IIYPOCAUSIS, IIYPOCAUSIU31. 1 Un Père grec du 1v-v° siècle, saint Épiphane, en donne une définition très précise : 'rzosaic,v 83 eisa, 8ia sb ivac é8µgv eI, 0k14 .-v l'vSov iv s' eraieta, a.,va;anisa,v. Adversus haer. 11, 52, 2; p. 459; Patrol. gr. de aligne, t. XLI, col. 955. 2 Cf. Morin, Note sur les appareils de chauffage, dans Acad. des huer. et Belles-Lettres, Mémoires des savants étrangers, t. Vtll, 2, p.351 ; Peigné-Delaconrt, L'hypocauste de Champlieu, plan, n•, VIl I, IX, X I ; 0 verbeck-Man, Pompeji, p. 212 et fig. 116, p. 228. 3 On en voit un exemple dans les petits bains de Pompei dits bains du Forum. Cf. Overbeck-Mau, Pompeji. p. 202, fig. 116
chaleur, le même fourneau chauffait l'eau dans les chaudières; il en était ainsi à Pompéi dans les bains de la
villa de Diomède (fig. 3940)6, dans les bains dits de Stabie et dans les bains du Forum'; c'est d'ailleurs conforme au précepte de
Vitruve" et de Palladius
Le fourneau, où le feu devait nécessairement être très ardent, était d'une construction très solide, le plus souvent en matériaux réfractaires 10parfois en lave poreuse ou même en blocs de
fer forgé ". Il était dallé avec de larges briques ".
2° Le canal. Dans une des parois du fourneau et
Fig. 3940. Ilypocausle de la villa de Diomède, à Pompéi (coupe). pas toujours en face de son ouverture, prenait jour (fig. 3938 c et 3939 c) 13 un canal (fig. 3939, d'¢ et 3937, 2) destiné à conduire l'air chaud dans la chambre de chaleur. Souvent, pour augmenter le tirage, ce canal faisait, dans la chambre de chaleur (fig. 3939, e) une saillie prononcée; voûté, à parois verticales, il avait une largeur variable du tiers au cinquième de celle du fourneau, une longueur égale à une fois et demie environ le côté de ce même fourneau". Le sol de ce canal était formé de briques posées verticalement, profondément striées, avec les joints soigneusement recouverts de terre glaise 16. Si
et p. 212. s Id., p. 236, fig. 126, x, y. 3Notizie degli suivi, 1878, p. 258. 6 V. t. 1, p. 655, note 138. 7 Cf. Fiorelli, Descrisione di Pompei, p.166; Overbeck-Mau, p. 228, fig. 124, p. 217; p. 212, fig. 116. •8 V, 10. -9 I, 40. -IO Cf. Naeher, dans Jahrbücher des V. f. Alt. im liheinlande, t. LXXIX, 1885, p. 70, 72. 11 Cf. Cobausen et Jaeobi, Annalen des V. f. NassauischeAlterthumskende, t. XII, 1882, p. 118; Der obergermanisch-raetische Limes des Bbmerreiches1 lier. 3. 1896, n° 34, p. 11. 12 Naeher, 1. 1. 13 D'après Naeher, Z. 1. pl, n, 13. 14 Ibid. 15 Morin, Note, p. 351. 16 Naeher, p. 72.
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le même fourneau devait communiquer directement avec deux chambres de chaleur, un second canal s'ouvrait dans ses parois 1.
3° Les chambres de chaleur (fig. 3939, e; 3937, 3, 4, 5, 6) étaient de dimensions variables, suivant celles des pièces, bains ou appartements, qu'elles devaient chauffer et auxquelles elles servaient de sous-sol. Leur arec était légèrement inclinée vers le centre et, de là, vers le foyer, pour que, disent Vitruve' et Palladius3, la flamme, dont la direction est naturellement verticale, y pénètre plus facilement; c'est aussi et surtout, comme le remarque avec raison le général Morin 4, afin de faciliter l'écoulement des vapeurs condensées. Le sol était recouvert de larges briques «fig. 3941). La hauteur de la chambre variait de 40 à 60 centimètres Cette hauteur déterminait nécessairement celle des piliers, dont nous allons parler, sur lesquels reposait le sol de la salle supérieure.
