Engineering Behind the Roman Colosseum

Engineering Behind the Roman ColosseumAutor: Megan Anderson

Koloseum, alternatywnie znane jako Amfiteatr Flawiuszów, jest prawdopodobnie najbardziej znanym zabytkiem Rzymu. Eliptyczna struktura, która rozciąga się na 6 akrach, świadczy o obecności i znaczeniu rzymskiej inżynierii, wiążąc w swojej strukturze wiele koncepcji inżynieryjnych. Kiedy po raz pierwszy zobaczyłem Koloseum, od razu zwróciłem uwagę na powtarzające się betonowe łuki na jego obwodzie. Wiedząc, że Koloseum służyło jako główne źródło rozrywki dla ludzi w sercu miasta, byłem zaintrygowany skalą projektu i wulgarnymi praktykami, które były postrzegane jako rozrywka i władza. Sam budynek definiował kiedyś religię i kulturę dla rzymskiej społeczności. Uderzający wygląd budynku zapierał dech w piersiach i wiedziałem, że chcę dalej badać największy amfiteatr Imperium Rzymskiego. Po wielokrotnym oglądaniu zewnętrza, odbyciu szczegółowej wycieczki, a następnie przeprowadzeniu obszernych badań literaturowych i internetowych na ten temat, byłam w stanie nauczyć się i zastosować koncepcje dotyczące historii, budowy, inżynierii, restauracji i współczesnego wykorzystania rzymskiego Koloseum.

Historia

Początek Koloseum datuje się na 69 rok n.e., kiedy to cesarz Wespazjan zbudował amfiteatr, aby przywrócić miasto Rzym do stanu sprzed wojny domowej (Cartwright, 2012). Został on zaprojektowany jako miejsce rozrywki dla ludu. Istniejący wcześniej, mniejszy amfiteatr zbudowany przez Statiliusa Taurusa został zniszczony w pożarze, który miał miejsce w 64 roku n.e. (Pepe, n.d.). Decyzja Wespazjana, by zbudować nowy, wielki amfiteatr w centrum miasta, które wcześniej było własnością Nerona, może być postrzegana jako polityczny gest przywrócenia tego obszaru do użytku społecznego i zwrócenia własności Nerona ludziom, co oznaczało inkluzywność dla Rzymian. Koloseum miało reprezentować bogactwo i władzę, które kwitły w Imperium Rzymskim w tamtym czasie (Pepe, n.d.).

Konstrukcja musiała być mądrze zaplanowana, ponieważ jej lokalizacja miała być zbudowana tam, gdzie znajdowało się jezioro stworzone przez Nerona. 26-stopowe dreny odprowadzały wodę z okolicznych dolin, podczas gdy betonowe fundamenty w kształcie pączków zostały umieszczone pod ścianami zewnętrznymi i wewnętrzną elipsą. Poziom gruntu został podniesiony o 23 stopy z doliny, na której miał stanąć amfiteatr. Ilość ekspertyzy, która została włożona w planowanie projektu, jest jednym z głównych powodów, dla których stoi on do dziś (Hopkins, n.d.).

Budowa rozpoczęła się w 72 r. n.e., finansowana z relikwii zabranych ze Świątyni Żydowskiej po Wielkiej Rewolcie Żydowskiej w 70 r. n.e. Siła robocza składała się z 12 000 żydowskich więźniów, również wziętych z oblężenia Jerozolimy. Podczas gdy żydowscy niewolnicy byli źródłem niewykwalifikowanej siły roboczej, Rzymianie podejmowali się bardziej wyspecjalizowanych prac. Więźniowie pracowali długo i w ciężkich warunkach, między innymi transportując trawertynowe bloki budowlane z kamieniołomu oddalonego o 20 mil w Tivoli. Budowa trwała osiem lat, co było bardzo szybkim okresem, jak na to, że nie posiadano zbyt wiele sprzętu i budowano ją na szczycie jeziora Nerona. Po śmierci Wespazjana w 79 roku n.e., jego syn, Tytus, przejął władzę i w 80 roku n.e. zorganizował 100-dniowe igrzyska inauguracyjne w nowym Amfiteatrze Flawiuszów, sponsorowane przez cesarza, gdzie zwierzęta i gladiatorzy walczyli aż do śmierci. Widzowie wychodzili każdego dnia i oglądali wielogodzinne walki gladiatorów, między innymi pokazy. Wewnątrz Koloseum walki te były postrzegane jako ekstremalna rozrywka, która symbolizowała supremację społeczności rzymskiej.

Całkowita konstrukcja, o wymiarach 620×513′ i pojemności ponad 50 000 widzów (History.com, 2010), ma kształt amfiteatru, kształtu stworzonego przez Rzymian poprzez połączenie dwóch półokrągłych teatrów w ciągłą elipsę (Pepe, n.d.). Budynek miał na celu zapewnienie różnych rodzajów rozrywki dla rzymskiej społeczności. Miejsca siedzące były rozmieszczone według klasy społecznej – cesarz miał najlepszy zestaw w domu, podczas gdy senatorowie mieli zarezerwowane kolejne najlepsze miejsca. Architekt, który nie jest znany, chciał budować w proporcji 5:3, czyli 300×180 stóp rzymskich. Symetria wskazywała, że szerokość areny, szerokość audytorium i wysokość zewnętrznej fasady były równe. Obwód, 1,885 stóp rzymskich, był ważny dla projektu, ponieważ 80 równych łuków musiało pokryć jego całość (Hopkins, n.d.). Rzymskie koncepcje proporcji i symetrii można znaleźć w innych miejscach w całym budynku. Rzymskie koncepcje inżynieryjne, takie jak łuki, kolumny i sklepienia, są bardzo powszechne w projekcie, jak również.
Poniżej znajduje się rysunek struktury w widoku planu, jak został zbudowany w 82 AD.

Rysunek 1. Widok Koloseum w rzucie

Widok amfiteatru ukazujący rozmieszczenie miejsc siedzących.

Cavea stanowiła część widowni przeznaczoną do siedzenia, konstrukcyjnie wspartą na sklepieniach znajdujących się pod nią. Pierwsze trzy rzędy, zarezerwowane dla senatorów, wykonane były z siedzisk marmurowych. Kolejne rzędy były wykonane z trawertynu i przeznaczone dla zwykłych widzów. Sekcje były podzielone pionowo, a miejsca wybierano według klasy społecznej (Pepe, n.d.).

W dawnych czasach najczęstszymi walkami były venationes (polowania na dzikie zwierzęta) i munera (igrzyska gladiatorów). Igrzyska były początkowo silnie związane z religią i magią, ale z biegiem czasu ten związek się oddalił. Najpopularniejszą grą były polowania na rydwany, które odbywały się w cyrku. Inne praktyki, które miały miejsce to rekonstrukcje słynnych bitew, dramaty oparte na mitologii i egzekucje skazanych przestępców. Rozgrywki były regulowane prawami i wynikały z zainteresowania publiczności. Ostatnia odnotowana gra gladiatorów w Koloseum odbyła się w 438 r. n.e., kiedy Walentynian III zniósł te praktyki (Nero, n.d.).

W średniowieczu zbudowano małą kaplicę, a arena służyła jako cmentarz. Później, aż do XII wieku, pomieszczenia pod sklepieniami były wynajmowane na mieszkania i warsztaty. Po wielkim trzęsieniu ziemi, które zniszczyło dwie trzecie budynku w 1349 roku, pozostała jedna trzecia została przejęta przez zakon do XIX wieku, ale poza tym zabytek był zaniedbany przez kilka stuleci. epoce nowożytnej fasada była wielokrotnie wzmacniana i restaurowana i stała się jedną z najpopularniejszych atrakcji turystycznych w centrum Rzymu, goszcząc 4 miliony turystów każdego roku (Wikipedia, n.d.).

Początkowo amfiteatr miał możliwość transportowania wody z akweduktu Aqua Claudia, głównego źródła wody w mieście, w celu zalania podbudowy i stworzenia scen batalistycznych. W późniejszych latach, kiedy władzę objął brat Tytusa, Domicjan, hipogeum zostało wykopane, aby pomieścić wojowników przed rozpoczęciem widowisk, kończąc w ten sposób bitwy morskie. Po wybudowaniu hypogeum, budowa całej struktury została uznana za zakończoną.

Wiele katastrof miało miejsce na przestrzeni lat, które zniszczyły strukturę, niektóre gorsze niż inne. Chociaż amfiteatr był opuszczony przez wiele stuleci, a dwie trzecie struktury zostało zburzone, wielokrotne renowacje miały miejsce, aby utrzymać budynek i zachować jego historyczne znaczenie. Renowacje są prowadzone do dnia dzisiejszego. Aby dowiedzieć się więcej, zapoznaj się z sekcją „Renowacje budynków”.

Amfiteatr był i jest położony w sercu Rzymu, pomiędzy Wzgórzami Eskwilin, Palatynem i Wzgórzami Caeliańskimi. Struktura ta została zbudowana w miejscu, gdzie Neron kiedyś twierdził, że jego ziemia i trzymał swoje sztuczne jezioro. Ponieważ Koloseum to najwyższa ruina w Rzymie, wysoka na 48 metrów, trudno ją przeoczyć, gdy jest się w okolicy. Przechodziłam obok struktury wiele razy podczas mojego pobytu w Rzymie.

Ogólny opis

Hypogeum

Gdy Domicjan doszedł do władzy, podjął wysiłek zbudowania hypogeum w podziemiach Koloseum, gdzie wcześniej istniał system kanalizacyjny. Obszar ten składał się z dwóch pięter z komnatami dla gladiatorów, 32 klatek dla dzikich zwierząt, szybów i systemu kół pasowych. W pionowych szybach znajdowały się windy, którymi zwierzęta były transportowane na główną scenę, a niewolnicy obsługiwali koła pasowe (History.com, 2010).

Koloseum gościło wiele różnych typów wydarzeń w krótkim okresie czasu, więc hypogeum było skonstruowane tak, aby szybko przechodzić z jednego typu pokazu do następnego. Rzymscy inżynierowie byli odpowiedzialni za zapewnienie wydajnej sieci mechanizmów umożliwiających szybkie zmiany w efektach specjalnych i szybkie podnoszenie zwierząt. Dla największych zwierząt inżynierowie stworzyli hegmaty, mocne platformy, które były zawieszone na zawiasach i mogły utrzymać ciężar zwierzęcia, oraz mogły być podnoszone wraz ze zwierzęciem na scenę. Były one obsługiwane przez niewolników.

W hypogeum znajdowało się wiele tuneli prowadzących na zewnątrz Koloseum i do okolicznych budynków, takich jak szkoły gladiatorów, stajnie i Spoliarium, gdzie przechowywano broń i rozbierano martwe ciała. Tunele te ułatwiały transport wojowników i resztek ciał z makabrycznych igrzysk.

Hipogeum ulegało ciągłym zmianom, aby przeprowadzać pokazy i konkursy bardziej efektywnie, z wykorzystaniem najnowszej rzymskiej technologii. Dwanaście różnych etapów budowy jest znanych z rozwoju ruin hypogeum (Alchin, n.d.).
Poniżej pokazano ruiny hypogeum widziane dziś przez turystów. Scena została zburzona w wyniku katastrof, a hipogeum można obecnie oglądać z górnych poziomów.

Figura 2. Widok na hipogeum z trzeciego piętra

To, co pozostało z istniejącego wcześniej hipogeum.

Welarium

Ponieważ amfiteatr na świeżym powietrzu sprawiał, że widzom było niewygodnie w letnie dni, Koloseum posiadało welarium składające się z długich pasów tkaniny połączonych linami, zawieszonych na 240 masztach ustawionych w gniazdach wokół amfiteatru. Marines przez lata przechodzili szkolenia i byli zatrudniani do obsługi markizy w zależności od pogody. Proces podnoszenia i opuszczania markizy był podobny do obsługi żaglówki (Bomgardner, n.d.).
Poniżej pokazano, w jaki sposób Velarium zostało przymocowane do konstrukcji w gniazdach i na podporach.

Figura 3. Gniazdo i podpora: Velarium

Przepływ tłumu

Koloseum zostało zaprojektowane tak, aby amfiteatr, przy pojemności, mógł być całkowicie opróżniony w ciągu pięciu minut. To pokazuje, że projekt zakładał dużą ilość wejść i wyjść, a więc dużą ilość łuków, przez które tłum mógł szybko przechodzić. Projekt strukturalny uwzględniał wydajność pod względem funkcjonalności (UNRV, n.d.).

Standaryzowane części

Rzymanie użyli nowej koncepcji pomiaru „standaryzowanych części” podczas budowy Koloseum. Aby efektywnie zbudować ponad 50 000 miejsc siedzących, budowniczowie skonstruowali schody i siedzenia poza placem budowy i uczynili je wymiennymi w jednakowych rozmiarach. Doświadczeni rzemieślnicy budowali te części w warsztatach, a następnie przynosili je na plac budowy. To wzmacnia ideę, że budowniczowie zbudowali Koloseum w sposób wykwalifikowany i wydajny (Alchin, n.d.).

Główne materiały

Wiele materiałów zostało użytych do celów dekoracyjnych i strukturalnych do budowy Koloseum w celu stworzenia trwałej, długowiecznej struktury. Jednak ja zajmę się materiałami, które były najbardziej powszechne w budownictwie starożytnego Rzymu i Koloseum.

Wapień trawertyn

Wapień trawertyn został użyty do kolumn, parteru i ścian zewnętrznych. Wydobywano go w Tivoli. Sama ściana zewnętrzna miała 100.000 metrów sześciennych wapienia trawertynowego z 300 tonami żelaznych klamer, które trzymały je razem (Alchin, n.d.). Inżynieria Rzymska miała okazję zwiedzić kamieniołom trawertynu i przekonać się o ogromnej skali tych bloków.

Figura 4. Wizyta w kamieniołomie trawertynu – Tivoli, Włochy

Rysunek 5. 20-tonowy blok trawertynu

Tuf

Tuf, kamień powstały przez scementowanie popiołu wulkanicznego wyrzuconego z erupcji, był używany do innych kolumn i ścian promienistych. Rzymianin pozyskiwał tuf poprzez erupcje wulkaniczne. Był to jeden z głównych materiałów budowlanych Rzymian w epoce starożytnej.

Dachówka

Dachówki i cegły, produkowane przez mieszanie gliny i wody, a następnie suszenie na słońcu, były umieszczane w konstrukcjach ściennych w celu pokrycia dachu i wypełnienia. Cegły rzymskie są bardziej płaskie i dłuższe niż cegły, które zazwyczaj widuje się dzisiaj. Najbardziej powszechny rozmiar rzymskiej cegły to 1,5 stopy rzymskiej na 1 stopę rzymską.

Beton rzymski

Beton rzymski był używany do budowy łuków sklepiennych. Składał się on z mieszanki amorficznej krzemionki działającej jako naturalny pucolan, wapna z produkcji wapna i wody (Muench, 2015). Rzymski beton okazał się urabialny dzięki swojej unikalnej lepkiej paście zawierającej popiół wulkaniczny i wapno. Pozzolana umożliwiła Rzymianom szybkie wiązanie betonu, pozwalając na szybkie wznoszenie budowli (History.com, 2010). Niedawny wynalazek rzymskiego betonu pozwolił na szybką i wydajną budowę, która została wykonana w wykwalifikowany sposób.

Marmur

Marmur był używany do siedzeń, posągów, fontann i innych dekoracji. Jako materiał głównie dekoracyjny, Rzymianie najpierw przywieźli go z Grecji, ale później znaleźli go w kamieniołomie w Tivoli, we Włoszech.

Inne

Ołowiane i terakotowe rury zostały użyte do systemu wodnego i kanalizacyjnego istniejącego pod konstrukcją (Alchin, n.d.).

Fundamenty

Koloseum leżało na szczycie doliny, gdzie znajdowało się jezioro Nerona, a jednym z głównych problemów był drenaż. Aby zbudować fundamenty pod amfiteatr, najpierw zbudowano potężne dreny, które odprowadzały wodę z jeziora. Następnie dolina została wykopana aż do momentu, gdy pod piaskiem i mułem znalazło się gliniane podłoże o wymiarach 31 metrów szerokości i 6 metrów głębokości. Wykop został następnie wypełniony rzymskim betonem ubijanym za pomocą młotów. Zasypka ciągnęła się przez kolejne 6 metrów nad wykopem, ponieważ konstrukcja została zbudowana powyżej poziomu gruntu. Fundament został wzmocniony cegłą na całym obwodzie. Gdy fundamenty zostały położone, budowa amfiteatru była gotowa do rozpoczęcia (Pepe, n.d.).

Według M. Cerone z La Sapienza Rome (n.d.), „Fundamenty stoją na niejednorodnym podłożu, nie do końca poznanym (i obecnie badanym), utworzonym przez niedawne holoceńskie osady aluwialne, mniej zwarte i mniej odporne niż znajdujące się pod nimi warstwy plioceńskie. Zmniejszona sztywność gruntu, niejednorodnie rozłożona pod pomnikiem, jest przyczyną pierwszych osiadań różnicowych, przemieszczeń względnych i w konsekwencji wzrostu naprężeń lokalnych”. Zwiększone naprężenia w fundamencie mogą być przyczyną osiadania i niektórych uszkodzeń konstrukcji z upływem czasu, co wymaga wielu prac konserwatorskich. Budowa rzymskiego metra w pobliżu Koloseum spowodowała spadek wytrzymałości fundamentów, co również przyczyniło się do uszkodzeń.

Łuki, sklepienia i żebrowanie

Łuki

Starożytne rzymskie budynki wykorzystywały łuki, ponieważ pozwalały one na umieszczenie dużych bloków kamiennych w sposób, który podtrzymywał konstrukcję i przenosił ciężar. Jest to prawdopodobnie najważniejsza cecha architektoniczna areny, otaczająca całą fasadę. Celem inżynierii łuku jest skierowanie ciśnienia w dół i na zewnątrz, tworząc naprężenia ściskające w łuku. Kiedy budowano Koloseum, beton rzymski był niedawnym odkryciem, które mogło utrzymać ciężar konstrukcji na dużą skalę, ale Rzymianie nie byli pewni jego trwałości. Budowniczowie połączyli beton rzymski z kamieniem, aby zbudować łuki i zwiększyć ich wytrzymałość (Alchin, b.d.).
Koloseum ma 80 łuków na obwodzie, każdy o szerokości 4,2 metra i wysokości 7,05 metra na parterze oraz 6,45 metra na wyższych kondygnacjach, w sumie cztery piętra (Pepe, b.d.).
Ponieważ łuki Koloseum są wykonane z muru, możemy użyć założeń upraszczających, jak nauczano na wykładzie o strukturach: jednostki murowe są nieskończenie sztywne i mocne, nie ślizgają się w spoinach, a naprężenia nie są przenoszone w spoinach (Muench, 2015). Według Thomasa E. Boothby’ego (n.d.), „łuk pod obciążeniem własnym jest zwykle uważany za łuk dwuprzegubowy, a napór poziomy jest wybierany jako wielkość nadmiarowa i rozwiązywany za pomocą twierdzenia Castigliano. W przypadku łuku dwuprzegubowego… pod wpływem znacznego obciążenia skupionego, łuk rozwinie trzeci przegub i stanie się statycznie wyznaczalny.” Możemy zatem założyć, że łuk jest trójzawiasowy, z dwoma zawiasami na przyczółkach i jednym na szczycie łuku. Rozwiązaliśmy reakcje statycznie wyznaczalnego łuku również w pracy domowej z Konstrukcji.

Łuki sklepione (sklepienia)

Łuki sklepione, podobnie jak łuki zewnętrzne, były wykonane z rzymskiego betonu, który dodawał wytrzymałości budynkowi bez zwiększania jego ciężaru. Sklepienia zostały wynalezione przez Rzymian poprzez połączenie wielu łuków dla wsparcia strukturalnego. Sufity w przejściach i korytarzach na zewnątrz miały sklepione łuki z podporami wykonanymi z wytrzymałego wapienia. Sklepienia czyniły sufit znacznie mocniejszym niż sufit płaski i przenosiły ciężar z łuków w dół przez kolumny (Alchin, n.d.). Aby uniknąć zawalenia się, na skosach musi być zapewniona odporność na parcie poziome. Rzymianie skonfigurowali to poprzez pogrubienie ścian skosów za pomocą przypór umieszczonych w miejscach ekstremalnego naporu poziomego (The Columbia Electronic Encyclopedia, 2012). Sklepienia kolebkowe były obecne na pierwszym piętrze koloseum, wyłożone na całym zewnętrznym obwodzie. Istnieją różne rodzaje sklepień: sklepienia kolebkowe, które są normalnymi łukami, ale są bardziej głębokie i wystarczająco szerokie, aby rozpiąć dach, sklepienia kolebkowe, które są sklepieniami kolebkowymi przecinającymi się pod kątem 90 stopni, oraz sklepienia żebrowe. Poniżej znajduje się diagram przedstawiający sklepienia kolebkowe i pachwinowe, a następnie zdjęcia przedstawiające rzeczywiste sklepienia w amfiteatrze.

Figura 6. Rodzaje sklepień

Figura 7. Sklepienia w Koloseum

Żebrowanie

Żebrowanie było ważne w sklepieniach Koloseum, obecne w łukach trawertynowych, łukach bipedalis, oraz łukach bipedalis oddzielonych na krawędziach do wypełnienia zaprawą i betonem (jako żebra drabinkowe). Żebrowanie było ważne, „ponieważ cztery z promienistych ścian na poziomie gruntu były zbudowane bezpośrednio na koronie jednego ze sklepień podkonstrukcji, budowniczowie zapewnili żebra trawertynowe jako wzmocnienie” (Lancaster, 2005). Żebrowanie rozpraszało ciężar od sklepienia do sklepienia, zamiast koncentrować go w jednym miejscu, i było konieczne, by utrzymać budynek w pozycji stojącej.

Żebrowanie nabrało większego znaczenia podczas pierwszej większej przebudowy, która miała miejsce za czasów Aleksandra Sewera, kiedy to wprowadzono żebra kratowe, drabinkowe żebra zbudowane obok siebie. Według Lynne C. Lancaster, „kiedy przebudowywano zewnętrzne ambulatoria po północnej stronie budynku, żebra kratowe zastąpiły żebra bipedalis… Żebra kratowe pełniły tę samą funkcję, co oryginalne żebra bipedalis, ale reprezentowały późniejszą i bardziej rozwiniętą formę żebra”. Żebra kratowe były bardziej wydajne i dlatego sprzyjały budowie i odbudowie budynków. To pokazuje, że Rzymianie szukali metod zwiększenia wydajności i dalszego rozwoju metod inżynieryjnych. Żebrowanie można znaleźć również w innych starożytnych rzymskich budynkach, takich jak Panteon i Łaźnie Karakalli, używane jako wzmocnienie.

Kolumny

W analizie inżynieryjnej, kolumny są używane do przenoszenia obciążenia ściskającego z góry kolumny w dół przez dół. W przypadku Koloseum, kolumny były używane do przenoszenia ciężaru konstrukcji na podłoże, utrzymując jednocześnie budynek w pozycji stojącej. Kolumny były wykorzystywane zarówno do celów konstrukcyjnych, jak i dekoracyjnych. Pierwsze piętro zawierało 23 stopowe półkolumny doryckie, proste w wyglądzie, ale zaprojektowane tak, by podtrzymywać górne piętra konstrukcji swoim krępym korpusem. Są one zaprojektowane tak, aby miały okrągłe szczyty i nie miały podstawy. Drugie piętro miało 21 stóp jońskich półkolumn, które są bardziej szczegółowe niż doryckie. Ze smukłymi kolumnami i dużymi bazami, były one używane do celów konstrukcyjnych i dekoracji na drugim piętrze. Trzecie piętro wyłożone było 21 stopowymi półkolumnami korynckimi, które są najbardziej ozdobne i służą głównie do dekoracji. Mają one smukłe, przypominające flet filary i ilustracyjne wzory liści na szczycie. Czwarte piętro nie miało kolumn (Alchin, n.d.).

Obciążenie danej kolumny może być określone przez obliczenie ciężaru własnego konstrukcji w obszarze dopływowym odpowiadającym kolumnie.
Poniżej znajduje się obraz przedstawiający typy kolumn znajdujących się w Koloseum.

Figura 8. Rodzaje kolumn rzymskich

Figura 9. Rzymskie kolumny na fasadzie

System kanalizacyjny

System kanalizacyjny był konieczny w Koloseum, ponieważ masowa ilość widzów potrzebowała wody z różnych powodów: Woda do picia, toalety, usuwanie odpadów, usuwanie wody z bitew morskich i woda do efektów specjalnych były niezbędne. Rzym posiadał ilość wody, która była wymagana w wielu obszarach do obsługi wydarzeń.

Dowody pokazują, że Koloseum miało boczne wieże z cysternami wypełnionymi wodą, które były w stanie zasilić fontanny do picia. Budowla zaopatrywana była w wodę z Aqua Claudia, a w ścianach zainstalowane były rury z ołowiu i terakoty. Caveas zbierały wodę deszczową, która wlewała się do pionowych rur prowadzących na pierwsze piętro, a następnie w połowie spływała do areny, a w połowie na zewnątrz dzięki podwójnemu nachyleniu (Pepe, n.d.). Toalety publiczne były zbudowane jako latryny, czyli wspólne rzędy wydrążonych siedzeń, gdzie woda płynęła pod siedzeniami, które prowadziły do dużego, okrągłego odpływu, który łączył się z Cloaca Maxima, głównym systemem kanalizacyjnym miasta (Alchin, n.d.).

Ostatnio pojawiły się dowody wskazujące na to, że kanały odpływowe zostały zbudowane w celu osuszenia areny po tym, jak została ona zalana podczas bitew morskich, czasami na głębokość pięciu stóp. Bitwy morskie zakończyły się w pierwszym wieku naszej ery, a Rzymianie zbudowali murowane ściany wokół sceny, aby uniemożliwić zalewanie, a bitwy morskie zakończyły się na stałe (Mueller, 2011).

Poniżej znajduje się diagram przedstawiający system odwadniania, który działał w czasach starożytnych.

Figura 10. Map of Drainage System

Figure 11. Aqua Claudia Aqueduct Site Visit – Rome, Italy

Aqua Claudia widziana podczas naszej wizyty w miejscu budowy we wrześniu 2015 r.

Restauracje budowli

Koloseum było wielokrotnie przebudowywane i restaurowane w ciągu swojego życia. Najpierw Domicjan zbudował hypogeum, aby zapobiec uszkodzeniu konstrukcji poprzez przerwanie bitew morskich. Po zakończeniu bitew, główne pożary były głównym czynnikiem wpływającym na efekty renowacji. Pierwszy pożar zetknął się z drewnianymi elementami we wnętrzu budowli i spalił ją. Pierwszej drobnej naprawy dokonano za czasów Antoninusa Piusa po pierwszym pożarze w II wieku (Pepe, n.d.). Kompletna odbudowa rozpoczęła się dopiero, gdy górne piętro zapaliło się podczas burzy z piorunami, gdzie żar zapalił górną drewnianą podłogę, a poziomy poniżej zawaliły się i zburzyły większą część amfiteatru. Rekonstrukcja Koloseum trwała ponad trzydzieści lat pod kierownictwem cesarza Marka Aureliusza Antoniusza Augusta. Zostało ponownie otwarte w 222 r. za czasów Aleksandra Sewerusa, a remonty zakończono w 240 r. za czasów Gordona III. Za panowania Gallienusa wielkie trzęsienie ziemi zniszczyło znaczną część Rzymu i Koloseum (Pepe, n.d.). Trzęsienia ziemi w V wieku spowodowały uszkodzenia w Cavea, ścianach attykowych i kolumnach attykowych. Ponieważ trzęsienia ziemi spowodowały, że amfiteatr osiadł bardziej na południowym niż na północnym krańcu, ze względów bezpieczeństwa rozebrano południowe arkady, a hypogeum zasypano ziemią. Budynek był zaniedbany przez większą część średniowiecza, więc roślinność, która wrosła w szczeliny murów zwiększyła uszkodzenia konstrukcji. Kolejne trzęsienie ziemi w IX wieku zwiększyło uszkodzenia w arkadach po stronie południowo-wschodniej. W XIII wieku Annibaldi zastąpił ganek przy wejściu wschodnim (Cerone, n.d.).

Najbardziej niszczycielskie trzęsienie ziemi miało miejsce w 1349 roku, które spowodowało zawalenie się południowych ganków. Spowodowało to zniszczenia w całym mieście. W związku z tym, w celu utrzymania struktury, zwiększono konserwację po stronie północnej. Ostatnie udokumentowane trzęsienie ziemi miało miejsce w 1703 roku, kiedy to dwa łuki w drugim pierścieniu zawaliły się i spowodowały rozległe uszkodzenia konstrukcji.

Restauracje były kontynuowane w XIX wieku. Dwie przypory, po stronie wschodniej i zachodniej, zostały wykonane w celu wsparcia części zewnętrznej. Południowa strona została przebudowana, a na północnej stronie zbudowano ściany promieniowe i sklepienia, aby poprawić stabilność promieniową konstrukcji. W XX wieku pięć uszkodzonych kolumn w trzecim pierścieniu zostało wzmocnionych (Cerone, n.d.).

Obecnie Koloseum przechodzi trzyletni proces renowacji w celu wzmocnienia budowli. Firma Della Valle finansuje projekt o wartości 33 milionów dolarów, który jest podzielony na trzy etapy. Po pierwsze, fasada przeszła głębokie czyszczenie, dzięki czemu kamień zmienił swój obecny ciemny kolor na oryginalny kolor „białej ochry”, co mogliśmy zobaczyć podczas naszej wycieczki klasowej. Po drugie, na zewnątrz areny zostanie wybudowane nowe centrum dla zwiedzających. Wreszcie, wnętrze, takie jak hypogeum, zostanie gruntownie oczyszczone i odnowione. Ten zakrojony na szeroką skalę projekt renowacji ma zostać ukończony w 2016 r. (CBS, b.d.). Poniżej znajduje się zdjęcie, które zrobiłem we wrześniu 2015 roku, pokazujące prace renowacyjne na zewnątrz.

Figura 12. Scaffolding Outside Colosseum for Restoration

Rusztowania na miejscu dla współczesnych renowacji.

Modern Day Use

Koloseum gości 4 miliony turystów rocznie, co czyni je 39. najczęściej odwiedzanym miejscem na świecie (Wikipedia, b.d.). W związku z niedawnym otwarciem hipogeum dla zwiedzających w 2012 roku i trwającym projektem renowacji wartym 33 miliony dolarów, Amfiteatr Flawiuszów prawdopodobnie stanie się turystycznym hotspotem przez następne 2000 lat. Historyczny amfiteatr jest powszechnie znany na całym świecie. Ogromna ilość historii, która jest zawarta w tej strukturze sprawia, że ta destynacja jest znaczącą wizytą, która pozostawia trwały wpływ.

Moje doświadczenie

Koloseum, widziane na naszej drodze do Tuff Mine tour.

Przed studiowaniem za granicą w Rzymie, Koloseum było zabytkiem, którego zobaczenie najbardziej mnie ekscytowało. Generalnie, kiedy myślę o Rzymie, od razu wyobrażam sobie Koloseum. Dopiero po przyjeździe i pierwszym spacerze obok amfiteatru wiedziałem, że chcę zrobić mój projekt na temat tej konkretnej struktury.

Miałem okazję zwiedzić Koloseum nocą z Engineering Rome podczas programu. Nocna wycieczka oferowała mniejsze tłumy, prywatną wycieczkę i niesamowite widoki w świetle księżyca, których nie można zobaczyć na zdjęciach lub w ciągu dnia. Oglądanie budowli nocą było bardziej relaksujące niż przedzieranie się przez setki turystów w ciągu dnia, więc mogłam cieszyć się swoim doświadczeniem i zatrzymać się, by pomyśleć o poszczególnych częściach budynku. Przed odwiedzeniem pomnika nie wiedziałam, czego się spodziewać. Nie zdawałem sobie sprawy, jak ogromny był amfiteatr i ile osób mógł pomieścić. Chociaż wiele z jego obramowania zostało zniszczonych przez lata z powodu pożarów lub trzęsień ziemi, wiele z nich nadal stoi lub zostało zastąpionych, aby widzowie mogli zobaczyć, więc mogłem naprawdę wyobrazić sobie wydarzenia, które miały miejsce w czasach starożytnych.

Wnętrze Koloseum, pokazane z tarasu widokowego.

Nasz przewodnik zaprowadził nas do wszystkich kondygnacji budynku, wyjaśniając proces rozgrywek, układ budynku i historię stojącą za jego budową. Następnie zabrał nas do hypogeum, dopiero niedawno otwartego dla turystów, i byłam zaskoczona, że rozciągało się ono na całą piwnicę areny. Najbardziej zaintrygował mnie system linowy, który był obsługiwany przez niewolników do podnoszenia zwierząt na teren walk. Byłam zaskoczona, że Rzymianie byli w stanie skonfigurować system, który mógł przenieść bardzo ciężkie zwierzęta z piwnicy na parter.

Fakt, że gladiatorzy i zwierzęta walczyli na śmierć i życie, a 50 000 ludzi przyszło oglądać to dla rozrywki naprawdę mnie poruszył, ponieważ te praktyki są dziś postrzegane jako nieludzkie i okrutne. Zaintrygowała mnie myśl, że nasze dzisiejsze ideały tak bardzo różnią się od tych, które obowiązywały w czasach, gdy w Koloseum odbywały się igrzyska i pokazy. Poza tym, sama budowla jest niepodobna do żadnej innej z łukami i kolumnami widocznymi na całej zewnętrznej fasadzie. Byłem zaskoczony faktem, że Rzymianie, z niewielką wiedzą inżynieryjną, byli w stanie zbudować 6-hektarowy amfiteatr, który nadal stoi 2000 lat później. Byłam ciekawa, jak struktura zmieniła się i ukształtowała, aby być tym, czym jest dzisiaj z perspektywy inżynierii. Ponieważ pomnik jest największym w Rzymie, rozmiar struktury z jej niezwykłym wyglądem sprawił, że wybrałem Koloseum do badania.

Panorama zewnętrznej fasady.

Wniosek

Koloseum jest złożoną strukturą, która reprezentuje bogactwo i potęgę starożytnego Rzymu. Budowla ta jest jednym z najważniejszych zabytków na świecie, ponieważ stanowiła centrum Imperium Rzymskiego, zarówno dosłownie, jak i w przenośni. Ludzie z całego świata przybywali do tego wspaniałego amfiteatru, aby być świadkami tego, co postrzegali jako potęgę, a rozgrywki, które się tu odbywały, definiowały kulturę tamtych czasów. Koloseum pokazuje, że Imperium Rzymskie rozkwitało w bogactwie i było w stanie wyprzedawać wiele widowisk każdego dnia. Oprócz znaczenia historycznego, Koloseum zawiera najwcześniejsze rzymskie techniki inżynieryjne i budowlane. Z perspektywy inżynierii, amfiteatr jest korzystny do analizy jego zmian strukturalnych w ciągu ostatnich 2000 lat. Koloseum, imponujący historyczny punkt orientacyjny, uosabia wczesną rzymską inżynierię i dobrobyt starożytnego Rzymu, co czyni go idealnym tematem projektu.

Cytaty