Строительство гипокауста — римской системы напольного отопления

Раскопайте участок пола на глубину примерно 60–80 см ниже предполагаемого уровня готового пола. Эта глубина должна вмещать бетонную базовую плиту, кирпичные столбики (pilae), как правило, высотой 40–60 см, и подвесную плитку пола. Тщательно выровняйте и уплотните грунт. Уложите основание из утрамбованного битого камня (statumen) толщиной примерно 15 см, затем нанесите слой opus signinum (известкового раствора, смешанного с измельчённой керамикой) толщиной примерно 10 см поверх щебня, чтобы образовать прочное, водонепроницаемое подпольное основание. Это основание должно иметь очень незначительный уклон (около 1 на 100) в сторону отверстия praefurnium, чтобы любой конденсат стекал наружу, а не скапливался под полом.

Сложите небольшие квадратные кирпичи (бессалес, примерно 20 см в квадрате) в столбики, используя известковый раствор между каждым рядом. Каждая пила должна возвышаться над подстилающим полом на 40–60 см, в зависимости от желаемой высоты воздушного зазора. Располагайте пилы в правильной сетке с шагом примерно 40–60 см между центрами — достаточно близко, чтобы большие перекрывающие плитки не треснули под весом пола сверху. Используйте уровень и шнур-правило, чтобы все пилы были точно одинаковой высоты, так как подвесной пол должен быть идеально ровным. Типичная пила состоит из 8–12 бессалесов, уложенных с тонкими растворными швами. Дайте раствору схватиться минимум 48 часов, прежде чем укладывать на него плитки подвесного пола.

Уложите большие плиты bipedalis (примерно 60 см в квадрате, толщиной 5 см) поверх опор pilae, чтобы сформировать подвесной пол. Каждая плита должна опираться не менее чем на четыре pilae. Уложите плиты на верхние части pilae на тонкий слой известкового раствора, чтобы загерметизировать стыки и предотвратить утечку горячего воздуха вверх через зазоры. Поверх слоя плит нанесите слой opus signinum или известкового бетона толщиной 5–8 см, чтобы добавить теплоёмкость и создать гладкое прочное напольное покрытие. Теплоёмкость этого бетонного слоя имеет решающее значение: он поглощает тепло от горячего воздуха снизу и медленно и равномерно отдаёт его в помещение сверху, предотвращая локальный перегрев непосредственно над pilae.

Установите полые прямоугольные керамические блоки (тубули) вертикально к внутренним стенам, при этом их открытые нижние концы должны соединяться с подпольной полостью, а верхние концы выводить тепло через стену к внешнему дымоходу. Каждый тубулус имеет высоту примерно 30 см, ширину 15 см и глубину 10 см, с открытым верхом и низом. Укладывайте их вертикально и скрепляйте раствором с поверхностью стены и друг с другом, формируя непрерывные вертикальные каналы. Располагайте столбцы тубули с интервалом 30–50 см по периметру помещения. Поднимающийся горячий воздух создает естественную конвективную тягу, которая втягивает свежий воздух для горения в праефурний, через подпольную полость и вверх по тубули, нагревая как стены, так и пол.

Постройте топку (praefurnium) на одном конце гипокауста, снаружи отапливаемого помещения. Выложите кирпичную топочную камеру с арочным проёмом примерно 40–50 см в ширину и 30 см в высоту, который напрямую выходит в подпольную полость. Арка топки должна быть выложена из огнеупорного кирпича или хорошо обожжённого глиняного кирпича, способного выдерживать длительные высокие температуры. Зона подкладки топлива должна быть доступна из служебного коридора, чтобы рабы или слуги могли поддерживать огонь, не заходя в отапливаемые помещения. В римских банях самое горячее помещение (caldarium) располагали ближе всего к праефурнию, тёплое помещение (tepidarium) — дальше, а холодное (frigidarium) — дальше всего; температурный градиент полностью регулировался расстоянием от источника огня и количеством соединительных дымовых отверстий.