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Dans la glorieuse histoire de la civilisation égyptienne antique, depuis la Troisième Dynastie, l’utilisation généralisée de la pierre reflète non seulement la suprématie du pouvoir royal, mais démontre également la quête par les anciens Égyptiens d’une architecture éternelle. Cependant, l’origine et le développement des techniques de taille de pierre restent encore aujourd’hui entourés de mystère.

1. L'évolution des compétences de tailleur de pierre

Les savoir-faire de la taille de pierre dans l'Egypte ancienne ont connu une transition des techniques de petite taille de pierre vers les techniques mégalithiques, particulièrement marquée par le complexe Pyramide de Djoser. La Pyramide de Djéser, construite en 2650 avant JC, est le tombeau du pharaon Djéser de la Troisième Dynastie de l'Egypte ancienne, conçu par le célèbre architecte Imhotep. Cette pyramide est non seulement une réalisation majeure dans l'histoire de l'architecture égyptienne ancienne, mais aussi le premier bâtiment géant au monde construit entièrement en pierre.

L'inspiration de la conception de la pyramide de Djéser vient du premier "Mastaba" tombeau, qui est une structure rectangulaire construite en briques de terre crue et dotée d'un sommet plat. Au fil du temps, les pharaons espéraient refléter leur autorité et leur éternité à travers une architecture plus magnifique. Imhotep a donc progressivement empilé le Mastaba pour former une pyramide à gradins de six étages. Ce design est non seulement visuellement époustouflant, mais symbolise également « l'échelle » du pharaon vers les cieux.

La hauteur totale de la pyramide de Djéser est d'environ 60 mètres, avec une longueur de base d'environ 143 mètres. L'ensemble du complexe couvre une superficie de 37 acres et est entouré de murs rectangulaires. Il y a plusieurs temples et cours à l'intérieur. L'extérieur de la pyramide est fait de calcaire, tandis que l'intérieur est conçu avec des chambres funéraires et des passages complexes pour protéger le corps et les objets funéraires du pharaon.

Lors de la construction de la pyramide de Djéser, l'architecte Imhotep a utilisé une grande quantité de blocs de calcaire, et les techniques de découpe et de transport de ces blocs étaient alors assez avancées. Les archéologues estiment qu'environ 2,3 millions de morceaux de pierre ont été utilisés pour construire cette pyramide, chaque morceau pesant en moyenne environ 2,5 tonnes. Cette découpe précise et ces coutures serrées garantissent que la structure de la pyramide reste stable pendant des milliers d'années.

En outre, les anciens Égyptiens ont également développé des machines de levage et de transport, utilisant des principes simples de levier et des systèmes de poulies pour transporter des objets lourds. Ce progrès technologique a jeté les bases de l’architecture mégalithique ultérieure.

La pyramide de Djéser a non seulement atteint son apogée technologique, mais a également démontré l'extraordinaire confiance des anciens Égyptiens dans l'art. La conception extérieure de la pyramide reflète la compréhension et l'application des formes géométriques par les anciens Égyptiens, présentant dans son ensemble une atmosphère stable et solennelle. Chaque couche de la pyramide a été soigneusement conçue, le calcaire extérieur étant poli pour obtenir une surface lisse qui reflète une lumière éblouissante, symbolisant le caractère sacré et l'éternité du pharaon.

2. Matériaux et technologie de construction

Il existe différents types de pierre utilisés dans l'architecture égyptienne ancienne, notamment le calcaire, le granit et le grès, chacun ayant son objectif et sa source spécifiques.

Le calcaire est la pierre la plus couramment utilisée dans l'architecture égyptienne ancienne, principalement utilisée pour la couche externe des pyramides et les murs d'autres bâtiments. Sa texture est relativement douce, facile à sculpter et à traiter, adaptée aux détails décoratifs et aux fondations des grands bâtiments. La couche externe de la Pyramide de Gizehest fabriqué à partir de calcaire blanc de haute qualité provenant de la carrière de Tula, qui est non seulement beau mais a également une bonne durabilité.

