Construction
Bâtiment primitif: l’Âge de pierre
Les chasseurs-cueilleurs de la fin de l’Âge de Pierre, qui se déplaçaient sur une vaste zone à la recherche de nourriture, ont construit les premiers abris temporaires qui apparaissent dans les archives archéologiques. Des fouilles sur un certain nombre de sites en Europe datées d’avant 12 000 avant notre ère montrent des anneaux circulaires de pierres qui auraient fait partie de ces abris. Ils peuvent avoir des huttes brutes en treillis faites de poteaux en bois ou avoir lesté les murs de tentes en peaux d’animaux, vraisemblablement soutenues par des poteaux centraux.
Une tente illustre les éléments de base du contrôle environnemental qui sont la préoccupation de la construction. La tente crée une membrane pour évacuer la pluie et la neige; l’eau froide sur la peau humaine absorbe la chaleur corporelle. La membrane réduit également la vitesse du vent; l’air au-dessus de la peau humaine favorise également la perte de chaleur. Il contrôle le transfert de chaleur en empêchant les rayons chauds du soleil et en limitant l’air chauffé par temps froid. Il bloque également la lumière et offre une intimité visuelle. La membrane doit être supportée contre les forces de la gravité et du vent ; une structure est nécessaire. Les membranes des peaux sont fortement tendues (contraintes imposées par les forces d’étirement), mais il faut ajouter des poteaux pour prendre la compression (contraintes imposées par les forces de compactage). En effet, une grande partie de l’histoire de la construction est la recherche de solutions plus sophistiquées aux mêmes problèmes de base que la tente était censée résoudre. La tente a continué à être utilisée jusqu’à nos jours. La tente en poils de chèvres saoudiennes, la yourte mongole avec son cadre en bois pliable et ses revêtements en feutre, et le tipi amérindien avec ses multiples supports de poteaux et sa double membrane sont des descendants plus raffinés et élégants des abris bruts des premiers chasseurs-cueilleurs.
La révolution agricole, datée d’environ 10 000 ans avant notre ère, a donné une impulsion majeure à la construction. Les gens ne voyageaient plus à la recherche de gibier ou suivaient leurs troupeaux, mais restaient au même endroit pour s’occuper de leurs champs. Les habitations ont commencé à être plus permanentes. Les archives archéologiques sont rares, mais au Moyen-Orient on trouve les restes de villages entiers d’habitations rondes appelées tholoi, dont les murs sont en argile tassée; toutes les traces de toits ont disparu. En Europe, les tholoi ont été construits en pierre sèche avec des toits en dôme; il existe encore des exemples (de construction plus récente) de ces structures de ruches dans les Alpes. Dans le Tholoï du Moyen-Orient postérieur, une antichambre rectangulaire ou un hall d’entrée est apparu, attaché à la chambre circulaire principale — les premiers exemples de la forme de plan rectangulaire dans la construction. Plus tard encore, la forme circulaire a été abandonnée au profit du rectangle car les habitations ont été divisées en plus de pièces et plus de logements ont été placés ensemble dans des colonies. Les tholoi ont marqué une étape importante dans la recherche de la durabilité; ils ont été le début de la construction en maçonnerie.
On trouve également en Europe et au Moyen-Orient des preuves de construction composite d’argile et de bois, la méthode dite de la torchis et du torchis. Les murs étaient faits de petits jeunes arbres ou de roseaux, faciles à couper avec des outils en pierre. Ils ont été enfoncés dans le sol, attachés ensemble latéralement avec des fibres végétales, puis recouverts d’argile humide pour donner plus de rigidité et d’étanchéité. Les toits n’ont pas survécu, mais les structures étaient probablement recouvertes de chaume brut ou de roseaux groupés. On trouve des formes rondes et rectangulaires, généralement avec des foyers centraux.
Des bâtiments en bois plus lourds sont également apparus dans les cultures néolithiques (Nouvel Âge de la pierre), bien que les difficultés de coupe de grands arbres avec des outils en pierre aient limité l’utilisation de bois de taille aux cadres. Ces cadres étaient généralement de plan rectangulaire, avec une rangée centrale de colonnes pour soutenir un trou d’arête et des rangées de colonnes correspondantes le long des longs murs; les chevrons allaient du trou d’arête aux poutres murales. La stabilité latérale de la charpente a été obtenue en enfouissant les colonnes profondément dans le sol; le trou d’arête et les chevrons ont ensuite été attachés aux colonnes avec des fibres végétales. Le matériau de couverture habituel était le chaume: des herbes séchées ou des roseaux attachés ensemble en petits faisceaux, qui à leur tour étaient attachés selon un motif qui se chevauchait aux poteaux en bois léger qui s’étendaient entre les chevrons. Les toits de chaume horizontaux fuient mal la pluie, mais, s’ils sont placés à l’angle approprié, l’eau de pluie s’écoule avant qu’elle n’ait le temps de s’imprégner. Les constructeurs primitifs ont rapidement déterminé le pas du toit qui déverserait l’eau mais pas le chaume. De nombreux types de remplissage ont été utilisés dans les murs de ces maisons à ossature, y compris l’argile, le torchis et le torchis, l’écorce des arbres (favorisée par les indiens des bois américains) et le chaume. En Polynésie et en Indonésie, où de telles maisons sont encore construites, elles sont surélevées sur pilotis pour plus de sécurité et de sécheresse; la toiture est souvent faite de feuilles et les murs sont largement ouverts pour permettre le mouvement de l’air pour un refroidissement naturel. Une autre variante du cadre a été trouvée en Égypte et au Moyen-Orient, où les bois ont été remplacés par des faisceaux de roseaux.