Att bygga ett imperium och ett arv: Romersk ingenjörskonst

Översikt

Ingenjörerna i det antika Rom utformade och byggde många projekt för att tillgodose behoven hos en urban och kejserlig nation. Med sin användning av den halvcirkelformade bågen, tunnvalvet och hydraulisk cement förändrade de arkitekturen och byggandet i den antika världen. Resultaten var imponerande i skala och praktisk användbarhet och inflytelserika i sin utformning av en tidlös arkitektonisk stil.

Bakgrund

Romerska civilingenjörer och arkitekter skapade en rad konstruktioner som var avsedda att tillgodose det romerska samhällets mångsidiga behov. Från det religiösa till det sekulära, från det rekreativa till det utilitaristiska, och från det militära till det inhemska, engagerade de sig i ett brett spektrum av projekt. De fulländade tekniker som ärvts från tidigare kulturer, t.ex. Egypten och Grekland, och lade till sina egna speciella bidrag som kom att utmärka en struktur eller design som romersk. Genom att förlita sig på en mängd olika material som lera, tegel och murbruk, kalksten, marmor och tuff (en form av vulkanisk lera) tillgodosåg de behoven hos ett stadscentrerat samhälle som utvidgade sin räckvidd och sitt inflytande till den kända västvärlden.

Av dessa många behov fanns kraven från en hydraulisk kultur där vattenförsörjning och kontroll av vatten dominerade samhällenas verksamhet. Romarna svarade med akvedukter, tunnlar, sifoner, dammar och avlopp. De byggde massiva akveduktsystem av tegel och sten som förde vatten från bergen till stadscentra. Genom att använda gravitationsprincipen kunde romerska ingenjörer överföra vatten i vissa akveduktsystem så mycket som 64-80 km.

Med hjälp av valv för att överbrygga dalar skapade dessa ingenjörer eleganta och effektiva vattenkanaler som levererade en vattenvolym som motsvarade grundbehovet i många av 1900-talets europeiska städer. Pont du Gard, i södra Frankrike, spände till exempel över floden Gard med en trevåningsbåge som nådde en höjd av 49 meter och förde vatten till staden Nimes. För att komplettera det dyra akveduktsystemet använde romerska byggare även tunnlar och sifoner för att transportera vatten. Som ett komplement till akveduktsystemet tillhandahöll dammar bestående av grus, tegel och sten tillsammans med reservoarer ett vattenlager för hushållsbruk eller för att driva vattenkvarnar, särskilt de som användes för att mala säd. Romarna använde också sina vattenbyggnadskunskaper för att förse olika offentliga bad med vatten, för att tillhandahålla vatten för hushållsbehov och för att avlägsna avfall genom ett omfattande avloppssystem.

För att möta de många utmaningar som deras urbana behov innebar förlitade sig romarna i hög grad på ett vattentätt material, hydraulisk cement, som de hade tillgång till eftersom de hade tillgång till enorma mängder pozzolansand eller aska som genererades av vulkaner. Detta speciella ämne gav dem ett material som kunde användas under vatten för bropirar, var brandsäkert och kunde stå emot väder och vind. Det bidrog också till hållbarheten hos det murbruk som används för att fästa tegel eller sten på plats i många konstruktioner. Det fulla utnyttjandet av detta material gjorde det möjligt för romerska ingenjörer att konstruera hållbara byggnader och broar och andra projekt i stor skala.

Den förlängda bågen eller tunnvalvet gav romarna en ny teknik för att innesluta utrymme. I byggnader som teatrar, amfiteatrar, cirkusar, offentliga bad och basilikor förekom detta nya arkitektoniska element upprepade gånger. Bågen i sig blev ett utmärkande element i olika arenor, som Colosseum i Rom, och fungerade som in- och utgångar och i trappform för att öka byggnadens höjd. Den användes som ett valv och definierade passager, tak och graciösa interiörer som skapade betydligt större spännvidder än vad som hade funnits i den antika världen. Själva Colosseum, med sina många välvda öppningar, gav intrycket av ett stort öppet interiörutrymme när det i själva verket var en massiv, dold konstruktion som gav stöd åt denna interiör, som skulle rymma mellan 45 000 och 50 000 åskådare. Åttio bågar på ytterväggen gjorde det lätt att komma in och ut och gav tillgång till hela byggnaden. Denna framgångsrika design kombinerades också med stilen med stolpe och överstycke med många kolonner i symmetrisk ordning så att bågen och valvet skapade en hållbar klassisk arkitekturstil som genomsyrade den romerska världen.

Bågen och tunnvalvet kombinerades i en av de mest imponerande basilikorna i det antika Rom, Maxentiusbasilikan. Med sin längd på 79 meter och sina 24 meter höga valv dominerade den här byggnaden det romerska forumet. Tre huvudvalv med kassetttak, ett vanligt dekorativt inslag i romerska interiörer, dominerade byggnaden. Resultatet var den största sal som byggdes under antiken.

Med utgångspunkt i bågen och valvet var de romerska arkitekterna också pionjärer när det gällde användningen av den cirkulära kupolen. Till skillnad från grekerna byggde romarna slutna rum och fokuserade på interiörer. Det mest spektakulära resultatet av kupolbyggandet var Pantheon i Rom, ett tempel vars kupol, komplett med ett 7,6 meter brett oculus, var 43 meter i både diameter och höjd, den största kupolen i västvärlden tills Peterskyrkan byggdes i Rom på 1500-talet. Liksom många andra romerska inredningsutrymmen hade kupolen ett kassetttak med den enkla geometrin av inbäddade kvadrater; den resulterande rotundainteriören skapade en överväldigande känsla av oavbruten rymd, av en kupol som svävade i rymden, i en enkel design som saknar motstycke i den antika världen.

En utväxt av den romerska erfarenheten av valv, konstruerades Pantheons kupol som en serie sammanlänkade segmentbågar eller valv, en teknik som användes flitigt av romerska ingenjörer. Stegringar, en solid grund och själva byggnaden stöder denna mycket stora tunga kupol, som har överlevt i århundraden och som, som en av flera bevarade ursprungliga romerska byggnader, förblir ett vittnesbörd om romersk ingenjörskonst och ett exempel på det bästa av Roms arkitektur med betongvalv.

Romanerna använde sin skicklighet som civilingenjörer på vägar såväl som på byggnader. Genom att behandla en vägyta som en mur begravd i jorden skapade de en rad primära och sekundära vägar som tillsammans täckte nästan 321 900 km (200 000 miles). Dessa vägar, som byggdes för att hålla i ett århundrade, hade alla samma egenskaper: raka vägar, gradvisa lutningar, böjda ytor för vattenavrinning, kantstenar och rännor. De primära vägarna, som ofta var 1,8 m tjocka, bestod av en rad lager av berg, sten och grus som täcktes med gatstenar. Eftersom de var ett sätt att förflytta människor och materiel samt ett effektivt kommunikationsmedel var de lika viktiga för nationens och imperiets framgångsrika verksamhet som de metoder för vattenkontroll och vattendistribution som var så karakteristiska för romerska landvinningar.

Detta omfattande vägsystem gynnades av romersk teknik för brobyggande. Den halvcirkelformade bågen var det grundläggande motivet för romerska broar, med en rad graciösa spännvidder från en enda stenbåge till flera bågar som täcker större områden. Användningen av hydrauliskt cement gjorde det möjligt för byggarna att uppföra hållbara stenbroar som har stått och använts i århundraden. Dessa broar, som spreds över hela den romerska världen, blev kännetecken för den klassiska arkitektoniska stilen som eleganta sätt att överbrygga rum.

Som en viktig kraft i den klassiska världen behövde Rom byggnader och strukturer för att tillgodose sina militära behov. Massiva stenmurar, fort och vakttorn uppstod under flera år för att skydda och expandera det romerska riket. I en tid då stenmurar omgav städer för att skydda dem som befann sig inom dem från angrepp, byggde romarna imponerande stenbarriärer, ofta med flera portar och torn, för att kontrollera tillträdet till stadskärnorna. Dessa försvarsperimetrar utvecklades till ett genomarbetat system av murar, vakttorn, fästningar, slott och torn som i vissa fall framgångsrikt fungerade som försvarsperimetrar i mer än 1 000 år.

Ett annat romerskt arkitektoniskt arv är triumfbågen. Dessa monument, som varierar i stil från en till fyra valvbågar, hyllade imperiets ledare, militära figurer eller segrar, städer och olika religiösa figurer. Som dekorativa inslag i en stadsmiljö fungerade dessa bågar ofta som en centralpunkt i stadens centrum eller för att definiera en viktig port.

Den romerska hushållsarkitekturen producerade ett spektrum av bostäder från lyxvillor till flerbostadshus i städerna. Husen, som vanligen var byggda av tegel eller sten, var ofta byggda runt ett atrium och, om det fanns utrymme, innehöll de en trädgård. Rummen var ordnade så att invånarna kunde förflytta sig från plats till plats för att söka eller undvika solen beroende på klimatet eller årstiden. I olika bostäder fanns det också ett sätt att klara av svåra temperaturer. Under svala eller kalla dagar gav en hypokast eller ett centralt värmesystem värme i bostäderna och andra byggnader, t.ex. offentliga badhus. Tjocka golv av keramiska plattor stöddes av regelbundet placerade pelare. De underjordiska kamrar som skapades av dessa pelare gjorde det möjligt för värmen från en kol- eller vedeld att tränga in i utrymmet och stråla från de tjocka golvplattorna in i utrymmena ovanför. För Medelhavet och andra måttliga klimat fungerade detta system bra när det gällde att ge värme till invånarna i den romerska världen.

Roms omfattande byggnads- och anläggningsprojekt ledde till stadsplanering. Deras noggrant planerade städer bestod av ett regelbundet rutnät av gator som korsar varandra i rät vinkel. Huvudvägarna flankerades av trottoarer längs med hus- och affärsbyggnader, med öppna torg som ofta var täckta med dekorativa mosaiker. Kommersiella centra som t.ex. forumet, som låg nära eller vid staden och placerades nära korsningen av två huvudgator, fungerade som fokuspunkter, med en rad byggnader för hushåll, myndigheter, religion och rekreation som fyllde ut stadsbilden. Dessa byggnader hade vanligtvis något gemensamt arkitektoniskt element eller en gemensam utformning så att det fanns en enhetlighet i de olika distrikten som förstärkte det visuella budskapet att detta var planerade samhällen.

Impact

De effekter som den romerska arkitekturen och det romerska byggandet hade var både omedelbara och varaktiga. Utan den stadsorienterade tekniken som dominerade en stor del av den romerska ingenjörskonsten skulle den kultur som är känd som det antika Rom inte ha blomstrat. De många vägar, broar, stadior, offentliga byggnader och vattenförsörjningssystem som producerades under epoken bidrog till den romerska världens funktion och överlevnad. Dessutom gjorde dessa tekniska framgångar det möjligt för det romerska riket att expandera och dominera en stor del av den kända världen under åren från 200 f.Kr. till 400 e.Kr.

Romerska ingenjörer demonstrerade potentialen hos enkel teknik som matchades med en smart hantering av arbetare, slavar eller fria. Genom att förlita sig på samhällets engagemang byggde dessa forntida ingenjörer projekt som var byggda för att hålla länge. De flesta stora romerska vägar var till exempel konstruerade för att kunna användas i ett århundrade, jämfört med den moderna världens mål på 20-40 år. Än idag är många amfiteatrar, offentliga bad, akvedukter och broar intakta och i bruk i hela Europa och andra områden som tidigare var en del av det romerska riket, från Storbritannien till Mindre Asien. Den romerska anläggningen i Bath i England och de omfattande ruinerna i Efesos i Turkiet vittnar om den romerska ingenjörskonstens hållbarhet. Eftersom dessa skickliga ingenjörer var så framgångsrika när det gällde att slutföra omfattande projekt har termen ”romerskt projekt” kommit att betyda ett livskraftigt storskaligt ingenjörsarbete.

Eftersom de var ett pragmatiskt folk drog romarna nytta av spridning och stimulansteknik. Genom att låna mycket från tidigare civilisationer, särskilt från det gamla Egypten och Grekland, kunde romerska ingenjörer förfina kända tekniker. På så sätt replikerade de stilen och förfinade det klassiska motivet med kolonnbyggnader, utvidgade stadsplaneringen och införde sin egen variation av stilen med användningen av valvet. Utan en stark teoretisk grund för sitt arbete producerade dessa ingenjörer ibland ”överkonstruerade” konstruktioner. Dessa empiriska produkter med höga säkerhetsmarginaler innehöll vanligen mycket mer material än vad som var nödvändigt för den strukturella integriteten och resulterade ibland i en överdrivet tung och otymplig konstruktion. Även om de var hållbara lämnade dessa projekt ett arv om att enbart empirism inte alltid ger de mest eleganta resultaten.

Den praktiska böjelsen hos de romerska ingenjörerna manifesterade sig även på ett annat sätt. Medvetna om att produkterna av deras ingenjörskonst skulle kräva underhåll och kontinuerlig uppmärksamhet, tillhandahöll romerska konstruktörer medel för underhållsteknik i många av sina konstruktioner. Genom att låta stenar och håligheter i väggar vara permanenta inslag i t.ex. byggnader och broar var det lätt att installera byggnadsställningar för reparation och underhåll av dessa objekt. På samma sätt övervakades vägar noggrant för att upptäcka eventuella problem som kunde orsaka strukturella svagheter eller försämring så att de kunde repareras i tid. Detta tillvägagångssätt för underhållsteknik överfördes till medeltiden, då katedralbyggare införlivade funktioner som dolda trappor, utvändiga gångvägar och passager till alla delar av en byggnad från grunden till spiran för att underlätta övervakningen och underhållet av dessa stenkyrkor.

Romerska framgångar med tekniken för byggande och konstruktion påverkade den arkitektoniska stilen i flera senare epoker. Den grundläggande basilikakonstruktionen, en rektangulär byggnad med noggrant placerade pelare, var en prototyp för många renässanskyrkor och offentliga byggnader. Den romanska stilen, med halvcirkelbågar och tunnvalv, blev också en favorit för medelhavskyrkor under denna tid. Framgången för den romanska designen, tillsammans med införlivandet av den romerska kupolen, gjorde att den klassiska stilen kunde dominera mycket arkitektur i renässansens Europa och i den framväxande amerikanska republiken. Med sina ordnade pelare, valv, valv och kupoler var många offentliga byggnader som bibliotek, museer, stadshus, statskapitoler, arenor och monument kopior av romersk design. De graciösa linjerna på en typisk romersk halvcirkelbågsbro har gjort den stilen till en favorit för många samhällen, inklusive USA:s huvudstad Washington, D.C., med sina många broar över Potomacfloden. Den nya amerikanska nationen såg faktiskt till det klassiska Rom för många av sina symboler och stilar, från örnen till USA:s högsta domstol och Capitoliumsbyggnaderna. Dessutom hämtade Thomas Jefferson inspiration från Pantheon i Rom när han ritade biblioteket vid University of Virginia. Den romerska klassiska stilen är så djupt förankrad i den västerländska kulturen att många offentliga byggnader i hela västvärlden under århundraden byggdes med den arkitektoniska utformningen.

Moderna arkitekter har också anammat bågen och tunnvalvet som motiv för sina byggnader. H. Richardson, en berömd arkitekt från slutet av 1800-talet, förändrade den amerikanska arkitekturen med sin neoromanska stil, som i hög grad förlitade sig på bågar, stenutvändigheter, torn och välvda utrymmen. Richardsons inflytande berörde ett brett spektrum av projekt, från lagerlokaler till tågstationer, bibliotek och kyrkor i hela Amerika. På 1900-talet införlivade Louis Kahn halvcirkeln och valvet i många av sina konstruktioner, bland annat i det graciösa Kimball Art Museum i Fort Worth, Texas, som anses vara en av de mest eleganta byggnaderna i sitt slag.

Bortom specifika tillämpningar lämnade romarnas rekord inom tekniken ett arv om de empiriska metodernas effektivitet. Med både materiella och mänskliga resurser, beslutsamhet, uppfinningsrikedom och förmågan att lära sig genom att använda teknik uppnådde romarna magnifika resultat. Genom att förlita sig på högt kvalificerade hantverkare och hantverkare kunde romarna, i likhet med många förindustriella samhällen, producera massiva, hållbara projekt med hjälp av relativt enkla verktyg. Deras förmåga att organisera och hantera ett stort antal arbetare hjälpte dem i deras strävan att tillhandahålla en teknik som kunde tjäna både den urbana och den kejserliga romerska världen.

Dessa talanger fostrades av en nation som använde sin arkitektur och ingenjörskonst för att expandera imperiet och för att göra ett uttalande om detta imperiums makt. Den imponerande skalan på många av Roms monumentala byggnader var påtagliga påminnelser om det antika Roms styrka och ambitioner. På detta sätt tjänade ingenjörskonsten staten på både funktionella och symboliska sätt. Pax Romana, den era under vilken Rom dominerade stora delar av västvärlden, berodde till stor del på den antika teknik som romarna lånade och fulländade. De omfattande väg- och brosystemen, arenorna och stadiorna, de offentliga baden och andra samhällsbyggnader, akvedukterna, befästningarna och monumenten tjänade till att förena de olikartade delarna av Roms värld. I processen spred och antog romarna olika tekniska metoder så att även de mest avlägsna delarna av imperiet speglade samhällets livsstil och fysiska artefakter, på samma sätt som inflytandet från den amerikanska dominansen under 1900-talets sista hälft spred sig över hela världen.

Arvet från den romerska arkitekturen och ingenjörskonsten är bestående. Med utgångspunkt i arvet från tidigare grekiska klassiska konstruktioner och metoder modifierade, förfinade och förbättrade romerska ingenjörer gradvis dessa nedärvda stilar. Särskilt genom sin användning av valv och betong skapade romarna sin egen unika arkitektur, som spelade en nyckelroll för att tillgodose behoven hos en stadskultur och ett imperium. Deras omfattande projekt, från akvedukter till arenor, och uppfinningsrikedomen i deras metoder ger dem ett imponerande rykte som mycket framgångsrika ingenjörer. Teknikens hållbarhet och den grad i vilken den spreds i Romarriket vittnar om dess användbarhet och funktionella utformning. Eftersom de använde sig av empiriska metoder visade de romerska ingenjörerna värdet av den typen av teknik; alla som upplever en ursprunglig romersk konstruktion är djupt imponerade av det hantverk, den konstnärlighet och den arkitektoniska insikt som gjorde den möjlig. Den romerska arkitekturens och ingenjörskonstens kännetecken imponerade på människor i den klassiska eran och i många senare perioder, inklusive renässansens Europa och den nya nationen Amerika. Roms bedrifter påminner oss om att detta samhälle genom beslutsamhet, hängivenhet, skicklighet, enkel teknik och en försiktig förvaltning av stora arbetsstyrkor skapade magnifika resultat. De lade också grunden för framtida stadsplanering, för stadsbaserad teknik, för skapandet av storskaliga projekt och för en särpräglad och allmänt kopierad arkitektonisk stil. Dessa prestationer fortsätter att väcka vördnad och beundran och står som en av de mest betydelsefulla tekniska triumferna i den förindustriella världen.

H. J. EISENMAN

Fördjupad läsning

Barton, Ian M., ed. Roman Domestic Buildings. Exeter: University of Exeter Press, 1996.

Sear, Frank. Roman Architecture. Ithaca, NY: Cornell University Press, 1982.

MacDonald, William. The Architecture of the Roman Empire (Arkitektur i det romerska imperiet). Vol. 1, rev. ed. New Haven, CT: Yale University Press, 1982; Vol. II, 1986.

Ward-Perkins, John B. Roman Architecture. New York: Harry N. Abrams, Inc. 1977.

White, K. D. Greek and Roman Technology. Ithaca, NY: Cornell University Press, 1984.