Сегодня система отопления с помощью
теплых полов является вполне привычной, и мало
кто знает, что похожие технологии
применялись ещё в древности. Так в
Древнем Риме широко использовали систему
тёплых полов, известную как гипокауст(от
латинского hypocaustum — «отопление снизу»).
Эта технология, появившаяся около II
века до н.э., позволяла римлянам обогревать
жилые дома, общественные бани и даже
храмы, создавая комфортные условия в
любое время года.
Гипокауст представлял собой систему
подогрева пола, основанную на циркуляции
горячего воздуха. Конструкция состояла
из трёх ключевых элементов: печи(furnace),
подвесного пола и дымоходов.
Строительство
начиналось с тщательной подготовки
основания. Под будущим полом выкапывали
пространство для печи и каналов. Глубина
зависела от размера здания: для небольших
домов это могло быть 50-70 см, а для крупных
терм — до 1 метра и более. Основание
укрепляли утрамбованной землёй или
гравием, чтобы обеспечить устойчивость
всей конструкции. Печь обычно располагалась
ниже уровня пола, часто в подвале или
за пределами здания.
Её строили из кирпича или камня, а топку
делали достаточно широкой, чтобы туда
помещалось большое количество дров. От
печи отходил канал, который направлял
горячий воздух под пол. Чтобы избежать
потери тепла, канал иногда выкладывали
глиной или покрывались слоем изоляции
из обожжённой земли.
Ключевым элементом
гипокауста были столбики, на которых
держался подвесной пол. Их изготавливали
из обожжённого кирпича квадратной или
круглой формы (обычно 20×20 см или диаметром
около 25 см). Высота столбиков варьировалась
от 60 до 90 см, в зависимости от того, какой
объём воздуха нужно было пропустить
под полом. Расстояние между столбиками
составляло около 30-40 см, чтобы горячий
воздух мог свободно циркулировать, но
при этом конструкция оставалась прочной.
Интересно, что в некоторых случаях
верхушки столбиков соединяли плоскими
плитками, чтобы увеличить площадь опоры
для бетонного слоя. Это делало систему
ещё более надёжной.
После установки
столбиков сверху укладывали слой
римского бетона (opus caementicium), состоящего
из извести, песка, воды и пуццоланы
(вулканического пепла). Этот материал
был не только прочным, но и устойчивым
к высоким температурам. Толщина бетонного
слоя составляла около 10-15 см. Поверх
бетона клали декоративное покрытие:
керамическую плитку, мраморные плиты
или мозаику. В термах мозаики часто
изображали морских богов или геометрические
узоры, что добавляло эстетическую
ценность.
Для вывода дыма и горячего воздуха в
стенах делали вертикальные каналы. Их
выкладывали из полых кирпичей, которые
имели прямоугольную или квадратную
форму (примерно 15×20 см). Эти кирпичи
соединяли между собой, создавая
непрерывную систему вентиляции. В
верхней части здания дымоходы выходили
наружу через небольшие отверстия или
трубы, иногда украшенные декоративными
элементами.
Система гипокауста была особенно
популярна в термах — римских общественных
банях. Здесь тёплые полы поддерживали
комфортную температуру в помещениях,
таких как кальдарий (горячая комната)
и тепидарий (тёплая комната). Например,
в знаменитых термах Каракаллы в Риме
археологи обнаружили обширные системы
гипокаустов, которые обогревали огромные
залы. Богатые римляне также устанавливали
гипокаусты в своих виллах и домах. Это
считалось признаком роскоши и статуса.
В некоторых провинциях в огонь добавляли
ароматические травы, чтобы дым придавал
помещению приятный запах. А в Британии
археологи нашли гипокаусты с двойным
слоем пола: первый нагревался напрямую,
а второй, выше, смягчал тепло для комфорта.
После падения Западной Римской империи
в 476 году н.э. многие римские технологии,
включая гипокаусты, были утрачены в
Европе на долгие века. Однако их наследие
не исчезло полностью — оно трансформировалось
и проявилось в разных формах в последующие
эпохи. В монастырях Византийской империи
(Восточной Римской империи) гипокаусты
иногда применяли для обогрева церквей
или бань. Например, в Константинополе
археологи нашли следы подобных систем
в
жившие на руинах римских вилл, могли
использовать сохранившиеся гипокаусты,
хотя без должного обслуживания они
быстро приходили в негодность. К X-XI
векам в Европе начали появляться
примитивные аналоги — печи с дымоходами,
встроенными в стены (камины).
Историками
и археологами обнаружены остатки
подобных систем отопления и в отдаленных
от Рима регионах в период с XIII по XV века.
В Восточной
Азии, особенно в Корее, с древних времен
также использовалась схожая с древнеримской
система теплых полов, известная как
ондоль (gudeul). Она появилась еще в период
Трех королевств (I век до н.э. — VII век
н.э.) и стала неотъемлемой частью корейской
архитектуры. А в
северных районах Китая использовалась
система кан, напоминающая корейскую
ондоль.
Конечно, у технологии были минусы.
Строительство гипокауста требовало
значительных затрат времени, материалов
и квалифицированных рабочих. Обслуживание
системы было трудоёмким: рабы или слуги
должны были постоянно поддерживать
огонь и убирать золу. К тому же, при
плохой вентиляции дым мог попадать в
помещение. Но несмотря на это, гипокауст
был настоящим инженерным чудом своего
времени. Он обеспечивал равномерный
обогрев без открытого огня в помещении.
Кроме того, система не требовала сложного
обслуживания — достаточно было регулярно
чистить печь и дымоходы. Можно сказать,
что римляне,
сами того не зная, заложили основу для
технологий, которые мы используем
сегодня в XXI веке.
Изображение в превью: