементный заводы из местных материалов.
Средний возраст
В Средних веках пролетных Европы от 5 до 15 — го века нашей эры от падения Западной Римской империи до Ренессанса и разделен на предроманскую и романские периоды.
Укрепления , замки и соборы были величайшими строительными объектами. Средневековье началось с концом римской эпохи, и многие римские строительные технологии были утеряны. Но некоторые римские техники, включая использование железных кольцевых балок, по-видимому, использовались в Палатинской капелле в Аахене, ок. 800 г. н.э., где, как считается, строители из королевства Лангобард на севере Италии внесли свой вклад в работу. Возрождение каменных построек 9 века и романского стиля архитектуры началось в конце 11 века. Также примечательны деревянные церкви в Скандинавии.
Материалы
Большинство зданий в Северной Европе были построены из дерева до c. 1000 г. н.э. В Южной Европе преобладал саман. Кирпич продолжал производиться в Италии в течение периода 600–1000 гг. Нашей эры, но в других местах ремесло изготовления кирпича в значительной степени исчезло, а вместе с ним и методы обжига плитки . Крыши в основном были покрыты соломой. Дома были маленькими и собирались вокруг большого общего зала . Монашество распространило более сложные строительные техники. В цистерцианцах могут быть ответственны за повторное введение кирпичных площади из Нидерландов, Данию и через Северную Германию в Польшу , ведущей к Backsteingotik . Кирпич оставался самым популярным престижным материалом в этих областях на протяжении всего периода. В других местах здания, как правило, были деревянными или, где это было возможно, каменными. Средневековые каменные стены были построены из обтесанных блоков снаружи стен и засыпки щебнем на слабых известковых растворах . Плохие свойства твердения этих растворов были постоянной проблемой, и оседание щебня в романских и готических стенах и опорах по-прежнему вызывает серьезное беспокойство.
дизайн
Стандартных учебников по строительству в средние века не существовало. Мастера-мастера передавали свои знания через ученичество и от отца к сыну. Торговые тайны тщательно охранялись, так как они были источником средств к существованию ремесленников. Рисунки сохранились только от более позднего периода. Пергамент был слишком дорогим, чтобы его можно было использовать повсеместно, а бумага не появлялась до конца того периода. Модели использовались для проектирования конструкций и могли быть построены в больших масштабах. Детали в основном были нарисованы в полный размер на трассировочных полах, некоторые из которых сохранились.
Труд, работа
В основном средневековые здания строились наемными рабочими. Неквалифицированную работу выполняли поденно оплачиваемые рабочие. Квалифицированные мастера проходили обучение или учились у своих родителей. Неясно, сколько женщин было членами гильдии, обладающей монополией на конкретную торговлю в определенной области (обычно в пределах городских стен). Города в целом были очень маленькими по современным меркам и в них преобладали жилища небольшого числа богатых дворян или купцов, а также соборы и церкви.
Методы
Романские здания периода 600–1100 гг. Нашей эры были полностью покрыты деревянными крышами или имели каменные цилиндрические своды, покрытые деревянными крышами. Готический стиль архитектуры с его сводами , аркбутанами и остроконечными готическими арками развился в XII веке, а в последующие столетия все более невероятные подвиги в строительстве были воплощены в камне. Тонкие каменные своды и высокие здания строились по правилам, полученным методом проб и ошибок. Отказы случались часто, особенно в сложных участках, таких как пересечение вышек .
Копер был изобретен около 1500.
Достижения
Масштабы укреплений и замков в средние века были замечательны, но выдающимися постройками того периода были готические соборы с тонкими каменными сводами и стеклянными стенами. Выдающимися примерами являются: Бове собор , Шартрский собор , Часовня Королевского колледжа и Нотр — Дам, Париж .
Ренессанс
Ренессанс в Италии, изобретение подвижного типа и Реформация изменили характер строительства. Повторное открытие Витрувия имело сильное влияние. В средние века здания проектировали люди, которые их построили. Мастера-каменщики и мастера-плотники изучали свое дело из уст в уста и полагались на опыт, модели и практические правила для определения размеров строительных элементов. Витрувий, однако, подробно описывает образование идеального архитектора, который, по его словам, должен обладать навыками во всех искусствах и науках. Филиппо Брунеллески был одним из первых архитекторов нового стиля. Он начал жизнь ювелиром и изучал римскую архитектуру, изучая руины. Он продолжал проектировать купол Санта-Мария-дель-Фьоре во Флоренции.
Материалы
Основные прорывы в этот период были связаны с технологией преобразования. Водяные мельницы в большинстве стран Западной Европы использовались для распиливания древесины и превращения деревьев в доски. Кирпич использовался во все больших количествах. В Италии производители кирпича были объединены в гильдии, хотя печи для обжига находились в основном в сельской местности из-за опасности пожара и доступности дров и кирпича. Производителям кирпича обычно платили кирпичом, что побуждало их делать их слишком маленькими. В результате было принято законодательство, регулирующее минимальные размеры, и в каждом городе были приняты меры, с которыми нужно было сравнивать кирпичи. Все больше металлических конструкций использовалось в столярных изделиях крыши для ремней и натяжных элементов. Утюг фиксировался шплинтами. Болт с резьбой (и гайка) могли быть изготовлены и использовались в часовом производстве того времени, но они были трудозатратными и поэтому не использовались на больших конструкциях. Кровля обычно была из терракотовой черепицы. В Италии они следовали римским прецедентам. В Северной Европе использовалась обычная черепица. Камень, где он был, оставался предпочтительным материалом для строительства престижных зданий.
дизайн
Возрождение идеи архитектора в эпоху Возрождения коренным образом изменило характер строительного дизайна. Возрождение вернуло классический стиль архитектуры. Трактат Леона Баттисты Альберти об архитектуре поднял эту тему на новый уровень, определив архитектуру как нечто достойное изучения аристократии. Раньше это считалось просто техническим искусством, подходящим только для ремесленников. В результате изменение статуса архитектуры и, что более важно, архитектора является ключом к пониманию изменений в процессе проектирования. Архитектор эпохи Возрождения часто был художником (художником или скульптором), который мало разбирался в технологии строительства, но хорошо понимал правила классического дизайна. Таким образом, архитектор должен был предоставить мастерам подробные чертежи с указанием расположения различных частей. Это было то, что называется процессом дизайна, от итальянского слова «рисунок». Иногда архитектор вовлекался в особо сложные технические проблемы, но техническая сторона архитектуры в основном оставалась на усмотрение мастеров. Это изменение в способе проектирования зданий коренным образом изменило подход к решению проблем. Если средневековые мастера подходили к проблеме, имея в виду техническое решение, архитекторы эпохи Возрождения начинали с представления о том, как должен выглядеть конечный продукт, а затем искали способ заставить его работать. Это привело к необычайным прорывам в инженерии.
Труд, работа
Труд в эпоху Возрождения был почти таким же, как и в средние века: здания строили наемные рабочие. Неквалифицированную работу выполняли поденно оплачиваемые рабочие. Квалифицированные мастера проходили обучение или учились у своих родителей. Ремесленники были организованы в гильдии, которые обеспечивали ограниченную форму регулирования строительства в обмен на членов гильдии, обладающих монополией на конкретную торговлю в определенной области (обычно в пределах городских стен). Города в целом были очень маленькими по современным меркам и в них преобладали жилища небольшого числа богатых дворян или купцов, соборы и церкви.
Технические достижения
Желание вернуться к классической архитектуре создало проблемы для зданий эпохи Возрождения. Строители не использовали бетон, поэтому сопоставимые своды и купола пришлось воспроизвести из кирпича или камня. Несомненно, в этих областях были величайшие технические достижения. Первый крупный прорыв был проект Брунеллески для купола в Санта — Мария — дель — Фьоре . Брунеллески удалось разработать способ строительства огромного купола без опалубки, вместо этого полагаясь на вес кирпичей и способ их укладки, чтобы удерживать их на месте, и форму купола, чтобы он оставался стоять. Точный способ постройки купола до сих пор остается предметом споров, поскольку невозможно разобрать купол, чтобы изучить его конструкцию, не разрушая его. Купол представляет собой двойную обшивку, соединенную ребрами, с рядом деревянных и каменных цепей вокруг него через определенные промежутки, чтобы попытаться справиться с кольцевыми напряжениями.
Купол Брунеллески был завершен (до основания фонаря) в 1446 году. Его размеры вскоре превзошел купол собора Святого Петра, построенный с использованием летающих лесов, поддерживаемых карнизами, и построенный из двух каменных раковин.