Le granit est un matériau de pierre dure principalement utilisé pour la construction de structures importantes telles que des tombes, des passages et des cercueils en pierre. En raison de sa dureté élevée, les anciens Égyptiens utilisaient généralement des outils en cuivre ou en bronze pour traiter le granit. Les carrières de granit de la région d’Assouan étaient la principale source de ce type de pierre pour les anciens Égyptiens. Les techniques d'extraction et de traitement du granit étaient relativement complexes, nécessitant généralement l'utilisation de méthodes de finition à la flamme et de refroidissement à l'eau pour rendre la roche plus sujette à la fissuration.

Le grès a une faible dureté et est relativement facile à extraire et à traiter, ce qui le rend largement utilisé dans la construction. En raison de sa douceur, le grès est couramment utilisé pour la sculpture et les éléments décoratifs, ce qui le rend approprié pour les murs des temples et autres édifices religieux.

La technique d'exploitation des carrières dans l'Égypte ancienne variait selon les conditions de la carrière et la dureté de la roche. Les carrières choisissent généralement différentes méthodes d’extraction en fonction des caractéristiques de la pierre.

Le calcaire et le grès étaient couramment exploités par les anciens Égyptiens en utilisant des méthodes d'extraction à ciel ouvert. Dans la carrière, les ouvriers creusent d’abord les joints de séparation, puis utilisent des leviers pour extraire les pierres. Cette méthode est très efficace dans l’extraction du calcaire et du grès.

Pour les roches dures telles que le granit, les anciens Égyptiens ont peut-être choisi la méthode de l'excavation souterraine. En creusant des tunnels, ils ont pu atteindre des couches de roche plus profondes et utiliser des techniques telles que la finition au flammé et le refroidissement à l'eau pour rendre la roche plus fragile et plus facile à exploiter.

Les anciens Égyptiens utilisaient divers outils pour extraire et traiter la pierre, notamment des ciseaux en cuivre, des marteaux en pierre et des coins en bois. Avec le développement de la technologie, des outils en bronze et en fer ont été progressivement introduits, améliorant encore l'efficacité du traitement de la pierre.

Les anciens Égyptiens utilisaient le transport pratique du fleuve Nil pour transporter la pierre des carrières aux chantiers de construction. Lors du transport, ils utilisent des outils simples comme des traîneaux et des toboggans en bois pour traîner des pierres pesant plusieurs tonnes jusqu'à leur destination. Les archéologues ont découvert que les anciens Égyptiens auraient également déposé du sable fin imbibé d'eau sur la route lors du transport des pierres afin de réduire la friction et de faciliter le déplacement des pierres.

Lors du traitement de la pierre, les artisans égyptiens antiques utilisaient différentes techniques de taille et de sculpture en fonction de la nature et de la fonction de la pierre. Pour les pierres dures telles que le granit, les artisans utiliseront des marteaux et des ciseaux lourds pour une sculpture détaillée afin de garantir que la forme et la taille de la pierre répondent aux exigences du bâtiment.

3. Technologie et pratique du bâtiment

Bien que les techniques de maçonnerie de la troisième dynastie présentaient un savoir-faire exquis, elles présentaient des défauts importants en termes de résistance structurelle et de durabilité. Par exemple, lors du processus de construction de la pyramide de Djéser, afin de conserver un aspect esthétique, les pierres ont été polies de manière à pouvoir être assemblées avec précision les unes aux autres avec seulement quelques centimètres d'espace, mais cet assemblage précis a eu un coût. de sacrifier la robustesse structurelle. Au fil du temps, les écarts entre les pierres augmentent rapidement, ce qui constitue une menace pour la stabilité du bâtiment.

Les anciens Égyptiens ont démontré leur innovation technologique dans le transport et la manipulation de la pierre. Ils profitèrent du Nil pour transporter la pierre de la carrière jusqu'au chantier de construction. Lors du transport, les anciens Égyptiens utilisaient des outils simples tels que des traîneaux et des toboggans en bois pour traîner des pierres pesant plusieurs tonnes jusqu'à leur destination. Les archéologues ont découvert que les anciens Égyptiens auraient également déposé du sable fin imbibé d'eau sur la route lors du transport des pierres afin de réduire la friction et de faciliter le déplacement des pierres.

