Энергия и цивилизация

Если по поводу создания наиболее крупных пирамид мы вынуждены довольствоваться лишь предположениями, то о строительстве таких классических сооружений, как Парфенон или Пантеон, мы знаем почти все (Coulton 1977; Adam 1994; Marder and Jones 2015). Замечательно устроенный Пантеон часто вспоминают как случай хитроумного использования бетона, но утверждение, что римляне были первыми, кто использовал этот материал, является неточным. Бетон – это смесь цемента, заполнителей (песок, мелкие камни) и воды, а цемент производится высокотемпературной обработкой тщательно составленной и тонко размолотой смеси извести, глины и оксидов металла в наклонной вращающейся печи. И нет никакого цемента в римском бетоне opus caementicum, который использовали для возведения Пантеона или любого другого строения ранее 1820-х годов (примечание 4.19).

Мы знаем, что массивные архитравы (такие, как в Парфеноне, весящие почти 10 тонн) нужно было поднимать краном и что их могли прикатить к месту строительства, заключив в округлую опалубку. Краны очень похожего устройства использовали почти двумя тысячелетиями позже при возведении соборов, наиболее продуманных сооружений европейского Средневековья. В строительстве участвовало множество опытных ремесленников, которым требовалось большое количество специальных инструментов (Wilson 1990; Erlande-Brandenburg 1994; Recht 2008; Scott 2011). Работа большей частью была сезонной, но типичные потребности составляли сотни занятых постоянно работников – дровосеков, каменотесов, возниц при телегах, плотников, стекольщиков – на одно или два десятилетия. Общее вложение энергии было таким образом на два порядка меньше, чем при создании пирамид, с пиковыми потоками мощности всего в несколько сотен киловатт.

Хотя некоторые соборы были построены быстро (Шартрский за 27 лет, оригинальный Нотр-Дам-де-Пари за 37), процесс часто прерывался эпидемиями, трудовыми спорами, сменами режима, нехваткой денег и военными конфликтами. В результате этот процесс мог затянуться на несколько поколений, а в некоторых случаях и на столетия: строительство пражского собора Святого Вита, начатое Карлом IV в 1344 году, прервалось в начале XV века, и конструкция (огороженная забором) была завершена с постановкой двух готических шпилей только в 1929 году (Kuthan and Royt 2011).

Рисунок 4.24. Римские акведуки несли воду рек, источников, озер или водохранилищ, комбинируя по меныией мере два или три из следующих конструктивных элементов

(сверху вниз): неглубокие прямоугольные туннели, стоящие на фундаменте; туннели, доступ в которые осуществлялся через колодцы; дамбы, пронизанные арками; одноярусные или двуярусные арочные мосты; обратные сифоны из свинца, чтобы проводить воду через глубокие долины. Римские акведуки, поставлявшие около 1 Мм³

воды в день, сформировали впечатляющую систему, строительство которой продолжалось более 500 лет. Базируется на Ashby (1935) и Smith (1978). Уклон акведуков преувеличен

Масштабное строительство, связанное с водой, то есть дамб, каналов и мостов, хорошо документировано в Иерусалиме, Месопотамии и Греции. Но римские достижения, несомненно, известны лучше всего как образцы смелых инженерных решений в области обеспечения городов водой. Практически каждый крупный римский город имел хорошо продуманную систему водоснабжения, и это достижение было превзойдено только в Европе эпохи индустриализации. Римские акведуки выглядели особенно впечатляюще (рис. 4.24). Плиний в своей «Естественной истории» назвал их «наиболее замечательным достижением всего света».

Система водоснабжения начиналась с акведука Aqua Appia в 312 году до н. э. и в конечном итоге состояла из 11 линий, протянувшихся почти на 500 км (Ashby 1935; Hodge 2001). К концу I века общий приток воды составлял более 1 Мм³ (1 Гл) в день, то есть в среднем более 1500 литров на душу населения, а в конце XX века тот же Рим (с населением в 3,5 миллиона) получал в среднем (в том числе для промышленного использования) около 500 литров на душу населения (Bono and Boni 1996). Столь же впечатляющим был масштаб римской канализационной системы cloaca maxima, спрятанной под землей; она достигала 5 метров в диаметре.