Семнадцатый век
В семнадцатом веке зародилась современная наука, которая оказала огромное влияние на строительство зданий в грядущие века. Главный прорыв произошел к концу века, когда инженеры-архитекторы начали использовать экспериментальную науку для определения формы своих зданий. Однако только в восемнадцатом веке инженерная теория получила развитие в достаточной степени, чтобы можно было рассчитать размеры элементов. Структуры семнадцатого века во многом полагались на опыт, практические правила и использование масштабных моделей.
Материалы и инструменты
Основным прорывом в этот период стало производство стекла : первое листовое литое стекло было разработано во Франции. Железо все чаще использовалось в конструкциях. Кристофер Рен использовал железные вешалки, чтобы подвесить балки перекрытия во дворце Хэмптон-Корт , и железные прутья, чтобы отремонтировать собор Солсбери и укрепить купол собора Святого Павла . Большинство зданий имели поверхности из каменного камня, покрывающие щебень , скрепленные известковым раствором. Были проведены эксперименты по смешиванию извести с другими материалами для получения гидравлического раствора, но все еще не существовало эквивалента римскому бетону. В Англии, Франции и Голландской республике резанная и калиброванная кирпичная кладка использовалась для создания подробных и богато украшенных фасадов. Триангулированная ферма крыши была представлена в Англии и использовалась Иниго Джонсом и Кристофером Реном .
Многие инструменты устарели современными технологиями, но линейный датчик , отвес , плотницкий квадрат , спиртовой уровень и чертежный компас все еще используются регулярно.
Методы
Несмотря на зарождение экспериментальной науки, методы строительства в этот период оставались в основном средневековыми. Те же типы подъемных кранов, которые использовались в предыдущие века, все еще использовались. Летающие леса использовались в соборе Святого Павла в Англии и в куполе собора Святого Петра в Риме, но в остальном были сохранены те же самые типы деревянных лесов, которые использовались столетия назад. Краны и строительные леса зависели от древесины. Сложные системы шкивов позволяли поднимать сравнительно большие грузы, а длинные пандусы использовались для подъема грузов к верхним частям зданий.
Восемнадцатый век
В восемнадцатом веке развились многие идеи, родившиеся в конце семнадцатого века. Архитекторы и инженеры становились все более профессиональными. Экспериментальная наука и математические методы становились все более изощренными и применялись в строительстве. В то же время рождение промышленной революции привело к увеличению размеров городов и увеличению темпов и количества строительства.
Материалы
Основным прорывом в этот период стало использование железа (как литого, так и кованого). Железные колонны использовались в проектах Рена для палаты общин и использовались в нескольких церквях в начале восемнадцатого века в Лондоне, но они поддерживали только галереи. Во второй половине восемнадцатого века снижение затрат на производство чугуна позволило построить основные элементы железной техники. Железный мост в Колбрукдейле (1779 г.) является особенно ярким примером. Для строительства крупномасштабных мельниц требовались пожаробезопасные здания, и чугун все чаще использовался для изготовления колонн и балок, несущих кирпичные своды для полов. Лувр в Париже может похвастаться ранним образцом крыши из кованого железа. Сталь использовалась для изготовления инструментов, но не могла быть произведена в достаточных количествах для строительства.
Производство кирпича за этот период заметно увеличилось. Многие здания по всей Европе были построены из кирпича, но они часто были покрыты известковой штукатуркой, иногда с рисунком под камень. Само производство кирпича мало изменилось. Кирпичи формовали вручную и обжигали в печах, ничем не отличающихся от тех, что использовались столетия назад. Терракота в виде камня Коуд использовалась в качестве искусственного камня в Великобритании.
Девятнадцатый век: промышленная революция
Промышленная революция проявилась в новых видах транспортных установок, таких как железные дороги , каналы и щебеночных дорог. Это потребовало больших вложений . Новые строительные устройства включали паровые машины , станки , взрывчатые вещества и оптическую съемку . Паровая машина в сочетании с двумя другими технологиями, которые процветали в девятнадцатом веке, циркулярной пилой и машинной обрезкой гвоздей, привели к использованию конструкции из воздушных шаров и упадку традиционных деревянных конструкций .
Поскольку сталь производилась серийно с середины 19 века, она использовалась в виде двутавровых балок и железобетона . Стеклянные панели также пошли в массовое производство и превратились из роскоши в собственность каждого мужчины.