Teknologi canggih dari Roma kuno

Teknologi canggih dari Roma kuno
Teknologi canggih dari Roma kuno
Anonim

Sejarah pasokan air di Kekaisaran Romawi kuno panjang. Transportasi dan kontrol hidraulik air tawar dalam jumlah besar adalah salah satu faktor di balik kesuksesan besar Kekaisaran Romawi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Kota-kota utama Romawi terletak, sebagian, di sekitar pasokan air yang baik. Kelimpahan air meningkatkan kesehatan penduduk dan memungkinkan kehidupan perkotaan untuk menyediakan tenaga kerja dan dukungan bisnis untuk membangun ekonomi Romawi.

Beberapa kemajuan teknologi oleh para insinyur Romawi membuat air tersedia untuk pusat-pusat kota. Di antara kemajuan ini adalah desain saluran air, survei, konstruksi terowongan, pipa timah, sifon terbalik, tangki penyimpanan timah, dan katup. Meskipun ada banyak air, komisaris air Romawi menerapkan langkah-langkah pengendalian untuk membatasi pipa ilegal dan aliran kontrol bagi pengguna.

Ya. Bangsa Romawi kuno terkenal dengan pipa ledeng dan sistem distribusi airnya. Jika Anda orang Romawi yang kaya, kemungkinan besar Anda tinggal di domus - rumah keluarga tunggal. Dan jika Anda cukup kaya untuk memiliki rumah, kemungkinan besar Anda mampu membayar sambungan air kota atau kota.

Image
Image

Bangsa Romawi menggunakan pipa timah untuk mendistribusikan air ke kota-kota di seluruh Kekaisaran Romawi. Penggunaan pipa timah tersebar luas pada abad ke-1 SM dan selama beberapa abad berikutnya. Penggunaan katup untuk mengontrol aliran air dalam sistem perpipaan ini juga tersebar luas di Kekaisaran. Penggunaan katup dan perpipaan yang serbaguna ini membutuhkan tingkat standarisasi yang akrab bagi para insinyur modern.

Air ini diekstraksi, seringkali dari jarak jauh, melalui saluran air, yang membawanya ke tangki besar yang terpusat. Dari sini, komunikasi pipa mengirimkannya ke berbagai daerah melalui pipa timah, dan dari mereka ke rumah-rumah pribadi.

Image
Image

Aliran air dari pasokan air kota ke rumah Anda diatur oleh faucet, dan ukuran faucet itu, dan oleh karena itu potensi laju aliran maksimumnya, yang menentukan berapa banyak Anda membayar kota untuk kemewahan ini.

Rumah dengan fasilitas perpipaan seperti air mancur, bak mandi dan kolam renang juga dilengkapi dengan katup tambahan untuk mematikan atau mengatur aliran air.

Tapi faucet itu, terbuat dari kuningan dan terkadang bahkan emas, terlihat sangat mirip dengan kita sekarang. Butuh peradaban "maju" kita lebih dari seribu tahun untuk "menemukan" apa yang sudah ditemukan di Roma Kuno.

Gambar
Gambar

Terlepas dari pipa kota, sebagian besar rumah Romawi selama era Republik dan Kekaisaran awal memiliki desain yang sangat mirip. Itu termasuk halaman tengah yang disebut atrium, dari mana banyak kamar tidur (cubiculae) dibuka di sekitarnya. Atrium memiliki lubang di atap yang disebut compluvium yang memungkinkan air hujan terkumpul di kolam dekoratif dangkal di lantai atrium yang disebut impluvium. Dari air impluvium dimungkinkan untuk mengumpulkan air di tangki, di mana ia melengkapi pasokan air rumah.

Gambar
Gambar

Tetapi jika Anda seperti kebanyakan orang Romawi, Anda tidak tinggal di rumah, tetapi di gedung tinggi yang disebut insula. Dalam hal ini, apartemen Anda kemungkinan besar tidak memiliki pasokan air kota.

Sementara apartemen-apartemen yang lebih mewah di beberapa insul mungkin memiliki air yang mengalir sendiri, sebagian besar kelas pekerja Roma yang miskin mendapatkan air mereka dari air mancur umum, yang dapat ditemukan di hampir setiap sudut jalan. Dari sini, Anda mengisi bejana Anda dan membawa air minum menaiki tangga ke apartemen Anda, seringkali beberapa kali sehari.

Image
Image

Desain katup air Romawi kuno sangat mirip dengan desain katup pendorong modern kami. Katup air khas Pompeian ditunjukkan pada gambar. Badan katup terbuat dari perunggu dengan konfigurasi built-in yang khas seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, meskipun orang Romawi juga membuat katup sudut dengan desain yang sangat mirip. Badan katup memiliki ruang silinder di mana sumbat silinder telah dimasukkan.

Badan katup dilas ke pipa timah di setiap ujungnya, dengan sisi sambungan katup dimasukkan ke dalam busing pipa timah. Solder timah cair kemudian digunakan untuk mengelas sisipan di setiap sisi katup. Meskipun orang Romawi tahu tentang pipa berulir, tidak ada sambungan berulir yang diketahui digunakan pada sambungan pipa atau katup. Diameter pipa badan katup mengecil ke ruang sumbat, yang akan menghasilkan peningkatan kecepatan air dan kontrol aliran air yang lebih akurat.

Sisipan sumbat katup juga terbuat dari perunggu dan merupakan sisipan silinder berongga dengan lubang oval di setiap sisi silinder untuk saluran air. Seperti katup modern, sisipan steker diputar di dalam badan katup untuk mengontrol aliran atau menyediakan penutup.

Steker plug-in juga memiliki slot yang dilemparkan atau dipotong ke permukaan luar dasar silinder.

Image
Image

Institut Paleohidrologi Wright (WPI) mempelajari penggunaan air di kota kuno Pompeii. Studi ini melibatkan penggunaan katup air untuk mengontrol aliran air di rumah dan bisnis di kota.

Badan katup memiliki lubang kecil di dekat dasar badan yang bertepatan dengan lubang tiang gantungan yang mengelilingi sisipan steker. Setelah steker dimasukkan ke badan katup, sebuah benturan diterapkan untuk membuat tonjolan di bagian dalam badan yang memungkinkan steker sisipan berputar, tetapi mencegahnya dilepas dari atas. Desain ini juga mencegah plug-in plug agar tidak jatuh dari badan katup karena tekanan air yang berfluktuasi.

Hebatnya, katup berusia 2.000 tahun ini sangat mirip dengan katup air yang dapat Anda beli di toko perangkat keras lokal Anda hari ini!

Image
Image

Banyak dari apa yang kita ketahui tentang teknik air Romawi telah disampaikan kepada kita dalam dua buku yang luar biasa oleh Sextus Julius Frontinus, De Acis Urbin Romae, atau The Water Supply of the City of Rome, yang ditulis sekitar tahun 97 Masehi. Frontin adalah kurator akuarium, atau komisaris air, di Roma. De Aquis Frontinus menstandarisasi 15 ukuran pipa dalam hal diameter, keliling dan kapasitas. Standar pipa ini digunakan di seluruh Kekaisaran Romawi dan standar juga diterapkan pada katup.

Studi independen telah menunjukkan bahwa, memang, katup dan pipa yang dibuat oleh orang Romawi memiliki dimensi yang relatif sama; mereka telah distandarisasi. Ternyata De Aquis adalah pendahulu standar ASTM dan ASA kami.

Katup juga sangat mirip dalam komposisi material. Tembaga, timah dan timah adalah bahan yang sangat penting dalam industri metalurgi Romawi. Mereka memberikan ketahanan terhadap korosi dan abrasi, serta keuletan yang diperlukan untuk fabrikasi yang mudah.

Berdasarkan penelitian metalurgi, bahan yang digunakan untuk membuat katup Romawi adalah:

73% tembaga

19% memimpin

8% timah

Image
Image

Beberapa katup kuno yang telah diuji memiliki hasil yang sangat sesuai dengan bahan dan persentase yang digunakan dalam pembuatannya. Bangsa Romawi memiliki campuran standar paduan logam untuk katup, dan dibuat dengan standar kontrol kualitas yang tinggi. Komposisi logam yang ditunjukkan di atas untuk katup kuno sangat mendekati standar ASTM B67 saat ini untuk bantalan biasa yang digunakan pada mobil dan gerbong kereta api.

Image
Image

Desain katup air Romawi sangat cocok dengan desain air bertekanan dari pipa timah. Pipa timah dirancang untuk aplikasi tekanan air rendah (dengan pengecualian langka bahwa pipa timah digunakan sebagai siphon terbalik). WPI mempelajari sistem distribusi air di Pompeii. Air disalurkan melalui sistem menara air yang mempertahankan tekanan air sekitar 8-9 psi (18-20 kaki). Meskipun tekanan air ini jauh lebih kecil dari yang kita harapkan hari ini, itu sudah cukup untuk mendistribusikan air di kota-kota Romawi.

Aliran air dalam sistem distribusi dikendalikan dengan membatasi pipa (kaliks) atau katup. Ini adalah kunci untuk melestarikan dan menggunakan persediaan dengan benar.

Di Pompeii, air dialirkan melalui pipa timah ke air mancur umum, pemandian umum, bisnis, dan rumah pribadi. Mengirim air ke rumah dianggap sebagai kemewahan dan tanda status sosial pemilik rumah; hanya sebagian kecil rumah pribadi di Pompeii yang menerima air ke dalam rumah. Di rumah-rumah, air dipajang sepenuhnya menggunakan fitur air yang khas dan artistik.

Image
Image

Katup di setiap rumah individu mengontrol aliran air ke masing-masing badan air. Sebagian besar rakitan katup seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5. WPI mempelajari penggunaan air di rumah tertentu di Pompeii yang disebut Rumah Balkon Gantung. Fitur air di rumah ini adalah patung marmer seorang anak kecil dengan air yang keluar dari tangannya ke dalam cangkang kerang dengan air mengalir dari cangkang kerang ke dasarnya. Struktur air juga memiliki dua pancaran air yang jatuh ke kolam marmer yang sama. Tekanan air yang rendah sangat ideal untuk fitur air di rumah ini.

Katup yang mengontrol aliran ke lokasi ini dibuat ke header pipa timah. Seluruh rakitan yang ditunjukkan pada Gambar 5 ditempatkan di kaki struktur air. Ini adalah contoh yang bagus dari pengetahuan para insinyur pada masa itu.

Mungkin mengejutkan bahwa desain katup Romawi lebih dari 2000 tahun yang lalu sangat mirip dengan desain "modern" kita, tetapi faktanya teknologi ini ditemukan jauh sebelum kita.

Direkomendasikan: