Технологии строительства в древнем мире
Содержание статьи
Древний Египет
Особенностью архитектуры Древнего Египта является то, что в тот момент, когда остальные народы еще находились на доисторической стадии, египтяне уже обладали высоким развитым искусством, в том числе архитектурой.
Другая важная особенность – отсутствие на территории Древнего Египта лесов. По этой причине дома строились из необожженного кирпича и камня (в основном, из известняка, песчаника и гранита, добываемых в Нильской долине).
Но все это касалось только дворцов и гробниц, а вот обычные дома строились из обычной нильской грязи, которая, высыхая на солнце, становилась пригодной для строительства.
Но, конечно, говоря о строительстве в Древнем Египте, люди, как правило, интересуются технологией постройки пирамид. Вопрос о том, как именно древним египтянам удалось возвести столь грандиозные постройки в отсутствии техники, до сих пор занимает умы историков. Есть несколько основных версий на этот счет.
Многие историки сходятся в том, что огромные блоки для строительства вырубались в карьерах с помощью медных инструментов – зубил, долот, тесел. Затем блоки должны были доставляться к месту строительства, и по поводу того, как именно это происходило, историки яростно спорят.
Наиболее распространенная версия – блоки просто тащили, уложив на платформы с роликами. Для этого строили специальные кирпичные дороги. Минус этой версии в том, что блоки весом до 300 тонн, встречающиеся в пирамидах, не под силу утащить даже огромному количеству людей.
Не меньше вопросов вызывает не только доставка блоков, но и подъем их на большую высоту, а также состав скрепляющего раствора.
О технологиях строительства египетских пирамид написано немало книг и снято немало документальных фильмов, но однозначного ответа так никто и не сумел найти.
Древняя Греция
Древним грекам в плане географического положения повезло гораздо больше египтян – обширные леса позволяли им сильно разнообразить свои постройки, из дерева они выполняли потолочные перекрытия и балки, кровлю, а на ранних этапах даже традиционные колонны.
Богатые дома, храмы и дворцы греки строили из камня разных пород. Например, для строительства Акрополя был использован пентелийский мрамор.
Технология строительства простых жилых домов мало отличалась от египетской – их строили из кирпича, однако греки начали использовать более прочный обожженный кирпич. Стены, выстроенные из кирпича, нередко были облицованы плиткой.
При возведении сооружений из камня греки не пользовались скрепляющими растворами, использовали сухой способ кладки, скрепляя строения металлическими скобами для защиты от землетрясений, деревянными шпонами и шипами. Все декоративные элементы выполнялись после основных строительных работ, только изразцы и плитка изготовлялись заранее. Доработка, доведение строения до совершенства производилось сверху вниз, по мере разбирания подмостков и лесов.
Древняя Русь
Уж чем-чем, а лесами территория Руси была богата всегда, поэтому основным строительным материалом стало дерево. Много позже дома стали строить из камня, поэтому родилось два понятия – «Русь деревянная» и «Русь каменная».
Каменное строительство на Руси началось только в X веке и поначалу относилось только к церквям.
С Х века начинается каменное строительство церквей и храмов. Архитектура Древней Руси очень самобытна, хотя и носит некоторые черты византийской традиции. Основными особенностями каменного строительства на Руси всегда были вписанность в ландшафт и строительство на возвышениях и открытых местах, чтобы они могли служить ориентирами, маяками для путников.
История строительства: самые значимые здания
Египетские пирамиды
До наших дней дошло более 100 пирамид, самая большая и самая известная из которых — пирамида Хеопса. Длина её основания 230 метров, высота — 143 метра. Но не только её размеры поражают наше воображение. Строгость её геометрии и исключительно точная ориентация по сторонам света находятся на современном уровне. Как такое удалось древним строителям? — Ответа пока нет.
Гипотез, как строилось это сооружение много, но все они не слишком убедительны. Считается, что строительство пирамиды Хеопса продолжалось 20 лет. По расчётам, сооружение состоит примерно из 1,65 млн. каменных блоков, весом 2,5 тонны каждый. Это значит, что каждую минуту (!) древние строители укладывали один такой блок на предназначенное ему место. При этом масса некоторых блоков достигает 35 тонн.
С точки зрения истории архитектуры, пирамиды — замечательный пример строительства крупных сооружений из относительно небольших блоков разного размера. Благодаря этому, напряжения, возникающие в конструкции распределяются, и пирамиды стоят тысячи лет.
Древнеримские акведуки
Хотя арки были известны ещё строителям Месопотамии, именно в Древнем Риме они широко использовались при строительстве акведуков — водоводов, по которым воду из удалённых источников подавали в населённые пункты. Система арочных опор служит основанием для канала, по которому вода движется самотёком.
Между прочим, при строительстве Мытищинского водопровода в Москве в 1781–1804 годах на одном из участков тоже использовался акведук.
По этой же арочной технологии строились и виадуки — мосты, по которым проходили дороги через овраги, реки и другие места со сложным рельефом. Высота опор и длина пролётов меняются, следуя за особенностями местности.
Римский Пантеон
Этот храм был построен во II веке нашей эры. Здание накрыто полусферическим куполом, диаметр которого более 43 метров — до настоящего времени это самый большой в мире купол из неармированного бетона.
Строительство куполов по этой технологии началось ещё раньше. Считается, что Храм Меркурия, построенный при императоре Августе между 27 г. до н.э. и 14 г. н.э. — древнейшее сооружение с куполом такой конструкции. Его диаметр был равен 21,5 метра.
Колизей
Снова Римская Империя. Колизей (от лат. colosseus — громадный, колоссальный) — одно из самых известных и грандиозных сооружений Древнего мира, сохранившихся до нашего времени.
Несколько цифр: его окружность равняется 524 м, большая ось — 187,77 м, малая ось — 155,64 м, длина арены — 85,75 м, её ширина 53,62 м; высота стен от 48 до 50 м. При таких размерах он мог вместить до 87 тыс. зрителей (по другим расчётам 50 тыс.)
При строительстве Колизея впервые в истории был использован конвейер.
Фабрика по переработке льна в Шрусбери, Великобритания
Считается, что при строительстве этого пятиэтажного промышленного здания архитектор и инженер Уильям Стратт впервые в мире применил чугунные балки. То есть, это первое здание, построенное с применением металлического каркаса.
Металлические конструкции отличаются прочностью, небольшим весом и долговечностью, что привело к их широкому распространению.
С применением металлоконструкций построен купол Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге, Эйфелева башня в Париже, Шуховская телебашня в Москве, 40-этажный небоскрёб Мэри-Экс в Лондоне, мост Золотые Ворота в Сан-Франциско и сотни других сооружений.
Дом из железобетона в пригороде Парижа
В 1861 году во Франции вышла книга Франсуа Куанье о 10-летнем опыте применения железобетона. Этот внешне ничем не примечательный дом был построен им и архитектором Теодором Лашезом впервые целиком из железобетона.
Бетон имеет отличную прочность на сжатие, но очень плохо сопротивляется изгибающим нагрузкам. Армирование бетона металлическими стержнями, устраняющее этот недостаток материала, использовали многие архитекторы. Так, при строительстве Царскосельского дворца в 1802 году перекрытия из бетона уже армировались. Но патент на железобетон получил в 1867 г. садовник Ж. Монье: чтобы корни растений не разрывали бетонные кадки, Монье начал их армировать.
Сейчас железобетон — одна из самых универсальных технологий строительства.
«Ингаллс Билдинг», США
Развитием технологии железобетона стало монолитное строительство. Металлический каркас окружается опалубкой и заливается бетоном, образуя цельную и прочную конструкцию из балок, перекрытий и опор.
Первым сооружением, построенным по этой технологии, стало 16-этажное здание «Ингаллс Билдинг», возведённое в 1903 году. До него высота железобетонных построек не превышала 6 этажей.
Самые высокое здание с применением монолитного армированного бетона построено в 1999 году в Шанхае. Башня Цзинь Мао («Золотое процветание») высотой 421 метр насчитывает 88 этажей.
Старые, давно известные технологии строительства совершенствуются и появляются совершенно новые. На подходе широкое использование гибкого бетона и массовая 3D печать домов. Не исключено, что прямо в эту минуту где-то строится с применением этих технологий здание, которое войдёт в историю и пополнит список самых значимых в истории строительства сооружений.
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.