4° Les piliers. Sur l'area de la chambre de chaleur on construisait des piliers, pilce7, le plus souvent avec des briques rectangulaires ayant environ 15 centimètres de côté et de 4 à 5 centimètres d'épaisseur; l'espace entre les piliers ne dépassait pas 30 centimètres a. Vitruve recommande de les maçonner avec de la terre glaise mêlée avec de la bourre 9 ; à la bourre Palladius substitue le crin 10. Mais ces préceptes furent vite négligés et les fouilles archéologiques ont mis au, jour des piliers de toute forme et de toute matière. On en construisit en briques rondes alternant avec les piliers carrés t1; on se servit de longues briques creuses, rectangulaires 12 ou cylindriques 13, parfois percées de trous (fig. 394_0) et debout; on fabriqua des colonnettes creuses en terre cuite, avec base et plate-forme formant chapiteau 1t. Les fouilles ont aussi fourni des piliers en pierres carrées, posées les unes sur les autres 15, ou des piliers monolithes, rectangulaires 'b, en forme de colonnes ou de balustres"; à Lienz (Tyrol) les piliers d'un hypocauste sont remplacés par des arcs en maçonnerie qui sont un vrai monument' 3. On utilisait aussi des débris d'archi
tecture : à Wroxe ter, en Angleterre, on a trouvé un hypocauste dont les piliers étaient des tronçons de colonnes
en granit égalisés entre eux par l'addition de briques 19. A Enns (Autriche), les constructeurs avaient employé des chapiteaux". De tous ces systèmes, le plus fréquemment usité était les piliers carrés en briques, tels qu'on les voit encore dans les bains de Stabie, à Pompéi; nous en donnons le dessin (fig. 3941). L'état actuel de la ruine nous donne une véritable coupe d'un hypocauste, permettant de juger de la disposition des piliers dans toute la chambre chaude, tandis que la partie voisine du mur, très bien conservée, nous montre comment reposait, sur les piliers, le sol de la chambre supérieure avec ses différentes couches, que nous allons maintenant étudier.
5° La suspensura. Sur les piliers on établissait de larges briques disposées de telle sorte que chacune d'elles reposât sur quatre pi
liers (fig. 3942) 21, et, sur ce sol bien uni, on étendait, pour supprimer les jours entre les joints des briques, du mortier ou de la terre glaise''. Au-dessus de cette couche, un lit de cailloutis ou de brique concassée
noyés dans du ciment formait un sol dur et impénétrable que recouvrait encore une couche de ciment. Il est facile d'observer ces différentes couches dans le dessin que nous donnons de )'hypocauste des bains de Stabie à Pompéi (fig. 3941). Le sol était alors prêt à recevoir le dallage en marbre ou la mosaïque dont il devait être revêtu. Les couches étaient plus ou moins épaisses; souvent aussi leur nombre variait. Bossler, décrivant l'hypocauste de Bilbel, dit que la coupe du pavé reposant sur les piliers de la chambre de chaleur révélait cinq couches : chaux, gravier, brique pilée, se succédant alternativement23.
On s'est souvent demandé pour quelle raison on donnaitune si grande épaisseur à un dallage sous lequel devait circuler, pour l'échauffer, la vapeur envoyée par le fourneau. N'était-ce pas aller contre le but qu'on se proposait? On peut répondre que si ce sol s'échauffait lentement, il devait aussi conserver longtemps la chaleur; dans les bains, où on devait l'entretenir sans cesse, c'était un avantage. En outre, et le général Morin le fait observer avec beaucoup de sagesse Y1, il était nécessaire que le sol, sous lequel circulaient des vapeurs de bois et de charbon, fût bien impénétrable aux gaz délétères, insensible à l'action de la chaleur et peu exposé à se crevasser.
Ces sols ainsi suspendus étaient appelés par les auteurs anciens suspensurae 26. De là le nom de balneae pensiles donné aux bains ainsi établis 26. Nous savons, par les témoignages de plusieurs auteurs, que ces suspensurae furent inventées par un C. Sergius Orata27, contemporain de Cicéron, homme ingénieux qui savait tirer parti de ses inventions et s'enrichir en les exploitant 28
Plafond des appartements du rez-de-bhaussée
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60 La tubulation. Ici s'arrête la description des bains à hypocauste, telle qu'elle est donnée par Vitruve : Un foyer qui chauffait l'eau des chaudières, et envoyait en même temps, dans une chambre, l'air destiné à chauffer, par-dessous, le sol de l'étuve placée au-dessus.
Les progrès du luxe et du bien-être apporta à ces bains primitifs des perfectionnements que semble avoir ignorés l'architecte du I°r siècle avant notre ère: ils consistèrent surtout à faire pénétrer et circuler l'air chaud dans l'épaisseur des murs. On y procédait de plusieurs manières. Quelquefois on recouvrait la muraille de larges briques carrées, pourvues, à chacun de leurs angles, de saillies en forme de mamelon, ce qui leur fit donner le nom de tegulae mammalae'. Fixées contre le mur du côté où se présentaient leurs saillies, elles laissaient, entre le mur et elles, un espace libre dans lequel circulait l'air chaud provenant de l'hypocauste. Ce n'était pas une invention nouvelle ; Vitruve connaissait ces briques et en recommandait l'emploi pour maintenir les murs intacts dans les lieux humides 2 ; il ne paraît pas avoir pensé à les utiliser pour le chauffage. Il en existe encore de nombreux spécimens à Pompéi dans les bains publics et privés3. Ailleurs, dans l'hypocauste de Champlieu, par exemple, l'écartement intérieur des deux parois de la double muraille était obtenu à l'aide de tampons en terre cuite maintenus par des chevilles
en fer. On en a trouvé encore en place (fig. 3943) 4. Mais le procédé le plus perfectionné et dont on rencontre les plus nombreux exemples consistait à employer, pour conduire la chaleur, des tuyaux rectangulaires, en terre cuite, montant verticalement dans la muraille entre le gros oeuvre et le revêtement dont ils étaient souvent séparés par une couche de ciments. On les appelait
cuniculi 6, impressi parietibus tubi tubuli 6 ; Sénèque en parlait comme d'une invention récente°.
On en voit des traces dans.notre figure 3941, représentant un hypocauste de Pompéi, où ils ont été brisés un peu au-dessus de la suspensura. La dernière brique creuse de la série verticale qui formait un tuyau était en communication avec la chambre de chaleur ; passant entre le gros oeuvre de la muraille d'une part et de l'autre entre le revêtement et la suspensura, elle reposait à la fois sur un des piliers de l'hypocauste et sur la saillie d'une brique de la muraille (fig. 3944)'0. Quelquefois ces tuyaux étaient appliqués les uns contre les autres sur la surface d'un mur, et les briques creuses
qui les composaient communiquaient entre elles par une ouverture latérale; de telle sorte que la chaleur se répandait partout avec uniformité 11. On en voit un
exemple dans la coupe d'un hypocauste des thermes de Bade (fig. 3944)12. Les briques des tuyaux étaient profondément striées sur celles de leurs faces qui devaient recevoir du plâtre ou du ciment73. On ne se fiait pas toujours au ciment et à la pression du rnur pour les fixer; parfois elles étaient retenues deux à deux par des
crampons en fer en forme de T15, tandis qu'une tige en fer maintenait les deux parois de la double muraille. Une disposition de ce genre a été observée dans la maison des Vestales sur le Forum (fig. 3943)15; on a trouvé
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des crampons en fer et en bronze dans d'autres hypocaustes, aux thermes de Caracalla f6, en Normandie ", etc.
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L'hypocauste, outre les salles et les étuves, chauffait aussi quelquefois directement la baignoire en marbre posée alors sur la chambre chaude. Le bain privé de la maison des Vestales nous en offre un exemple bien clair, dont nous donnons la coupe. C'est un petit hypocauste complet, avec son fourneau, sa baignoire, son étuve et ses conduits de chaleur dans le mur (fig. 3946)1.
'70 Particularités de construction. Nous n'avons
jusqu'ici parlé que de l'hypocauste classique, c'est-à-dire du type le plus ordinaire. On a rencontré cependant un assez grand nombre de particularités dont il est utile de signaler quelques-unes. A Sainte-Cécile, à Rome, on voit, dans une sacristie, les restes d'un hypocauste sur le foyer duquel couraient, dans le sens horizontal, des tuyaux en terre cuite dans lesquels l'air s'échauffait sans que l'intérieur de ces tuyaux fflt en communication avec le foyer; d'autres tuyaux verticaux montaient dans l'épaisseur de la muraille [BALNEUM, fig. 759, p. 657]2. Dans un certain nombre de villas, en Angleterre, les salles étaient chauffées par des tuyaux horizontaux, faits avec des briques ou quatre pierres plates recouvertes à l'intérieur de ciment, qui couraient dans l'épaisseur du sol et recevaient la chaleur par d'autres tuyaux verticaux plongeant dans la chambre chaude de l'hypocauste 3. Quelquefois la suspensura s'appuyait sur les murs, sans reposer sur des piliers; la chambre chaude était alors complètement vide. La maison des Vestales, au Forum, en offre un exemple'. Les piliers étaient aussi remplacés par des blocs de maçonnerie sur lesquels reposait la suspensura et entre lesquels le constructeur avait ménagé des canaux dans lesquels la chaleur circulait jusqu'aux tuyaux verticaux par oit elle devait monter dans les murs. Les fouilles de Silchester (Angleterre), en ont fourni un très
curieux spécimen que nous reproduisons (fig. 3947)5. Toute la chambre de chaleur est occupée par des blocs de maçonnerie percés de trous pour permettre à la chaleur de les pénétrer et de les échauffer. Le canal, qui communique avec le fourneau, aboutit à un pilier carré, situé au centre de la chambre, d'où rayonnent, entre les blocs de maçonnerie, sept canaux se dirigeant vers le mur ; quelques trous ménagés dans le mur, en face des tuyaux
en terre qui y sont incrustés, permettent à l'air chaud d'y entrer pour monter dans la pièce supérieure. Un autre hypocauste, découvert également à Silchester, offre, dans deux chambres de chaleur qui se suivent, un curieux mélange des piliers et des blocs de maçonneries.
Les hypocaustes étaient ordinairement situés dans le sous-sol et, à première vue, il semble difficile qu'il en soit autrement. On en connaît cependant un petit nombre au premier étage, entre autres celui de la maison des Vestales, au Forum romain (fig. 3946) 7.
H. USAGE ET FONCTIONNEMENT. Les hypocaustes, avons
nous dit, servaient à échauffer les appartements non moins que les salles de bain. Pline le Jeune avait, dans sa villa de Laurente 8 et dans sa villa d'Ostie 9 des hypocaustes qui étaient des calorifères; Sénèque parle d'une salle à manger chauffée sous le sol et dans l'épaisseur des murs 10; saint Épiphane d'une grande salle de réunion chauffée par un hypocauste 11. On a trouvé dans les pays du Nord de nombreuses villas chauffées par des hypocaustes, entre autres en Gaule 12, en Grande-Bretagne 13, sur les bords du Rhin 14, etc.
Il ne faut donc pas, comme on l'a fait trop souvent, dès qu'on voit dans des fouilles les traces d'un hypocauste, conclure à la présence d'anciens thermes15. La distinction, d'ailleurs,est souvent difficile à faire quand il ne reste que le sous-sol de la construction, Les hypocaustes des villas ne différaient guère de ceux des bains ; ces derniers étaient en général plus considérables et leurs tuyaux de chaleur plus nombreux ; mais ceci n'est pas toujours une indication suffisante, car les petits bains privés n'exigeaient pas toujours des appareils propres à répandre une grande chaleur.
Souvent un seul fourneau envoyait l'air chaud à plusieurs chambres de chaleur communiquant entre elles". Le passage entre ces chambres consistait en une ou plusieurs ouvertures resserrées, produisant par là même un étranglement grâce auquel la pression et la densité du gaz, et, par suite, la quantité de chaleur qu'ils contenaient, étaient plus grandes dans la première pièce que dans la suivante 17 ; aussi la pièce la plus proche du fourneau était, dans les bains, le calidarium, ensuite venait le tepidarium sous lequel circulaient une vapeur moins dense et un air plus éloigné du générateur et déjà réfroidi. Quelquefois, et il en est ainsi dans les thermes de Marienfels dont nous donnons le plan(fig. 3937)i8, chaque chambre de chaleur est munie de son praefurnium, ce qui n'empêche pas trois d'entre elles de communiquer.
Reste à examiner une question qu'il est difficile de résoudre d'une manière complète et satisfaisante. Dans quelques hypocaustes on a trouvé des tuyaux de dégagement pour la fumée : on a constaté à l'hypocauste de La Carrière-du-Bois (Oise), tout au fond de la dernière chambre de chaleur, deux tuyaux horizontaux aboutissant à des tuyaux verticaux faisant office de cheminée"; à l'hypocauste d'Uriage (Isère), on a fait une observation analogue 20; de même dans la maison des Vestales au
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Forum' ; le général Morin, qui écrivait en 1871, croyait que tous les hypocaustes avaient de ces tuyaux et qu'on ne manquerait pas d'en rencontrer dans tous ceux qu'on examinerait avec soin 2; les fouilles ne semblent pas lui avoir toujours donné raison. Dans beaucoup d'hypocaustes on n'a pas trouvé trace de ces tuyaux. Il faut donc supposer que, là où il y en avait, les tuyaux de chaleur ménagés dans l'épaisseur des murs servaient aussi de cheminée pour le dégagement de la fumée 3, et qu'ils devaient, dans la partie supérieure des édifices, s'incliner et se réunir par groupes sous une même tête de cheminée°. Mais cela ne suffit pas à tout expliquer. Comment, par les bouches de chaleur, les pièces chauffées n'étaientelles pas envahies par la fumée et par les exhalaisons dangereuses de l'acide carbonique? On peut supposer qu'on ouvrait les bouches de chaleur seulement quand le bois était réduit à l'état de braise inoffensive, comme celle qu'on entretenait, qu'on entretient encore en Italie, dans les braseros; l'air frais et nouveau, entrant par le fourneau, pénétrait dans l'hypocauste qui, fortement chauffé, faisait appel ot de là se répandait dans les tuyaux et se distribuait par les bouches de chaleur dont on a, en plusieurs endroits, reconnu l'existence
Mais il existe des hypocaustes où on n'a pas trouvé d'autre conduit que quelques tuyaux allant directement de l'hypocauste dans l'intérieur de la pièce qui devait être chauffées. Ces tuyaux, faisant office de bouches de chaleur, devaient être fermés pendant la première période de la combustion. Mais alors, comment s'opérait le tirage7? Peut être, laissant les tuyaux ouverts, ne mettait-on dans le fourneau de l'hypocauste que de la braise incandescente préparée à l'air libre; peut-être aussi, après avoir parcouru les salles encombrées de piliers, l'air chaud pénétrait-il dans les tuyaux, purifié et dégagé de la fumée déposée en suie contre les obstacles qu'offraient les angles des piliers'? Et, de fait, dans l'hypocauste de Marienfels, on a trouvé une grande quantité de suie 9. Toutefois les constatations analogues sont rares.
Dans ce même hypocauste (fig. 3937), il existe en e un conduit en plomb fermé par une soupape ou un couvercle. M. V. Cohausen croit qu'il servait à verser de
l'eau sur le sol échauffé de la salle 6, pour produire de la vapeur d'eau 10.
On avait divers moyens pour régler la chaleur dans les pièces chauffées par les hypocaustes: introduire l'air extérieur" ; fermer les bouches de chaleur, puisqu'elles étaient munies d'opercules 12 ; empêcher l'air de pénétrer dans la chambre de chaleur : dans l'hypocauste de Marienfels la communication entre les chambres 5 et G pouvait être interrompue à l'aide d'une ardoise qui fermait le canal (fig. 3937, d) S3, Pline dit que, suivant les besoins, l'hypocauste de sa villa calorem efundit aut retinet14, Enfin, quand tout était bien échauffé, on pouvait laisser tomber le feu du fourneau: Stace parle de l'heure où la flamme languit et où l'hypocauste n'envoie plus qu'une chaleur adoucie 13.
Il semble que le principal combustible pour chauffer les hypocaustes ait été le charbon de bois15: on usait aussi du bois!/, peut-être seulement d'une façon exceptionnelle", et, paraît-il, parfois aussi du charbon de terre L3. Dans la chambre du fourneau de l'hypocauste des petits thermes à Pompéi, on a trouvé un dépôt de poix qui devait servir à allumer le feu".
On voit, par la fin de cet article que, si nous connaissons les détails de la construction d'un hypocauste, la partie la plus intéressante, la manière dont il fonctionnait, est encore à étudier. Demy TueDENAT.
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