Строительные материалы и конструкции

Чередование кирпича и туфа

Инсулы были построены из тех же материалов, что и римские общественные здания. Однако, стремление к дешевизне и простоте в строительстве доходных домов привело к тому, что детали из обработанного камня в инсулах являлись редкостью, а доля деревянных элементов и конструкций была большей. В своей основе инсула была характерным римским сооружением — капитальным зданием с клеткой стен смешанной конструкции, которая сочетала участки кирпичной кладки, бутовой кладки, иногда кладки из отделанного камня^{[ необходимо викифицировать ]} и различных забутовок между наружными вёрстами^{[ Непонятный термин ]} из кладки.

Основным материалом в конструкции стен был кирпич. Из сплошной кирпичной кладки выполнялись более нагруженные части стен — узкие простенки, столбы, разгрузочные арки в стенах и перемычки над проёмами и т. д. Менее нагруженные участки стен имели наружную и внутреннюю вёрсту (равно как и откосы проёмов) из кирпичной кладки, а внутренняя часть стены была заполнена забутовкой; если такие участки стен были большими, они разделялись своего рода скрытым каркасом — находящимися в массиве стены столбами и горизонтальными перемычками из кирпичной кладки. В тех случаях, когда бутовая засыпка плотно заливалась известковым раствором и трамбовалась, такая конструкция — opus caementicium (называемая в наше время римским бетоном ^[73]) приобретала несущую способность, не уступающую основной кладке. Введение в строительную практику этого своеобразного бетона^{[K 13]} позволило удешевить дома, сооружаемые для растущего населения Рима. Хотя Витрувий сомневался в долговечности и прочности смеси, которая, по его мнению, лишь по истечении 80 лет становилась крепкой, он выражал своё восхищение новыми домами (около 25 года до н. э.) из бетона и обожжённого кирпича.

Пример покрытия крыши римского здания

Римский кирпич был, на современный взгляд, крупным и плоским. Во времена Витрувия стандартный размер кирпича в плане был 1х1.5 фута (30х45 см) при высоте в 4 дюйма (10 см). Однако такой крупный (и дорогой) кирпич применялся преимущественно для кладки арок, для кладки стен использовался кирпич половинного размера (22х30х10 и 40х15х10 см)^{[74][K 14]}.

Римляне применяли два вида кирпича — обожжённый и высушенный на воздухе (кирпич-сырец). Для Витрувия (то есть в конце I века до н. э.) кирпич «по умолчанию» — это кирпич-сырец, а обожжённый кирпич — современный высококачественный материал, позволяющий возводить дома невиданной ранее высоты. Обожжённый кирпич был более прочным, долговечным, но и более дорогим. Здания, построенные из качественного обожжённого кирпича, с добротно выполненным бетонным заполнением стен, с перевязкой наружных кирпичных верст горизонтальными участками кладки, были достаточно прочными и надежными^[75]. Витрувий указывал, что только стены, выполненные кладкой из обожжённого кирпича, могли быть многоэтажными^[69]. Вместе с тем, в литературных источниках сохранились сведения о частом использовании кирпича-сырца, зачастую низкого качества, особенно во время империи^[76]. В плохо просушенном кирпиче появлялись трещины, в них быстро проникала вода, так что конструкция теряла прочность. Дион^[77] пишет, что дома из кирпича при наводнении всасывают воду и распадаются. Витрувий советовал не применять кирпич-сырец, как менее прочный материал, для строительства инсул с тонкими стенами в многонаселённом Риме^[78]. Так как сырец всё же применялся для построек, а стены, из-за стремления к экономии, зачастую имели недостаточную толщину, возникала опасность частых обвалов, особенно, если достраивались дополнительные верхние этажи.

Методы римской кладки

Методы римской кладки были разнообразны. Внешние стены остийских инсул выкладывались во время правления Траяна чаще всего кладкой opus reticulatum и opus latericium, при императоре Адриане (117—138 года) — почти полностью из кирпичной кладки в opus latericium, чередование кирпича и туфа в кладке opus vittarum было распространено в постройках между 150—450 годами. Витрувий критикует opus reticulatum как не обеспечивающий достаточную прочность стены, каменная верста при данном методе кладки служит скорее несъёмной опалубкой, чем несущим элементом конструкции.

Римляне чаще всего не применяли в перекрытиях многоэтажных инсул сводчатые и купольные конструкции, представляющие собой вершину римского строительного искусства; эти типы конструкций были слишком сложными и дорогими, а также занимали много места по высоте. Вместо этого в инсулах преимущественно использовались весьма простые перекрытия по деревянным балкам. На массивные балки укладывался дощатый настил, поверх которого устраивалась основательная стяжка из известкового раствора. Витрувий рекомендует крайне тяжелую конструкцию стяжки — по его мнению, рекомендуемая толщина растворного слоя (или бетонного, если в конструкцию введён щебень) должна быть от фута до полутора (30-45 см). Покрытия полов римских зданий были разнообразны и зависели от бюджета заказчика — от наиболее дорогих мозаик до простых керамических плиток и далее до примитивной затирки растворной стяжки.

Проёмы в стенах перекрывались кирпичными арками и арочными перемычками, часто в массиве стены устраивались разгрузочные арки. Если нужно было сделать прямоугольный проём, над ним устраивалась очень пологая арочная перемычка, под арку устанавливалась небольшая деревянная горизонтальная перемычка, пространство между ней и аркой заполнялось кирпичной кладкой. Реже применялись плоские клинчатые перемычки из кирпича, каменные перемычки и деревянные перемычки^[79].

Лестничные марши в домах добротной постройки были по кирпичным сводам, со ступенями из травертина; более экономичным вариантом были бетонные ступени с наполнителем из обожжённого кирпича. В совсем дешёвых домах лестничные марши были деревянными.

Конструкции балконов были разнообразны. Несущей конструкцией деревянных балконов были деревянные балки, заделанные в стены. Кирпичные балконы опирались на цилиндрические своды по консолям из травертина, заделанным в наружные стены. Также применялась оригинальная конструкция балкона в виде массивного кирпичного полусвода,консольно выступающего из стены^{[K 15]}. В некоторых случаях здания имели эркеры.

В качестве вяжущих веществ римляне применяли известково-пуццолановые смеси, получаемые добавлением к обычной гашеной извести материалов вулканического происхождения. Эти вяжущие по характеру химических реакций при твердении были подобны известковому раствору, то есть требовали длительного высыхания. В то же время, по прочности и влагостойкости такие материалы был близки к современным цементнымрастворам высоких марок, чем и объясняется высокая долговечность римской кладки. Для кладки, тонких стяжек и штукатурки стен римляне пользовались известково-песчаными растворами, а при добавлении к раствору щебня (римляне не вводили щебень в раствор, а заливали им слой щебня) получался бетон. При необходимости облегчить конструкцию римляне использовали лёгкий бетон с заполнением из пемзы или легкого туфа. Там, где требовались декоративные качества поверхности, мог применяться мраморный песок.

Отделка стен внутреннего дворика выполнена из камня, выложенного в виде сети — opus reticulatum. Выемки под арочными перемычками — следы от утраченных вспомогательных горизонтальных перемычек из дерева	Вход в инсулу «Casa delle Volte Dipinte». Фасад выложен кирпичом в opus latericium. Внутри отделка выполнена в opus reticulatum	Входы в инсулу. Фасад полностью выложен кирпичной кладкой. Лестница из травертина ведёт на второй этаж инсулы	Жилой комплекс, выстроенный из кирпича: в стене «Caseggiato del Balcone a mensole» (слева) хорошо видна структура кирпично-бетонной постройки. Сохранились консоли под балкон из цельного камня. Справа — «Caseggiato dei Misuratori del Grano» с портиком

Римляне были знакомы и с фахверковыми конструкциями. Чаще всего их применяли в качестве перегородок выше первого этажа, так как кирпичные перегородки были слишком тяжелыми для перекрытий по деревянным балкам. Горизонтальные и вертикальные элементы таких стен выполнялись из деревянного бруска, а заполнение — из плетёных матов. Витрувий критично относился к плетёным конструкциям^[80]: «Лучше бы их и не придумывали! они сберегают место и время…, но при пожаре это готовые факелы». Дерево разбухало при высокой влажности и снова сжималось, отчего на оштукатуренных стенах появлялись трещины. В трещины фахверковой конструкции могла попадать вода, так что содержимое такой стены начинало гнить, и со временем могла повредиться и вся несущая конструкция. Если фахверк был заполнен сплетённым тростником, то сквозь трещины могли выходить наружу отдельные соломинки, что также могло способствовать распространению пожаров. Из фахверковых конструкций могли также возводиться целиком верхние этажи^[81], выполнятьсяэркеры.

Фрагмент фрески из виллы в Боскореале с изображением города: видны оконные ставни из дерева и покрытие крыши из черепицы

В строительстве инсул использовалось достаточно много деревянных элементов. Кроме описанных выше фахверковых стенок и перегородок, а также балок перекрытий, из дерева выполнялись стропильная система и обрешётка под черепицу, стенки эркеров, ограждения балконов, двери, ставни окон. На слабых и болотистых грунтах под фундаменты укладывались лежни из брёвен. Заполнения оконных и дверных проёмов были сплошными деревянными; хотя римляне и были хорошо знакомы со стеклом, этот материал был слишком дорогим для того, чтобы устраивать из него окна многоквартирных домов^[82][83].

Скатные кровли инсул были покрыты черепицей (англ.)русск. ^[84]; римское черепичное покрытие собиралось из элементов двух видов: плоской плитки tegula и выпуклого полукруглого гребня imbrex. По некоторым предположениям, иногда кровли домов могли быть плоскими, в виде террас^[85].