Dans la pratique architecturale, les problèmes dynamiques rencontrés par les Égyptiens de l’Antiquité se reflétaient principalement dans les limitations techniques liées au levage et au déplacement d’objets lourds. Par exemple, la construction de pyramides nécessitait de soulever d’énormes pierres à une hauteur considérable, alors que la technologie et les outils de l’époque étaient relativement primitifs. Les chercheurs ont proposé diverses hypothèses, notamment l'utilisation de rampes auxiliaires, le levage par levier, les principes de poulies, etc., mais il n'y a toujours pas de consensus unifié. Ces méthodes nécessitent des calculs mécaniques précis et une compréhension approfondie des propriétés mécaniques des matériaux, ce qui représentait sans aucun doute un énorme défi pour les anciens Égyptiens.

Les défis rencontrés par les anciens Égyptiens en matière de technologie architecturale provenaient principalement du traitement de la pierre et de la stabilité des structures des bâtiments. Ils doivent effectuer la coupe, la manipulation et la mise en place précise de la pierre sans équipement mécanique moderne. En outre, ils doivent également résoudre les problèmes de stabilité des structures des bâtiments, en particulier lors de la construction de grands bâtiments sur des sols alluviaux meubles.

4. Structure et stabilité du bâtiment

La stabilité des fondations de l'architecture égyptienne antique se manifeste principalement dans sa dépendance à l'égard des sols alluviaux meubles. Par exemple, dans le Temple de Karnak, certains des plus grands murs de la ville ont été construits avec seulement 45 centimètres de sable déposés au fond d'un fossé comme fondation. Cette méthode de traitement des fondations est particulièrement vulnérable face aux catastrophes naturelles comme les inondations. Lors d'une inondation en novembre 1899, 11 énormes piliers de pierre du temple de Karnak ont ​​été emportés, et plus tard on a découvert que la fondation des piliers n'était constituée que de petites pierres fragiles placées au hasard dans la grotte.

Les anciens Égyptiens avaient des principes particuliers en matière de polissage et de pose des pierres, ce qui peut dérouter les tailleurs de pierre modernes. Leur attention était trop concentrée sur les joints de couche et les joints montants à l'extérieur du mur, au point que les connexions entre les pierres à l'intérieur du mur étaient presque complètement ignorées. Le plus surprenant est que la couture montante s'incline souvent vers la ligne de stratification ou la ligne de surface extérieure, et la hauteur des pierres d'une même couche peut parfois être différente.

Les différentes formes et tailles de pierres utilisées dans cette méthode de construction posent évidemment beaucoup de problèmes aux artisans. Au début, les joints vers le haut entre ces pierres n'étaient clairement pas ajustés sur place, ce qui signifie qu'ils n'étaient réalisés qu'une fois les pierres déjà en place. Avant la maçonnerie, les pierres sont disposées en rangées et reliées bout à bout pour rendre les côtés des deux pierres à peu près parallèles au niveau du joint. Le réglage final est obtenu en modifiant l'inclinaison de la table vibrante. Cette méthode de construction a un impact sur la stabilité du bâtiment, car les surfaces de contact entre les pierres ont été traitées relativement plates et les joints secs sont tout à fait réalisables. On peut donc considérer que le plâtre n’est pas utilisé à des fins de collage.

Malgré ces défis, les anciens Égyptiens ont réussi à construire de magnifiques bâtiments tels que des pyramides grâce à une innovation technologique continue. Par exemple, la construction d’une pyramide nécessite une fondation solide. Les architectes de l'Égypte ancienne ont utilisé beaucoup de travail et de pierres pour poser soigneusement les fondations des pyramides. Ces fondations assurent la stabilité de la pyramide et évitent le problème d’affaissement des fondations. La structure de la pyramide suit des principes géométriques précis, se réduisant progressivement de haut en bas pour former un triangle équilatéral parfait, assurant la stabilité de la structure. La conception utilise pleinement les caractéristiques de haute résistance des triangles et améliore la résistance sismique des pyramides.

