تاريخ البناء

كان البشر خلال العصر الحجري القديم صيادين وجامعين للثمار. أدى نمط حياتهم البدوي إلى بناء مبانٍ مؤقتة وقصيرة الأمد، مما أدى إلى ندرة الأدلة الباقية على وجود مبانٍ. ومع ذلك، يُعتقد أن أقدم دليل على وجود مبانٍ في العالم هو الدائرة الحجرية التي يعود تاريخها إلى 1.8 مليون سنة والتي عُثر عليها في وادي أولدوفاي، والتي تمثل بقايا مصد للرياح . ^{[ 3 ]}

مع حلول العصر الحجري الوسيط ، بدأ الإنسان بتطوير الزراعة. ^{[ 4 ]} بنى الصيادون وجامعو الثمار ملاجئ مؤقتة للصيادين الذين كانوا ينصبون الكمائن لفرائسهم. حاليًا، يعود أول دليل على وجود ملاجئ من صنع الإنسان إلى عام 400,000 قبل الميلاد في تيرا أماتا، فرنسا، والتي كانت بمثابة مساكن للصيادين. ^{[ 5 ]}

العصر الحجري الحديث

By the Neolithic era, also known as the New Stone Age, humans developed agriculture and started to cultivate plants and domesticate animals. This change from the nomadic lifestyle meant that humans started building walls and forming cities.^[6] In addition to living in caves and using rock shelters, the first buildings were simple tents, like the Inuit's tupiq, and huts. Huts were built as protection from the elements like pit-houses, and as fortifications for safety like crannog.

Their shelters were built self-sufficiently by their inhabitants rather than by specialist builders, using locally available materials and traditional designs and methods. Because of this, what little can be said about very early construction is mostly conjecture and based on vernacular architecture or what is known about the way nomadic hunter-gatherers and herdsmen in remote areas build shelters today. For example, the first bridges made by humans were probably simple wooden logs placed across a stream and later on evolved into timber trackways.

Building materials and tools

Pre-historic humans made tools out of bone, ivory, antler, hide, stone, wood, grass, metals (gold, copper and silver) and animal fibers. Various tools for cutting (hand axe, chopper, adze and celt), scrape or chop (flake tool), and tools to pound, pierce, roll, pull and lever were made and used. As building materials, they used bones such as mammoth ribs, hide, stone, metal, bark, bamboo, and animal dung.

Pre-historic humans also used bricks and lime plaster as building materials.^[7] For example, mud bricks and clay mortar dated to 9000 BC were found in Jericho. These mudbricks were formed with the hands rather than wooden moulds and herringbone pattern were made by the brick-maker's thumbs.^[8]

تقنيات البناء

فرض غياب الأدوات المعدنية قيودًا على المواد التي يمكن تشكيلها، لكن مع ذلك، كان من الممكن بناء هياكل حجرية متقنة الصنع ببراعة باستخدام تقنيات البناء الجاف بالحجارة، مثل تلك الموجودة في سكارابراي في اسكتلندا، وهي أكثر قرى العصر الحجري الحديث اكتمالًا في أوروبا. ومن الأمثلة الأخرى على المستوطنات التي بُنيت في العصر الحجري الحديث موقع غوبكلي تبه ، الذي شُيّد بأعمدة من الحجر الجيري على شكل حرف T، نُحتت باستخدام رؤوس سهام من الصوان وأساليب أخرى في نحت الصخور . ^{[ 9 ]} ويُظهر السقف المُقوّس لنيوجرانج (حوالي 3200 قبل الميلاد) أن الأقواس المُقوّسة كانت تُستخدم منذ العصر الحجري الحديث. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

كان البيت الطويل من العصر الحجري الحديث أحد أكبر المباني في هذه الفترة . وهو عبارة عن مسكن خشبي طويل وضيق بناه أوائل المزارعين في أوروبا في وقت مبكر يعود إلى ما بين 5000 و6000 قبل الميلاد على الأقل. ومثل جميع المباني الخشبية ذات الهياكل الخشبية ( المنازل المبنية على ركائز ) في الحضارات القديمة، لم يتم الكشف في الحفريات الأثرية إلا عن الأجزاء السفلية من الجدران وحفر الأعمدة ؛ مما يجعل إعادة بناء الأجزاء العلوية من هذه المباني أمراً قائماً على التخمين إلى حد كبير.

يُعدّ ستونهنج، ذلك الصرح الضخم الشهير، أبرز بناء من العصر الحجري الحديث في أوروبا الغربية، ويُعتبره بعض علماء الآثار مثالًا على أساليب البناء الخشبي، كما في حالة " وودهنج" ، التي تُرجمت إلى حجر ^{[ 12 ]} ، وهي عملية تُعرف بالتحجر . وتتكون بقايا هذا البناء، التي أصبحت الآن أطلالًا، من أعمدة وعتبات، وتضم عتبات ضخمة من الحجر الرملي، وُضعت على دعامات رأسية باستخدام وصلات نقر ولسان ، بينما تم وصل العتبات نفسها من نهاياتها باستخدام وصلات لسان وأخدود . ^{[ 13 ]} كما توجد أدلة على استخدام الأحجار الجاهزة؛ إذ تُشير الترتيبات الهندسية المتناظرة للأحجار بوضوح إلى أن بناة ستونهنج كانوا قد أتقنوا أساليب مسح متطورة . ^{[ 14 ]}

استُخدم النحاس قبل عام 5000 قبل الميلاد، وكان من أوائل المعادن التي استخدمها الإنسان في صناعة الأدوات، إلى جانب الذهب والفضة والرصاص. ^{[ 15 ]} تميز النحاس الخام بقابليته للطرق، وصلابته، وقوته، ومقاومته للتآكل، وتعدد استخداماته مقارنةً بالحجر، مما أدى إلى تغيير في تفضيلات مواد صناعة الأدوات. خلال هذه الفترة، طُوّر المنشار واستُخدم كأداة بناء.

