Новости отрасли

В славной истории древнеегипетской цивилизации, начиная с Третьей династии, широкое использование камня не только отражает верховенство царской власти, но и демонстрирует стремление древних египтян к вечной архитектуре. Однако возникновение и развитие техники каменной кладки до сих пор окутано тайной.

1. Эволюция навыков каменщика

Навыки каменной кладки в Древнем Египте претерпели переход от небольших техник каменной кладки к мегалитическим техникам, что особенно заметно в комплексе Пирамиды Джосера. Пирамида Джосера, построенная в 2650 году до н. э., представляет собой гробницу фараона Джосера Третьей династии Древнего Египта, спроектированную известным архитектором Имхотепом. Эта пирамида является не только крупным достижением в истории древнеегипетской архитектуры, но и первым в мире гигантским зданием, полностью построенным из камня.

Вдохновением для дизайна пирамиды Джосера послужила ранняя "Мастаба" гробница, представляющий собой прямоугольную конструкцию, построенную из сырцового кирпича и имеющую плоскую верхнюю часть. Со временем фараоны надеялись отразить свою власть и вечность посредством более великолепной архитектуры, поэтому Имхотеп постепенно сложил Мастабу, образовав шестиэтажную ступенчатую пирамиду. Этот дизайн не только ошеломляет визуально, но и символизирует «лестницу» фараона в небеса.

Общая высота пирамиды Джосера составляет около 60 метров, длина основания около 143 метров. Весь комплекс занимает площадь 37 акров и окружен прямоугольными стенами. Внутри находится множество храмов и дворов. Внешняя часть пирамиды выполнена из известняка, а внутренняя часть спроектирована со сложными погребальными камерами и проходами для защиты тела фараона и погребальных предметов.

При строительстве пирамиды Джосера архитектор Имхотеп использовал большое количество блоков известняка, а техника резки и транспортировки этих блоков была на то время достаточно развитой. По оценкам археологов, для строительства этой пирамиды было использовано около 2,3 миллиона кусков камня, каждый из которых весил в среднем около 2,5 тонн. Точная резка и плотная сшивка гарантируют, что структура пирамиды останется стабильной на протяжении тысячелетий.

Кроме того, древние египтяне также разработали подъемно-транспортные машины, используя простые рычажные принципы и системы шкивов для переноски тяжелых предметов. Этот технологический прогресс заложил основу для более поздней мегалитической архитектуры.

Пирамида Джосера не только достигла вершины технологий, но и продемонстрировала необычайную уверенность древних египтян в искусстве. Внешний дизайн пирамиды отражает понимание и применение геометрических форм древними египтянами, создавая в целом стабильную и торжественную атмосферу. Каждый слой пирамиды был тщательно спроектирован: внешний известняк отполирован до гладкой поверхности, отражающей ослепительный свет, символизирующий святость и вечность фараона.

2. Строительные материалы и технологии

В древнеегипетской архитектуре используются различные типы камня, включая известняк, гранит и песчаник, каждый из которых имеет свое особое назначение и источник.

Известняк — наиболее часто используемый камень в древнеегипетской архитектуре, в основном используемый для внешнего слоя пирамид и стен других зданий. Его текстура относительно мягкая, его легко вырезать и обрабатывать, он подходит для декоративных деталей и фундаментов больших зданий. Внешний слой Пирамиды Гизыизготовлен из высококачественного белого известняка Тульского карьера, который не только красив, но и обладает хорошей прочностью.

Гранит — это твердый каменный материал, который в основном используется для строительства важных сооружений, таких как гробницы, проходы и каменные гробы. Из-за его высокой твердости древние египтяне при обработке гранита обычно использовали медные или бронзовые инструменты. Гранитные карьеры в районе Асуана были основным источником этого типа камня для древних египтян. Технологии добычи и обработки гранита были относительно сложными и обычно требовали использования методов пламенной обработки и водяного охлаждения, чтобы сделать породу более склонной к растрескиванию.

Песчаник имеет низкую твердость, его относительно легко добывать и обрабатывать, что делает его широко используемым в строительстве. Благодаря своей мягкости песчаник широко используется для резьбы и декоративных элементов, что делает его пригодным для облицовки стен храмов и других религиозных построек.

Техника добычи полезных ископаемых в Древнем Египте менялась в зависимости от условий добычи и твердости породы. Карьеры обычно выбирают разные методы добычи в зависимости от характеристик камня.

Древние египтяне обычно добывали известняк и песчаник открытым способом. В карьере рабочие сначала выдолбливают разделительные швы, а затем с помощью рычагов вырывают камни. Этот метод очень эффективен при добыче известняка и песчаника.

Для твердых пород, таких как гранит, древние египтяне, возможно, выбрали метод подземных раскопок. Выкапывая туннели, они смогли добраться до более глубоких слоев породы и использовать такие методы, как обработка пламенем и водяное охлаждение, чтобы сделать породу более хрупкой и облегчить ее добычу.

Древние египтяне использовали различные инструменты при добыче и обработке камня, в том числе медные долота, каменные молотки и деревянные клинья. С развитием технологий постепенно внедрялись бронзовые и железные инструменты, что еще больше повысило эффективность обработки камня.

Древние египтяне использовали удобный транспорт по реке Нил для перевозки камня из карьеров на строительные площадки. Во время транспортировки они используют простые инструменты, такие как деревянные салазки и горки, чтобы тащить камни весом в несколько тонн к месту назначения. Археологи обнаружили, что древние египтяне, возможно, также клали на дорогу пропитанный водой мелкий песок при транспортировке камней, чтобы уменьшить трение и облегчить перемещение камней.

При обработке камня древнеегипетские мастера использовали различные техники резки и резьбы в зависимости от природы и назначения камня. Для твердых камней, таких как гранит, мастера используют тяжелые молотки и долота для детальной резьбы, чтобы форма и размер камня соответствовали строительным требованиям.

3. Строительные технологии и практика

Хотя техника каменной кладки Третьей династии по внешнему виду демонстрировала изысканное мастерство, у нее были существенные недостатки с точки зрения прочности и долговечности конструкции. Например, в процессе строительства пирамиды Джосера, чтобы добиться эстетичного внешнего вида, камни полировались так, чтобы их можно было точно соединить друг с другом с зазором всего в несколько сантиметров, но за такое точное соединение пришлось заплатить цену. жертвовать прочностью конструкции. Со временем зазоры между камнями быстро увеличиваются, создавая угрозу устойчивости здания.

Древние египтяне продемонстрировали свои технологические инновации в транспортировке и обработке камня. Они воспользовались рекой Нил, чтобы перевезти камень из карьера на строительную площадку. Во время транспортировки древние египтяне использовали простые инструменты, такие как деревянные салазки и горки, чтобы тащить камни весом в несколько тонн к месту назначения. Археологи обнаружили, что древние египтяне, возможно, также клали на дорогу пропитанный водой мелкий песок при транспортировке камней, чтобы уменьшить трение и облегчить перемещение камней.

В архитектурной практике динамические проблемы, с которыми сталкивались древние египтяне, в основном отражались в технических ограничениях на подъем и перемещение тяжелых предметов. Например, строительство пирамид требовало подъема огромных камней на значительную высоту, а технология и инструменты в то время были относительно примитивными. Ученые предлагали различные гипотезы, в том числе использование вспомогательных пандусов, подъем рычагов, принципы работы шкивов и т. д., но единого мнения до сих пор нет. Эти методы требуют точных механических расчетов и глубокого понимания механических свойств материалов, что, несомненно, представляло огромную проблему для древних египтян.

Проблемы, с которыми древние египтяне сталкивались в архитектурных технологиях, в основном были связаны с обработкой камня и устойчивостью строительных конструкций. Им необходимо выполнять резку, обработку и точную укладку камня без современного механического оборудования. Кроме того, им также необходимо решить вопросы устойчивости строительных конструкций, особенно при строительстве крупных зданий на мягких аллювиальных грунтах.

4. Строительная структура и стабильность

Устойчивость фундамента древнеегипетской архитектуры главным образом проявляется в его зависимости от мягкого аллювиального грунта. Например, в Храме Карнака некоторые из крупнейших городских стен были построены с использованием всего лишь 45 сантиметров песка, уложенного на дно рва в качестве фундамента. Этот метод обработки фундамента особенно уязвим перед лицом стихийных бедствий, таких как наводнения. Во время наводнения в ноябре 1899 г. 11 огромных каменных столбов Карнакского храма были смыты, а позже выяснилось, что фундаментом столбов были лишь несколько хрупких мелких камней, случайно помещенных в пещеру.

У древних египтян были некоторые своеобразные принципы полировки и укладки камней, которые могут сбить с толку современных каменщиков. Их внимание было слишком сосредоточено на стыках слоев и поднимающихся стыках на внешней стороне стены, до такой степени, что соединения между камнями внутри стены почти полностью игнорировались. Самое удивительное, что поднимающийся пласт часто наклоняется в сторону линии наслоения или линии внешней поверхности, а высота камней в одном и том же слое иногда может быть разной.

Различные формы и размеры камней, используемых в этом методе строительства, очевидно, доставляют мастерам немало хлопот. Вначале швы вверх между этими камнями явно не корректировались на месте, а значит, делались только после того, как камни уже были на месте. Перед кладкой камни располагаются рядами и соединяются встык, чтобы стороны двух камней были примерно параллельны в месте стыка. Окончательная регулировка достигается за счет изменения наклона качающегося стола. Этот метод строительства влияет на устойчивость здания, так как контактные поверхности между камнями обработаны относительно ровно, а сухие швы вполне осуществимы. Следовательно, можно считать, что гипс для склеивания не используется.

Несмотря на эти проблемы, древние египтяне успешно строили великолепные здания, такие как пирамиды, благодаря постоянным технологическим инновациям. Например, строительство пирамиды требует прочного фундамента. Древние египетские архитекторы использовали большое количество труда и камней, чтобы тщательно заложить фундамент пирамид. Эти фундаменты обеспечивают устойчивость пирамиды и предотвращают проблему проседания фундамента. Структура пирамиды соответствует точным геометрическим принципам, постепенно уменьшаясь сверху вниз, образуя идеальный равносторонний треугольник, обеспечивая стабильность конструкции. В конструкции полностью использованы высокопрочные характеристики треугольников и повышена сейсмостойкость пирамид.

Начиная с Четвертой династии, технология египетской каменной архитектуры находилась в застое и даже ухудшилась в период Нового царства. Четвертая династия считается «Эпохой чести» Древнего Египта, а ее наиболее ярким символом является строительство пирамид. Однако после Четвертой династии, хотя масштабы архитектуры оставались грандиозными, наметилась тенденция застоя или даже деградации технологических инноваций и качества строительства. В период Нового царства (около 16-11 веков до н.э.), хотя архитектурная основа и пространственная организация были очень зрелыми, уровень изысканности и технологических инноваций в архитектуре не превосходил предыдущие поколения.

В период Нового царства, хотя совместная обработка стен по-прежнему требовала тщательного обращения, для внутреннего заполнения использовались некачественные материалы и плохие соединители. Многие двери храмовых башен были сделаны только из щебня, а пересекающиеся стены внутри тоже были слабыми. Только разделив пространство на более мелкие части, можно было стабилизировать структуру.

5. Специальные вопросы пирамидальной архитектуры

Основная структура пирамиды состоит из валунов, песка и известняка, при этом основание обычно представляет собой почти идеальный квадрат. Всю конструкцию можно разделить на две части: внешний фасад и внутреннее пространство. Внешняя поверхность покрыта плоскими камнями, а внутренняя часть содержит ряд каналов, погребальных камер и полостей. Форма пирамиды состоит из четырех треугольных плоскостей, которые пересекаются, образуя внешний вид пирамиды. Каждая треугольная плоскость имеет равные длины сторон и углы, благодаря чему пирамида выглядит однородной.

Устойчивость пирамиды является ключом к ее структурному дизайну. Внутренняя часть пирамиды состоит из множества прочных камней или кирпичей, которые аккуратно сложены вместе, образуя прочную и устойчивую конструкцию. Пространственная конструкция внутри пирамиды также помогает распределять давление, делая все здание более устойчивым. Кроме того, очень важна конструкция фундамента пирамиды, поскольку она построена на твердой породе, что обеспечивает устойчивость всего здания.

Интерьер пирамиды спроектирован со сложными пространственными конструкциями, включая длинные коридоры, закрытые залы и так далее. Эти пространственные структуры не только повышают устойчивость пирамиды, но и несут таинственное символическое значение, делая пирамиду религиозным объектом. Например, прямоугольные треугольные камеры внутри пирамиды в Гизе с соотношением сторон 3:4:5 воплощают числовое значение теоремы Пифагора. Такая конструкция не только обеспечивает структурную стабильность, но и демонстрирует математическую мудрость древних египтян.

Процесс строительства пирамид – это огромный и сложный проект. Древние египтяне использовали различные методы для транспортировки больших камней, а камни меньшего размера рабочие могли транспортировать вручную или с помощью простых инструментов, таких как шкивы и направляющие. Для огромных камней древние египтяне использовали шкивы и домашний скот, например, коров, чтобы тащить их, или транспортировали их по воде из близлежащих карьеров на строительные площадки.

Противокражные средства пирамиды имеют уникальную конструкцию, например, противокражная система пирамиды Хуфу включает в себя два противоугонных средства. Первое противокражное устройство заключается в установке трех твердых гранитных запечатывающих камней, заранее хранящихся в главном канале коридора вдоль наклонного пандуса восходящего прохода, плотно закрывающих вход и восходящий проход пирамиды. Второе противоугонное устройство расположено в небольшой комнате противоугонной системы перед горизонтальным коридором у входа в царскую гробницу. Раньше здесь находились гранитные валуны длиной 1,9 метра, шириной 1,2 метра, высотой около 1,5 метра и весом около 10 тонн.

6. Проектирование и строительство храмовой архитектуры

Почва древнеегипетских храмов обычно складывалась из беспорядочно сложенных камней, которые были полностью зарыты в почву, а их поверхности выравнивались на месте. Основание колонны либо состоит из мелких камней, которые проникают в тротуар и кладутся под него, либо кладутся непосредственно на тротуар. Иногда их размещают на неглубоких круглых выступах, оставшихся в результате укладки камня. Такая конструкция не только обеспечивает устойчивость конструкции, но и отражает изысканную обработку деталей.

Столбы сделаны либо из цельного камня, либо из композита, что представляет собой два основных источника в двух разных формах. Тип колонны, принадлежащий той же форме, что и архитектура Саккары Третьей династии, при этом источником формы головы колонны являются такие растения, как папирус, лотос и пальма; Другой тип более точно отражает форму прочной прямой колонны, которая поддерживала крышу внутри каменной шахты. Главный колонный зал Карнакского храма занимает площадь более 5000 квадратных метров и состоит из 134 каменных колонн, расположенных в 16 рядов. Два центральных ряда особенно велики: каждая колонна достигает высоты 21 метра и диаметра 3,57 метра. На нем могут разместиться 100 человек.

Со времен Четвертой династии крыши обычно прокладывали горизонтально, поэтому необходимо уделять большое внимание тому, как сделать стыки водонепроницаемыми и защитить внутреннюю краску от повреждения влагой. Начиная с периода Среднего царства, люди решали эту проблему, встраивая между приподнятыми панелями крыши небольшие, мелко отшлифованные каменные края. Для отвода дождевой воды иногда на крыше делают уклон с определенным перепадом, а иногда на крышу наклеивают мозаику из мелких камней, направляющую поток воды к дренажной трубе, выступающей из стены для сброса.

На стыке внутренней стены и потолка обычно имеется множество отверстий для освещения и вентиляции, заменяющих окна. Предполагается, что причиной открытия ямы в этом месте является минимизация потенциального ущерба, причиненного погодными условиями. Окна, которые действительно обеспечивают высокий боковой свет, появились только в период Нового Царства. В дальнейшем оно превратилось из цельного окна в окно с решеткой.

7. Проблемы строительной среды

Со временем здания, окружающие храм, неоднократно перестраивались, в результате чего пол храма поднялся и возникли проблемы с дренажем.

Проблема надземных этажей в древнеегипетских храмах возникла главным образом из-за частых строительных работ в прилегающих районах, что привело к относительному проседанию территории храма. Например, в храмах Луксора и Карнака из-за обширного орошения близлежащих сельскохозяйственных угодий уровень воды в реке Нил повышается, а степень засоления зданий углубляется, вызывая непрерывную эрозию храма. сложный. В некоторых районах уровень реки Нил поднялся на целых 1,5 метра, и в то же время засоление разрушает пигменты, используемые для колонн и статуй.

Первоначально храм служил центром общины, но со временем окружающая его архитектурная деятельность и изменения в природной среде повлияли на его первоначальную функцию и статус. Например, Храм Абу-СимбелЗа свою историю он неоднократно подвергался реконструкции и расширениям. Его архитектура величественна, глубока и широка, обращена с севера на юг, имеет передний зал и заднюю спальню, занимающие площадь более 30 000 квадратных метров. Эти изменения коснулись не только физической структуры храма, но и его положения в обществе и культуре.