À partir de la Quatrième Dynastie, la technologie de l’architecture égyptienne en pierre a stagné, et même s’est détériorée au cours de la période du Nouvel Empire. La Quatrième Dynastie est considérée comme « l’âge d’honneur » de l’Égypte ancienne, son symbole le plus important étant la construction de pyramides. Cependant, après la Quatrième Dynastie, bien que l'échelle de l'architecture soit restée grandiose, on a observé une tendance à la stagnation, voire à la dégradation, de l'innovation technologique et de la qualité des bâtiments. Durant la période du Nouvel Empire (vers le XVIe siècle avant JC jusqu'au XIe siècle avant JC), bien que le cadre architectural et l'organisation spatiale soient très matures, le niveau de raffinement et d'innovation technologique en architecture n'a pas dépassé les générations précédentes.

Pendant la période du Nouvel Empire, même si le traitement des joints des murs nécessitait encore une manipulation soigneuse, des matériaux de qualité inférieure et de mauvais connecteurs étaient utilisés pour le remplissage interne. De nombreuses portes des tours du temple n'étaient faites qu'en pierre concassée et les murs qui se croisaient à l'intérieur étaient également faibles. Ce n'est qu'en divisant l'espace en unités plus petites que la structure pourrait être stabilisée.

5. Numéros spéciaux de l'architecture pyramidale

La structure de base d'une pyramide est composée de rochers, de sable et de calcaire, la base étant généralement un carré presque parfait. L'ensemble de la structure peut être divisé en deux parties : la façade extérieure et l'espace intérieur. La surface extérieure est recouverte de pierres plates, tandis que l'intérieur contient une série de canaux, de chambres funéraires et de cavités. La forme d’une pyramide est composée de quatre plans triangulaires qui se croisent pour former l’apparence de la pyramide. Chaque plan triangulaire a des longueurs de côté et des angles égaux, ce qui rend l'apparence de la pyramide uniforme.

La stabilité d’une pyramide est la clé de sa conception structurelle. L’intérieur de la pyramide est composé de nombreuses pierres ou briques robustes, empilées avec précision pour former une structure solide et stable. La conception spatiale à l’intérieur de la pyramide contribue également à répartir la pression, rendant ainsi l’ensemble du bâtiment plus stable. De plus, la conception des fondations de la pyramide est également très importante, car elle est construite sur de la roche dure pour assurer la stabilité de l'ensemble du bâtiment.

L'intérieur de la pyramide est conçu avec des structures spatiales complexes, comprenant de longs couloirs, des salles fermées, etc. Ces structures spatiales augmentent non seulement la stabilité de la pyramide, mais servent également de significations symboliques mystérieuses, faisant de la pyramide un site religieux. Par exemple, les chambres triangulaires à angle droit à l’intérieur de la pyramide de Gizeh, avec un rapport de 3:4:5 de chaque côté, incarnent la valeur numérique du théorème de Pythagore. Cette conception assure non seulement la stabilité structurelle, mais démontre également la sagesse mathématique des anciens Égyptiens.

Le processus de construction des pyramides est un projet immense et complexe. Les anciens Égyptiens utilisaient diverses méthodes pour transporter les grosses pierres, et pour les pierres plus petites, les ouvriers pouvaient les transporter à la main ou à l'aide d'outils simples tels que des poulies et des glissières. Pour les énormes pierres, les anciens Égyptiens utilisaient des poulies et du bétail, comme des vaches, pour les tirer, ou les transportaient par eau depuis les carrières voisines jusqu'aux chantiers de construction.

Les installations antivol de la pyramide sont conçues de manière unique, par exemple, le système antivol de la pyramide de Khéops comprend deux installations antivol. Le premier dispositif antivol consiste à placer trois pierres de scellement en granit dur pré-stockées dans le canal du couloir principal le long de la rampe inclinée du passage ascendant, scellant ainsi hermétiquement l'entrée et le passage ascendant de la pyramide. Le deuxième antivol est situé dans la petite salle du système antivol devant le couloir horizontal à l'entrée du tombeau du roi. Il y avait autrefois des rochers de granit mesurant 1,9 mètre de long, 1,2 mètre de large et environ 1,5 mètre de haut, pesant près de 10 tonnes.

6. Conception et construction de l'architecture du temple

Le sol des temples égyptiens antiques était généralement constitué de pierres assemblées au hasard et complètement enfouies dans le sol, et leurs surfaces étaient nivelées sur place. Le pied de la colonne est soit constitué de petites pierres qui pénètrent dans le trottoir et sont placées en dessous, soit posées directement sur le trottoir. Parfois, ils sont placés sur des saillies circulaires peu profondes laissées par le processus de pavage de pierres. Cette conception assure non seulement la stabilité de la structure, mais reflète également la manipulation exquise des détails.

Les piliers sont soit constitués d'une seule pierre, soit composites, représentant deux origines principales sous deux formes différentes. Un type de colonne appartenant à la même forme que l'architecture de Saqqarah de la Troisième Dynastie, l'origine de la forme de la tête de colonne étant des plantes telles que le papyrus, le lotus et le palmier ; Un autre type reflète plus fidèlement la forme de colonne droite robuste utilisée pour soutenir le toit à l’intérieur de la mine de pierre. La salle principale des piliers du temple de Karnak couvre une superficie de plus de 5 000 mètres carrés, avec 134 piliers en pierre disposés sur 16 rangées. Les deux rangées centrales sont particulièrement grandes, chaque pilier atteignant une hauteur de 21 mètres et un diamètre de 3,57 mètres. Il peut accueillir 100 personnes debout.

Depuis la Quatrième Dynastie, les toits sont généralement posés horizontalement, il est donc nécessaire de prêter une grande attention à la façon de rendre les joints imperméables et de protéger la peinture intérieure des dommages causés par l'humidité. À partir de l’Empire du Milieu, les gens ont résolu ce problème en insérant de petites bordures de pierre finement taillées entre les panneaux de toit surélevés. Afin d'évacuer les eaux de pluie, parfois une pente avec une certaine dénivellation est réalisée sur le toit, et parfois une mosaïque faite de petites pierres est collée sur le toit pour guider le flux d'eau vers le tuyau d'évacuation dépassant du mur pour l'évacuation.

A la jonction entre le mur intérieur et le plafond, il y a généralement de nombreux trous pour l'éclairage et la ventilation, remplaçant les fenêtres. On suppose que la raison de l'ouverture d'un trou à cet endroit est de minimiser les dommages potentiels causés par les conditions météorologiques. Les fenêtres qui fournissent véritablement une lumière latérale élevée ne sont apparues qu’à l’époque du Nouvel Empire. Plus tard, elle a évolué d'une fenêtre monobloc à une fenêtre avec grille.

7. Problèmes liés à l'environnement du bâtiment

Au fil du temps, les bâtiments entourant le temple ont été reconstruits à plusieurs reprises, provoquant une élévation du sol du temple et entraînant des problèmes de drainage.

Le problème des étages surélevés dans les temples égyptiens antiques était principalement dû aux fréquentes activités de construction dans les zones environnantes, entraînant un affaissement relatif de la zone du temple. Par exemple, dans les temples de Louxor et de Karnak, en raison de l'irrigation intensive des terres agricoles voisines, le niveau de l'eau du Nil augmente et le degré de salinisation des bâtiments s'approfondit, provoquant une érosion continue du temple. complexe. Dans certaines régions, le Nil a augmenté jusqu'à 1,5 mètre et, dans le même temps, la salinisation érode les pigments utilisés pour les colonnes et les statues.

À l'origine, le temple servait de centre de la communauté, mais au fil du temps, les activités architecturales environnantes et les changements dans l'environnement naturel ont affecté sa fonction et son statut d'origine. Par exemple, le Temple d'Abou Simbela subi de multiples rénovations et agrandissements au cours de l'histoire. Son architecture est grandiose, profonde et large, orientée du nord au sud, avec un hall d'entrée et une chambre à l'arrière, couvrant une superficie de plus de 30 000 mètres carrés. Ces changements ont affecté non seulement la structure physique du temple, mais également sa position dans la société et la culture.