Хипокауст - откъде започва подовото отопление?

Къде е изградено първото подово отопление в света? Вероятно най-старият първообраз на такова съоръжение е около ІV хил. пр. Хр. Той може да бъде видян в археологическия обект Älvnäset на територията на дн. Лапландия. Близо до шведското градче Вуолерим (Vuollerim) се намира възстановка на някогашен сборен пункт на ловци, в която се вижда как огнище е разпространявало горещия въздух от пламъка чрез топлоотводни канали.

В съвременния информационен поток понякога се появява думата хипокауст. Това е название на известна от векове отоплителна система, чиято конструкция и до ден-днешен се използва в конструкцията на някои решения на жилищно отопление. Малко хора са наясно обаче в какво се е състоял хипокаустът обаче и как точно е работел. Рядко се замисляме, че централното отопление на европейска територия е изграждано още в Античността.

Думата хипокауст на латински език изглежда като hypocaustum и е съставена от старогръцките думи hypo - "под" (наречие) – и корена caust-, който се свързва с горене (срв. сода каустик). В прастария вариант на античното централно отопление, за да се радваме на топли помещения, е нужно да се нагрее въздух или вода под една част от сградата и получената топлина да се разпространи из останалите части на жилището чрез вентилационни отвори в пода и стената. За нагряване се използва печка или огнище, разположено обикновено в средата на групата помещения, защото се е смятало, че така разпределението на топлината ще е най-равномерно. В древността тези системи са били доста ефективни, макар и да не могат да те сравняват с днешната климатизация на въздуха.

Двата основни метода за централно отопление в Античността са хипокаустът и системата с нагряване от слънцето. Древните гърци са използвали и двата варианта. При хипокауста печката се намира в мазето под пода на жилищния етаж и топлината, разпределяне чрез топлопроводни тръби или просто тесни тунели, нагрява помещенията. При древногръцката система за слънчево отопление пък жилището се проектирало и строяло по такъв начин, че да бъде огрявано от колкото се може повече слънчева светлина през деня. По този начин помещенията били максимално огрявани през прозорците и така температурата им се покачвала.

Първата сграда в Европа, за която има сведения, че е отоплявана централно, е Храмът на Артемида в древногръцкия град Ефес около 350 г. пр. Хр. Друг случай са баните в Олимпия, където, освен централното отопление, интересното е, че се е намирал и първият засвидетелстван случай на загряване на вода за къпане. Печката се поставяла под резервоар, пълен с вода, и се изчаквало, докато тя се нагрее до определена степен. След това тя се преливала в голям басейн, където хората влизали да се къпят. Това са и едни от първите известни обществени бани в историята изобщо.

За инженери на отоплителната система в Ефес се смятат Херсифрон и синът му Метаген – двамата архитекти, проектирали Храма на Артемида в Ефес. Те започват строителството му около средата на VІ век пр. Хр.

Около 15 г. пр. Хр. в съчинението си "За архитектурата" (De architectura) римският автор Витрувий подробно описва система за въздушно отопление, разпространена в Древния Рим. Според него римското централно отопление не е буквално копиране на гръцкото, а е доразвито и усъвършенствано от инженера Сергий Ората (Sergius Orata). Занимавайки се с търговия с риба, той построил ферма за стриди, където и приложил модернизирания хипокауст. Описаният от Витрувий римски вариант на централно отопление се състои също от печка, разположена леко встрани от отопляваните помещения, и топлопроводи. Нагретият от печката въздух отивал в прорязано от тухлени стълбове пространство и след това се изкачвал нагоре в стените, където за топлопроводи били предвидени канали от глина или (най-често) продълговати кухи тухли. По този начин помещението се отоплявало не само откъм пода, а и откъм стените. Топлинните тръби продължавали чак до покрива, където димът излизал. По този можели да се отопляват и сгради на повече от един етаж.

Витрувий дава съвети как може да се разпредели най-рационално топлинната енергия в комплекса на термите, като се изградят калдариите (помещенията с гореща вана) за мъжете непосредствено до тези за жените. Също така, е нужно тези два вида помещения да се разположат съвсем близо до тепидария (топло помещение, обикновено с малък басейн в центъра). Освен това, римският архитект описва регулиране на температурата в баните чрез бронзов вентилатор в тавана на купола.

^{Хипокауст в римски дом}

Върху стълбовете в подземието с печката лежала цялата тежест на пода, затова обикновено те били изградени от големи тухли, а всеки стълб издържал плоча от печена глина. Над плочите имало слой бетон и така се образувал подът. Върху тях пък лягало основното покритие – мозайката. Стените се облицовали с мрамор или пък просто с мазилка. По подобен начин се отоплявали и някои средновековни замъци в Европа, а в някои сгради от античния комплекс Сердика също е открит хипокауст.

Стаите, предвидени да бъдат най-топли, се разполагали долу и най-близо до печката, чието топлоотдаване и производителност се регулирали от количеството дървено гориво, изгаряно в нея.

За построяването на хипокауст и неговото използване били необходими значителни финансови средства (напр. заради голямото количество необходим дървен материал), поради което такава система имало преди всичко в държавно строените едноетажни административни сгради и в центровете на римския обществен живот – термите. В частното строителство единствено най-богатите римски граждани имали централно отопление, ако не в градските си жилища, то поне в богато устроените си вили.

^{Хипокауст с останки от вътрешностенни глинени топлопроводи}

Разширявайки владенията си през вековете, Римската империя способствала за разпространението на хипокауста в новоприсъединените към държавата земи. С особена популярност това отопление се ползвало в северните провинции и планинските региони, където зимата била сурова – Апенините, Алпите, Иберийските планини и Балканите. Археологически обекти с останки от хипокауст са открити и на територията на Кримския полуостров.

След слизането на Римската империя от историческата сцена, в нейните северни бивши провинции системата за подово отопление била много бързо забравена, докато в средиземноморския басейн тя се запазила и даже била осъвременявана. Така например, във Византия за отопление на обществени бани хипокауст се използвал до VІІ век, а в страните от Северна Африка – чак до ХІІ. В испанска Кастилия от хипокауста произлязла отоплителна система на име gloria, която в някои жилища старо строителство съществува и до днес.

Антон Оруш, Sandacite.bg – https://www.sandacite.bg

Източници:

Centralized Heating

Hypocaust 

Гипокауст в разрезе

Древнеримский гипокауст

Още по темата

30/04/2017

Човекът

Битката, заради която падна Римската империя

24/04/2017

Технологии

Отпадъците на Рим захранват с електричество Австрия