في حوالي عام 3100 قبل الميلاد، بدأ الإنسان بتجربة المعادن وتشكيل السبائك مثل البرونز (المصنوع بإضافة القصدير إلى النحاس) والنحاس الأصفر (المصنوع بإضافة الزنك إلى النحاس). ^{[ 15 ]} كان من الممكن صب البرونز في الأشكال المطلوبة، وإذا تضرر، كان من الممكن إعادة صبه، مما زاد من أنواع الأدوات التي تم تطويرها في تلك الفترة. استُخدم النحاس والبرونز في نفس أنواع الأدوات الحجرية، لكن المادة الأقل هشاشة والأكثر متانة كانت أكثر كفاءة في القطع. هذه المزايا دفعت إلى التحول من الأدوات الحجرية إلى الأدوات المعدنية. كما استُخدم كلاهما في "تصليد" حافة القطع للأدوات، كما فعل المصريون القدماء باستخدام رؤوس من النحاس والبرونز للعمل على الأحجار اللينة، بما في ذلك استخراج الكتل وبناء العمارة المنحوتة في الصخور.

خلال العصر النحاسي، اخترع الصينيون القدماء الطوب المحروق في وقت مبكر يعود إلى 4400 قبل الميلاد. في تشنغتوشان، استُخدم الطوب المحروق كأرضيات للمنازل. ^{[ 16 ]} كما استخدم سكان بلاد ما بين النهرين الطين كأنابيب صرف صحي حوالي عام 4000 قبل الميلاد، مع وجود أقدم الأمثلة في معبد بيل في بابل . تحتوي المراحيض في مدينة أوروك على منصات مرتفعة من الطوب المحروق حوالي عام 3200 قبل الميلاد. استُخدم الطوب اللبن المغطى بالطوب المحروق والمثبت في البيتومين في بناء زقورة أور في الأصل . ^{[ 17 ]}

اخترع السومريون العجلة في العصر النحاسي، ولكن لم تُستخدم في النقل إلا حوالي عام 3500 قبل الميلاد. ^{[ 6 ]} كانت الأحمال الثقيلة تُنقل على القوارب أو الزلاجات (نوع بدائي من الزلاجات) أو على بكرات. ^{[ 18 ]} يعود تاريخ أقدم قضيب قياس محفوظ مصنوع من سبيكة نحاسية إلى عام 2650 قبل الميلاد، وقد عُثر عليه في مدينة نيبور السومرية (العراق حاليًا). ^{[ 17 ]}

انتشر أسلوب البناء بالأعمدة والعتبات على يد المصريين حوالي عام 3100 قبل الميلاد لبناء معابد مثل الهرم الأكبر في الجيزة (حوالي 2560 قبل الميلاد). وقد تبنى الإغريق هذه التقنية لاحقًا، كما يتضح في مقبرة أجاممنون (حوالي 1250 قبل الميلاد)، وكذلك الرومان. كما استخدم الميسينيون على نطاق واسع أسلوب البناء الضخم المستخدم في جسر أركاديكو .

بدأ العصر الحديدي حوالي عام 1200 قبل الميلاد وانتهى حوالي عام 500 قبل الميلاد. ربما قام البشر بصهر الحديد بشكل متقطع خلال العصر البرونزي، ولكن كان يُعتقد أنه معدن أقل جودة لأن الأدوات والأسلحة الحديدية لم تكن بنفس صلابة ومتانة نظيراتها البرونزية. ^{[ 19 ]} لم يبرز الحديد إلا بعد ابتكار الفولاذ ، الذي يجمع بين الحديد والكربون. يمكن تقوية الفولاذ وتطبيعه، مما ينتج عنه حافة قطع حادة ومتينة، مما يسمح بصنع أدوات أفضل مثل المطارق والأزاميل والسكاكين والفؤوس.

كانت البيوت الدائرية أكثر أنواع المباني شيوعًا خلال العصر الحديدي في المملكة المتحدة الحالية . وقد بُنيت هذه البيوت من أعمدة حجرية أو خشبية موصولة بألواح من الطين والقش، وتُغطى بسقف مخروطي من القش . ويرجح علماء الآثار أن الجدران كانت مصنوعة من ألواح خشبية، مع استخدام فأس جانبي لإزالة الأخشاب الزائدة. ^{[ 20 ]}

عُثر على أقدم المباني الضخمة التي لا تزال آثارها باقية في بلاد ما بين النهرين القديمة . أما المساكن الأصغر حجماً، فلم يبقَ منها سوى آثار الأساسات، لكن الحضارات اللاحقة شيدت هياكل ضخمة للغاية على شكل قصور ومعابد وزقورات ، وحرصت على بنائها من مواد متينة، مما ضمن بقاء أجزاء كبيرة منها سليمة. ويتجلى الإنجاز التقني الكبير في بناء مدن عظيمة مثل أوروك وأور . وتُعد زقورة أور مثالاً بارزاً على تلك الفترة، رغم أعمال الترميم الكبيرة التي خضعت لها. ومن الأمثلة الرائعة الأخرى زقورة تشوغا زنبيل في إيران الحديثة. وقد أدى ظهور المدن إلى زيادة الطلب على التقنيات الحديثة، مثل شبكات الصرف الصحي للحيوانات والبشر ، والشوارع المعبدة.

وقد أظهرت الأدلة الأثرية وجود أقبية من الطوب المائل ^{[ 21 ]} كما هو الحال في تل الرمة في العراق الآن.

على عكس حضارات بلاد ما بين النهرين القديمة التي شيدت بالطوب، بنى فراعنة مصر هياكل ضخمة من الحجر. وقد ساهم المناخ الجاف في الحفاظ على الكثير من المباني القديمة.

كان الإغريق القدماء ، كالمصريين وسكان بلاد ما بين النهرين، يميلون إلى بناء معظم مبانيهم الشائعة من الطوب اللبن، ولم يتركوا أي أثر تاريخي. ومع ذلك، لا تزال العديد من هذه المباني قائمة، بعضها في حالة جيدة جدًا، على الرغم من أن بعضها الآخر أُعيد بناؤه جزئيًا أو تشييده في العصر الحديث. وتُعد المعابد اليونانية من أبرز هذه المباني . وقد حقق الإغريق العديد من الإنجازات التكنولوجية ، بما في ذلك السباكة ، والسلالم الحلزونية ، والتدفئة المركزية ، والتخطيط العمراني ، وعجلة الماء ، والرافعة ، وغيرها.

توجد أقدم رسومات البناء في معبد أبولو في ديديما . نُقشت على جدار حجري غير مكتمل ملامح الأعمدة والزخارف ، ولم يُستكمل بناء الجدار قط، لذا لم تُمحَ الرسومات: إنها لمحة نادرة عن تاريخ رسومات البناء العملية. ^{[ 2 ]}

لم يبقَ من الهياكل الخشبية (الأسقف، الأرضيات، إلخ)، لذا فإن معرفتنا بكيفية بنائها محدودة. وتُعدّ المسافات بين الدعامات محدودة في الغالب، مما يُشير إلى هياكل بسيطة للغاية من العوارض والأعمدة تمتد فوق الجدران الحجرية. أما بالنسبة للمسافات الأطول، فمن غير المؤكد ما إذا كان الإغريق أم الرومان هم من اخترعوا الجمالون، لكن من المؤكد أن الرومان استخدموا جمالونات خشبية للأسقف . قبل عام 650 قبل الميلاد، بُنيت المعابد اليونانية القديمة الشهيرة من الخشب، ولكن بعد هذا التاريخ بدأ بناؤها من الحجر. ^{[ 22 ]} تُسمى عملية تكرار الهيكل الخشبي في الحجر بالتحجر ^{[ 23 ]} أو النجارة المتحجرة.

اقتصر استخدام الطين المحروق في الغالب على بلاط الأسقف والزخارف المرتبطة به، والتي كانت متقنة للغاية. سمح بلاط الأسقف بانخفاض ميل السقف، وهو ما يميز العمارة اليونانية القديمة. بدأ استخدام الطوب المحروق مع ملاط ​​الجير . سُقفت المباني البارزة ببلاط حجري يحاكي شكل نظيراتها من الطين المحروق . بينما مالت الحضارات اللاحقة إلى بناء مبانيها الحجرية بطبقات رقيقة من الأحجار المصقولة فوق لبّ من الأنقاض، كان اليونانيون يميلون إلى البناء باستخدام كتل كبيرة مقطوعة، موصولة بمشابك معدنية. كانت هذه عملية بطيئة ومكلفة وشاقة، مما حدّ من عدد المباني التي يمكن تشييدها. غالبًا ما كانت المشابك المعدنية تتلف بسبب التآكل.

اعتمدت معظم هياكل المباني على نظام بسيط من العوارض والأعمدة دون قباب أو أقواس، مما فرض قيودًا صارمة على المسافات الممكنة بين الأعمدة. ومع ذلك، بنى الإغريق بعض القباب المتقاطعة والجسور المقوسة ، ومع المصريين، بنوا أول مبنى شاهق، وهو منارة الإسكندرية ، إحدى عجائب الدنيا السبع في العالم القديم .

كانت الرياضيات اليونانية متقدمة تقنيًا، ومن المؤكد أنهم استخدموا وفهموا مبادئ البكرات ، مما مكّنهم من بناء أذرع ورافعات لرفع الأحجار الثقيلة إلى الأجزاء العلوية من المباني. وكانت مهاراتهم في المسح استثنائية، مما مكّنهم من تحديد التصحيحات البصرية الدقيقة للغاية لمبانٍ مثل البارثينون ، على الرغم من أن الطرق المستخدمة لا تزال غامضة. أما الزخارف الأبسط، مثل التخديد على الأعمدة ، فكانت تُترك عادةً حتى بعد وضع قواعد الأعمدة.

لم يطور الإغريق القدماء الملاط القوي الذي أصبح سمة مهمة في البناء الروماني.

على النقيض تمامًا من الحضارات السابقة، تتوفر لدينا معلومات غزيرة عن فن العمارة الرومانية. وقد نجا الكثير منها، بما في ذلك مبانٍ كاملة سليمة مثل البانثيون في روما، وآثار محفوظة جيدًا في بومبي وهيركولانيوم . أول كتاب باقٍ عن العمارة هو كتاب ماركوس فيتروفيوس بوليو ، والذي يتضمن فقرات مطولة عن تقنيات البناء. وقد عززت كتاباته الفرق بين البنّاء الماهر والمهندس المعماري .

تُعدّ الصين مهدًا ثقافيًا لشرق آسيا، حيث تطورت منها العديد من أساليب وأنماط البناء في الشرق الأقصى . ومن أشهر الأمثلة على العمارة الصينية سور الصين العظيم ، الذي شُيّد بين القرنين السابع والثاني قبل الميلاد. بُني السور باستخدام الطين المدكوك والحجارة والخشب، ثم لاحقًا بالطوب والبلاط باستخدام ملاط ​​الجير. وكانت البوابات الخشبية تُغلق الممرات. وقد عُثر في الصين على أقدم الأمثلة الأثرية لوصلات النجارة من نوع النقرة واللسان، والتي يعود تاريخها إلى حوالي 5000 قبل الميلاد.

يُعدّ كتاب "ينغزاو فاشي" أقدم دليل تقني شامل للعمارة الصينية. التزم الصينيون بقواعد الدولة لآلاف السنين، ولذا بُنيت العديد من المباني القديمة الباقية باستخدام الأساليب والمواد التي كانت لا تزال تُستخدم في القرن الحادي عشر. تتكون المعابد الصينية عادةً من هياكل خشبية مبنية على قاعدة من التراب والحجر. يُعدّ معبد نانتشان (ووتاي) أقدم مبنى خشبي ، ويعود تاريخه إلى عام 782 ميلادي. مع ذلك، يُعيد بناة المعابد الصينيون بناء المعابد الخشبية بانتظام، لذا فإن بعض أجزاء هذه المباني القديمة تعود إلى عصور مختلفة. لا تستخدم الهياكل الخشبية الصينية التقليدية الجمالونات، بل تعتمد فقط على الأعمدة والعتبات . ومن العناصر المعمارية المهمة مجموعات دعامات "دوغونغ" . تُعدّ باغودا سونغيو أقدم باغودا مبنية من الطوب، ويعود تاريخها إلى عام 523 ميلادي. بُنيت باستخدام طوب أصفر محروق موضوع بملاط طيني، ولها اثنا عشر جانبًا وخمسة عشر مستوى من الأسقف. يُعدّ جسر أنجي أقدم جسر حجري مقوس مفتوح في العالم، بُني في الفترة ما بين 595 و605 ميلادي. بُني الجسر من الحجر الرملي الموصول بوصلات حديدية متداخلة.

معظم أجزاء سور الصين العظيم (المُرممة) التي نراها اليوم بُنيت بالطوب، وكتل/ألواح حجرية مقطوعة. وعندما لم يتوفر الطوب والكتل الحجرية، استُخدم التراب المدكوك، والأحجار غير المقطوعة، والخشب، وحتى القصب كمواد محلية. استُخدم الخشب في بناء الحصون وكمادة مساعدة. وعندما لم يكن الخشب المحلي كافيًا، كان يُستورد.

كانت معظم المباني في شمال أوروبا تُشيد من الخشب حتى حوالي عام 1000 ميلادي. أما في جنوب أوروبا، فقد ظل الطوب اللبن هو السائد. استمر تصنيع الطوب في إيطاليا طوال الفترة من 600 إلى 1000 ميلادي، بينما اختفت حرفة صناعة الطوب إلى حد كبير في أماكن أخرى، ومعها اختفت طرق حرق القرميد . كانت الأسقف في الغالب من القش. كانت المنازل صغيرة ومتجمعة حول قاعة مشتركة كبيرة . انتشرت تقنيات بناء أكثر تطورًا بفضل الرهبنة. ربما كان الرهبان السيسترسيون مسؤولين عن إعادة إدخال صناعة الطوب إلى المنطقة من هولندا، مرورًا بالدنمارك وشمال ألمانيا وصولًا إلى بولندا، مما أدى إلى ظهور العمارة القوطية القديمة (Backsteingotik ). ظل الطوب المادة الأكثر شيوعًا للفخامة في هذه المناطق طوال تلك الفترة. في أماكن أخرى، كانت المباني تُشيد عادةً من الخشب، أو من الحجر حيثما أمكن ذلك. بُنيت الجدران الحجرية في العصور الوسطى باستخدام كتل مقطوعة على الجدران الخارجية وحشو من الأنقاض، مع ملاط ​​جيري ضعيف . كانت خصائص التصلب الضعيفة لهذا الملاط مشكلة مستمرة، ولا يزال هبوط حشو الأنقاض في الجدران والأعمدة الرومانية والقوطية مصدر قلق كبير.

لم تكن هناك كتبٌ مدرسيةٌ معياريةٌ للبناء في العصور الوسطى. كان الحرفيون المهرة ينقلون معارفهم من خلال التلمذة المهنية ومن الأب إلى الابن. وكانت أسرار المهنة تُحفظ بعنايةٍ فائقة، لأنها كانت مصدر رزق الحرفي. ولم يبقَ من الرسومات إلا ما يعود إلى الفترة اللاحقة. وكان الرق باهظ الثمن بحيث لم يُستخدم على نطاقٍ واسع، ولم يظهر الورق إلا في نهاية تلك الفترة. وكانت النماذج تُستخدم لتصميم المباني، وكان من الممكن بناؤها بأحجامٍ كبيرة. وكانت التفاصيل تُصمم في الغالب بالحجم الطبيعي على أرضياتٍ شفافة، ولا يزال بعضها موجودًا.

كانت المباني الرومانسكية التي شُيّدت بين عامي 600 و1100 ميلادي تُغطى بالكامل بالخشب أو بقباب حجرية أسطوانية مغطاة بأسقف خشبية. أما الطراز القوطي ، بقبابه ودعاماته الطائرة وأقواسه المدببة، فقد تطور في القرن الثاني عشر، وشهدت القرون اللاحقة إنجازات معمارية جريئة ومذهلة في استخدام الحجر. بُنيت القباب الحجرية الرقيقة والمباني الشاهقة وفقًا لقواعد مستمدة من التجربة والخطأ، وكانت الإخفاقات متكررة، لا سيما في المناطق الصعبة كالأبراج المتقاطعة .

تم اختراع آلة دق الركائز حوالي عام 1500 .

كان حجم التحصينات وبناء القلاع في العصور الوسطى مذهلاً، لكن أبرز مباني تلك الفترة كانت الكاتدرائيات القوطية ذات القباب الحجرية الرقيقة والجدران الزجاجية. ومن الأمثلة البارزة عليها: كاتدرائية بوفيه ، وكاتدرائية شارتر ، وكنيسة كينغز كوليدج ، وكاتدرائية نوتردام في باريس .

تمثلت أهم الإنجازات في هذه الفترة في تكنولوجيا التحويل. استُخدمت طواحين المياه في معظم أنحاء أوروبا الغربية لنشر الأخشاب وتحويل الأشجار إلى ألواح. وتزايد استخدام الطوب بشكل مطرد. في إيطاليا، كان صانعو الطوب مُنظمين في نقابات، على الرغم من أن الأفران كانت تقع في الغالب في المناطق الريفية نظرًا لخطر الحريق وسهولة توفر الحطب وطين الطوب . كان صانعو الطوب يتقاضون أجورهم عادةً بحسب عدد الطوب، مما شجعهم على صنع طوب أصغر من اللازم. ونتيجة لذلك، وُضعت تشريعات تنظم الحد الأدنى للأحجام، واحتفظت كل مدينة بمعايير يُقارن بها الطوب. كما استُخدمت كميات متزايدة من المشغولات الحديدية في أعمال النجارة للأسقف، مثل الأشرطة وعناصر الشد. وكان الحديد يُثبت باستخدام مسامير ذات صواميل ملولبة. كان من الممكن صنع المسامير (والصواميل) الملولبة، والتي وُجدت في صناعة الساعات في هذه الفترة، ولكنها كانت تتطلب جهدًا بشريًا كبيرًا، وبالتالي لم تُستخدم في المباني الكبيرة. وكانت الأسقف تُغطى عادةً ببلاط من الطين المحروق. في إيطاليا، اتبعت هذه البلاطات الطراز الروماني. أما في شمال أوروبا، فقد استُخدمت البلاطات العادية. ظل الحجر، حيثما كان متاحاً، المادة المفضلة لبناء المباني المرموقة.

أحدثت عودة فكرة المهندس المعماري في عصر النهضة تغييرًا جذريًا في طبيعة تصميم المباني. فقد أعاد عصر النهضة إحياء الطراز الكلاسيكي للعمارة، ورفعت أطروحة ليون باتيستا ألبيرتي في العمارة هذا المجال إلى مستوى جديد، مُعرّفةً إياه كفن جدير بالدراسة من قِبل الطبقة الأرستقراطية. في السابق، كان يُنظر إليه على أنه مجرد فن تقني، لا يُناسب إلا الحرفيين. يُعدّ التغيير الناتج في مكانة العمارة، والأهم من ذلك مكانة المهندس المعماري، مفتاحًا لفهم التغيرات في عملية التصميم. كان مهندس عصر النهضة غالبًا فنانًا (رسامًا أو نحاتًا) يمتلك معرفة ضئيلة بتقنيات البناء، ولكنه مُلِمٌّ إلمامًا دقيقًا بقواعد التصميم الكلاسيكي. لذا، كان على المهندس المعماري تقديم رسومات تفصيلية للحرفيين تُحدد مواقع الأجزاء المختلفة. هذا ما يُسمى بعملية التصميم، وهي كلمة إيطالية تعني الرسم. في بعض الأحيان، كان المهندس المعماري يتدخل في مشاكل تقنية بالغة الصعوبة، ولكن الجانب التقني للعمارة كان يُترك في الغالب للحرفيين. أحدث هذا التغيير في طريقة تصميم المباني فرقًا جوهريًا في أسلوب معالجة المشاكل. بينما كان الحرفيون في العصور الوسطى يميلون إلى معالجة المشكلة من منظور الحل التقني، بدأ معماريو عصر النهضة بفكرة عن الشكل الذي يجب أن يبدو عليه المنتج النهائي، ثم بحثوا عن طريقة لتحقيقه. وقد أدى ذلك إلى قفزات هائلة في الهندسة.

أثارت الرغبة في العودة إلى العمارة الكلاسيكية تحدياتٍ أمام مباني عصر النهضة. لم يستخدم البناؤون الخرسانة، ولذا كان لا بد من إعادة بناء القباب والأقبية المماثلة باستخدام الطوب أو الحجر. وقد تمثلت أعظم الإنجازات التقنية بلا شك في هذه المجالات. كان أول إنجازٍ كبير هو مشروع برونليسكي لقبة كاتدرائية فلورنسا . تمكن برونليسكي من ابتكار طريقة لبناء قبة ضخمة دون استخدام قوالب، معتمدًا بدلًا من ذلك على وزن الطوب وطريقة رصه لتثبيته في مكانه، وعلى شكل القبة للحفاظ على ثباتها. لا تزال الطريقة الدقيقة لبناء القبة محل نقاش حتى اليوم، إذ يستحيل تفكيكها لدراسة بنائها دون إتلافها. تتكون القبة من طبقتين متصلتين بأضلاع، مع سلسلة من السلاسل الخشبية والحجرية حولها على فترات منتظمة لمحاولة التعامل مع إجهادات الانحناء.

تم الانتهاء من بناء قبة برونليسكي (حتى قاعدة الفانوس) في عام 1446. وسرعان ما تجاوز حجمها قبة كاتدرائية القديس بطرس، التي تم بناؤها باستخدام سقالات طائرة مدعومة على الكورنيشات وتم تشييدها باستخدام قشرتين حجريتين.

كان لظهور العلوم الحديثة في القرن السابع عشر أثرٌ بالغٌ على بناء المباني. فمع نهاية ذلك القرن، بدأ المهندسون المعماريون باستخدام العلوم التجريبية لتحليل أشكال مبانيهم. واعتمدت مباني القرن السابع عشر اعتمادًا كبيرًا على الخبرة والقواعد العامة واستخدام النماذج المصغرة. ولم يتطور علم الهندسة بما يكفي لحساب أبعاد العناصر الإنشائية إلا في القرن الثامن عشر.

شهدت عملية تصنيع الزجاج تحسينات كبيرة خلال القرن السابع عشر. طُوِّر أول زجاج مصبوب في فرنسا، وتزايد استخدام الحديد في الإنشاءات. فعلى سبيل المثال، استخدم كريستوفر رين علاقات حديدية لتعليق عوارض أرضية قصر هامبتون كورت ، وقضبانًا حديدية لترميم كاتدرائية سالزبوري وتقوية قبة كاتدرائية القديس بولس . كانت معظم المباني ذات أسطح حجرية مصقولة تغطي هياكل من الأنقاض ، مثبتة بملاط جيري. أُجريت تجارب لخلط الجير بمواد أخرى لتوفير ملاط ​​هيدروليكي، ولكن لم يكن هناك ما يُعادل الخرسانة الرومانية. في إنجلترا وفرنسا والجمهورية الهولندية، استُخدم الطوب المقطوع والمُقاس لتوفير واجهات مزخرفة ومفصلة. كما تم إدخال الجملون المثلثي للسقف إلى إنجلترا، واستخدمه إنيغو جونز وكريستوفر رين.

لقد أصبحت العديد من الأدوات قديمة الطراز بسبب التكنولوجيا الحديثة، لكن مقياس الخط ، وخيط الشاقول ، ومربع النجار ، وميزان الماء، وبوصلة الرسم لا تزال قيد الاستخدام المنتظم.

على الرغم من ظهور العلوم التجريبية، ظلت أساليب البناء في تلك الفترة متأثرة إلى حد كبير بالعصور الوسطى. فقد استُخدمت نفس أنواع الرافعات التي كانت تُستخدم في القرون السابقة. واستُخدمت السقالات الطائرة في كاتدرائية القديس بولس في إنجلترا وفي قبة كاتدرائية القديس بطرس في روما، ولكن بخلاف ذلك، احتُفظ بأنواع السقالات الخشبية نفسها التي كانت تُستخدم قبل قرون. واعتمدت الرافعات والسقالات على الخشب. وسمحت أنظمة البكرات المعقدة برفع أحمال كبيرة نسبيًا، واستُخدمت منحدرات طويلة لنقل الأحمال إلى الأجزاء العلوية من المباني.

شهد القرن الثامن عشر تطور العديد من الأفكار التي ظهرت في أواخر القرن السابع عشر. وازدادت مهنية المهندسين المعماريين والمهندسين. كما تطورت العلوم التجريبية والأساليب الرياضية بشكل ملحوظ، وتوسع استخدامها في المباني. وفي الوقت نفسه، شهدت الثورة الصناعية نموًا في حجم المدن، وتسارعًا في وتيرة البناء وكميته.

