Теплые полы в древнем риме
Обновлено: 29.04.2024
Тепло в доме – один из важных показателей комфорта. Я недавно делала ремонт в своей квартире и установила теплый пол. Не своими руками, конечно. Пригласила специалистов, и они все сделали.
Теперь даже при отсутствии отопления в комнатах не холодно. Не нужно кутаться в одеяло по утрам или быстро надевать теплую одежду. Сказка просто. А вот интересно, как утепляли полы в былые времена?
Еще со школы помню, что главный принцип обогрева помещения во все времена – направление тепла непосредственно на половое покрытие.
От пола тепло уже распространялось, обеспечивая комфортную температуру во всем помещении.
Как утепляли пол в древнейших поселениях людей
В Скандинавии люди жили в шалашах. Помню, с каким интересом слушала в Университете про их быт. Преподаватель был Артем Николаевич, молодой и очень мне нравился.
Поэтому, наверное, при мысли о теплых полах я вспоминаю его занятия. Для того чтобы обеспечить тепло, скандинавы возводили жилища над ямой. Яму обогревал костер, а вместе с ней и пол помещения.
Таким образом, в жилом помещении было тепло даже в холодную погоду. Огонь – главный источник тепла во все времена истории человечества.
В древнеамурских поселениях, насколько помню, обогревательная система была хитрее. Из дерева делали специальные плашки, обмазывали их глиной. Через эти плашки прогонялся дым от костра, обогревая помещение.
Обогревающие плашки размещались непосредственно на полу. Костер – самый главный источник тепла в древнеамурских поселениях.
Как утепляли пол в Древнем Риме
В Древнем Риме для утепления пола применяли специальную систему гипокауст. Я видела ее лично на экскурсии, когда была там несколько лет назад. И могу сказать, что выглядит она впечатляюще.
Устроен гипокауст был довольно просто: печь устанавливали на улице, а дым от нее прогоняли по специальным воздушным каналам в полу. Таким образом, каменные плиты нагревались, обеспечивая тепло всему помещению.
Именно гипокауст считается прародителем современного теплого пола.
Такие теплые полы в Древнем Риме могли позволить себе не все. Они считались роскошью, поскольку для растопки печей требовалось много древесины.
Отапливались с помощью гипокауста только жилища зажиточных людей, политиков, успешных торговцев.
Как утепляли пол в средние века
Вчера сын пришел из школы возмущенный, говорит: «Как же несправедливо, мама! Представляешь, в Средние века дворцы отапливали, а дома простого народа – нет. Сложно представить, как они мерзли».
На факультатив какой-то по зарубежной истории записался, называется.
Погуглили с ним вместе, почему так. Выяснили, что во дворцах с отоплением было проще, чем в жилищах обычных жителей.
В дворцовых помещениях устанавливались большие каминные печи, которые обогревали качественно весь воздух – от пола до потолка. Дым выводился через крышу по средствам специальных труб.
Для поддержания огня использовалась уже не чистая древесина, а уголь.
Простые жители не имели возможности применять такую отопительную систему не потому, что она была не по карману. Дело в пожарной безопасности, поскольку простые постройки строились из дерева.
Установка камина возле деревянной стены была опасна для целостности самого строения.
Утепление полов в старину на Руси
А что же про Русь-матушку? Помнится, была в городском музее быта древней Руси. Там даже макет есть избы с печью и плетеным забором.
Плетеный забор этот представляет собой «полотно», созданное из тонких веток, которые соединены между собой методом плетения.
Такой забор устанавливался на расстоянии около метра от стен, по всему периметру внутри дома. Высота такого забора была примерно полметра. Он служил именно для утепления пола.
Для создания плетеного забора использовались простые материалы: гибкие прутья, солома, песок и глина.
Снаружи плетень обмазывали глиной, кроме одного угла, расположенного в непосредственной близости к печи. Такая конструкция обеспечивала сохранение тепла и направление его под пол.
В сочетании с русской печью ограда из плетеных прутьев делала проживание в избах максимально комфортными.
Человек – существо теплолюбивое. Как видим, во все времена люди старались создать комфорт, отапливая свои жилища. Современный теплый пол имеет большую историю.
Со времен Древнего Рима до сегодняшнего дня он, правда, претерпел большие изменения в плане технологичности. При этом основные принципы отопления остались неизменными.
Сейчас трудно представить новый, современный дом без центрального отопления. Для нас, людей 21 века, иметь у себя дома радиаторы, конвекторы и теплые полы не считается чем-то особенным – это само собой разумеется. Выбор стоит лишь в типе прибора отопления, а сам способ подачи тепла в квартиры для большинства един – через трубопровод.
Но так было не всегда. Мы решили углубиться в пучины истории и узнать, как же были созданы первые системы центрально отопления, на чем они основывались, как развивались, и как превратились в то, что мы видим сейчас в каждом доме.
Из археологических раскопок мы можем судить о том, как выглядели первые системы отопления. Так, датируемый 1750-м годом до нашей эры дворец в Западной Анатолии (Турция) имел уникальную на тот момент систему отопления пола: нагретый в печах воздух циркулировал под полом здания по специально созданным проходам, а выводился наружу через глиняные трубы , встроенные в стены. Таким образом создавалась комфортная температура пола и всего помещения.
В Древней Греции и Древнем Риме были популярны особые печи под названием гипокауст . В переводе с латинского языка «гипо» - это приставка со значением «под», а «кауст» - горячий, подогретый. В основном такие печи устанавливали в общественных банях, либо же в виллах самых состоятельных граждан Рима.
В I веке до н.э. известный римский торговец и гидроинженер Сергий Ората усовершенствовал техническую составляющую гипокауста, что позволило удешевить конструкцию печи и распространить ее на всю империю. Гипокауст представлял собой печь, состоящую из систем труб и каналов, по которым проходил теплый воздух под пол и стены здания.
Римляне сжигали древесину в гипокаустах и, таким образом, вырабатывался горячий пар . Этот пар распространялся по особой системе каналов и отапливал пол здания.
Но развитие идей центрального отопления и модернизации гипокаустов перестали быть востребованными после падения Рима в V веке н.э. Помещения стали отапливать другими способами…
Продолжение следует!
Все, кто изучал тему эффективности различных систем отопления зданий, знают, что самым эффективным обогревом являются теплые полы. Высокая теплоотдача (тепло поднимается снизу – вверх, невысокая температура полов), равномерный прогрев воздуха и т.д.
Оказывается, об этом знали далекие предки. Систему нагрева полов использовали древние римляне. Такие ли они древние – это отдельная тема. Будем их называть как принято в истории.
Римский гипокауст (теплые полы от воздушного печного отопления)
О конструкциях можно судить только из раскопок
Подогревался не только пол, но стены.
Такая система использовалась и для подогрева воды в римских термах, античных банях, которых было тогда много. Как видно, выбор бассейнов с разной температурой воды в одном здании был тогда большим, чем в любом современном подобном заведении.
Площади комнат отапливались большие. Таких уцелевших зданий до наших дней не дошло. Почему – тоже отдельная тема.
Печь и комната, отапливаемая горячим воздухом от нее. Возможно, был риск попадания дыма в комнату. Но судя по раскопкам – полы были толстыми и многослойными. Это минимизировало задымление комнат через трещины.
Зачем такое отопление зданий в том теплом климате? Хватило бы камина или небольшой печи на зимний период. Или он тогда там был иным? Или здесь другое: теплый пол – это теплый ноги и отсутствие простуд.
Этот принцип отопления встречается позже в Европе и даже в России уже в нашу эру. Но единично, без широкого распространения. Тогда как в Древнем Риме почти каждая вилла и термы были построены по такой технологии.
Еще интересная тема – это плиты перекрытий на колоннах, которые создают площадку полов. Они из римского бетона. Кирпичная кладка, мозаика – тоже на растворе.
На этой фотографии хорошо видны плиты перекрытий. Без армирования. Для такой несущей способности они должны иметь высокую прочность, сопоставимую с прочными природными породами.
Керн из сооружения на римском бетоне
Долгое время рецепт римского бетона считался забытым. Лишь современные ученые выяснили как минералогически отличается древний бетон от нашего (на основе портландцемента).
Бетон на основе портландцемента состоит из кальция, силикатов и гидратов. В римском – меньше кремния, но много алюминия. Его брали из пуццоланов. Это позволяло получить тоберморит – очень прочную породу.
Известь при реакции с богатым на алюминий пуццоланом и морской водой (в портовых сооружениях Древнего Рима) давало очень прочные сочетания соединений кальция, силикатов, гидратов и алюминий-тоберморитов.
Пепел вулканов – это по сути та же измельченная и обожженная порода, что и портландцемент на наших цементных производствах. И римляне тех эпох это знали и использовали в строительстве.
Ну, а странность во всем этом в том, что такое технологическое наследие древних римлян не развивалось, а наоборот было забыто, утрачено. Да, и сама Римская империя исчезает. Завоевание варваров с севера Европы. Ну, ну. Возможно, это было уже позже, после ее упадка. А о истинных причинах этого мы только сейчас стали догадываться…
Продолжение следует…
Фотографии взяты из открытых источников, с сервиса Яндекс.Картинки
Пожалуй, теплый пол - это одна из древнейших отопительных технологий. О том, что оборудованием таких систем люди занимались еще в древности свидетельствуют упоминания в исторических документах и многочисленные археологические находки. По оценке различных источников, считается, что такой вид обогрева используется человечеством уже около 5000 лет. Воздушные теплые полы применялись и в Древнем Риме и в Азиатских государствах.
Современные электрические системы обогрева пола, а также терморегулирующие устройства в широком ассортименте вы найдёте в нашем каталоге теплых полов
Древнеримский "гипокауст"
Предполагается, что все-таки именно древние греки являются изобретателями теплого пола, а уже потом его позаимствовали римляне. На протяжении многих лет конструкция системы постоянно совершенствовалась и претерпела ряд существенных изменений. Наконец торговец и по совместительству талантливый гидроинженер Сергий Ората принялся за доработку этой технологии, после чего и появилось само название "гипокауcт".
Гипокауст представлял собой следующее. В каменном полу оборудовались специальные воздушные каналы служившие дымоходом для печи, установленной, как правило, вне помещения. Горячий воздух, проходя от печи по каналам в полу, нагревал каменные плиты, таким образом обогревая все пространство жилища. С помощью одной такой печи можно было отапливать сразу несколько помещений, находящихся в одном здании.
Однако, стоит отметить, что в те времена в качестве топлива использовалась обыкновенная древесина и на растопку печей ее требовалось огромное количество. В связи с чем теплый пол долгое время был роскошью, доступной лишь римским политикам, богатым торговцам и обеспеченным гражданам.
По прошествии некоторого времени гипокаусты начали устанавливать не только в "элитных домах", но и в общественных римских банях, посещение которых, надо сказать, также было по карману не каждому.
О римских банях - термах стоит поговорить отдельно.
Этимология латинского thermae ведет еще к греческому thermos, означавшему горячий, теплый, жаркий. Строительство таких заведений началось примерно в I веке до н. э. Позднее появились термы Нерона (восстановленные Александром Севером), термы Тита и Трояна, а лучше всех остальных сохранились римские бани построенные Каракаллой. Они же в свое время, в V веке н. э, были признаны одним из чудес Рима.
Надо сказать, что императорские бани представляли собой не только заведения для мытья, а целый спортивно-оздоровительный комплекс. Для физических нагрузок имелись специальные помещения - Палестры.
Кроме этого в бане имелись прохладная комната, именуемая Фригидарием, а также парильня, комната для массажа и, наконец, самое жаркое помещение - Кальдирий. Как раз под полом Кальдирия и устанавливался римский теплый пол - гипокауст.
После того как великая Римская империя пала о гипокаусте надолго забыли, но к этому времени древнейшие обогревательные системы успели распространиться во все римские провинции - гипокаусты находят при археологических раскопках на территории современных Франции, Англии, Шотландии, Ирландии и даже в Болгарии.
Особенности европейского климата издавна заставляли жителей региона искать как можно более эффективные способы обогрева жилищ. Весьма оригинальная - возможно, первая на территории Западной Европы - бездымная отопительная система под названием гипокауст, или гипокаустерий (лат. hypocaustum, hypocausterium, буквально - «обогреваемое снизу помещение»), использовалась в Древнем Риме. Считается, что классическую конструкцию гипокауста в Риме разработал видный торговец устрицами и талантливый инженер Сергий Ората, живший в начале I века до н. э.
В древнеримском гипокаусте пол нагревался подземной печью, а затем излучал тепло по всему помещению. Похожим образом действуют современные системы отопления, использующие полы с электрическим или водяным подогревом. В античных гипокаустах под полами располагались воздуховоды, образованные небольшими столбами, на которые опирались плиты каменного пола. Иногда нагретый воздух, прежде чем покинуть помещение, попадал также в полости в стенах, создавая дополнительный источник тепла.
Сооружение и содержание гипокаустов было довольно затратным делом, так что эти конструкции использовались преимущественно в общественных зданиях, в частности - в банях, строившихся за счёт государства.
Через века и континенты
До недавнего времени историки полагали, что после падения Римской империи технология строительства гипокаустов была утеряна. На самом деле она не только продолжала в течение долгих веков использоваться во многих частях Европы, но и получила дальнейшее развитие. Появившиеся позже гипокаусты с возможностью сохранения тепла представляют собой подземные печи, на которые накладываются сверху куски гранита. Нагретый ими воздух через отдушины в полу поступает в комнаты. Такая система позволяет, всего один раз протопив печь, сохранять тепло в течение нескольких дней.
Римляне не были пионерами подпольных систем обогрева: подобным образом функционировали системы отопления в Китае, Корее и государствах Центральной Азии. Более того, свою технологию римляне, вероятно, позаимствовали у греков (в пользу этого предположения говорит и то, что само слово гипокауст - греческого происхождения). Но именно в Риме эта технология была очень существенно усовершенствована и оттуда попала в другие регионы Европы. С падением Западной Римской империи технология строительства гипокаустов в Риме пришла в упадок, но до этого она успела распространиться в ряде римских колоний. Кроме того, в Восточной Римской империи, то есть в Византии, она сохранилась, её переняли арабы, применив, в частности, при создании знаменитой Альгамбры в XIII веке.
Плюс аккумулятор
Для Северной Европы с её более суровым климатом римский вариант конструкции гипокауста оказался недостаточно эффективным, поскольку не позволял накапливать тепло и для долговременного обогрева требовалось постоянно поддерживать огонь в печи. В результате конструкцию усовершенствовали, дополнив системой накопления тепла. Поверх подземной печи размещалась специальная камера, стены которой представляли собой многослойную кирпичную кладку. В камеру насыпали слой камней - обычно это были куски гранита с наибольшим размером 40-50 см, которые прогревались снизу и затем долго отдавали тепло.
Помимо теплового излучения системы нового типа обеспечивали ещё и конвекцию нагретого воздуха. В полу над гипокаустом имелись отверстия диаметром 10-12 см, закрывавшиеся во время топки печи, чтобы предотвратить попадание дыма в комнаты. После прогорания топлива в печи дымоходы перекрывались, печь чистилась, а отверстия в полу открывались, позволяя горячему воздуху от нагретых камней проникать в помещение. Описывая своё путешествие по Европе в 1438 г., испанец Перо Тафур отметил, что в некоторых зданиях «над отверстиями в полу ставили кресла, чтобы горячий воздух прогревал ноги сидящих».
Размеры печей в гипокаустах варьировались в зависимости от характера отапливаемого помещения. В частных домах, где обогревалась только спальня, печь могла иметь длину 1-2 м, ширину порядка 1 м и высоту 50-60 см. В общественных и монастырских зданиях с большими залами габариты могли быть в несколько раз больше.
Гипокаусты с накоплением тепла во множестве сооружались в Северной Германии, Польше, странах Скандинавии и в Прибалтике. На юге Германии, а также в Чехии, Венгрии и России такие сооружения также встречались, хотя и реже. Пик строительства гипокаустов с накоплением тепла пришёлся на XV и XVI века.
Энергоэффективно
Для оценки эффективности системы накопления тепла в североевропейских гипокаустах археологи провели в апреле 1822 г. ряд экспериментов в средневековом польском замке Мальборк (Мариенбург). В ходе одного из экспериментов печь гипокауста, расположенную под банкетным залом, топили в течение трёх с половиной часов, истратив 0,7 м 3 дров. В последующие шесть дней печь больше не топилась. Площадь зала составляла 800 м 2 . По окончании топки отверстия в полу были откупорены и в банкетный зал снизу хлынул воздух, нагретый до 200 °C. Уже через 20 мин. температура в помещении поднялась с 6 °C до 22,5 °C, после чего отверстия снова заткнули заглушками. К утру следующего дня температура в зале опустилась до 14 °C, но когда отверстия опять открыли, свежая порция горячего воздуха за час прогрела воздух до 19 °C.
На третий день эксперимента подкачку тепла из накопительной камеры повторили - температура поступавшего на этот раз воздуха была 94 °C, и воздух в зале за полчаса прогрелся с 10 °C до 16 °C. На четвёртый день аналогичная процедура позволила прогреть зал с 10 °C до 12 °C. И даже спустя шесть дней температура поднимавшегося из отверстий воздуха составляла 46 °C, что позволило поднять температуру в зале с 8 °C до 10 °C.
В опубликованном в 1998 г. труде учёный-исследователь Клаус Бингенхаймер оценил общее число гипокаустов в средневековой Европе примерно в 500, из них, как утверждалось, почти треть составляли конструкции с накоплением тепла. Но авторы более поздних работ называют гораздо большие числа - сейчас считается, что общее количество гипокаустов в странах одного только Балтийского региона составляло порядка 1000, из них около 500 имели систему накопления тепла.
Гипокаустами оснащались ратуши, медицинские учреждения, приюты для бедных и т. п. В Ливонии данная технология находила применение и в частных домах. Более полусотни гипокаустов с накоплением тепла имелось, в частности, в Таллине. Подробно описывается устройство таллинского гипокауста в работе историка Андерса Тваури. Печь находилась под бочкообразным кирпичным сводом, поверх которого располагался толстый слой камней. Для перекрытия отверстий в полу использовались металлические, каменные или керамические заглушки. На камнях под отверстиями размещались небольшие керамические сосуды, в которые, предположительно, наливали воду для повышения влажности воздуха.
Второй расцвет строительства гипокаустов был сравнительно недолгим. С XVI века всё большее распространение в Северной Европе получают изразцовые печи, стены которых быстро прогреваются благодаря извилистым дымоходам. В отличие от гипокаустов, которые располагались в нижней части дома, печь можно было построить в любом месте. Впрочем, в ряде стран гипокаусты продолжали использовать вплоть до XIX века.
Читайте также: