Batu Kapur dan Granit: Amalan Kejuruteraan Seni Bina Batu Mesir Purba
Nov 18, 2024Dalam sejarah kegemilangan tamadun Mesir kuno, sejak Dinasti Ketiga, penggunaan batu yang meluas bukan sahaja mencerminkan ketuanan kuasa diraja, tetapi juga menunjukkan usaha orang Mesir purba terhadap seni bina abadi. Walau bagaimanapun, asal usul dan perkembangan teknik batu batu masih diselubungi misteri sehingga ke hari ini.
1. Evolusi kemahiran stonemasonry
Kemahiran batu di Mesir purba mengalami peralihan daripada teknik batu batu kecil kepada teknik megalitik, khususnya ditandakan dengan kompleks Pyramid Djoser. Piramid Djoser, dibina pada 2650 SM, adalah makam Firaun Djoser dari Dinasti Ketiga Mesir kuno, yang direka oleh arkitek terkenal Imhotep. Piramid ini bukan sahaja pencapaian utama dalam sejarah seni bina Mesir purba, tetapi juga bangunan gergasi pertama di dunia yang dibina sepenuhnya daripada batu.
Inspirasi reka bentuk untuk Piramid Djoser berasal dari "Mastaba" makam awal, iaitu struktur segi empat tepat yang dibina dengan bata lumpur dan mempunyai bahagian atas rata. Dari masa ke masa, firaun berharap untuk mencerminkan kewibawaan dan keabadian mereka melalui seni bina yang lebih hebat, jadi Imhotep secara beransur-ansur menyusun Mastaba untuk membentuk piramid bertingkat enam. Reka bentuk ini bukan sahaja menarik secara visual, tetapi juga melambangkan "tangga" firaun ke langit.
Ketinggian keseluruhan Piramid Djoser adalah kira-kira 60 meter, dengan panjang tapak kira-kira 143 meter. Keseluruhan kompleks ini meliputi kawasan seluas 37 ekar dan dikelilingi oleh dinding segi empat tepat. Terdapat beberapa kuil dan halaman di dalamnya. Bahagian luar piramid diperbuat daripada batu kapur, manakala bahagian dalam direka dengan ruang pengebumian yang kompleks dan laluan untuk melindungi mayat firaun dan objek pengebumian.
Semasa pembinaan Piramid Djoser, arkitek Imhotep menggunakan sejumlah besar blok batu kapur, dan teknik pemotongan dan pengangkutan untuk blok ini agak maju pada masa itu. Ahli arkeologi menganggarkan bahawa kira-kira 2.3 juta keping batu telah digunakan untuk membina piramid ini, dengan setiap keping seberat purata sekitar 2.5 tan. Pemotongan yang tepat dan jahitan yang ketat ini memastikan bahawa struktur piramid kekal stabil selama beribu-ribu tahun.
Selain itu, orang Mesir purba juga membangunkan jentera angkat dan pengangkutan, menggunakan prinsip tuas mudah dan sistem takal untuk membawa objek berat. Kemajuan teknologi ini meletakkan asas kepada seni bina megalitik kemudian.
Piramid Djoser bukan sahaja mencapai kemuncaknya dalam teknologi, tetapi juga menunjukkan keyakinan luar biasa orang Mesir purba dalam seni. Reka bentuk luaran piramid mencerminkan pemahaman dan penggunaan bentuk geometri orang Mesir purba, mempersembahkan suasana yang stabil dan khusyuk secara keseluruhan. Setiap lapisan piramid telah direka bentuk dengan teliti, dengan batu kapur luaran digilap ke permukaan licin yang memantulkan cahaya yang mempesonakan, melambangkan kesucian dan keabadian firaun.
2. Bahan Binaan dan Teknologi
Terdapat pelbagai jenis batu yang digunakan dalam seni bina Mesir purba, termasuk batu kapur, granit dan batu pasir, masing-masing dengan tujuan dan sumber khusus.
Batu kapur ialah batu yang paling biasa digunakan dalam seni bina Mesir purba, terutamanya digunakan untuk lapisan luar piramid dan dinding bangunan lain. Teksturnya agak lembut, mudah diukir dan diproses, sesuai untuk perincian hiasan dan asas bangunan besar. Lapisan luar Piramid Gizadiperbuat daripada batu kapur putih berkualiti tinggi daripada kuari Tula, yang bukan sahaja cantik tetapi juga mempunyai ketahanan yang baik.
Granit ialah bahan batu keras yang digunakan terutamanya untuk membina struktur penting seperti kubur, laluan dan keranda batu. Oleh kerana kekerasannya yang tinggi, orang Mesir kuno biasanya menggunakan alat tembaga atau gangsa semasa memproses granit. Kuari granit di wilayah Aswan merupakan sumber utama batu jenis ini bagi orang Mesir purba. Teknik perlombongan dan pemprosesan untuk granit adalah agak rumit, biasanya memerlukan penggunaan kemasan bernyala dan kaedah penyejukan air untuk menjadikan batu lebih mudah retak.
Batu pasir mempunyai kekerasan yang rendah dan agak mudah untuk dilombong dan diproses, menjadikannya digunakan secara meluas dalam pembinaan. Oleh kerana kelembutannya, batu pasir biasanya digunakan untuk ukiran dan elemen hiasan, menjadikannya sesuai untuk dinding di kuil dan bangunan keagamaan lain.
Teknik kuari di Mesir kuno berbeza-beza mengikut keadaan kuari dan kekerasan batu. Pengkuari biasanya memilih kaedah perlombongan yang berbeza berdasarkan ciri-ciri batu tersebut.
Batu kapur dan batu pasir biasanya dilombong oleh orang Mesir purba menggunakan kaedah perlombongan terbuka. Di dalam kuari, pekerja akan terlebih dahulu memahat sambungan pemisah dan kemudian menggunakan tuas untuk mencongkel batu. Kaedah ini amat berkesan dalam perlombongan batu kapur dan batu pasir.
Untuk batuan keras seperti granit, orang Mesir purba mungkin telah memilih kaedah penggalian bawah tanah. Dengan menggali terowong, mereka dapat mencapai lapisan batuan yang lebih dalam dan menggunakan teknik seperti kemasan yang dinyalakan dan penyejukan air untuk menjadikan batu itu lebih rapuh dan mudah dilombong.
Orang Mesir purba menggunakan pelbagai alat dalam penggalian dan pemprosesan batu, termasuk pahat tembaga, tukul batu, dan baji kayu. Dengan perkembangan teknologi, alat gangsa dan besi telah diperkenalkan secara beransur-ansur, meningkatkan lagi kecekapan pemprosesan batu.
Orang Mesir purba menggunakan pengangkutan mudah Sungai Nil untuk mengangkut batu dari kuari ke tapak pembinaan. Semasa pengangkutan, mereka menggunakan alat mudah seperti kereta luncur kayu dan gelongsor untuk menyeret batu seberat beberapa tan ke destinasi mereka. Ahli arkeologi telah mendapati bahawa orang Mesir purba mungkin juga meletakkan air yang direndam pasir halus di atas jalan ketika mengangkut batu untuk mengurangkan geseran dan memudahkan untuk memindahkan batu.
Semasa memproses batu, tukang Mesir purba menggunakan teknik pemotongan dan ukiran yang berbeza berdasarkan sifat dan tujuan batu itu. Untuk batu keras seperti granit, tukang akan menggunakan tukul berat dan pahat untuk ukiran terperinci bagi memastikan bentuk dan saiz batu memenuhi keperluan bangunan.
3. Membina Teknologi dan Amalan
Walaupun teknik stonemasonry Dinasti Ketiga mempamerkan ketukangan yang indah dari segi penampilan, terdapat kelemahan yang ketara dari segi kekuatan dan ketahanan struktur. Sebagai contoh, dalam proses pembinaan Piramid Djoser, untuk mengejar penampilan estetik, batu-batu itu digilap supaya ia boleh dicantum dengan tepat antara satu sama lain dengan hanya beberapa sentimeter jurang, tetapi penyambungan yang tepat ini memerlukan kos. mengorbankan kekukuhan struktur. Dari masa ke masa, jurang antara batu meningkat dengan cepat, menimbulkan ancaman kepada kestabilan bangunan.
Orang Mesir kuno menunjukkan inovasi teknologi mereka dalam pengangkutan dan pengendalian batu. Mereka mengambil kesempatan daripada Sungai Nil untuk mengangkut batu dari kuari ke tapak pembinaan. Semasa pengangkutan, orang Mesir purba menggunakan alat mudah seperti kereta luncur kayu dan gelongsor untuk menyeret batu seberat beberapa tan ke destinasi mereka. Ahli arkeologi telah mendapati bahawa orang Mesir purba mungkin juga meletakkan air yang direndam pasir halus di atas jalan ketika mengangkut batu untuk mengurangkan geseran dan memudahkan untuk memindahkan batu.
Dalam amalan seni bina, masalah dinamik yang dihadapi oleh orang Mesir purba terutamanya dicerminkan dalam batasan teknikal untuk mengangkat dan memindahkan objek berat. Sebagai contoh, pembinaan piramid memerlukan mengangkat batu-batu besar ke ketinggian yang agak tinggi, manakala teknologi dan alatan pada masa itu agak primitif. Ulama telah mencadangkan pelbagai hipotesis, termasuk penggunaan tanjakan tambahan, angkat tuil, prinsip takal, dll., tetapi masih tiada konsensus bersatu. Kaedah ini memerlukan pengiraan mekanikal yang tepat dan pemahaman yang mendalam tentang sifat mekanikal bahan, yang sudah pasti menimbulkan cabaran besar bagi orang Mesir purba.
Cabaran yang dihadapi oleh orang Mesir purba dalam teknologi seni bina terutamanya datang daripada pemprosesan batu dan kestabilan struktur bangunan. Mereka perlu melengkapkan pemotongan, pengendalian, dan penempatan batu yang tepat tanpa peralatan mekanikal moden. Di samping itu, mereka juga perlu menangani isu kestabilan struktur bangunan, terutamanya apabila membina bangunan besar di atas tanah aluvium lembut.
4. Struktur dan Kestabilan Bangunan
Kestabilan asas seni bina Mesir purba terutamanya ditunjukkan dalam pergantungannya pada tanah aluvium lembut. Contohnya, di Kuil Karnak, beberapa tembok kota terbesar dibina dengan hanya 45 sentimeter pasir diletakkan di dasar parit sebagai asas. Kaedah rawatan asas ini amat terdedah dalam menghadapi bencana alam seperti banjir. Dalam banjir pada November 1899, 11 tiang batu besar Kuil Karnak telah dihanyutkan, dan kemudiannya didapati bahawa asas tiang itu hanyalah beberapa batu kecil rapuh yang diletakkan secara rawak di dalam gua.
Orang Mesir purba mempunyai beberapa prinsip pelik dalam menggilap dan meletakkan batu, yang boleh mengelirukan tukang batu moden. Perhatian mereka terlalu tertumpu pada sambungan lapisan dan sambungan meningkat pada bahagian luar dinding, sehinggakan sambungan antara batu-batu di dalam dinding hampir tidak diendahkan sepenuhnya. Perkara yang paling mengejutkan ialah jahitan yang meningkat sering condong ke arah garis lapisan atau garis permukaan luar, dan ketinggian batu dalam lapisan yang sama kadangkala mungkin berbeza.
Pelbagai bentuk dan saiz batu yang digunakan dalam kaedah pembinaan ini jelas membawa banyak masalah kepada tukang. Pada mulanya, sambungan ke atas di antara batu-batu ini jelas tidak diselaraskan di tempat kejadian, yang bermaksud ia hanya dilakukan selepas batu-batu tersebut sudah berada di tempatnya. Sebelum batu, batu-batu itu disusun dalam barisan dan disambungkan dari hujung ke hujung untuk menjadikan sisi kedua-dua batu itu secara kasar selari pada sambungan. Pelarasan akhir dicapai dengan menukar kecenderungan meja goncang. Kaedah pembinaan ini mempunyai kesan ke atas kestabilan bangunan, kerana permukaan sentuhan antara batu telah diproses secara agak rata, dan sendi kering benar-benar boleh dilaksanakan. Oleh itu, boleh dianggap bahawa plaster tidak digunakan untuk tujuan ikatan.
Di sebalik cabaran ini, orang Mesir purba berjaya membina bangunan tersergam indah seperti piramid melalui inovasi teknologi yang berterusan. Sebagai contoh, pembinaan piramid memerlukan asas yang kukuh. Arkitek Mesir purba menggunakan sejumlah besar tenaga kerja dan batu untuk meletakkan asas piramid dengan teliti. Asas ini memastikan kestabilan piramid dan mengelakkan masalah penurunan asas. Struktur piramid mengikut prinsip geometri yang tepat, secara beransur-ansur mengurangkan dari atas ke bawah untuk membentuk segi tiga sama sisi yang sempurna, memastikan kestabilan struktur. Reka bentuk ini menggunakan sepenuhnya ciri-ciri kekuatan tinggi segi tiga dan meningkatkan rintangan seismik piramid.
Bermula dari Dinasti Keempat, teknologi seni bina batu Mesir terbantut, malah semakin merosot semasa zaman Kerajaan Baru. Dinasti Keempat dianggap sebagai "Zaman Kehormatan" Mesir kuno, dengan simbol yang paling menonjol ialah pembinaan piramid. Walau bagaimanapun, selepas Dinasti Keempat, walaupun skala seni bina kekal hebat, terdapat trend genangan atau bahkan kemerosotan dalam inovasi teknologi dan kualiti bangunan. Semasa zaman Kerajaan Baru (sekitar abad ke-16 SM hingga abad ke-11 SM), walaupun rangka kerja seni bina dan organisasi spatial sangat matang, tahap penghalusan dan inovasi teknologi dalam seni bina tidak mengatasi generasi sebelumnya.
Semasa zaman Kerajaan Baru, walaupun rawatan bersama dinding masih memerlukan pengendalian yang teliti, bahan yang lebih rendah dan penyambung yang lemah digunakan untuk pengisian dalaman. Banyak pintu menara kuil hanya diperbuat daripada batu hancur, dan dinding bersilang di dalamnya juga lemah. Hanya dengan membahagikan ruang kepada unit yang lebih kecil struktur itu boleh distabilkan.
5. Isu khas seni bina piramid
Struktur asas piramid terdiri daripada batu besar, pasir dan batu kapur, dengan asasnya lazimnya ialah segi empat sama yang hampir sempurna. Keseluruhan struktur boleh dibahagikan kepada dua bahagian: fasad luaran dan ruang dalaman. Permukaan luar ditutup dengan batu rata, manakala bahagian dalam mengandungi beberapa saluran, ruang pengebumian, dan rongga. Bentuk piramid terdiri daripada empat satah segi tiga, yang bersilang untuk membentuk rupa piramid. Setiap satah segi tiga mempunyai panjang sisi dan sudut yang sama, menjadikan rupa piramid kelihatan seragam.
Kestabilan piramid adalah kunci kepada reka bentuk strukturnya. Bahagian dalam piramid terdiri daripada banyak batu atau bata yang kukuh, yang disusun dengan tepat untuk membentuk struktur yang kukuh dan stabil. Reka bentuk spatial di dalam piramid juga membantu mengagihkan tekanan, menjadikan keseluruhan bangunan lebih stabil. Selain itu, reka bentuk asas piramid juga sangat penting, kerana ia dibina di atas batu keras untuk memastikan kestabilan keseluruhan bangunan.
Dalaman piramid direka bentuk dengan struktur ruang yang kompleks, termasuk koridor panjang, dewan tertutup dan sebagainya. Struktur spatial ini bukan sahaja meningkatkan kestabilan piramid, tetapi juga berfungsi sebagai makna simbolik misteri, menjadikan piramid sebagai tapak keagamaan. Contohnya, ruang segi tiga bersudut tepat di dalam Piramid Giza, dengan nisbah 3:4:5 pada setiap sisi, merangkumi nilai berangka teorem Pythagoras. Reka bentuk ini bukan sahaja memberikan kestabilan struktur, tetapi juga menunjukkan kebijaksanaan orang Mesir purba secara matematik.
Proses pembinaan piramid adalah projek yang besar dan kompleks. Orang Mesir purba menggunakan pelbagai kaedah untuk mengangkut batu besar, dan untuk batu yang lebih kecil, pekerja boleh mengangkutnya dengan tangan atau menggunakan alat mudah seperti takal dan gelongsor. Untuk batu besar, orang Mesir purba menggunakan takal dan ternakan seperti lembu untuk menariknya, atau mengangkutnya melalui air dari kuari berhampiran ke tapak pembinaan.
Kemudahan antikecurian piramid direka bentuk secara unik, contohnya, sistem antikecurian Piramid Khufu merangkumi dua kemudahan antikecurian. Peranti anti-kecurian yang pertama adalah untuk meletakkan tiga batu pengedap granit keras yang disimpan dalam saluran koridor utama di sepanjang tanjakan landai laluan menaik, menutup pintu masuk dan laluan menaik piramid dengan ketat. Alat anti-kecurian kedua terletak di dalam bilik kecil sistem anti-kecurian di hadapan koridor mendatar di pintu masuk makam raja. Dahulu terdapat batu-batu granit yang panjangnya 1.9 meter, lebar 1.2 meter dan tinggi kira-kira 1.5 meter, dengan berat hampir 10 tan.
6. Reka bentuk dan pembinaan seni bina kuil
Tanah kuil Mesir purba biasanya terdiri daripada batu-batu yang dipasang secara rawak yang tertanam sepenuhnya di dalam tanah, dan permukaannya diratakan di tempat itu. Pangkalan tiang sama ada terdiri daripada batu-batu kecil yang menembusi turapan dan diletakkan di bawah, atau diletakkan terus di atas turapan. Kadang-kadang, ia diletakkan pada tonjolan bulat cetek yang ditinggalkan oleh proses penurapan batu. Reka bentuk ini bukan sahaja memastikan kestabilan struktur, tetapi juga mencerminkan pengendalian butiran yang indah.
Tiang sama ada diperbuat daripada batu tunggal atau komposit, mewakili dua asal usul utama dalam dua bentuk berbeza. Sejenis tiang yang tergolong dalam bentuk yang sama seperti seni bina Saqqara Dinasti Ketiga, dengan asal bentuk kepala tiang adalah tumbuhan seperti papirus, teratai, dan palma; Satu lagi jenis lebih mencerminkan bentuk lajur lurus yang kukuh yang digunakan untuk menyokong bumbung di dalam lombong batu. Dewan tiang utama Kuil Karnak meliputi kawasan seluas lebih 5000 meter persegi, dengan 134 tiang batu disusun dalam 16 baris. Dua baris tengah sangat besar, dengan setiap tiang mencapai ketinggian 21 meter dan diameter 3.57 meter. Ia boleh memuatkan 100 orang berdiri di atasnya.
Sejak Dinasti Keempat, bumbung biasanya diletakkan secara mendatar, jadi perlu memberi perhatian besar kepada cara membuat sambungan kalis air dan melindungi cat dalaman daripada kerosakan lembapan. Bermula dari zaman Kerajaan Tengah, orang ramai menyelesaikan masalah ini dengan membenamkan tepi batu kecil yang dipotong halus di antara panel bumbung yang dinaikkan. Untuk mengeluarkan air hujan, kadangkala cerun dengan titisan tertentu dibuat di atas bumbung, dan kadangkala mozek yang diperbuat daripada batu-batu kecil ditampal di atas bumbung untuk memandu aliran air ke paip saliran yang menonjol dari dinding untuk dilepaskan.
Di persimpangan antara dinding dalam dan siling, biasanya terdapat banyak lubang untuk pencahayaan dan pengudaraan, menggantikan tingkap. Alasan untuk membuka lubang di lokasi ini adalah spekulasi untuk meminimumkan potensi kerosakan yang disebabkan oleh keadaan cuaca. Tingkap yang benar-benar memberikan cahaya sisi tinggi tidak muncul sehingga zaman Kerajaan Baru. Kemudian, ia berubah daripada satu tetingkap blok kepada tingkap dengan jeriji.
7. Isu persekitaran bangunan
Lama kelamaan, bangunan di sekeliling kuil telah berulang kali dibina semula, menyebabkan lantai kuil meningkat dan membawa kepada masalah saliran.
Masalah lantai bertingkat di kuil Mesir purba terutamanya disebabkan oleh aktiviti pembinaan yang kerap di kawasan sekitar, mengakibatkan penurunan relatif kawasan kuil. Sebagai contoh, di kuil Luxor dan Karnak, disebabkan pengairan yang meluas di kawasan ladang berdekatan, paras air Sungai Nil meningkat, dan tahap salinisasi bangunan semakin dalam, menyebabkan hakisan berterusan kuil kompleks. Di sesetengah kawasan, Sungai Nil telah meningkat sebanyak 1.5 meter, dan pada masa yang sama, salinisasi menghakis pigmen yang digunakan untuk tiang dan patung.
Pada asalnya, kuil berfungsi sebagai pusat komuniti, tetapi dari masa ke masa, aktiviti seni bina di sekeliling dan perubahan dalam persekitaran semula jadi telah menjejaskan fungsi dan status asalnya. Contohnya, Kuil Abu Simbeltelah melalui pelbagai pengubahsuaian dan pengembangan dalam sejarah. Seni binanya adalah besar, dalam dan luas, menghadap utara ke selatan, dengan dewan hadapan dan bilik tidur belakang, meliputi kawasan seluas lebih 30000 meter persegi. Perubahan ini bukan sahaja menjejaskan struktur fizikal kuil, tetapi juga kedudukannya dalam masyarakat dan budaya.