Строительная техника Греции в классический и эллинистический периоды
Победа рабовладельческого способа производства и превращение небольших городов в крупные торговые государства вызвала потребность в разрушении старой реакционной системы концентрического размещения городских кварталов. Идеологом и практиком новой системы шахматной планировки явился архитектор Гипподам Милетский (V в. до н. э.). По его плану был реконструирован г. Милет (479 г.), Фурии в южной Италии и Пирей — гавань Афин (450 г.). Это была лучшая и самая большая гавань того времени, с доками, верфями, складами и пр.
Афины, ставшие в V в. центром большой морской державы, (Афинский союз) были укреплены новой стеной и превратились из известнякового города в город мраморный. В городе, в частности на Акрополе, были возведены новые «колоссальные здания, неподражаемые по изяществу фасада», которые были «кончены в короткое время, но для долгого времени» (Плутарх. Перикл, 137—138).
Строительство Афин нуждалось в создании каменоломен. Последние развернулись близ Афин на Пентеликоне, где в колоссальных для того времени масштабах добывался пентелийский мрамор. Основным условием развития античных каменоломен являлось широкое использование дешевой рабской силы. Но если рабы использовались в Афинах V в. для добычи, оболванивания, грубой обработки и доставки камня на место работ, то сам процесс возведения зданий и, в особенности, их отделки находился, по преимуществу, в руках нанятых государством свободных ремесленников. «Перикл 1 желал, чтобы и беспорядочная толпа ремесленников также имела свою долю участия в доходах, но получала их не за безделие, а за работу. Вот почему он предложил народу различные планы больших построек, требовавших для своего возведения продолжительного времени» (Плутарх. Перикл, 12).
Участие демократии рабовладельцев в коллективном оформлении своего города наложило на строительные сооружения печать необыкновенной прочности, тщательности и красоты. Однако высокое техническое качество мраморной конструкции, подгонка частей и отделка афинских общественных сооружений сочетались с необыкновенной грубостью и примитивностью приемов добычи, первичной обработки, перевозки и подъема строительных материалов.
Мрамор добывался в каменоломнях Пентеликона открытыми разработками. Выемка камня велась отвесными срезами. Срезы соприкасались между собой под прямыми углами. Высота этих срезов достигала местами до 30 м. Этот способ, ускоряя работу, позволял сразу же придавать блокам прямоугольные очертания. Отрицательной стороной такой системы выемки камня являлось то, что она не считалась с естественной структурой пород.
Характерно, что в наксосских разработках мрамора, в отличие от афинских, шли по структуре слоев, выламывая куски неправильной формы. В дельфийских разработках известняка, в отличие от афинских и наксосских мраморных каменоломен, выламывали известняк не вертикальными, а горизонтальными уступами.
Технические приемы ломки пород в Афинах рисуются в следующем виде. Первоначально по поверхности каменного плато проводилась небольшая борозда до 9 см глубиной и шириной. На дне ее, через определенные интервалы, вырубались отверстия. В них забивались деревянные клинья, смачивавшиеся водой; клинья разбухали и разрывали породу. Дальнейшая ее ломка производилась при помощи железного лома. Для добычи и отделения мягких известняковых пород применялась пила.
Добытые глыбы мрамора оболванивались при помощи зубила и кувалды. Дальше начинался процесс отески поверхности. Отеска проходила 3 стадии; грубую, получистую и чистую. Грубая обработка мрамора происходила в каменоломне при помощи долота с заостренным лезвием, для известняковых пород применялся тесовик. Следующие две стадии отески осуществлялись после перевозки, на месте строительных работ. Перевозка камня в грубообработанном виде делала мелкие повреждения в пути неопасными. Транспортирование производилось, по возможности, по воде, а до воды камень переправлялся при помощи охарактеризованных в § 17 перевозочных приспособлений.
Отсутствие хороших сухопутных путей в Греции побуждало к группировке каменоломен по берегам моря и рек, что облегчало доставку камня. Такое расположение было необходимо в особенности для тех каменоломен, которые были рассчитаны на экспорт камня. Строительная деятельность греческих рабовладельческих городов нуждалась в хороших породах камня. Там, где своего камня не хватало, его приходилось импортировать. В частности пентелийский мрамор, как свидетельствует Ксенофонт, приносил Афинам значительные доходы, так как на него был «большой спрос со стороны и эллинов, и варваров» («О доходах»). На ряду с пентелийским, широко экспортировался мрамор с о-вов Пароса и Наксоса.
Паросские каменоломни прославились не только высоким качеством мрамора, но и своими закрытыми способами разработки. К месту работы вела штольня настолько низкая, что в каменоломню приходилось пробираться ползком. Далее штольня расширялась, повышалась и вводила в камеру с подпорным столбом, где и добывался мрамор рудокопным путем.
На исключительную тяжесть условий /груда в каменоломнях Сицилии в конце V в. до н. э. указывает Фукидид: «с пленными (имеются в виду афиняне. Я.Ш.), содержавшимися в камеломнях, сиракузяне в первое время обращались жестоко. Заключенные в огромном числе в глубоко высеченных небольших помещениях, они страдали сначала от солнечного жара и сверх того от удручающей духоты, так как помещение не имело кровли» (Фукидид, VII).
Перевезенный из каменоломни грубо отесанный камень на месте постройки подвергался получистой отеске. Последняя снимала оставшиеся следы грубой отески более тонкими инструментами, долотами для мрамора, тесовичками и кирочками для известняка.
Чистая обработка производилась лишь тогда, когда камень был водружен на постройке. Чистая теска для мрамора, производившаяся скарпелем, выравнивала поверхности, а затем, по мере надобности, мрамор шлифовался песком и шлифовальным камнем. Получистая и чистая отеска, в условиях строительной деятельности Греции, являлась крайне ответственным делом. Кладка возводилась «насухо» и требовала плотной, тщательной пригонки камней. В греческих надписях, касающихся строительных работ, красной нитью проходит требование: «на всем протяжении кладки камни должны быть положены в два ряда, причем так, чтобы они плотно прилегали друг к другу с внутренней и внешней стороны» (Делосекая надпись IV в. до н. э.). Для связи камней употреблялись скрепы, главным образом железные, иногда вделанные для прочности в свинец.
Начиная с конца V в. до н. э. в Греции начинают применяться механизмы для подъема тяжестей. При подъемных механизмах, как правило, использовалась наемная рабочая сила. Свободный труд широко применялся при возведении зданий и его отделке. При этом ремесленники обычно нанимались на работу со своими инструментами. Быть может, в этом обстоятельстве кроется одна из причин высокого качества отделки античных строительных сооружений. Последнее объясняется также необыкновенной организованностью процесса возведения общественных зданий. Постройкой, как правило, руководил архитектор. Рядом с архитектором надписи ставят подрядчика, добывавшего строительные материалы и рабочую силу и производившего с нею расчет. Отдельными группами рабочих руководили десятники. При работах имелись надсмотрщики. Степень прочности частей здания проверялась и принималась строительной комиссией, выделявшейся из граждан города. Архитектор и десятники для проверки пригонки камней и их уровня пользовались различными инструментами: циркулем, ватерпасом, отвесом, линейкой, угольником, натянутым шнуром, окрашенным в красную краску и т. д.
Значительная часть античных городов эллинистического времени перешла уже на шахматную планировку (Милет, Приена, Александрия и др.). Шахматность осуществлялась особенно последовательно в тех случаях, когда греки, в качестве завоевателей переднеазиатского Востока, возводили новые города
(Александрия, Антиохия и т. д.). Шахматная планировка, рационализируя всю систему городского хозяйства, облегчила заботу о чистоте улиц и упорядочила систему водопроводов и канализации. Улицы эллинистических городов, как правило, мостились широкими, плоскими плитами из известняка. Для канализации служили обычно сложенный из каменных плит и обмазанный глиной прямоугольный в разрезе сток для нечистот. Вода обычно подавалась через обмазанные и прочно пригнанные керамические трубы. В городских колодцах, в эллинистическое время, для подъема воды применялся ворот. В садах и парках большое внимание уделяется фонтанам.
В портовых городах эллинистического периода большое внимание привлекала к себе организация городской гавани. Новый тип эллинистических сооружений прекрасно представлен в Александрийском фаросе (маяке) (рис. 22), многоэтажной трехъярусной башне, возведенной из белого известняка. Высота маяка достигала ПО м. Световая сила сигнализации усиливалась системой зеркал. Нефть поднималась в осветительную камеру маяка при помощи подъемного механизма.
Громадный количественный размер строительства эллинистических городов сочетается однако с снижением технического качества отдельных сооружений. Быстоо нарастающая небрежность и огрубение строительных приемов знаменовали собой начало процесса деградации техники античного производства. Эта деградация достигла необычайно яркого выражения в период поздней римской империи.
§19. Строительная техника периода римской империи
Рим, в особенности во времена первых цезарей, развернул мощную строительную деятельность. По сравнению с Грецией, Рим значительно продвинул вперед технику строительного произ-родства. Однако все отрицательные стороны системы рабства с необыкновенной силой проявились именно на строительстве Рима, в особенности во времена поздней римской империи. Применяя более развитые по сравнению с Грецией технические средства, императорский Рим в отделке архитектурных частей качественно значительно уступал Греции классического периода.
Одной из особенностей применения строительных материалов в Риме являлось широкое использование обожженного кирпича. Кирпичи по форме плоские, невысокие, обычно квадратные, изготовлялись в деревянных формах. Обжигались кирпичи, как правило, в керамических круглых печах, сооруженных из глины, с топкой, отделенной от камеры для обжига подом с многочисленными жаропроводными отверстиями.
Технологической особенностью каменных сооружений римской империи являлось широкое применение в кладке связующего вещества—раствора, так наз. римского цемента, и искусственного строительного материала (так наз. римского бетона). Это позволило значительно обогатить всю систему конструктивных приемов римской архитектуры. Основной новой конструктивной чертой римских сооружений являлось широкое использование на ряду с горизонтальным перекрытием греческого типа арки, свода и купола. Примером блестящего разрешения купольного перекрытия является римский Пантеон (рис. 23).
Римские каменоломни не отличались от греческих. В обработке же камня система орудий усложнилась. На ряду с зубилами, кирками, тесовиками и киянками, применявшимися для грубой отески, для получистой отески римляне широко употребляли троянку и целую систему зубаток, кирочек и тесович-ков (рис. 24). Характерно употребление не только сверла, но и бурава, появившегося еще в эллинистическую эпоху. Камень распиливался пилами различного типа. В равной мере усложнилась и система измерительных инструментов (ватерпасов, циркулей и т. д.) (рис. 25).
Транспортные средства перевозки камня остались в общем те же, что и в Греции. Зато значительно шире использовались разнообразные механизмы для подъема строительных материалов. Архитектор Витрувий, обобщивший в своем трактате опыт греческой и римской архитектуры, уделил большое внимание различным механизмам для подъема тяжестей. Характерно, что представление о «машине» у Витрувия почти целиком сливается с представлением о подъемных устройствах. Из таких подъемных устройств он подробно описывает триспаст и полиспаст. Триспаст (рис. 26а) составляется из двух деревянных брусьев и прикрепленных к месту их соединения блоков, одним стационарным верхним и вторым подвижным нижним, у клещей для захвата камней. Канат, через третий нижний блок, наматывался на ворот, приводившийся рычагами в движение. Навиваясь на ворот, канат поднимал тяжесть и, сматываясь с ворота, опускал ее на предназначенное место. Полиспастом называлось аналогичное подъемное устройство с пятью блоками. Перед нами сложное орудие, построенное на сочетании системы блоков, ворота и рычага. Двигательный механизм (ворот с рычагами) и передаточный механизм (канат с блоками) триспаста сочетались с исполнительным механизмом, в виде простых клещей или же крюка. Для поднятия больших тяжестей двигательный механизм (вороты триспаста и полиспаста) дополнялся деревянным ступательным колесом. Колесо приводилось в движение рабами, переступавшими внутри колеса (рис. 266). Наиболее развитые триспасты и полиспасты, повидимому, ставились на круглую деревянную платформу, вращавшуюся вокруг деревянной вертикальной оси (принцип крана).
Одной из особенностей строительной деятельности Римской империи начального периода являлось ее громадное внимание к строительству дорог и мостов. Это объясняется характером Римской империи, которая представляла собою военнопотребительскую форму диктатуры рабовладельцев. Для того> чтобы подчинять своей власти пестрые по национальному составу провинции, империя нуждалась, помимо армии, в сети дорог для быстрой переброски военных частей, товаров и провианта. В мощении знаменитой дороги Via Appia характерно применение системы каменных восьмигранников, придававших дороге необыкновенную прочность. В конструкции мостов, благодаря цементу, был широко применен принцип арки. Еще более широко арочная система применена в знаменитых водопроводах римской империи. В водопроводе близ г. Нима в римской Галлии1 вода перебрасывалась на большой высоте по трехъярусному арочному акведуку. В акведуках римляне сумели гармонически сочетать принцип технической целесообразности с выдержанностью и красотой архитектурных пропорций.
Победы Рима и его превращение в мировую державу, концентрация в Риме больших богатств и дешевой силы рабов к началу империи создали условия для развертывания многообразной строительной деятельности. Август, говорит Светоний,2 мог похвалиться, что, приняв Рим кирпичным, оставляет его мраморным (Светоний. Август, 28). В Риме строятся дворцы, храмы, цирки, бани, доходные многоэтажные здания. Пышности центра противостояли убогие лачуги окраин. На ряду со старой римской «С1оаса maxima» (канализация) в Риме было сооружено одиннадцать водопроводов. Длина некоторых из них доходила до 70 км. При этом часто они тянулись на десятки километров под землей. Ежедневно Рим получал до 700 000 куб. м воды. Город был окружен двумя поясами оборонительных стен.
Количественный размах строительства, в особенности в частных доходных зданиях, начиная с эпохи Августа, стал все в большей и большей степени сочетаться с деградацией технического качества сооружений. Необыкновенная скученность, теснота и спекуляция земельными городскими участками приводила к застройке Рима многоэтажными зданиями. Высота зданий достигала иногда 20 м. Марциал говорит,8 что иной бедняк взбирается на 200 ступеней вверх; в то же время развивались, и подвальные помещения на 10—12 ступеней ниже улицы. Вся эта стройка в пожарном и санитарном отношениях была плоха.
Верхние этажи зданий делались небрежно; материалом для них служили дерево, сырец и в лучшем случае кирпич. Пожары,, свирепствовавшие в Риме в эти времена, уничтожали иногда целые кварталы города.
Печать технического упадка в позднеримской империи типична уже не только для частных, но и для общественных сооружений.. Техника отески камня приобрела необыкновенно грубый характер. От прежней тщательности в пригонке частей не сохранилось и следа.' К III—IV вв. строительная деятельность Рима пришла в полный упадок. «Рим превратился в провинциальный город, подобный другим, привилегированный, но уже переставший господствовать».1
Характерно, что в это время в римских провинциях и даже в самом Риме появляются многочисленные рельефные надгробия каменотесов-строителей; каменотесы изображаются в сочетании со своими инструментами: зубилами, тесаками, циркулями, наугольниками и т. д. В рельефах каменотесов, плотников, деревообделочников, кузнецов и т. д. получило яркое отражение желание ремесленников закрепить в надгробиях свою органическую связь с принадлежащими им средствами производства (ср. с надгробием кузнеца, рис. 27). В лице городских свободных ремесленников формировался новый тип непосредственных производителей, вытеснявших рабов и превратившихся в основную силу городской промышленности формирующегося феодального общества.