Διπλωματική εργασία: Συστηματική
προσέγγιση του ζητήματος της υδροκίνητης αρχιτεκτονικής κληρονομιάς – Το
παράδειγμα του υδρόμυλου της Έλλης στη Μακρακώμη Φθιώτιδας
Φοιτήτρια: Τριανταφυλλιά Πινέλη
Επιβλέποντες: Δημήτριος Ησαΐας, Γεώργιος Γιαννίτσαρης, Κωνσταντίνα Βαλεντίνη Καρβουντζή
Σύμβουλοι: Γεώργιος Πανταζής, Ελευθερία Τσακανίκα
Σχολή: ΕΜΠ, 2021
Η ανάγκη του ανθρώπου για την άλεση των καρπών και η επινόηση τεχνικών
για την κάλυψή της έχουν τις ρίζες τους στους προϊστορικούς χρόνους. Η ανάπτυξη
της υδραυλικής μηχανικής συνέβαλε στην εξέλιξη των τεχνικών άλεσης, με την
εκμετάλλευση της κινητικής και της δυναμικής ενέργειας του ρέοντος ή του
πίπτοντος ύδατος. Έτσι, η τεχνολογική πρόοδος οδήγησε κατά τους ελληνιστικούς
χρόνους στην κατασκευή των πρώτων υδρόμυλων στην ελληνική αποικία του Βυζαντίου
και στην Αίγυπτο των Πτολεμαίων. Από εκεί η τεχνολογία κατασκευής τους
διαδόθηκε σταδιακά σε όλο τον πλανήτη. Οι νερόμυλοι παρέμειναν σημαντικές
πλουτοπαραγωγικές μονάδες ως το τέλος της προβιομηχανικής εποχής, οπότε και
άρχισαν να εγκαταλείπονται. Σήμερα γίνονται προσπάθειες καταγραφής,
αποκατάστασης και συντήρησής τους σε ολόκληρο τον κόσμο.
Τα βασικά μέρη ενός
νερόμυλου είναι το υδραυλικό, το κινητικό, το αλεστικό και ασφαλώς το κτήριό
του. Το χαρακτηριστικότερο στοιχείο του υδραυλικού μέρους είναι το βαένι, του
κινητικού μέρους είναι η φτερωτή και του αλεστικού οι μυλόπετρες. Υπάρχει μια
τεράστια ποικιλία ονομασιών των διαφόρων μερών κι εξαρτημάτων ενός μύλου ανά
την Ελλάδα.
Τα πιο πολλά κτήρια
παραδοσιακών ελληνικών μύλων παρουσιάζουν κοινά χαρακτηριστικά μεταξύ τους. Από
πλευράς τυπολογίας είναι απλούστατα, συνήθως ισόγεια, με κάτοψη διαιρεμένη σε
δύο μέρη: Στο εργαστήριο του μυλωνά και στο χώρο ανάπαυσης και διαβίωσής του.
Από κατασκευαστικής
πλευράς, τα υδρομυλικά κτήρια φτιάχνονταν σε όλη τη χώρα από τοπικούς
ημιλαξευτούς λίθους. Πλήρως λαξευτοί λίθοι υπήρχαν στις ακμές τους. Οι στέγες
τους ήταν μονόριχτες, δίριχτες ή τετράριχτες, με εμφανή ξύλινο φέροντα
οργανισμό εσωτερικά. Τα ανοίγματά τους προστατεύονταν με ξύλινα φύλλα ή
μεταλλικά πλέγματα. Οι φτερωτές ήταν στη συντριπτική πλειοψηφία των μύλων
οριζόντιες και τοποθετημένες στο υπόγειο, κάτω από το εργαστήριο.
Σχέδιο Αποτύπωσης 2: Κάτοψη ισογείου (αριστερά), Σχέδιο Αποτύπωσης 3: Κάτοψη πρώτου ορόφου (δεξιά)
Από μορφολογικής απόψεως
τα περισσότερα κτήρια υδρόμυλων ήταν λιτά, συνήθως με μόνο 3 ως 4 ανοίγματα:
Της πόρτας, του παραθύρου του εργαστηρίου, του ζουρειού και του δωματίου
ανάπαυσης του μυλωνά. Στις λίθινες τοιχοποιίες τους υπήρχαν συνήθως οι φωλέες
τρυποξύλων, δηλαδή τα κενά που απέμεναν σε αυτές μετά από την αφαίρεση των
σκαλωσιών των τεχνιτών. Βέβαια σε διάφορα μέρη της χώρας συναντώνται και
παραδείγματα κτηρίων με πιο σύνθετες ή περίτεχνες όψεις, διαθέτοντα εξωτερικές
κατακόρυφες φτερωτές, όμορφα κτιστά αυλάκια στηριγμένα σε λίθινες κατασκευές με
καμάρες, πολλαπλά ανοίγματα ζουρειων, λότζιες και άλλα στοιχεία.
Ο υδρόμυλος που
επιλέχθηκε για αποτύπωση, μελέτη, αποκατάσταση και πρόταση επανάχρησης, στα πλαίσια
της παρούσας εργασίας, βρίσκεται στη Φθιώτιδα, τόπο συνδεδεμένο με πανάρχαιους
μύθους, έχοντα πλούσια ιστορία και όμορφο φυσικό περιβάλλον. Ο νομός
διασχίζεται από την δύση ως την ανατολή από το «Διογέννητο» ποταμό Σπερχειό.
Για αμέτρητους χρόνους το γάργαρο νερό του κινητοποιούσε εκατοντάδες μύλους που
είχαν κτιστεί εκατέρωθέν του. Ένας από αυτούς ήταν και ο νερόμυλος της Έλλης
στη Μακρακώμη, κτισμένος το 1858.
Σχέδιο Αποτύπωσης 20: ΤΟΜΗ Ν-Ν' (πάνω), Σχέδιο Αποτύπωσης 21: ΤΟΜΗ Ξ-Ξ' (κάτω)
Για την αποτύπωση του
νερόμυλου της Έλλης πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις με σύγχρονα ηλεκτρονικά
γεωδαιτικά όργανα και συγκεκριμένα με ολοκληρωμένο γεωδαιτικό σταθμό και
συσκευή δορυφορικού εντοπισμού. Έτσι, μετά από μια χρονοβόρα διαδικασία,
δημιουργήθηκαν 22 σχέδια κατόψεων, όψεων και τομών, υψηλού επιπέδου ακριβείας,
που αποδίδουν 100% τη γεωμετρία του. Εν συνεχεία φτιάχτηκε κι ένα μοντέλο τριών
διαστάσεων του κτηρίου σε περιβάλλον AutoCAD. Επιπρόσθετα, με τις φωτογραφίες και τα
βίντεο που ελήφθησαν στο πεδίο, δημιουργήθηκε ένα νέο βίντεο, που παρουσιάζει
το μύλο στη σημερινή, ερειπιώδη κατάστασή του. Τέλος, κατασκευάστηκε ένα
πρόπλασμα του ερειπίου και του οικοπέδου του σε κλίμακα 1:100. Έτσι ο νερόμυλος
αποτυπώθηκε πλήρως.
Σειρά είχε μετά η
ταυτοποίηση των υλικών του ιστορικού κτηρίου. Αυτή έγινε με τη μέθοδο της
περιθλασιμετρίας ακτίνων Χ στο εργαστήριο Ορυκτολογίας, Πετρογραφίας και
Κοιτασματογραφίας του Ε.Μ.Π.. Η ανάλυση έδειξε ότι το κτήριο είχε κατασκευαστεί
από γκριζοκίτρινο και σκούρο γκρι ψαμμίτη, καθώς και από ασβεστιτικό
κονίαμα.
Τη συλλογή πληροφοριών
και τη δημιουργία σχεδίων αποτύπωσης ακολούθησαν η συστηματική μελέτη
τους, η επεξεργασία τους και η εξαγωγή
και καταγραφή συμπερασμάτων. Αυτά αφορούν στην τυπολογία, τη μορφολογία και τον
τρόπο κατασκευής του μύλου, καθώς και στους παράγοντες βλαβών και φθορών του. Η
καταγραφή των αποτελεσμάτων της ανάλυσης οργανώθηκε με ένα συνδυασμό
τρισδιάστατων μοντέλων του μύλου και πινάκων με εικόνες. Κωδικοί που
τοποθετήθηκαν σε διάφορα σημεία των μοντέλων υποδεικνύουν τις σχετικές εικόνες
των πινάκων που πρέπει να κοιτάξει κανείς, έτσι ώστε να συνειδητοποιήσει σε
ποια ακριβώς θέση της κατασκευής υφίσταται η μορφή ή το είδος βλάβης που
παρουσιάζει η κάθε φωτογραφία.
Με υπερβολική συντομία
μπορεί κανείς να πει ότι ο Υδρόμυλος της Έλλης είναι ένα από τα αξιολογότερα,
μεγαλύτερα, συνθετότατα και ομορφότερα κτήρια τους είδους του στη Φθιώτιδα, που
όμως παρουσιάζει αρκετές βλάβες και φθορές. Πραγματικά θα άξιζε η αποκατάσταση
και συντήρηση αυτού του αξιόλογου παραδοσιακού κτηρίου.
Σε αυτό το σημείο οφείλει
να γίνει μία παρένθεση και να αναφερθεί πως εκτός από τον υδρόμυλο, μελετήθηκε
και ο οικισμός που αυτός εξυπηρετεί, δηλαδή η κωμόπολη της Μακρακώμης. Έτσι,
μετά από λεπτομερή επιτόπια παρατήρηση, κατασκευάστηκαν σχετικοί χάρτες χρήσεων
γης. Ο στόχος της δημιουργίας τους ήταν να πραγματοποιηθεί, μετά από τη μελέτη
τους, έστω και συνοπτικά, κάποια ελάχιστη πρόταση πολεοδομικής παρέμβασης, που
θα μπορούσε να δημιουργήσει έναν άξονα ανάπτυξης του οικισμού, ο οποίος θα
διέρχεται και από το μύλο.
Περνώντας στο ζήτημα της
πρότασης αναβίωσης του μύλου, πρέπει να αναφερθεί ότι η λήψη αποφάσεων για την
αποκατάσταση, συντήρηση και επανάχρηση ενός ιστορικού κτηρίου είναι μία δύσκολη
υπόθεση που απαιτεί κριτική σκέψη. Για τις επεμβάσεις που προτείνονται για το νερόμυλου
της Έλλης ελήφθησαν καταρχάς υπ’ όψιν οι διάφορες θεωρίες και τεχνικές που
προτάθηκαν από τους μεγάλους αναστηλωτές του παρελθόντος. Ανάμεσα σε αυτές
επιλέχθηκε, μετά από σκέψη, να ακολουθηθεί ο δρόμος της κριτικής αναστήλωσης,
λαμβάνοντας παράλληλα υπ΄ όψιν τις αρχές της ιστορικής αναστήλωσης και της
αναστηλωτικής ανακαίνισης. Αποφασίστηκε, λοιπόν, να διατηρηθεί ο υπάρχων φέρων
οργανισμός και παράλληλα να γίνουν οι κατάλληλες επεμβάσεις σε αυτόν, που θα
τον καταστήσουν χρηστικό και θα τον επαναφέρουν στην καλλιτεχνική του οντότητα.
Ταυτόχρονα πραγματοποιήθηκε μια διεξοδική έρευνα της ιστορίας του κτηρίου, που
οδήγησε στην επιλογή να επανέλθουν στην αρχική, παραδοσιακή και σαφώς
αποδεδειγμένη τους μορφή ο νοτιοανατολικός και ο βορειοανατολικός όγκος του
συγκροτήματος. Τέλος, αποφασίστηκε να εφαρμοστεί σε ένα μικρό βαθμό κι ένας
σύγχρονος τρόπος έκφρασης, με την προσθήκη ελαφρών κατασκευών, όπως διαδρόμων
επικοινωνίας, ραμπών, παρατηρητηρίου και χώρων υγιεινής, που θα «δένουν» το
σύνολο και θα το καθιστούν λειτουργικό δημιουργώντας μία λογική και κλειστή
πορεία του επισκέπτη του μέσα στους χώρους του. Όσον αφορά στα δομικά υλικά της
νέας σύνθεσης, εκτός από τα παραδοσιακά που είναι ο ψαμμίτης, το ξύλο, τα
κεραμικά και το ασβεστιτικό κονίαμα, προστίθενται, πλέον, ο χάλυβας και το
οπλισμένο σκυρόδεμα. Τέλος, η νέα χρήση που προτείνεται για το κτήριο είναι να
γίνει μουσείο του εαυτού του.
Η αρχιτεκτονική πρόταση
της αποκατάστασης του παλιού υδρόμυλου παρουσιάζεται μέσα από ένα σύνολο 23
σχεδίων δύο διαστάσεων κι ενός μοντέλου τριών διαστάσεων, που πραγματοποιήθηκαν
σε περιβάλλον AutoCAD. Τα σχέδια δύο διαστάσεων επεξεργάστηκαν και πάλι χρωματικά με τη
βοήθεια του λογισμικού Photoshop. Τέλος, το αποκατεστημένο κτήριο κατασκευάστηκε σε μορφή δύο προπλασμάτων.
Το πρώτο είναι σε κλίμακα 1:100 και παρουσιάζει ολόκληρη τη νέα σύνθεση, μέσα
στο έντονου αναγλύφου οικόπεδό της. Το δεύτερο είναι σε κλίμακα 1:50 και
πρόκειται για μία τομή καθ΄ όλο το μήκος του μακρού, ανατολικού σκέλους του
κατά προσέγγιση ταύ (Τ) της κάτοψης του συγκροτήματος. Δείχνει περίπου αυτά που
παρουσιάζει και το σχέδιο αποκατάστασης δύο διαστάσεων με τίτλο «Τομή
Ν-Ν’». Σε αυτό το πρόπλασμα καθίστανται
εμφανείς στον παρατηρητή ποικίλες οικοδομικές λεπτομέρειες, όπως ο φέρων
οργανισμός της στέγης, η κεράμωση, τα πατώματα, οι ελαφρές κατασκευές, οι
θεμελιώσεις των μεταλλικών υποστυλωμάτων, ακόμη και ο κινητικός και ο αλεστικός
μηχανισμός του μύλου.
Εκτός από τις
αρχιτεκτονικές επεμβάσεις στο ίδιο το κτήριο, γίνεται και μία ενδεικτική
σύντομη πρόταση παρεμβάσεων στον αστικό ιστό της Μακρακώμης, με κεντρική ιδέα
της μια ασφαλή και άνετη πορεία περιπάτου από το κέντρο της Μακρακώμης προς το
μύλο.
Σχέδιο Αποκατάστασης 29: Αξονομετρική αναπαράσταση του συγκροτήματος με θέα προς τη Νότια Όψη του
Σχέδιο Αποκατάστασης 34: Αξονομετρική αναπαράσταση του συγκροτήματος με εμφανείς τους φέροντες οργανισμούς στεγών
Σχέδιο Αποκατάστασης 36: Οι πρόσθετες μεταλλικές κατασκευές στο συγκρότημα
Μακέτα πρότασης αποκατάστασης 1:100
Μακέτα πρότασης σε τομή
Τέλος, μετά από την
παρουσίαση των αρχιτεκτονικών σχεδίων αποκατάστασης, προτείνονται κάποιες
μέθοδοι και τεχνικές για την επίτευξη της αποκατάστασης του λίθινου φέροντος
οργανισμού της κατασκευής και για τη συντήρηση των υλικών της. Στις πρώτες
ανήκουν η καθαίρεση και ανακατασκευή κάποιων τοίχων που βρίσκονται σε
εξαιρετικά άσχημη δομοστατική κατάσταση, η επούλωση ελαφρών και εκτεταμένων
ρηγματώσεων, το αρμολόγημα, η τοποθέτηση οριζοντίων διαφραγμάτων ή, πιο
συγκεκριμένα, πατωμάτων με διπλό πέτσωμα ή ενισχυμένων με διαγώνιους τένοντες,
η περιμετρική ενίσχυση των θεμελιώσεων, ο συνδυαστικός τρόπος ενίσχυσης με
διάζωμα οπλισμένου σκυροδέματος στο ύψος της στέγης και κατακόρυφους συνδέσμους
προέντασης, οι ριζοοπλισμοί, οι ενέσεις και οι εμποτισμοί. Στις τεχνικές
συντήρησης υπάγονται ο καθαρισμός των λίθινων επιφανειών με μηχανικά μέσα και
με βιοκτόνα χημικά, η στερέωση των κόκκων των αποσαθρωμένων λιθοσωμάτων με
αλκοξυσιλάνια και η προστασία των τοιχοποιιών από την υγρασία με την εφαρμογή
σε αυτές «έξυπνων» επιχρισμάτων.
_________________________________________________________________________________________________________________
Diploma thesis: Systematic approach to the issue of hydro-powered architectural
heritage - The example of Elli’s watermill in Makrakomi, Phthiotida
Student: Triantafyllia Pineli
Supervisors: Dimitrios Issaias, Georgios Giannitsaris, Konstantina Valentini Karvountzi
Advisors: Georgios Pantazis, Eleftheria Tsakanika
University: National Technical University of Athens, 2021
Man’s need to grind cereal grains and the invention of techniques to
achieve this have their roots in prehistoric times. The development of
hydraulic engineering contributed to the development of milling techniques, by
exploiting the kinetic and dynamic energy of flowing or falling water. Thus
technological progress led, in the Hellenestic period, to the construction
of the first watermills in the Greek colony of Byzantium and
in Ptolemy’s Egypt. Successively, their manufacturing technology
gradually spread throughout the planet. Watermills remained important
wealth-producing units until the end of the pre-industrial era, when they began
to be abandoned. Today, efforts are being made around the world to record,
restore and maintain them.
The basic parts of a
watermill are the hydraulic, the kinetic and the grinding systems and of
course the building. The most characteristic element of the hydraulic
part is the cask, of the kinetic part the water wheel and of the
grinding part the millstones. There is a huge variety of names of the
various parts and components of mills throughout Greece.
Most buildings of traditional
Greek mills have common features. In terms of typology, they are very simple,
usually ground floor, with a floor plan divided into two
parts: The miller's workshop and his resting and living
area.
From a construction point of
view, the watermills throughout the country were made of local
semi-carved stones. Fully carved stones were used on their edges. Their roofs
were single-pitched, double-pitched or quadrangular, with an obvious wooden
bearing body inside. Their openings were protected with
wooden planks or metal grids. In the vast majority of mills the
water-wheels were horizontal and placed in the basement, below the workshop.
Morphologically, most
watermill buildings were simple, usually with only three to four openings: The
entrance door, the workshop window, the basement exit of the water
and the miller’s rooms for resting. In the stone masonry there
were usually nest holes, which were the gaps that remained in them after the
removal of the builder’s scaffolding. Of course, in various parts of
the country there are examples of buildings with more complex or intricate
facades, with external vertical water-wheels, beautifully built ditches
supported by stone structures with arches, multiple openings for the water’s
exit, loggias and other elements.
In the context of this work, the
watermill selected for an architectural survey, a study and a restoration and
reuse proposal, is located in Phthiotida, a place associated with ancient
myths, with a rich history and beautiful natural environment. The prefecture is
crossed from the west to the east by the river Sperchios that was
"Born of Zeus". For countless centuries its gurgling water
mobilized hundreds of mills that had been built on either side of it. One of
them was Elli’s watermill in Makrakomi, built in 1856.
In order to survey Elli’s
watermill, measurements were carried out with modern electronic geodetic
instruments and specifically with a total geodetic station and a satellite
tracking device. Thus, after a time-consuming process, twenty-two designs of
floor plans, facades and sections were created, with a high level of precision,
which show 100% of its geometry. Then a three-dimensional model of
the building was made in AutoCAD. In addition, with the use of photos and
videos taken in the field, a new video was created, which presents the mill in
its current, ruined condition. Finally, a model of the ruined mill
and its land was constructed on a scale of 1:100. Thus the watermill was
completely surveyed.
The next step of this study was the identification of the materials of the
historic building. This was done with the method of X-ray diffractimetry in the
laboratory of Mineralogy, Petrography and Sedimentography of the National
Technical University of Athens. The analysis showed that the building was made
of gray-yellow and dark gray sandstone, as well as calcareous mortar.
The collection of information
and the creation of survey plans were followed by their systematic study, their
elaboration and the extraction and recording of conclusions. These relate to
the typology, morphology and construction of the mill, as well as to the
factors of its damage and wear. The recording of the results of the analysis
was organized with a combination of three-dimensional models of the mill and
tables with pictures. Codes placed at various points on the models indicate the
relevant images of the tables that one should look at, so as to
realize the exact location in the
construction of form or type of damage shown in each photo.
Very
briefly one can say that Elli’s watermill is one of the most
remarkable, largest, most complex and most beautiful buildings of its kind in
Phthiotida but that it presents several damaged parts. It would
really be worth restoring and conserving this remarkable
traditional building.
At this point a parenthesis
should be made and it should be mentioned that in addition to the watermill,
the settlement that it used to serve was also studied, which is the town of
Makrakomi. Thus, after detailed on-site observation, relevant land use maps
were constructed. The purpose of their creation was to execute, after
their study, even briefly, an outline proposal of urban intervention,
which could create an axis of development of the town, and which will
pass through the mill’s land.
Turning to the issue of the
mill’s proposed restoration, it should be noted that making decisions to
restore, conserve and reuse a historic building is a difficult issue that
requires critical thinking. For the interventions proposed for Elli’s
watermill, the various theories and techniques supported by the great restorers
of the past were first considered. Amongst these, the choice was made,
after much consideration, to follow the path of critical restoration,
while considering the principles of historical restoration and restorative
renovation. It was decided, therefore, to maintain the existing bearing structure
and at the same time to make the appropriate interventions to it,
which will render it usable and will also restore
it as an artistic entity. At the same time, a thorough research of
the history of the building was carried out, which led to the choice to return
the southeastern and northeastern volumes of the complex to their original,
traditional and clearly proven forms. Finally, it was decided to apply a modern
way of expression to it, to a small extent, with the addition of light
constructions such as communication corridors, ramps, an observatory and
toilets, which will "tie" the whole and make it functional, creating
a logical and closed route for the visitor within. As for the
building materials of the new composition, in addition to the traditional ones,
which are sandstone, wood, ceramics and calcareous mortar, now steel and
reinforced concrete are added. Finally, the new use proposed for the building
is to become a museum of itself.
The architectural proposal
for the restoration of the old watermill is presented through a set of
twenty-three two-dimensional drawings and a three-dimensional model, made in
AutoCAD. The two-dimensional drawings were edited with the help of Photoshop
software. Finally, the restored building was constructed in the form of two
models. The first is at a scale of 1:100 and presents the whole new
composition, in its topographical setting. The second is at a scale of
1:50 and is a section along the entire length of the long, eastern part of the
approximate T shaped floor plan of the complex. The latter shows
approximately the contents of the two-dimensional restoration plan
entitled "N-N Section". In this model, various characteristic details
become apparent to the observer, such as the supporting structure of the roof,
the tiling, the floors, the lightweight constructions, the
foundations of the metal columns, and even the kinetic and grinding mechanism
of the mill.
In addition to the architectural interventions in the building itself, there is
an indicative short proposal of interventions in the urban plan of Makrakomi,
with the central idea of a safe and comfortable walk from the center of
Makrakomi to the mill.
Finally, after the
presentation of the architectural restoration plans, some methods and
techniques are proposed to achieve the restoration of the stone bearing
structure of the mill and the maintenance of its materials. The first ones
include the demolition and reconstruction of some walls that are in an
extremely poor structural condition,
the repair of mild and extensive cracks,
grouting, the installation of horizontal partitions or - more specifically -
floors with double wooden surfaces or reinforced with diagonal ties,
the reinforcement of the foundations, the combined
reinforcement of the walls with reinforced concrete formwork at the
height of the roof and vertical prestressing ties, stitching, injections
and impregnations. Material conservation techniques include cleaning
the stone surfaces with mechanical means and biocidal chemicals, fixing the
grains of the decomposed lithosomes with alkoxysilanes and protecting the
masonry from moisture by applying "smart" coatings to them.