أحدث استخدام الحديد الزهر والحديد المطاوع طفرةً نوعيةً في تلك الفترة. فقد استُخدمت الأعمدة الحديدية في تصاميم رين لمجلس العموم، كما استُخدمت في العديد من كنائس لندن في أوائل القرن الثامن عشر، إلا أنها كانت تدعم الشرفات فقط. وفي النصف الثاني من القرن الثامن عشر، سمح انخفاض تكاليف إنتاج الحديد ببناء مشاريع هندسية حديدية ضخمة. ويُعد جسر كولبروكديل الحديدي (1779) مثالًا بارزًا على ذلك. وتطلبت عمليات بناء المصانع واسعة النطاق مبانٍ مقاومة للحريق، فزاد استخدام الحديد الزهر في الأعمدة والجسور التي تحمل أقبية الطوب للأرضيات. ويضم متحف اللوفر في باريس مثالًا مبكرًا لسقف من الحديد المطاوع. أما الفولاذ، فقد استُخدم في صناعة الأدوات، لكن لم يكن بالإمكان إنتاجه بكميات كافية لاستخدامه في البناء.

ازداد إنتاج الطوب بشكل ملحوظ خلال هذه الفترة. بُنيت العديد من المباني في جميع أنحاء أوروبا من الطوب، ولكنها كانت تُغطى غالبًا بالجص الجيري، وأحيانًا تُزخرف بنقوش تُشبه الحجر. لم يتغير إنتاج الطوب نفسه كثيرًا. كان الطوب يُصنع يدويًا ويُحرق في أفران لا تختلف عن تلك المستخدمة لقرون سابقة. استُخدم الطين المحروق على شكل حجر كواد كحجر صناعي في المملكة المتحدة.

أصبح البناء يُعتبر مجالاً منفصلاً عن التصميم . ^{[ 24 ]} وجرى تطوير وتطبيق مفاهيم نظرية في الفيزياء والرياضيات والكيمياء والديناميكا الحرارية لإنشاء علم البناء كتخصص مستقل. وبدأت تتبلور ملامح مختلف مهن البناء (الهندسة المعمارية، والهندسة المدنية، والبناء).

تجلّت الثورة الصناعية في أنواع جديدة من منشآت النقل ، كالسكك الحديدية والقنوات والطرق المعبدة . وقد تطلّب ذلك استثمارات ضخمة . وشملت أدوات البناء الجديدة المحركات البخارية ، وآلات التشغيل ، والمتفجرات ، والمسح البصري . وقد أدّى استخدام المحرك البخاري ، إلى جانب تقنيتين أخريين ازدهرتا في القرن التاسع عشر، وهما المنشار الدائري والمسامير المقطوعة آليًا، إلى استخدام تقنية الهياكل الخشبية الحديثة (البالون) وتراجع استخدام الهياكل الخشبية التقليدية . ^{[ 26 ]}

مع بدء الإنتاج الضخم للصلب منذ منتصف القرن التاسع عشر، استُخدم في صناعة العوارض الفولاذية على شكل حرف I والخرسانة المسلحة . كما دخلت ألواح الزجاج حيز الإنتاج الضخم، وانتقلت من كونها سلعة فاخرة إلى سلعة شائعة. وظهرت أنظمة السباكة ، مما أتاح للجميع الوصول إلى مياه الشرب وجمع مياه الصرف الصحي .

تم تطبيق قوانين البناء منذ القرن التاسع عشر، مع إيلاء اهتمام خاص للسلامة من الحرائق .

مع انطلاق الثورة الصناعية الثانية في أوائل القرن العشرين، أتاحت المصاعد والرافعات بناء المباني الشاهقة وناطحات السحاب ، بينما قللت المعدات الثقيلة والأدوات الكهربائية من الحاجة إلى القوى العاملة. هيمنت ناطحات السحاب على قطاع البناء، وبرزت تقنيات جديدة مثل البناء الجاهز والتصميم بمساعدة الحاسوب .

تم تشكيل النقابات العمالية لحماية مصالح عمال البناء والسلامة والصحة المهنية . كما تم استخدام معدات الحماية الشخصية مثل الخوذات الواقية وواقيات الأذن ، وأصبحت إلزامية في معظم مواقع العمل.

استُخدمت مشاريع البناء الحكومية كجزء من سياسات التحفيز الاقتصادي الكلي ، لا سيما خلال فترة الكساد الكبير (انظر الصفقة الجديدة ). ولتحقيق وفورات الحجم ، غالبًا ما يتم تخطيط وبناء ضواحي وبلدات ومدن بأكملها، بما في ذلك البنية التحتية، ضمن مشروع واحد (يُسمى مشروعًا ضخمًا إذا تجاوزت تكلفته مليار دولار أمريكي)، مثل برازيليا في البرازيل، وبرنامج المليون في السويد.

بحلول نهاية القرن العشرين، أصبحت قضايا البيئة وترشيد الطاقة والتنمية المستدامة من القضايا المهمة في قطاع البناء. وقد أولت أساليب البناء أولوية للاستدامة، وتم استحداث شهادة الريادة في تصميم الطاقة والبيئة (LEED) .

استغلّ المبتكرون مفاهيم التصنيع الرشيق التي طُوّرت في بدايات الثورة الصناعية لتطوير مفاهيم البناء الرشيق . وقد ساهمت التطورات التكنولوجية، مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد ، والطائرات المسيّرة، والروبوتات ، ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، ونمذجة معلومات المباني ، والتصنيع المسبق ، في زيادة كفاءة البناء. وكانت الولايات المتحدة أول دولة تتبنى تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في مجال البناء، حيث تقوم آلات ضخمة بطباعة طبقات من الإسمنت لتشكيل جدران المباني. ^{[ 27 ]} وقد مكّن تطوير الروبوتات والطائرات المسيّرة البنّائين من الوصول إلى المناطق التي يصعب الوصول إليها. وكانت المنازل السكنية الحديثة تُبنى في ورش تصنيع وتُجمّع في الموقع. كما مكّنت برامج الحاسوب من إنتاج نماذج ثلاثية الأبعاد للمبنى، مما سمح لمديري الإنشاءات بتحليل إمكانية تنفيذ المباني قبل بدء أعمال البناء، وبالتالي تقليل التكاليف الناتجة عن أوامر التغيير.

أدى العصر الرقمي أيضاً إلى ظهور أساليب بناء متنوعة ، مثل البناء السريع. وقد ازداد الإقبال على البناء السريع في القرن الحادي والعشرين، حيث تشير بعض التقديرات إلى أن 40% من مشاريع البناء تُنفذ حالياً وفق هذا الأسلوب.

يُعدّ كتاب فيتروفيوس ، المؤلف الروماني ، أقدم كتاب باقٍ يُفصّل تقنيات البناء التاريخية، إلا أن منهجه لم يكن علميًا ولا منهجيًا. وفي عصر النهضة ، أشار فاساري إلى اهتمام فيليبو برونليسكي بدراسة تقنيات البناء الرومانية، مع أن كتاباته في هذا الموضوع، إن وُجدت، لم تصل إلينا. وفي القرن السابع عشر، أظهرت رسومات روسكوني لنسخته من كتاب ليون باتيستا ألبيرتي بوضوح بناء الجدران الرومانية، لكن معظم الاهتمام في العصور القديمة انصبّ على فهم نسبها وتفاصيلها، واكتفى معماريو ذلك العصر بالبناء باستخدام التقنيات المتاحة آنذاك. ورغم أن الدراسات الأثرية المبكرة والأعمال الطبوغرافية، مثل نقوش جيوفاني باتيستا بيرانيزي، تُظهر البناء الروماني ، إلا أنها لم تكن تحليلية بشكل صريح، وكثير مما تُظهره مُختلق.

في القرن التاسع عشر، دأب المحاضرون على استخدام صور تقنيات البناء القديمة في محاضراتهم، وبرزت هذه الصور بشكل متزايد في كتب الهندسة المعمارية، مثل كتاب رونديليه. مع ذلك، حقق المعماريون الإنجليز والفرنسيون (والألمان لاحقًا) أكبر تقدم في فهم وتوثيق وتحليل المباني القوطية. ومن أبرز هذه الكتابات أعمال روبرت ويليس في إنجلترا، وفيوليه لو دوك في فرنسا، وأونغويتر في ألمانيا. لكن لم يسعَ أيٌّ منهم إلى تقديم تاريخ البناء كمنهج جديد لتاريخ العمارة. ولعل أوغست شوازي كان أول من حاول بجدية إجراء مثل هذه الدراسة.

أشار سانتياغو هويرتا فرنانديز إلى أن الحداثة، بتركيزها على استخدام مواد جديدة، هي التي أنهت فجأة الاهتمام بتاريخ البناء الذي بدا أنه في ازدياد خلال العقود الأخيرة من القرن التاسع عشر والسنوات الأولى من القرن العشرين. فمع ظهور الخرسانة والهياكل الفولاذية، لم يعد المعماريون، الذين كانوا الجمهور الرئيسي لمثل هذه الدراسات، مهتمين كما كانوا بفهم أساليب البناء التقليدية، التي بدت فجأة غير ضرورية. ولذلك، لم يُنشر إلا القليل جدًا بين عامي 1920 و1950. بدأ إحياء الاهتمام في علم الآثار مع دراسات البناء الروماني في خمسينيات القرن العشرين، ولكن لم يتبلور تاريخ البناء كمجال مستقل إلا في ثمانينيات القرن العشرين.

بحلول نهاية القرن العشرين، أصبحت الإنشاءات الفولاذية والخرسانية نفسها موضوعًا للدراسة التاريخية. تأسست جمعية تاريخ الإنشاءات في المملكة المتحدة عام ١٩٨٢. ^{[ ٣٠ ]} وتصدر الجمعية المجلة الأكاديمية الدولية الوحيدة المتخصصة في هذا المجال، وهي مجلة " تاريخ الإنشاءات "، مرتين سنويًا. يُعقد المؤتمر الدولي لتاريخ الإنشاءات كل ثلاث سنوات، وقد عُقد المؤتمر الدولي الأول في مدريد عام ٢٠٠٣. ^{[ ٣١ ]} وتلاه مؤتمرات عُقدت في كلية كوينز، كامبريدج، إنجلترا (٢٠٠٦)، وكوتبوس (٢٠٠٩)، وباريس (٢٠١٢)، وشيكاغو (٢٠١٥)، وبروكسل (٢٠١٨)، ولشبونة (٢٠٢١). ^{[ ٣٢ ]}