ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΞΥΛΟΥ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΡΧΑΙΟΤΗΤΑ ΕΩΣ ΣΗΜΕΡΑ

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΞΥΛΟΥ 

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 

Το ξύλο είναι ένα από τα αρχαιότερα δομικά υλικά και μάλιστα το ποιο δημοφιλές όπως το μάρμαρο, τόσο όσον αφορά την απόκτηση και την κατεργασία της πρώτης ύλης, όσο και τη μελέτη και κατασκευή εξαιρετικά λειτουργικών φορέων, απλών ή περίτεχνων ως την τελευταία λεπτομέρειά τους. Για πολλούς αιώνες και σε πολλές περιοχές υπήρξε το ποιο διαδεδομένο οικοδομικό υλικό. Εμφανίζεται σε κατασκευές από την Αρχαία Ελλάδα, μέχρι την Μεσαιωνική Ευρώπη και τη Βενετία. Στην σύγχρονη εποχή, η πρόοδος της τεχνολογίας δημιουργεί νέες και αξιόπιστες μορφές βιομηχανικού ξύλου με αποτέλεσμα την αναβίωση των ξύλινων κατασκευών. Ιδιαίτερα στις χώρες του εξωτερικού, όπως η Αμερική και ο Καναδάς, όπου οι ξύλινες προκατασκευασμένες κατοικίες είναι εξαιρετικά διαδεδομένες... 

 

Στην Ελλάδα υπάρχει μία γενική δυσπιστία ως προς το ξύλο, ακόμα και από μηχανικούς. Αυτό οφείλεται κυρίως λόγο του κατασκευαστικού μοντέλου που έχει επικρατήσει, το οποίο θέλει το σκυρόδεμα ως βέλτιστη λύση σε κάθε περίπτωση, και λόγω της έλλειψης εξειδικευμένων τεχνιτών. Το ξύλο κυριαρχούσε ως υλικό κατά την αρχαιότητα. Τα αγάλματα στην αρχαία Αίγυπτο και αρχικά στην Αρχαία Ελλάδα ήταν ξύλινα. Το χρυσελεφάντινο άγαλμα του Διός ήταν έργο του Φειδία από ξύλο εβένου και χαρακτηρίσθηκε ως ένα από τα επτά θαύματα του αρχαίου κόσμου. Είχε ύψος 12,40 m, ξύλινο πυρήνα πάνω στον οποίο ήταν προσαρμοσμένα ελάσματα χρυσού και ελεφαντόδοντο.

Ο θρόνος ήταν κατασκευασμένος από χρυσό, έβενο, ελεφαντόδοντο, πολύτιμους λίθους και ένθετα γυάλινα κοσμήματα. Το ξύλινο άγαλμα συντηρείτο συχνά με έλαια (πιθανόν κεδρέλαιο). Από την πρώιμη εποχή η οικοδομική δραστηριότητα του ανθρώπου στηρίχθηκε σε υλικά που ήταν διαθέσιμα στη φύση, όπως η πέτρα, το χώμα και το ξύλο. Το ξύλο έπαιξε σημαντικό ρόλο σε όλες τις περιόδους της Ελληνικής αρχιτεκτονικής. Εμφανίζεται σε πρωτόγονες κατασκευές της πρώιμης περιόδου, όπως σε τοίχους από πασσάλους και ξύλινο πλέγμα, ως ξυλοδεσιά σε τοίχους από ωμόπλινθους και ακατέργαστες πέτρες, αλλά και ως σκελετός σε μεγαλύτερα οικοδομήματα. 

Παρέμεινε και σε περιόδους αυξημένης χρήσης της πέτρας ένα εξίσου σημαντικό δομικό υλικό για όλους τούς τύπους στέγης και σκελετού, για γέφυρες, οροφές, για κατασκευές στήριξης και σκαλωσιές, καθώς και για ένα μεγάλο αριθμό πρόχειρων οικοδομημάτων, που μας είναι γνωστά μόνο από γραπτές πηγές, όπως: 

• Κατασκευές στοών και σκηνών για γιορτές ή για εγκαταστάσεις στρατιωτικής χρήσης. 

• Σε τμήματα κατοικιών στον άνω όροφο (λογεία, κλειστοί εξώστες). 

• Όλες οι κατασκευές εσωτερικού χώρου, όπως παράθυρα, πόρτες, σκάλες, σανιδώσεις, κατασκευές για διακοσμήσεις με στόκο κ.λπ 

Ο άνθρωπος, στην ιστορία του, χρησιμοποίησε το ξύλο, που έβρισκε άφθονο στα δάση, για πολλές εφαρμογές, ανάμεσα σε αυτές για διακόσμηση, αλλά και για την κατασκευή έργων τέχνης. Πριν ασχοληθεί κανείς με αντικείμενα ιστορικής σπουδαιότητας πρέπει να γνωρίζει μερικά πράγματα για την πρώτη ύλη, δηλαδή το ξύλο και τις ιδιότητες του. Η ποιότητα του ξύλου εξαρτάται από την προέλευση του, δηλαδή από το είδος του δέντρου που το παράγει. Τα ξύλα που προέρχονται από πλατύφυλλα δέντρα, όπως ή βελανιδιά, η οξιά και η καρυδιά, χαρακτηρίζονται ως σκληρά ξύλα, ενώ αυτά πού προέρχονται από κωνοφόρα, όπως το πεύκο και το κυπαρίσσι, λέγονται μαλακά. 

Οι διαφορές που παρουσιάζονται από ξύλο σε ξύλο οφείλονται στη διαφορετική χημική σύσταση του κάθε ξύλου που εξαρτάται από το ίδιο το δέντρο και το κλίμα στο όποιο έχει αναπτυχθεί. Σκληρά ξύλα από δέντρα πού αναπτύσσονται σε εύκρατα κλίματα περιέχουν 17 - 24 % λιγνίνη, ενώ στα κωνοφόρα η λιγνίνη αποτελεί τα 25 - 34 % του ξηρού βάρους τους. Η κυτταρίνη των περισσοτέρων ξύλων από δέντρα εύκρατων κλιμάτων κυμαίνεται από 40 - 50 %. Πρακτικά, δηλαδή το υπόλοιπο βάρος του ξηρού ξύλου οφείλεται στις ημικυτταρίνες, ενώ σε ελάχιστες ποσότητες υπάρχουν πάρα πολλές ουσίες, όπως ενώσεις του αζώτου, πηκτινικές ύλες, άμυλο, σάκχαρα μικρού μοριακού βάρους, ανόργανα άλατα, τερπένια και πολυφαινόλες. 

Η κυτταρίνη, πού είναι το κύριο δομικό υλικό των δέντρων, είναι μείγμα γραμμικών πολυμερών, πού το καθένα αποτελείται κατά μέσον όρο από 7.000 - 10.000 μόρια γλυκόζης. Οι ημικυτταρίνες είναι πολυμερή, που αποτελούνται από διάφορα απλά σάκχαρα, όπως D-γλυκόζη, D-μαλακτόζη, D-μαννόζη, L-άραβινόζη, D-ξυλόζη, και 4- 0-μεθυλ-D-γλυκουρονικό οξύ. Τα ξηρά και τα μαλακά ξύλα διαφέρουν αισθητά στις σχετικές αναλογίες των παραπάνω σακχάρων που περιέχουν οι ημικυτταρίνες τους. Οι ημικυτταρίνες δεν είναι γραμμικά πολυμερή, αλλά περιέχουν διακλαδώσεις και το συνολικό μέγεθος του κάθε πολυμερούς είναι πολύ μικρότερο από ό,τι στην κυτταρίνη. 

Η λιγνίνη είναι ένα άμορφο, πάρα πολύ διακλαδισμένο, τρισδιάστατο πολυμερές, του οποίου η δομή μόνο πρόσφατα έχει εξακριβωθεί σε ικανοποιητικό βαθμό. Αποτελείται από οξυφαινυλοπροπυλικές ομάδες, που προέρχονται από τρεις υποκατεστημένες αρωματικές αλκοόλες, την παρακουμαριλική, την κωνιφεριλική αλλά και την σιναπυλική αλκοόλη. Εάν εξετάσουμε μία τομή, κάθετη προς τον κορμό του δέντρου, διακρίνουμε το κεντρικό μέρος ή καρδιά του ξύλου (εγκάρδιο), που έχει πιο σκούρο χρώμα, και το περιφερειακό (σομφό), που έχει συνήθως ανοικτότερο χρώμα. Το σκούρο χρώμα του κεντρικού ξύλου οφείλεται σε τοξικές για τους μύκητες και τα έντομα οργανικές ουσίες, που συντελούν στη μεγαλύτερη αντοχή του. 

Το περιφερειακό ξύλο είναι πλουσιότερο σε άμυλο και άλλες θρεπτικές ουσίες και έτσι προσβάλλεται ευκολότερα από μύκητες και έντομα. Το ξύλο παρουσιάζει οργανωμένη κυτταρική δομή και σε μια πρώτη προσέγγιση μπορεί να θεωρηθεί σαν μία μάζα κούφιων ινών από κυτταρίνη. Ανάμεσα στις λεπτές αυτές ίνες υπάρχουν οι πολύ υγροσκοπικές ημικυτταρίνες και η λιγνίνη. Ο ακριβής τρόπος με τον όποιο η κυτταρίνη είναι συνδεδεμένη με τις ημικυτταρίνες και την λιγνίνη δεν είναι γνωστός και το γεγονός αυτό είναι το μεγαλύτερο εμπόδιο που παρουσιάζεται στην κατανόηση των μηχανισμών με τους οποίους γίνονται οι διάφορες αλλοιώσεις και φθορές του ξύλου. 

Λόγω της κυτταρικής του δομής και της ινώδους υφής του, το ξύλο εμφανίζει ανισότροπες ιδιότητες, δηλαδή πολλές από τις φυσικές του ιδιότητες, όπως μηχανική αντοχή, ελαστικότητα, μεταβολή των διαστάσεων του λόγω μεταβολής της υγρασίας του περιβάλλοντος, διαφέρουν σημαντικά, ανάλογα με την κατεύθυνση κατά την οποία γίνεται η μέτρηση της εν λόγω ιδιότητας, π.χ. παράλληλα ή κάθετα προς τα « νερά » του ξύλου. Η ίδια η ύπαρξη των « νερών » του ξύλου, είναι η πιο εμφανής έκφραση αυτής της ανισοτροπίας του. Η κυτταρίνη και πιο πολύ οι ημικυτταρίνες αποικοδομούνται εύκολα από μικροοργανισμούς, μύκητες και έντομα, όταν βρεθούν σε κατάλληλες συνθήκες, ενώ η λιγνίνη είναι σχετικά πιο ανθεκτική. 

ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ 

Μεγάλος επίσης εχθρός του ξύλου είναι η φωτιά, πυρκαγιές κλπ. Παρ' όλα αυτά, σε πάρα πολλές περιπτώσεις, ξύλινα αντικείμενα έχουν διατηρηθεί σε καλή κατάσταση επί αιώνες ή χιλιετηρίδες, συχνά μάλιστα κάτω από αντίξοες συνθήκες. Το πιο παλιό ξύλο πού αναφέρεται στην βιβλιογραφία βρέθηκε κλεισμένο μέσα σε παγετώνα στις Η.Π.Α. και ή χρονολόγηση του με την μέθοδο του ισοτοπικού άνθρακα έδειξε ηλικία 31.000 ετών. Παρόλο που τα σωζόμενα λείψανα προβάλλουν τον λίθινο χαρακτήρα της Ελληνικής αρχιτεκτονικής, σημαντικό ρόλο έπαιζε το ξύλο σε όλες τις περιόδους. 

Εμφανίζεται σε πρωτόγονες κατασκευές της πρώιμης περιόδου, όπως για παράδειγμα σε πασσαλότοιχους με ξύλινο πλέγμα ως ξυλοδεσιά σε τοίχους από ωμόπλινθους και ακατέργαστες πέτρες, αλλά και σε μεγαλύτερα οικοδομήματα ως σκελετός (που μετατράπηκε αργότερα σε λίθινο). Το ξύλο όμως παρέμεινε και σε περιόδους αυξημένης χρήσης του λίθου ένα εξίσου σημαντικό δομικό υλικό για όλους τους τύπους στέγης και σκελετού, για γέφυρες, οροφές, για κατασκευές στήριξης και σκαλωσιές καθώς και για ένα μεγάλο αριθμό πρόχειρων οικοδομημάτων, που μας είναι γνωστά μόνον από τις γραπτές πηγές: κατασκευές στοών και σκηνών για γιορτές ή για εγκαταστάσεις στρατιωτικής χρήσης. 

Σ' αυτά προστέθηκαν πολλαπλές χρήσεις στην κατασκευή κατοικιών (ειδικές κατασκευές για τους πάνω ορόφους, λογεία, κλειστοί εξώστες κλπ.), καθώς και ολόκληρος ο τομέας της αρχιτεκτονικής εσωτερικού χώρου (παράθυρα, πόρτες, σκάλες, σανιδώσεις, κατασκευές για διακοσμήσεις με στόκο και άλλα παρόμοια). Τα είδη ξυλείας, που χρησιμοποιούσαν στην αρχιτεκτονική κατά την αρχαιότητα, είναι ουσιαστικά τα ίδια που υπάρχουν ακόμη και σήμερα σ' αυτόν τον τόπο. Από τα κωνοφόρα αναφέρουμε την ελάτη και την πεύκη, επίσης το κυπαρίσσι, τον κέδρο και τον άρκευθο, που εκλαμβάνεται συχνά ως κέδρος. 

Από τα φυλλοβόλα δένδρα τον κύριο ρόλο έπαιζαν η δρυς και η λεύκη, και σε περιορισμένη χρήση η μελιά, η οξιά, η πύξος, η ελιά, καθώς και η πιο σπάνια εισαγόμενη ξυλεία, έβενος και λεμονιά. Εκτός από τις επιγραφικές μαρτυρίες και μερικά ευρήματα, αναφορές για την παρουσία και τη χρήση των διαφόρων ειδών ξυλείας έχουμε από τον Θεόφραστο, τον Πλίνιο και τον Βιτρούβιο. Από τα κωνοφόρα είδη χρησιμοποιούσαν συχνότατα την ερυθρελάτη και την ελάτη για όλες σχεδόν τις κατηγορίες αρχιτεκτονικών κατασκευών: στηρίγματα, κατασκευές στεγών (π.χ. στην Επίδαυρο στο ναό του Ασκληπιού, στη Δήλο και στους Δελφούς), προσωρινές σκηνικές κατασκευές και για όλους τους σκοπούς στην απλή αρχιτεκτονική εσωτερικών χώρων. 

Το ξύλο του πεύκου (πεύκη, πίτυς, pinus σε διάφορα είδη) είχε επίσης εξίσου ευρεία χρήση: κυρίως σε κατασκευές στεγών (μεταξύ άλλων στην Ελευσίνα, στον Παρθενώνα) και σε ξύλινα οικοδομήματα που έφεραν μεγάλα βάρη. Το θεωρούσαν πιο ανθεκτικό στο χρόνο και στο βάρος απ' ό,τι το ξύλο της ερυθρελάτης. Ιδιαίτερη φήμη είχε ανέκαθεν το κυπαρίσσι (κυπάρισσος, cupressus), το ξύλο του οποίου εθεωρείτο ιδιαίτερα μεγάλης διάρκειας, ανθεκτικό κατά των παρασίτων και φυσικά πιο ακριβό από τα κωνοφόρα που αναφέραμε. Ιδιαίτερα καλούς κορμούς έβρισκε κανείς στην Κρήτη, στη δυτική Μ. Ασία και στα ορεινά της Πελοποννήσου (όπως π.χ. για τους ναούς των Δελφών και της Επιδαύρου). 

Το ξύλο του κυπαρισσιού δεν το χρησιμοποιούσαν μόνον για κατασκευές στεγών, αλλά και για γόμφους, πόρτες, έπιπλα και αγάλματα. Το ξύλο του κέδρου (cedrus) ήταν ακόμη πιο ακριβό. Το εισήγαγαν από τη Συρία, τον Λίβανο και τα ορεινά δάση της Ν. Ανατολίας. Οι αρχαίοι συγγραφείς το μπέρδευαν προφανώς μερικές φορές με το ξύλο της αρκεύθου (juniperus), που ήταν φθηνότερο. Και τα δύο είδη φαίνεται να τα χρησιμοποιούσαν για τα δοκάρια των οροφών και των στεγών (μεταξύ άλλων στο Αρτεμίσιο της Εφέσου, στην Αθήνα στο Ωδείο του Ηρώδη του Αττικού) και στην αρχιτεκτονική εσωτερικών χώρων. Το ξύλο του κέδρου το διάλεγαν ιδιαίτερα για πόρτες, έπιπλα και ξυλόγλυπτες εργασίες. 

Μεταξύ των εγχώριων φυλλοβόλων δένδρων η πιο σημαντική για την οικοδομική της ξυλεία ήταν ήδη σε πρώιμες περιόδους η δρυς (quercus). Οι κίονες του Ηραίου της Ολυμπίας π.χ. ήταν λαξευμένοι από κορμούς δρυός.. Δοκάρια δρυός αναφέρονται στις οικοδομικές επιγραφές της Δήλου. Όχι σπάνια εμφανίζονται επίσης ως οικοδομική ξυλεία οι κορμοί καστανιάς (κάρυα ευβοϊκή, castanea) και λεύκης (αίγειρος, populus), αν και δεν υπάρχουν επιγραφικές μαρτυρίες. Η χρήση τους περιοριζόταν μάλλον σε απλά οικοδομήματα. Το ξύλο της καρυδιάς (καρύα, juglans), της ελιάς (oliva), της οξιάς (οξύη fagus) και της φτελιάς (πτελέα,ulmus) είχε, σύμφωνα με τις πηγές, μόνον περιορισμένη χρήση. 

Χρησιμοποιούνταν περισσότερο για κατασκευή εργαλείων, επίπλων και για την αρχιτεκτονική εσωτερικών χώρων. Ιδιαίτερα πολύτιμος θεωρείται ο έβενος (ebenus), η εισαγωγή του οποίου γινόταν από τη Φοινίκη ή την Αίγυπτο, και γι' αυτό περιοριζόταν η χρήση του σε έπιπλα και γλυπτές εργασίες. Για παρόμοιους σκοπούς χρησίμευε το ξύλο της πύξου (πυξάρι, buxus), το οποίο έφθανε από τη Συρία και την Κύπρο. Δίπλα σ'αυτά τα είδη, που ήταν γενικά διαδεδομένα και διαθέσιμα στο εμπόριο, υπήρχαν στις διάφορες περιοχές και εγχώρια είδη που χρησιμοποιούνταν στην αρχιτεκτονική, όπως π.χ. στην Αίγυπτο ο φοίνικας, η ακακία και η ταμαρίκη. 

Οικοδομική ξυλεία προμήθευαν κυρίως οι ορεινές περιοχές της βόρειας Ελλάδας, η Μακεδονία και η Θράκη, τα δάση της Μ. Ασίας, καθώς και, ορισμένα είδη, η Αρκαδία, η Κρήτη και η Κύπρος (κυπαρίσσια), η Συρία και ο Λίβανος. Την οικοδομική ξυλεία προμηθεύονταν -όπως μαρτυρούν οι οικοδομικές επιγραφές- είτε σε ακατέργαστους κορμούς είτε επεξεργασμένη σε καθορισμένα μήκη. Ασυνήθιστο είναι ότι στα συμβόλαια μνημονεύονται πάντα μικρές ποσότητες. Μήπως προμηθεύονταν κάθε φορά τους μεγάλους κορμούς για τις κατασκευές των στεγών και τις δοκούς για την κορυφή των στεγών μεμονωμένα και απευθείας από τον εκάστοτε ιδιοκτήτη; 

Οι τιμές που αναφέρονται στις επιγραφές δύσκολα συγκρίνονται μεταξύ τους, επειδή δεν αναφέρονται σχεδόν ποτέ μαζί οι διαστάσεις και οι τιμές. Βέβαιο είναι μόνον το εξής, η ξυλεία δεν ήταν -τουλάχιστον από την κλασική εποχή- ένα φθηνό οικοδομικό υλικό. Αυτό οφειλόταν στο ότι σε όλες τις προμήθειες προστίθεντο σημαντικές δαπάνες μεταφοράς και στο ότι η δομική ξυλεία έπρεπε να προέρχεται από δένδρα μεγάλης ηλικίας για να έχει τις απαιτούμενες διαστάσεις. Στον τύμβο στο Γόρδιο κατασκευάστηκαν προς το τέλος του 8ου αιώνα π.Χ. δοκάρια προερχόμενα από κορμούς ηλικίας 700 χρόνων. 

Από τα υλικά που είναι διαθέσιμα στη φύση, δευτερεύοντα ρόλο έπαιζαν από την πρώιμη ακόμα εποχή το καλάμι (κάλαμος) και τα διάφορα είδη άχυρου (π.χ. λοβός = άχυρο των φασολιών) χρησιμεύοντας για την κάλυψη απλών στεγών ή, μαζί με αργιλόχωμα, στην υπόσφωση της στέγης με κεραμίδια. Ορισμένα είδη καλαμιών χρησίμευαν και για την κατασκευή ψαθών, που ήταν χρήσιμες για τους εσωτερικούς χώρους. Στην πρώιμη εποχή έχτιζαν σε ορισμένες περιοχές ολόκληρα σπίτια από καλάμι (Ηρόδοτος). Τέλος πρέπει να αναφερθούν η πίσσα και η άσφαλτος, αν και η χρήση τους ήταν περιορισμένη, και η μεταξύ τους διάκριση όχι πάντοτε καθαρή. 

Ο Ηρόδοτος γνώριζε ωστόσο τη χρήση τους από τη Βαβυλώνα. Γνωρίζουμε επίσης από επιγραφές και σύντομες παρατηρήσεις στον Πλίνιο ότι χρησιμοποιούσαν την πίσσα, η οποία παραγόταν από ξύλο, για τη στεγανοποίηση της στέγης και την προστασία πολύ μαλακών λίθων. 

ΟΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΞΥΛΟΥ ΩΣ ΤΕΧΝΙΚΟ ΥΛΙΚΟ

Δομή

Το ξύλο είναι οργανικό προϊόν, προέρχεται δηλαδή από ζώντες οργανισμούς τα δένδρα. Οι δύο κατηγορίες στις οποίες κατατάσσονται όλα τα δένδρα είναι τα πλατύφυλλα που παράγουν την «Σκληρή Ξυλεία» (Hardwood) και τα κωνοφόρα που δίνουν την λεγόμενη «Μαλακή Ξυλεία» (Softwood). Το μεγαλύτερο ποσοστό της δομικής ξυλείας προέρχεται από τα κωνοφόρα όπως το έλατο ή το πεύκο. Εκτελώντας μία τομή κάθετα στον άξονα ενός δένδρου αποκαλύπτονται διάφορα χαρακτηριστικά του μέρη. Ξεκινώντας από το κέντρο βρίσκεται η εντεριώνη η οποία σχηματίζεται από τον ιστό που προωθεί την καθ΄ ύψος ανάπτυξη κάθε χρόνο και ελέγχει την ανάπτυξη προς το εξωτερικό και προς τα κλαδιά και τις ρίζες. 

Από τεχνικής άποψης αποτελεί μειονέκτημα του ξύλου μειώνοντας την αντοχή του. Γύρω από αυτό βρίσκεται το καρδιόξυλο που είναι αδρανής στρώση η οποία περιβάλλεται από το σομφό ξύλο. Μέσω αυτού μεταφέρονται οι χυμοί από τις ρίζες στα φύλλα. Ύστερα ακολουθεί το κάμβιο το οποίο παράγει τον εσωτερικό φλοιό προς τα έξω και τέλος έχουμε τον φλοιό που αποτελείται από τον εσωτερικό και τον εξωτερικό φλοιό. Εξετάζοντας την μικροσκοπική δομή των δένδρων παρατηρούμε περίπου κοινή κυτταρική δομή σε όλα τα είδη. Τα βασικότερα κύτταρα του ξύλου είναι σωληνωτής μορφής με προσανατολισμό παράλληλα στην αξονική διεύθυνση. 

Τα τοιχώματα τους δομούνται από ίνες κυτταρίνης σε ποσοστό 50 % κ.β. που περιβάλλονται από άλλα συστατικά, το σημαντικότερο από τα οποία είναι η λιγνίνη. Αυτή αποτελεί άμορφο πολυμερές που βρίσκεται σε ποσοστό περίπου 25 % κ.β. στο κύτταρο και δίνει σταθερότητα διαστάσεων. Η κυτταρίνη είναι κρυσταλλικής δομής και απαρτίζεται από μακρομόρια C6H10O5. Τα μόρια αυτά σχηματίζουν μακριές αλυσίδες κατά μήκος των κυττάρων, γεγονός στο οποίο οφείλεται η καλή μηχανική συμπεριφορά του ξύλου στην αξονική διεύθυνση.

Φυσικές Ιδιότητες

1. Πυκνότητα

Η πυκνότητα του ξύλου αποτελεί μία σημαντική φυσική ιδιότητά του καθώς συνδέεται άμεσα με τις μηχανικές του ιδιότητες αλλά και με τις υπόλοιπες φυσικές, όπως η υγροσκοπικότητα, η ρίκνωση και η διόγκωση, οι ακουστικές, θερμικές και οι ηλεκτρικές ιδιότητες. Πυκνότητα είναι το μέτρο της μάζας που περιέχεται σε ορισμένο όγκο υλικού και εκφράζεται με το πηλίκο μάζας και όγκου. Στην δομική ξυλεία αυτή κυμαίνεται μεταξύ 300 και 550 kg/m3 , ενώ στις πλάκες προσανατολισμένων ινών κυμαίνεται μεταξύ 550 και 750 kg/m3 . Η πυκνότητα του ξύλου επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες. Σημαντικότερος από αυτούς είναι η υγρασία. Το ξύλο είναι ύλη υγροσκοπική, δηλαδή είχε την ιδιότητα να προσλαμβάνει υγρασία. 

Πρόσληψη υγρασίας έχει ως αποτέλεσμα αύξηση του όγκου και της μάζας του, και απώλεια υγρασίας την μείωσή τους. Είναι ευνόητο ότι συγκρίσιμα στοιχεία μπορούν να προκύψουν μόνο αν η υγρασία κατά τον προσδιορισμό της μάζας και του όγκου είναι γνωστή. (Εκτενέστερη αναφορά για τις επιδράσεις της υγρασίας στο ξύλο γίνεται παρακάτω όμως γίνεται από νωρίς κατανοητή η σημασία της υγροσκοπικότητας στις ιδιότητές του) Άλλος παράγοντας που επηρεάζει την πυκνότητα του ξύλου είναι η δομή του. Το ξύλο είναι κατασκευασμένο από κύτταρα που αποτελούνται από κυτταρικά τοιχώματα και κυτταρικές κοιλότητες. 

Μερικές φορές ανάμεσα στα κύτταρα υπάρχουν μεσοκυττάριοι αγωγοί ή μεσοκυττάριοι χώροι. Η πυκνότητα του ξύλου θεωρείται ως το μέτρο της ποσότητας της ξυλώδους ύλης που περιέχεται σε ορισμένο όγκο αλλά είναι και δείκτης των κενών χώρων. Το ποσοστό αυτών κυμαίνεται από 95 % στα ελαφρά ως 15 % σε πολύ βαριά ξύλα. Διαφορές πυκνότητας προέρχονται από διαφορές δομής, που αναφέρονται στην κυτταρική συγκρότηση και ιδιαίτερα στους τύπους κυττάρων, στην ποσοτική κατανομή τους, στο πάχος των κυτταρικών τοιχωμάτων και στο μέγεθος των κυτταρικών κοιλοτήτων. 

Ενδεικτικά αναφέρονται και παράγοντες μικρότερης σημασίας όπως τα διάφορα εκχυλίσματα που μπορεί να περιέχονται στο ξύλο και η χημική σύσταση των κυτταρικών τοιχωμάτων. Γενικά παρατηρείται ότι μεγαλύτερη πυκνότητα του ξύλου είναι δηλωτική καλύτερων μηχανικών ιδιοτήτων. Αυτό είναι εύλογο καθώς αύξηση της πυκνότητας υποδηλώνει κύτταρα με παχύτερα τοιχώματα και λιγότερα διάκενα μεταξύ των κυττάρων.

2. Υγροσκοπικότητα

Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω το ξύλο αποτελεί ένα υγροσκοπικό υλικό που ανταλλάσσει νερό με το περιβάλλον, ώσπου να φθάσει σε μία στάθμη ισορροπίας. Το περιεχόμενο νερό, εκτός από τις αναμενόμενες προφανείς ογκομετρικές μεταβολές και τις μεταβολές του βάρους, επηρεάζει σημαντικά όλες τις φυσικές και μηχανικές ιδιότητες του ξύλου. Έτσι μία σωστή αναφορά ή χρήση των μηχανικών ιδιοτήτων του ξύλου πρέπει να γίνεται σε αντιστοιχία με το ποσοστό της υγρασίας που αυτό περιέχει, ή που αναμένεται να περιέχει στην κατασκευή. Ανεξάρτητα από την υγρασία που περιέχει το ξύλο στο ζωντανό δέντρο (επομένως και αμέσως μετά την υλοτομία), η επαφή του με την ατμόσφαιρα έχει ως συνέπεια την απώλεια υγρασίας. 

Η ποσότητα που τελικά συγκρατεί εξαρτάται από τις ατμοσφαιρικές συνθήκες στις οποίες είναι εκτεθειμένο. Η υγρασία βρίσκεται στο ξύλο σε δύο μορφές: ως υγρό νερό στα κυτταρικά τοιχώματα και ως υγρό ή με μορφή υδρατμών στις κυτταρικές κοιλότητες. Σε κατάσταση κορεσμού δεν υπάρχουν υδρατμοί αλλά μόνο υγρό νερό. Βασική αιτία εισόδου νερού στη μάζα ξηρού ξύλου είναι η έλξη μορίων νερού από υδροξύλια των χημικών δομικών συστατικών του, ιδίως της κυτταρίνης. Στην αρχή δημιουργείται μονομοριακό στρώμα νερού, που βαθμιαία γίνεται πολυμοριακό. Το μονομοριακό στρώμα συγκρατιέται από τα υδροξύλια με ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου. 

Το πολυμοριακό στρώμα εισέρχεται και συγκρατιέται με τη δράση δευτερευουσών ελκτικών δυνάμεων. Η είσοδος νερού προκαλεί απώθηση κρυσταλλιτών και μικροϊνιδίων με συνέπεια την έναρξη διογκώσεως του ξύλου. Συμπληρωματικά, νερό μπορεί να προσληφθεί με τριχοειδή συμπύκνωση σε κενά που υπάρχουν στο κυτταρικό τοίχωμα, ανοίγματα μεμβρανών βοθρίων και μικρά στόμια βοθρίων που όλα δρουν ως τριχοειδή. Μετά τον κορεσμό των τοιχωμάτων, υγρό νερό μπορεί και να εισέλθει και στις κυτταρικές κοιλότητες.  Από την παραπάνω βασική ανάλυση του μηχανισμού συγκράτησης της υγρασίας προκύπτουν δύο πολύ βασικά συμπεράσματα με άμεση σχέση μεταξύ τους. 

Αρχικά δύναται ο υπολογισμός ενός σημείου του ποσοστού της υγρασίας του ξύλου που θα αντιστοιχεί σε πλήρη κορεσμό των κυτταρικών τοιχωμάτων και κυτταρικές κοιλότητες εντελώς κενές. Αυτό το σημείο το ονομάζεται σημείο ινοκόρου και θεωρητικά κυμαίνεται γύρω στο 28 %. Επίσης παρατηρείται ότι οποιαδήποτε μεταβολή υγρασίας κάτω από το σημείο αυτό επηρεάζει άμεσα την κυτταρική δομή του ξύλου επομένως περιμένουμε μεταβολή των διαστάσεών του. Πράγματι οι μεταβολές τις υγρασίας κάτω από το σημείο του ινοκόρου έχουν ως αποτέλεσμα την σχεδόν γραμμική μεταβολή των διαστάσεών του ενώ αντίθετα πάνω από αυτό οι παραπάνω μεταβολές είναι αμελητέες και συντελούν πρακτικά μόνο στην αύξηση του βάρους. 

Επίσης αξίζει να σημειωθεί ότι το φαινόμενο αποβολής - πρόσληψης νερού από το ξύλο παρουσιάζει μία υστέρηση. Για την ίδια σχετική υγρασία περιβάλλοντος, το ποσοστό υγρασίας του είναι υψηλότερο κατά την διάρκεια της αποβολής νερού κατά την πρώτη ξήρανση του ξύλου απ΄ ότι για τις επόμενες ξηράνσεις οι οποίες, με την σειρά τους σημειώνουν υψηλότερα ποσοστά υγρασίας από τις προσλήψεις νερού. Δηλαδή το ξύλο μετά την πρώτη ξήρανση φτάνει δυσκολότερα (υπό υψηλότερη σχετική υγρασία περιβάλλοντος) το ποσοστό υγρασίας που είχε αρχικά.

3. Ρίκνωση και Διόγκωση Λόγω Μεταβολής Υγρασίας

Το ξύλο είναι ανισότροπο υλικό από άποψη ρίκνωσης και διόγκωσης, δηλαδή οι μεταβολές των διαστάσεών του, για την ίδια μεταβολή υγρασίας, διαφέρουν σε διαφορετικές αυξητικές διευθύνσεις. Συγκεκριμένα, η αυξομείωση είναι ελάχιστη στην αξονική διεύθυνση, πολύ μεγαλύτερη ακτινικά και σχεδόν διπλάσια της ακτινικής στην εφαπτομενική διεύθυνση. Ως αποτέλεσμα της ανομοιομορφίας στην κατανομή των παραμορφώσεων, λόγω του παραπάνω φαινομένου αλλά και λόγω ενδεχόμενης ανομοιόμορφης κατανομής της υγρασίας στο εσωτερικό του ξύλου, εμφανίζεται στρέβλωση επιφανειών και διατομών του ξύλου, ακόμη και διαμήκεις και εγκάρσιες ρωγμές.

Όπως είναι προφανές η παραμορφωσιμότητα του ξύλου μπορεί να γίνει σοβαρό εμπόδιο στην αξιοποίηση του ξύλου γιατί υποβαθμίζει την ποιότητα κατασκευών και προϊόντων του. Για παράδειγμα ένα σκεβρωμένο ξύλο εμφανίζει προβλήματα εφαρμογής, ένα δομικό στοιχείο με υψηλή παραμόρφωση μπορεί να προκαλέσει ρηγματώσεις στις συνδέσεις. Προκύπτει επομένως ότι η υγροσκοπικότητα του ξύλου αποτελεί το σημαντικότερο ελάττωμα του ως δομικό υλικό, για το οποίο έχουν αναπτυχθεί αρκετές μέθοδοι αντιμετώπισης, όπως μηχανική μεταποίηση του ξύλου, κάλυψη της επιφάνειάς του, διατήρηση σε κατάσταση διογκώσεως και ελάττωση της υγροσκοπικότητας. 

Όμως αυτές οι μέθοδοι είναι ήτε εργαστηριακές ήτε ιδιαίτερα δαπανηρές, εκτός της εξωτερικής επικάλυψης που προσφέρει περιορισμένη προστασία η οποία φθίνει με τον χρόνο και της μεταποίησης του ξύλου με παραγωγή αντικολλητών, μοριόπλακων (particle boards) κλπ. Έτσι, η απλούστερη μέθοδος χειρισμού του ξύλου είναι η ξήρανσή του, με την οποία επιδιώκεται ρύθμιση της υγρασίας του σε επίπεδο παραπλήσιο του μέσου όρου της υγρασίας που αναμένεται να συγκρατεί στον χώρο χρησιμοποιήσεως του, ελαχιστοποιώντας έτσι την διακύμανση υγρασίας. Όμως η ξήρανση θα πρέπει να τελείται με μεγάλη επιμέλεια καθώς όπως είδαμε υψηλός ρυθμός θα προκαλέσει αστοχίες.

Θερμικές Ιδιότητες

1. Συστολή και Διαστολή

Όπως συμβαίνει και σε άλλα υλικά, όταν το ξύλο ψύχεται οι διαστάσεις του ελαττώνονται (συστολή) και αντίστροφα όταν θερμαίνεται οι διαστάσεις του αυξάνονται (διαστολή). Οι θερμικές συστολοδιαστολές του ξύλου δεν έχουν σημαντική πρακτική σημασία, καθώς είναι πολύ μικρές σε σχέση με εκείνες τις οποίες συνεπάγονται οι σύγχρονες μεταβολές του ποσοστού υγρασίας, δηλαδή η ταυτόχρονη ρίκνωση ή διόγκωση που προκαλείται εξουδετερώνει ουσιαστικά τις αντίστοιχες διαστολές ή συστολές. 

Μάλιστα γίνεται, με την μεταβολή της θερμοκρασίας να έχουμε ρίκνωση ή διόγκωση μεγαλύτερη από την αντίστοιχη διαστολή ή συστολή με αποτέλεσμα το ξύλο να συμπεριφέρεται αντίθετα από το αναμενόμενο. Ο συντελεστής θερμικής διαστολής κάθε ξύλου διαφέρει κι αυτός στις διάφορες διευθύνσεις, με την μικρότερη τιμή στην αξονική διεύθυνση. Συγκριτικά αναφέρουμε ότι ο συντελεστής θερμικής διαστολής της συνήθους δομικής ξυλείας έχει περίπου μισή τιμή του αντίστοιχου συντελεστή του σκυροδέματος και του χάλυβα.

2. Θερμοαγωγιμότητα

Η θερμοαγωγιμότητα είναι έννοια αντίστροφη από την θερμομονωτική αξία του υλικού. Το ξύλο έχει μικρή θερμοαγωγιμότητα λόγω της πορόδους δομής του. Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας «λ» του ξύλου είναι περίπου διπλάσιος στην αξονική διεύθυνση από ότι στις εγκάρσιες (ακτινική και εφαπτομενική). Αυτό οφείλεται στην ευκολότερη πορεία της θερμότητας μέσα από τα πυκνότερα, άρα θερμικώς αγωγιμότερα, «καλαμάκια ινών», ενώ στις εγκάρσιες διευθύνσεις συναντά τις θερμικώς λιγότερο αγώγιμες ουσίες που γεμίζουν τον μεσοκυτταρικό χώρο. 

Η διαφοροποίηση του «λ» ανάλογα με τη διεύθυνση των ινών είναι ευνοϊκή για τις συνήθεις περιπτώσεις διατάξεως των φερόντων δομικών στοιχείων και των επικαλύψεων, με τις ίνες τους κάθετες προς τη διεύθυνση διάδοσης της θερμότητας. Επίσης αξίζει να σημειωθεί ότι ο «λ» εξαρτάται από τη θερμοκρασία, μειώνεται μάλιστα όσο αυτή αυξάνεται, δηλαδή το ξύλο είναι περισσότερο θερμομονωτικό σε χαμηλές θερμοκρασίες (τον χειμώνα). 

3. Ειδική Θερμότητα

Από την επιστήμη της Φυσικής είναι γνωστή η σχέση που συνδέει την προσφερόμενη σ΄ένα σώμα θερμότητα με την συνεπαγόμενη αύξηση της θερμοκρασίας αυτού:

dQ=c*m*dΘ 

όπου:
dQ: Το προσφερόμενο ποσό θερμότητας
c: Η ειδική θερμότητα, σταθερά εξαρτώμενη από το υλικό
m: Μάζα και
dΘ: Η μεταβολή της θερμοκρασίας του σώματος.

Σαν ειδική θερμότητα του σώματος ορίζεται το ποσό της θερμότητας που χρειάζεται για να αυξηθεί η θερμοκρασία μονάδας της μάζας του υλικού κατά 1οC. Μετριέται σε J/(kgK). Αυτή η σταθερά είναι ιδιαίτερα σημαντική καθώς ουσιαστικά εκφράζει το πόσο εύκολα αναφλέγεται ένα υλικό. 

Η ειδική θερμότητα του ξύλου είναι μεγαλύτερη από άλλα συνηθισμένα δομικά υλικά πράγμα το οποίο σημαίνει ότι απαιτείται μεγαλύτερο ποσό θερμότητας για την αύξηση της θερμοκρασίας του. Αυτή δεν επηρεάζεται σημαντικά από το είδος και την πυκνότητα αλλά αυξάνεται όσο αυξάνεται η θερμοκρασία και η υγρασία του. Παρατίθεται ενδεικτικά συγκριτικός πίνακας με την θερμοαγωγιμότητα και την ειδική θερμότητα διαφόρων δομικών υλικών.

4. Συμπεριφορά του Ξύλου σε Πυρκαγιά

Το ξύλο κατατάσσεται στα καιόμενα υλικά. Αυτή του η ιδιότητα έχει προκαλέσει την αμφισβήτηση κατά καιρούς της ικανότητας αντοχής του σε πυρκαγιά. Όμως πειραματικές μετρήσεις καθώς και πραγματικά γεγονότα καταδεικνύουν το αντίθετο, δηλαδή ότι η συμπεριφορά του ξύλου σε καύση είναι εξαιρετική, γεγονός το οποίο επαληθεύεται και από τις ιδιότητες της θερμοαγωγιμότητας και της ειδικής θερμότητας που περιγράφησαν παραπάνω. Ας εξετάσουμε αρχικά την πορεία της καύσης σε ένα δοκίμιο ξύλου.

 Θ<=100 oC

Σε αυτήν την περιοχή γίνεται εξάτμιση της περιεχόμενης υγρασίας, η οποία προσωρινά καθυστερεί την άνοδο της θερμοκρασίας.

 100 oC<Θ<=300 oC

Εδώ ξεκινούν οι χημικές αλλαγές του υλικού. Σε θερμοκρασία 150 με 200 oC παρατηρείται μαύρισμα του ξύλου και εκλύονται άφλεκτο CO2 σε ποσοστό 70 % και εύφλεκτο CO σε ποσοστό 30 %. Σε θερμοκρασία μεγαλύτερη των 200 oC αυξάνεται το ποσοστό έκλυσης εύφλεκτων αερίων που με την ανάφλεξή τους αυξάνεται η θερμοκρασία των επιφανειών του ξύλου. Μεταξύ 275 μέχρι 300 oC απανθρακώνονται οι εκτεθειμένες επιφάνειες με ταυτόχρονη έκλυση CO και μεθανίου τα οποία με την καύση τους δημιουργούν φλόγα.

>>300 oC

Με την εξάντληση της φλόγας ξεκινά η ανάφλεξη του άνθρακα γύρω στους 500 oC. Μέχρι αυτή την θερμοκρασία ο άνθρακας είχε παραμείνει ανέπαφος προστατεύοντας το ξύλο που κάλυπτε καθώς η θερμοαγωγιμότητα του είναι περίπου 1/6 από εκείνης του ξύλου.Επιβάλλεται τώρα να γίνουν κάποιες σημαντικές παρατηρήσεις επάνω στην διαδικασία της καύσης που μόλις περιεγράφηκε. Καθώς φαίνεται και από τις θερμικές ιδιότητες η ταχύτητα ανάφλεξης και απανθρακώσεως του ξύλου είναι σχετικά αργές. Μάλιστα όσο μεγαλώνει η πυκνότητα τόσο αυτές μειώνονται. Συγκεκριμένα η ταχύτητα απανθρακώσεως έχει προσδιορισθεί κατά μέσο όρο στα 0,6 mm/min.

Ο προσδιορισμός αυτός δίνει σημαντικά πλεονεκτήματα στον αντιπυρικό σχεδιασμό μιας κατασκευής καθώς μπορεί να υπολογιστεί με μικρές αποκλίσεις το πάχος της απανθράκωσης σε μια τυπική πυρκαγιά και να αυξηθεί αναλόγως την διατομή των δομικών στοιχείων ώστε όχι μόνο να μην επέλθει αστοχία αλλά με την κατάλληλη επεξεργασία (τρίψιμο, βερνίκωμα) μετά την σβέση να είναι πλήρως ασφαλής. Συγκριτικά οι παραπάνω υπολογισμοί στο σκυρόδεμα και στον χάλυβα είναι αδύνατοι και η αποκατάσταση τους δύσκολη ως αδύνατη και πολύ δαπανηρή.

Επίσης παρατηρείται πως η απανθράκωση ξεκινά σε θερμοκρασία περίπου 500 oC από εξωτερικά της διατομής προς το εσωτερικό και σε αυτό το σημείο το ξύλο ξεκινά και χάνει τις μηχανικές του ιδιότητες με εξαιρετικά βραδύ ρυθμό. Εν αντιθέσει ο χάλυβας και το σκυρόδεμα έχουν απότομη πτώση των αντοχών τους κατά 50 % σε αυτή την θερμοκρασία με αποτέλεσμα να έχουμε ξαφνική κατάρρευση της κατασκευής.

Από πειραματικά δεδομένα βλέπουμε ότι η παραπάνω αστοχία τελείται σε χρονική διάρκεια περίπου 5 λεπτών από την έναρξη της πυρκαγιάς, καθώς η θερμότητα στα μέταλλα μεταφέρεται ακαριαία σε όλη τους την μάζα ενώ σύνθετη ξυλεία μεγάλης διατομής έχει διατηρήσει περίπου 80 % των αρχικών της αντοχών μετά από 30 λεπτά. Τέλος πρέπει να αναφερθεί ότι ιδιαίτερη προσοχή κατά τον αντιπυρικό σχεδιασμό πρέπει να δίνεται στις μεταλλικές συνδέσεις καθώς όχι μόνο είναι πολύ ποιο ευάλωτες στην πυρκαγιά από το ξύλο αλλά μεταφέρουν την θερμότητα στο εσωτερικό των διατομών του. 

Ακουστικές Ιδιότητες

Η ηχομονωτική ικανότητα του ξύλου μετριέται με τον συντελεστή απορροφήσεως, που εκφράζει το ποσοστό % της προσπίπτουσας ηχητικής ενέργειας που απορροφάται. Το ξύλο πλεονεκτεί γενικά από άλλα υλικά, όπως σκυρόδεμα η τούβλα αλλά έχει σχετικά μικρό συντελεστή απορροφήσεως. Αυτός επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες όπως η υγρασία, ελαστικότητα, θερμοκρασία, ένταση και συχνότητα του ήχου. Η ηχομονωτική ικανότητα του ξύλου μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά (μέχρι 90 %) σε ξύλινες κατασκευές όπως τοίχους ή διαχωρίσματα προκατασκευασμένων σπιτιών με τη δημιουργία κενών χώρων ανάμεσα σε παράλληλες επιφάνειες.

Μηχανικές Ιδιότητες

Βασικό χαρακτηριστικό του ξύλου ως προς την μηχανική του αντοχή είναι ότι αποτελεί ανισότροπο υλικό δηλαδή παρουσιάζει διαφορετικές ιδιότητες σε διάφορες διευθύνσεις. Συγκεκριμένα τρεις είναι οι διευθύνσεις (ορθότροπο) όπου μελετώνται οι μηχανικές ιδιότητές του: η αξονική (παράλληλα στον άξονα του κορμού), η ακτινική και η εφαπτομενική. Για την μεγαλύτερη κατανόηση των ικανοτήτων του στις παραπάνω φορτίσεις μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα απλοποιημένο προσομοίωμα της δομής του υλικού παρουσιάζοντάς το ως ένα δεμάτι καλαμάκια, τα οποία παριστάνουν τα σωληνωτά κύτταρα του ξύλου.

Η εξέταση αυτού του προσομοιώματος δίνει ποιοτικές ερμηνείες για την διαμόρφωση των μηχανικών ιδιοτήτων του ξύλου. Σε εφελκυσμό η αντοχή του δεματίου είναι μεγάλη. Αντίστοιχα σε θλίψη, ένα καλαμάκι που λυγίζει παρασύρει σχετικά εύκολα και τα γειτονικά του με αποτέλεσμα η φόρτιση να κατανέμεται και να παρουσιάζεται εξίσου σημαντική αντοχή παράλληλα προς τα καλαμάκια (ίνες του ξύλου). Όμως σε κάθετες προς τα καλαμάκια φορτίσεις αυτά συνθλίβονται και αποχωρίζονται εύκολα και αυτό εξηγεί την μειωμένη εφελκυστική και θλιπτική αντοχή του ξύλου σε υπό γωνία ασκούμενα φορτία ως προς την διεύθυνση των ινών του.

Όμως η ευκολία με την οποία θραύονται τα καλαμάκια (ίνες) τοπικά επιτρέπει το βίδωμα και το κάρφωμα χωρίς σκισίματα του ξύλου και γενικά το καθιστά εξαιρετικά ανθεκτικό στις συγκεντρώσεις τάσεων.

1. Εφελκυστική και Θλιπτική Αντοχή Παράλληλα στις Ίνες

Τα σωληνωτά κύτταρα του ξύλου εμφανίζουν εξαιρετική αντοχή σε εφελκυσμό (200 - 1300 MPa). Η αντίστοιχη αντοχή του ξύλου είναι αισθητά μικρότερη (50 - 160 MPa). Αυτό οφείλεται σε διάφορες ατέλειες στην δομή του ξύλου, όπως απόκλιση ινών από την παραλληλότητα με τον άξονα του κορμού του δένδρου, εμφάνιση ασυνεχειών της δομής (ρόζοι) αλλά και ουσίες που παρεμβάλλονται μεταξύ των κυττάρων όπως ημικυτταρίνες, λιγνίνη και εκχυλίσματα. Επίσης έχει βρεθεί ότι και το μήκος των κυττάρων σχετίζεται με την αντοχή του ξύλου σε μονοαξονικό εφελκυσμό.

Συγκεκριμένα τα μακρόινα ξύλα (γενικά ξύλα κωνοφόρων σε σύγκριση με πλατύφυλλα) έχουν μεγαλύτερη αντοχή. Η αντοχή του ξύλου σε θλίψη κυμαίνεται μεταξύ 30 - 100 MPa. Παρατηρούμαι ότι αυτή η αντοχή είναι μικρότερη της εφελκυστικής. Αυτό συμβαίνει γιατί για την θλιπτική αντοχή του ξύλου συνεισφέρουν η λιγνίνη και οι ημικυτταρίνες, ενώ για την εφελκυστική αντοχή οι αλυσίδες μορίων κυτταρίνης. Η αστοχία του ξύλου σε αξονική θλίψη προέρχεται από την θραύση των μεσοκυττάριων στρώσεων (λιγνίνης) τη διατμητική ολίσθηση και αποκόλληση και τέλος των λυγισμό των κυτταρικών ινών.

Όταν αστοχεί το ξύλο σε θλίψη παρατηρούνται στην πλαϊνή επιφάνεια του ξύλου ρυτίδες υπό γωνία 45ο μοιρών περίπου με τον άξονα του δένδρου και οφείλονται στην αστοχία των ινών. Γενικά με την εισαγωγή των κανονισμών και την διαβάθμιση της δομικής ξυλείας σε κατηγορίες αντοχών είναι εύκολη η αντιστοίχησή τους με άλλα δομικά υλικά. Εκεί όμως που το ξύλο υπερτερεί είναι στην σχέση πυκνότητας-αντοχής. Δηλαδή συγκριτικά με όλα τα δομικά υλικά πλην κάποιων πολυμερών δίνει μεγαλύτερες μηχανικές αντοχές με μικρότερο βάρος, χαρακτηριστικό όμως όχι τόσο σημαντικό για μικρές κατασκευές (μικρές κατοικίες).

2. Εφελκυστική και Θλιπτική Αντοχή Κάθετα προς τις Ίνες

Όπως αναφέρθηκε στην αρχή της παραγράφου το ξύλο αποτελεί ορθότροπο υλικό επομένως θα πρέπει να εξετάζονται οι μηχανικές του ιδιότητες σε τρεις διευθύνσεις. Όμως οι πειραματικές μετρήσεις έχουν δείξει πως οι αντοχές του ξύλου είναι παρόμοιες στην ακτινική και εφαπτομενική διεύθυνση επομένως γίνεται προσεγγιστικά αναφορά σε ιδιότητες καθέτως στις ίνες.

Η εφελκυστική αντοχή καθέτως στις ίνες του ξύλου εξαρτάται από την αντοχή της συγκολλητικής ύλης μεταξύ των κυττάρων και είναι ως και 50 φορές μικρότερη από την αντίστοιχη παράλληλα προς τις ίνες. Επίσης τυχόν σχισμές λόγο ρικνώσεως κατά την ξήρανση μπορούν πρακτικά να μηδενίσουν τις ήδη μικρές αντοχές. Επομένως κατά τον σχεδιασμό ξύλινων κατασκευών θα πρέπει να αποφεύγονται οπωσδήποτε τέτοιες φορτίσεις σε μέλη της κατασκευής. Η θλίψη καθέτως στις ίνες προκαλεί παραμόρφωση της διατομής των σωληνίσκων των κυττάρων και, γενικώς συρρίκνωση των κοιλοτήτων και των διάκενων των κυττάρων.

Οι παραμορφώσεις αυτές δεν αναπτύσσονται ομοιόμορφα στη φορτιζόμενη μάζα του ξύλου, αλλά ξεκινούν από τις άμεσα φορτιζόμενες στιβάδες και διαδίδονται με την εξέλιξη της φορτίσεως. Μια δοκιμή θλίψης κάθετα προς τις ίνες συνεχίζεται με σταθερό φορτίο και συνεχή αύξηση των παραμορφώσεων με το δοκίμιο διαλυμένο να προσπαθεί να γίνει χαρτί. Η συμπεριφορά αυτή εκφράζεται βέλτιστα από το διάγραμμα τάσεων παραμορφώσεων του ξύλου σε θλίψη. Παρατηρείται αύξηση του φορτίου στο τέλος της καμπύλης καθώς οι ίνες του ξύλου έχουν συμπιεστεί και έχουν εξαλειφθεί πλήρως τα διάκενα μεταξύ τους.

3. Αντοχή σε Κάμψη

Η αντοχή του ξύλου σε κάμψη καθορίζεται βασικώς από την αντοχή των εφελκυόμενων ινών του, καθώς εμφανίζεται μια πλαστικοποίηση της θλιβομένης ζώνης της καμπτόμενης διατομής, με αύξηση του πάχους ινών οι οποίες φθάνουν τη μέγιστη τάση τους. Με την πλαστικοποίηση και τις τοπικές αστοχίες των θλιβόμενων ινών, η μέγιστη τάση στη θλιβόμενη ζώνη μένει σταθερή, ενώ μεγαλώνουν οι εφελκυστικές τάσεις, έναντι των οποίων το ξύλο εμφανίζει και μεγαλύτερη αντοχή. Στην εικόνα απεικονίζεται δοκίμιο ξύλου κατηγορίας D40 το οποίο υποβλήθηκε σε κάμψη τεσσάρων σημείων μέχρι την αστοχία του.

Παρατηρείται στο εφελκυόμενο (άνω τμήμα στην εικόνα) η αστοχία των ινών οι οποίες έχουν σχιστεί στην επιφάνεια με την μεγίστη εφελκυστική τάση.

4. Μέτρο Ελαστικότητας

Το μέτρο ελαστικότητας του ξύλου παρουσιάζει και αυτό ορθοτροπία. Όμως προσεγγιστικά για την εφαπτομενική και την ακτινική διεύθυνση λόγο μικρής απόκλισης λαμβάνεται η ίδια τιμή, η οποία ορίζεται ως το μέτρο ελαστικότητας κάθετα στην αξονική διεύθυνση. Το μέτρο ελαστικότητας στην αξονική διεύθυνση έχει άμεσο συσχετισμό με την αντοχή του ξύλου σε κάμψη. Κυμαίνεται από 7 GPa (C14) έως 20 GPa (D70).

5. Αντοχή σε Κρουστικά Φορτία

Η αντοχή σε κρούση αναφέρεται σε απότομη (δυναμική) φόρτιση, σε αντίθεση με τις προηγούμενες περιπτώσεις όπου δρούσαν στατικά φορτία. Το ξύλο εμφανίζει γενικώς υψηλή αντοχή σε κρουστικά φορτία κυμαινόμενη σε μεγάλο εύρος ανάλογα με το είδος του ξύλου, η οποία είναι συνήθως μεγαλύτερη από την αντίστοιχη τιμή της σε στατική φόρτιση. Αυτή του η αντοχή έχει ιδιαίτερη σημασία για ορισμένες περιοχές των ξύλινων κατασκευών, όπως οι περιοχές των συνδέσεων όπου υφίστανται κρουστική καταπόνηση κατά την διάρκεια ενός σεισμού.

6. Φαινόμενο Κλίμακας

Το ξύλο, όπως και το σκυρόδεμα εμφανίζει το λεγόμενο φαινόμενο κλίμακας, δηλαδή παρατηρείται αύξηση της αντοχής με την μείωση του όγκου. Ποιοτικά το φαινόμενο εξηγείται ως εξής. Σε μικρότερο όγκο ξύλου υπάρχουν μικρότερες πιθανότητες ύπαρξης ατελειών, δηλαδή κομματιών μικρότερης αντοχής από τα οποία θα ξεκινήσει η αστοχία. Αυτό το φαινόμενο είναι σημαντικό και η αντιμετώπισή του προβλέπει από τους κανονισμούς απαιτούμενη αύξηση των αντοχών ανάλογα με το μήκος και την επιβαλλόμενη φόρτιση.

7. Υγρασία και Μηχανικές Ιδιότητες

Η αύξηση του ποσοστού υγρασίας του ξύλου έχει ιδιαίτερα δυσμενείς επιπτώσεις στις μηχανικές του ιδιότητες. Μέχρι το σημείο ινοκόρου εμφανίζεται μείωση των αντοχών του ενώ πάνω από αυτό ο ρόλος της υγρασίας είναι γενικά ασήμαντος.

Το παραπάνω φαινόμενο φαντάζει λογικό καθώς όπως έχουμε ήδη αναφέρει αύξηση υγρασίας κάτω από το σημείο ινοκόρου σημαίνει σημαντική αύξηση των διαστάσεων του ξύλου επομένως και μείωση της πυκνότητάς του. Η αύξηση της υγρασίας προκαλεί μείωση της θλιπτικής και εφελκυστικής αντοχής, του μέτρου ελαστικότητας και διατμήσεως και αύξηση των ερπυστικών παραμορφώσεων. Η τελευταία αποτελεί την ποιο σημαντική επίδραση της υγρασίας στις μηχανικές ιδιότητες του ξύλου.

8. Ο Ερπυσμός του Ξύλου

Το φαινόμενο του ερπυσμού είναι αρκετά έντονο στο ξύλο όπως και σε όλα σχεδόν τα πολυμερή υλικά. Δύναται να παρατηρηθεί σε ράφια βιβλιοθήκης, σε οριζόντιες δοκούς όπου φέρουν το βάρος στεγών καθώς υπό τα φορτία φαίνεται το ξύλο να κυρτώνει. Οι κυριότεροι παράγοντες που επηρεάζουν τον ερπυσμό του ξύλου είναι οι εξής:

• Το ποσοστό υγρασίας του ξύλου

• Η διάρκεια φορτίσεως

• Η στάθμη φορτίσεως

• Η θερμοκρασία

Από τις παραπάνω παράγοντες οι ποιο σημαντικοί είναι οι δύο πρώτοι οι οποίοι λαμβάνονται υπόψη και κατά τον σχεδιασμό. Τις επίδραση στον ερπυσμό έχει και η διεύθυνση φόρτισης σε σχέση με την διεύθυνση των ινών του ξύλου. Ο ερπυσμός είναι μικρότερος στην αξονική διεύθυνση και αυξάνεται καθώς αυξάνεται η γωνία επιβολής του φορτίου λαμβάνοντας την μέγιστη τιμή τις με το φορτίο κάθετα τις ίνες. Στο ξύλο ο ερπυσμός προέρχεται από την απομάκρυνση του περιεχόμενου νερού υπό την πίεση επιβαλλόμενου φορτίου.

Με την μείωση τις ποσότητας του νερού, το ποσοστό των τάσεων τις οποίες φέρει το νερό μειώνεται ενώ οι τάσεις οι οποίες αναλαμβάνονται από τον στερεό ιστό μεγαλώνουν με συνέπεια την αύξηση των παραμορφώσεων του ξύλου υπό σταθερό φορτίο στην διάρκεια του χρόνου. Όμως στο ξύλο το φαινόμενο είναι γενικά ποιο πολύπλοκο καθώς με τις αυξομειώσεις της υγρασίας αντίστοιχα μεταβάλλονται και οι μηχανικές του ιδιότητες.

Γενικά παρατηρείται ότι για σταθερή υγρασία ο ερπυσμός παραμένει σταθερός καθ΄ όλη την διάρκεια της φόρτισης. Αντίθετα τα αποτελέσματα δείχνουν πως όταν το ξύλο υπόκειται σε κύκλους ύγρανσης - ξήρανσης οι ερπυστικές παραμορφώσεις είναι πολύ μεγαλύτερες από τις αντίστοιχες για σταθερή υγρασία, γεγονός που οφείλεται στην χαλάρωση της συνοχής μεταξύ των κυτταρικών ινών. Επίσης ο ερπυσμός αυξάνεται όταν αυξάνεται η υγρασία γεγονός που αποδίδεται στην μείωση των μηχανικών του αντοχών. Τέλος ο ερπυσμός μεγαλώνει όσο μεγαλώνει και η στάθμη φορτίσεως.

Γενικά η δομική ξυλεία σχεδιάζεται να φέρει φορτίο που αντιστοιχεί περίπου στο 35 % των αντοχών της. Σε αυτή την φόρτιση ο ερπυσμός παραμένει σταθερός. Αξίζει να παρατηρήσουμε πως για φόρτιση μεγαλύτερη του 35 % της συνολικής του αντοχής το ξύλο όχι μόνο εμφανίζει αισθητά μεγαλύτερο ερπυσμό αλλά και το φαινόμενο αυτό αυξάνεται με την πρόοδο του χρόνου. Τέλος η αντοχή συνάρτηση της διάρκειας φορτίσεως παρίσταται διαγραμματικά και όπως φαίνεται μειώνεται με τον χρόνο.

9. Επαναλαμβανόμενη Φόρτιση

Η συμπεριφορά του ξύλου στην επαναλαμβανόμενη φόρτιση είναι γενικά πολύ καλή. Πειράματα κόπωσης με μέγιστη τάση στο 50 % περίπου της αντοχής σε βραχυχρόνια φόρτιση έχουν δείξει πως το ξύλο μπορεί να υποστεί αρκετά εκατομμύρια κύκλους φόρτισης - αποφόρτισης - επαναφόρτισης χωρίς να μειωθεί η αντοχή του. Βασικό χαρακτηριστικό της ανακλυζόμενης φόρτισης του ξύλου είναι ο ερπυσμός που παρουσιάζει λόγο της μέσης τάσης που του ασκείται. Οι ερπυστικές αυτές παραμορφώσεις αυξάνονται όσο αυξάνεται η μέση τάση και ο χρόνος φόρτισης με αποτέλεσμα το υλικό να βρεθεί στο τελικό στάδιο ερπυσμού.

Τέλος αξίζει να σημειωθεί ότι σημαντικά μειώνονται οι αντοχές του ξύλου σε επαναλαμβανόμενη φόρτιση από ύπαρξη ατελειών στην δομή του ξύλου (ρόζοι) οι οποίες αποτελούν πηγές αστοχίας.

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΞΥΛΟΥ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΟΤΗΤΑ

Η ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΞΥΛΟΥ ΚΑΙ Η ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΟ

Το ξύλο ως γνωστό, είναι στενά συνδεδεµένο µε τη γέννηση και την ανάπτυξη των πολιτισµών. Είναι υλικό που κατεργάζεται εύκολα, γι’ αυτό και από τους πρώτους αιώνες της ζωής της ανθρωπότητας τέθηκε στην υπηρεσία της κατοικίας, του κυνηγιού, της γεωργίας και των µεταφορών. Μπορούν να πραγµατοποιηθούν ενδεικτικές αναφορές στους τοµείς, ξεκινώντας από αυτόν της συγκοινωνίας µε το κάρο, το άρµα, τις άµαξες, το ποδήλατο, το σιδηρόδροµο, το τραµ, το έλκηθρο. Στη ναυπηγική µε τα πρώτα πλοία, στα µέσα επικοινωνίας µε τη σκυτάλη, τον τηλέγραφο (ηλεκτρικό του Μορς και ακουστικό, το γνωστό Ταµ ταµ), τις φρυκτωρίες, τις πυρσίες.

Στη θρησκεία µε τα ξόανα, την Κιβωτό της ∆ιαθήκης, τον ανιµισµό, σύµφωνα µε τον οποίο κατοικίες θεών είναι τα δάση και ειδικότερα οι κορµοί των δέντρων, το σταυρό, τον Επιτάφιο, το λιβάνι, τα στασίδια, τα τέµπλα, τις εικόνες, τα Τοτέµ. Στον Αθλητισµό µε τον ακοντισµό, τη σκυταλοδροµία, τα εµπόδια, τον ξύλινο ίππο, τις κορύνες του µπόουλινγκ, το µπαστούνι του χόκευ, το άλµα επί κοντώ, το κρίκετ, τη ρακέτα. Στα παιχνίδια µε τη σβούρα, το τσελίκι και κοπάνι, την κούνια, το αυγό, την ντάλια, τα ξυλοπόδαρα, το χαρταετό, το καλάµι, το γιο-γιο, το σκάκι, την τραµπάλα, τις µαριονέτες, το ξύλινο αλογάκι, το τάβλι.

Το µπιλιάρδο, και τις κούκλες, τις οποίες τα µικρότερα παιδιά που συµµετείχαν στο πρόγραµµα κατασκεύασαν, χρησιµοποιώντας ξύλινες κουτάλες για σώµα και µαλλί πλεξίµατος για µαλλιά. Τέλος υπήρξε και υποενότητα αφιερωµένη στη Λαογραφία του ξύλου, όπου έγιναν αναφορές στο Χριστόξυλο, την κουτσκούδα, την τσιουµπανίκα, την καλαµάτα, το µαγιόξυλο και στην τριβή ξερών ξύλων στη γιορτή του Αϊ Γιαννιού. Αναλυτικότερα, θα αναφερθούµε στους τοµείς της Τέχνης και του Περιβάλλοντος, όπου και εντοπίστηκε το ξύλο να υποβρόθει στον καθένα ξεχωριστά αλλά και συνδυαστικά πολλές φορές.

ΤΟ ΞΥΛΟ ΣΤΗ ΜΙΝΩΙΚΗ ΕΠΟΧΗ

Έρευνες διαπιστώνουν ότι οι Μινωίτες κατασκεύαζαν πριν από χιλιάδες χρόνια αντισεισμικά πολυώροφα κτίρια με πολλαπλά και τεράστια ανοίγματα και με ψηλές και μεγάλες αίθουσες, δομικό σύστημα το οποίο παραπέμπει στον 20ο αιώνα. Βαθυκόκκινες κολόνες, όρθιες ανάμεσα σε ερείπια. Σαφείς γεωμετρικές μορφές, πέτρα και οπλισμένο σκυρόδεμα για ένα κτίσμα που έρχεται από τη Μινωική εποχή, δηλαδή πριν από χιλιάδες χρόνια. Και μια εικόνα η οποία ταυτίζεται με έναν από τους γνωστότερους αρχαιολογικούς χώρους στον κόσμο, την Κνωσό.

Οι άνθρωποι της Μινωικής εποχής δεν είχαν στη διάθεσή τους οπλισμένο σκυρόδεμα, και όμως κατασκεύαζαν πολυώροφα κτίρια με πολλαπλά και τεράστια ανοίγματα -θύρες ή παράθυρα- και με αίθουσες μεγάλου ύψους και σημαντικών διαστάσεων. Έκλειναν ή άνοιγαν φεγγίτες και ενοποιούσαν ή απομόνωναν χώρους. Και το κυριότερο, δημιουργούσαν δομές με αντίσταση στους σεισμούς. Ολα αυτά τα ζηλευτά, ακόμη και από τη σύγχρονη αρχιτεκτονική, συνέβαιναν πριν από μερικές χιλιάδες χρόνια στη μινωική Κρήτη. Οταν οι Μινωίτες έχτιζαν τα ανάκτορά τους, τις επαύλεις και τις οικίες τους με τρόπο ασφαλή και καλαίσθητο.

Με μια αρχιτεκτονική η οποία σήμερα χαρακτηρίζεται μοναδική και πρωτότυπη με μυστικό τους, το ξύλο. Το ξύλο χρησιμοποιήθηκε στη Μινωική αρχιτεκτονική ως φέρων οργανισμός των κτιρίων και το γεγονός αυτό αποτέλεσε μια επανάσταση για την Προϊστορική εποχή για την ακρίβεια η Μινωική αρχιτεκτονική βασίστηκε σε ένα σύστημα μεικτό στο οποίο συνεργάζονταν η πέτρα και το ξύλο, με κύριο όμως φέρον στοιχείο στην πλειονότητα των περιπτώσεων το δεύτερο. Οι Μινωίτες χρησιμοποιούσαν το ξύλο όπου ο ρόλος της μεταφοράς φορτίων ήταν κρίσιμος. Δηλαδή στα κατακόρυφα φέροντα στοιχεία, όπως είναι οι πεσσοί και η τοιχοποιία.

Η χρήση ξύλινων πεσσών αντί λαξευτών τρισδιάστατων ξύλινων πλαισίων γύρω από τα ανοίγματα των τεράστιων παραθύρων και κυρίως των πολυθύρων υπαγορεύθηκε από την ανάγκη έκφρασης μιας πολυώροφης διάτρητης αρχιτεκτονικής, εντυπωσιακής και μοντέρνας, με πολλά ανοίγματα όχι μόνο στους ορόφους αλλά κυρίως στο ισόγειο, σε μια έντονα σεισμογενή περιοχή. Και το συμπέρασμα είναι ότι η Μινωική αρχιτεκτονική χαρακτηρίζεται από δομικό σύστημα το οποίο παραπέμπει στον 20ο αιώνα. Οι τεχνικοί και όχι απλοί τεχνίτες της Μινωικής εποχής ήταν αυτοί που επινόησαν ένα ιδιαιτέρως τυποποιημένο δομικό σύστημα, το "πολύθυρο".

Το οποίο με διάφορες παραλλαγές μπορεί να δώσει μεγάλη ποικιλία φορέων, κτιρίων και χώρων με τολμηρές κατασκευαστικές λύσεις. Στη δεύτερη χιλιετία π.Χ. αυτοί οι τεχνικοί εφάρμοσαν με επιτυχία ένα δομικό σύστημα που -για πολλούς αιώνες στη συνέχεια- οι κατοπινοί συνάδελφοί τους δεν θα μπορούσαν να διανοηθούνֹ πολλαπλά ανοίγματα στο ισόγειο, κάτι που και σήμερα ακόμη οι αρχιτέκτονες αποφεύγουν προτιμώντας συμπαγείς όγκους. Εκεί δηλαδή που άλλοι πολιτισμοί προσθέτουν μάζα για να στηρίξουν το πολύ δύο ορόφους, οι Μινωίτες αφαιρούσαν για να στηρίξουν ως και τέσσερις.

Τα παράθυρα αποτελούν τη μεγάλη καινοτομία του Μινωικού πολιτισμού, που εγκαταλείποντας τα σκοτεινά οικοδομήματα της Ανατολής ανοίγουν τον δρόμο για τη σύγχρονη αρχιτεκτονική του δυτικού κόσμου. Ενδιαφέρον όμως παρουσιάζει και η ανέγερση του ορόφου στα Μινωικά κτίρια, όπου ακόμη μία θεωρία ανατρέπεται. Η χρήση ωμοπλινθοδομής στον όροφο των ανακτόρων, κάτι το οποίο υποστηρίζεται από την πλειοψηφία των μελετητών, δεν είναι τόσο προφανής.

Στα Μινωικά κτίρια η μείωση των φορτίων στους άνω ορόφους επιτυγχανόταν με τη γενικευμένη χρήση του ξύλου είτε ως ενίσχυση των τοίχων είτε ως μεμονωμένα κατακόρυφα κύρια φέροντα στοιχεία (πεσσοί και κίονες) είτε ως συστήματα πλαισίων (πολύθυρα, θύρες και παράθυρα) τα οποία υποκαθιστούσαν τις μεγάλες μάζες από συμπαγείς τοιχοδομές. Χαρακτηριστική της σημασίας αυτών των επιτευγμάτων είναι η παρατήρηση της ιδίας ότι «αυτή η αρχιτεκτονική δεν ξαναεμφανίστηκε και δεν προϋπήρξε». Ήταν ένα σύστημα που δεν είχε προηγούμενο αλλά και δεν επαναλήφθηκε στη συνέχεια. Μάλιστα δεν είχε καν συνειδητοποιηθεί ως σήμερα.

Ίσως γιατί οι ανασκαφείς και οι μελετητές της Προϊστορικής εποχής ήταν στην πλειονότητά τους επηρεασμένοι από άλλα πρότυπα, κυρίως από την εντελώς διαφορετική αρχιτεκτονική της κλασικής αρχαιότητας. Δεν ήταν εξοικειωμένοι με τα ξύλινα συστήματα ενίσχυσης των τοίχων και έτσι στις περισσότερες των περιπτώσεων δεν κατόρθωσαν να αναγνωρίσουν τον δομικό ρόλο των εγκιβωτισμένων ξύλινων στοιχείων που ανακάλυπταν στις τοιχοποιίες. Καθώς και τον εξέχοντα ρόλο του ξύλου στη διαμόρφωση του φέροντα οργανισμού των κτιρίων αυτής της εποχής.

Κατά τον 1ο αιώνα μ.Χ. και παρ' ότι είχαν περάσει περίπου δύο χιλιετίες μετά τη Μινωική εποχή, ο Πλίνιος αναφέρει πως η Κρήτη ήταν η χώρα του κυπαρισσιού (όπως αντίστοιχα ο Λίβανος του κέδρου). Το κυπαρίσσι πρέπει να ήταν το συνηθέστερο είδος δέντρου στο νησί, γεγονός που αποδεικνύεται και από τη χρήση του στη ναυπηγική. Άλλωστε έχουν βρεθεί στοιχεία και για εξαγωγή του από την Κρήτη, όπως προκύπτει από Αιγυπτιακά αρχεία όπου αναφέρεται μεταφορά ξύλου με καράβια στην Αίγυπτο από τους Κεφτιού, που θεωρείται ότι ήταν οι Κρήτες.

Η χρήση του κυπαρισσιού έχει καταγραφεί σε διάφορα Μινωικά κτίρια. Εχει πιστοποιηθεί στην Κνωσσό, ύστερα από αναλύσεις που έγιναν σε υπολείμματα ξύλων μεγάλων διατομών τα οποία βρέθηκαν στο Μεγάλο Κλιμακοστάσιο, επίσης στα Μάλια όπου βρέθηκαν απανθρακωμένα υπολείμματα κιόνων από κυπαρίσσι, στο νέο ανάκτορο της Φαιστού αλλά και σε άλλες αρχαιολογικές θέσεις.

Αντισεισμική Πολιτική των Μινωιτών 

Μπορεί να φαίνεται περίεργο, όμως οι σεισμοί είτε ως αποκλειστικό αίτιο είτε σε συνδυασμό με άλλους παράγοντες υπήρξαν καθοριστικός λόγος για την εξέλιξη της Μινωικής αρχιτεκτονικής. «Αποτέλεσμα μιας συγκυρίας καταστάσεων και παραγόντων υπήρξε η Μινωική αρχιτεκτονική, στην οποία μπορεί να συνετέλεσε και η μακρά ειρηνική περίοδος που φαίνεται ότι βίωσε η Κρήτη». Παράλληλα η υψηλή ναυπηγική τέχνη δάνεισε τις τεχνικές της από τα καράβια στα κτίρια, έτσι η τεχνογνωσία ήταν έτοιμη.

Μια κοινωνία λοιπόν η οποία βιώνει διαρκώς την εμπειρία των σεισμών οδηγείται, όπως έχει αποδειχθεί άλλωστε και στην περίπτωση του Ακρωτηρίου της Θήρας σε ένα είδος αντισεισμικής πολιτικής η οποία κατά κύριο λόγο εκφράζεται στον τρόπο δόμησης των κτιρίων. Η αντισεισμικότητα του Μινωικού δομικού συστήματος οφείλεται στην πολύ μεγάλη χρήση του ξύλου είτε ως ύλη με εξαιρετική αντοχή στον εφελκυσμό είτε ως κύριο φέρον στοιχείο δομικών συστημάτων, μέσω των οποίων μειώνονται σημαντικά οι μάζες των τοίχων και οι αδρανειακές δυνάμεις όχι μόνο στους ορόφους αλλά και στο ισόγειο.

Μάλιστα τα ισχυρά ξύλινα συστήματα που χρησιμοποίησαν οι Μινωίτες παρουσιάζουν μεγάλη δυνατότητα παραλαβής των παραμορφώσεων χωρίς να καταρρέουν εύκολα, συγκρατώντας παράλληλα την υπερκείμενη τοιχοποιία και τα πατώματα. Οι βλάβες από έναν σεισμό περιορίζονταν έτσι, αλλά και η αποκατάστασή τους ήταν ευκολότερη. Αυτή η υψηλότατη τεχνογνωσία κατασκευής των νέων ανακτόρων και επαύλεων, που χαρακτηρίζει τη Νεοανακτορική περίοδο στην Κρήτη, θα πρέπει να προήλθε από παλαιότερη εμπειρία και να εμπλουτίστηκε από τις συχνές σεισμικές δονήσεις.

Τα Μινωικά κτίρια παρουσιάζουν υψηλότερο βαθμό αρχικού σχεδιασμού και όχι μιαν άτακτη και τυχαία λαβυρινθώδη διάταξη των χώρων, όπως εκφράστηκε στο παρελθόν από αρκετούς μελετητές. Η τεχνογνωσία ήταν έτοιμη γιατί η υψηλή ναυπηγική τέχνη δάνεισε τις τεχνικές της από τα καράβια στα κτίρια. Κύριο χαρακτηριστικό της Μινωικής ανακτορικής αρχιτεκτονικής και δομικής τέχνης είναι η χρήση ξύλινων φορέων και πολύ λιγότερο η λαξευτή τοιχοποιία

Τα κτίρια αποτελούν ανά όροφο μικτές κατασκευές, στις οποίες η συμμετοχή του ξύλου είναι πολύ μεγάλη, αφού ανά 1,0 έως 3,5 m υπάρχουν ξύλινα τρισδιάστατα πλαίσια είτε ως πολύθυρα, είτε ως θύρες και παράθυρα, είτε ως ξύλινοι πεσσοί στα άκρα και σε άλλες θέσεις των τοίχων, είτε ως κατακόρυφες ξύλινες ενισχύσεις στους τοίχους από αργολιθοδομή. Η χρήση των ξύλινων αυτών πλαισιωτών κατασκευών υπαγορεύεται κυρίως από την ανάγκη έκφρασης μιας πολυώροφης διάτρητης αρχιτεκτονικής εντυπωσιακής και μοντέρνας.

Το δομικό σύστημα αυτό δίνει τη δυνατότητα κατασκευής αιθουσών μεγάλου ύψους και σημαντικών διαστάσεων, με πολλά ανοίγματα, όχι μόνο στους ορόφους αλλά κυρίως στο ισόγειο, σε μια έντονη σεισμική περιοχή. Τα Μινωικά κτίρια, ανάκτορα, επαύλεις και οικίες παρουσιάζουν υψηλότατο βαθμό αρχικού σχεδιασμού. Ο Άρθουρ Εβανς ανασκαφέας και αναστηλωτής των ανακτόρων του Μίνωα το 1905 αποφάσισε την ανακατασκευή των αρχικών ξύλινων κιόνων με πέτρα και επίχρισμα και των κυρίως δοκών με μεταλλικές. Η επιλογή του αυτή απομάκρυνε αισθητά την εικόνα της Κνωσού από την αρχική της μορφή. Επάνω στο μπετόν και στα τσιμεντένια επιχρίσματα «ζωγραφίστηκε» το ξύλο αποδιδόμενο με κάθετες γραμμές.

Χωρίς να αποφευχθεί και ένα μεγάλο λάθος, το οποίο επισήμανε κατά τη μελέτη της η Τσακανίκα, ότι οι πεσσοί του ανακτόρου ήταν και αυτοί ξύλινοι και όχι λίθινοι όπως τους υποδήλωσε ο Έβανς. Γιατί άραγε δεν επελέγη το ξύλο κυπαρισσιού της Κρήτης που χρησιμοποιούσαν οι Μινωίτες και υπάρχει στην Κρήτη; Ίσως και εδώ κυριάρχησε η άγνοια του ξύλου ως υλικού, όπως συμβαίνει και σήμερα στην Ελλάδα. Πολλά όμως έχουν αλλάξει και από αυτήν την αναστύλωση των αρχών του 20ού αιώνα, μάλιστα άγνωστο από ποιους και πότε. Ωστόσο η αναγνώριση διεθνώς του Μινωικού πολιτισμού οφείλει πολλά στην Κνωσό του Έβανς.

ΤΟ ΞΥΛΟ ΣΤΟΥΣ ΚΛΑΣΣΙΚΟΥΣ ΧΡΟΝΟΥΣ

Οι εφαρμογές του ξύλου στην αρχαιότητα για διάφορες κατασκευές κάλυπταν μεγάλο εύρος. Κατά τους Αρχαϊκούς αλλά ιδίως κατά τους Κλασσικούς και τους μετέπειτα χρόνους, ναοί, στοές, οικίες, πολλές φορές κατασκευάζονταν από ξύλο εξ’ ολοκλήρου ή εν μέρει όπως για παράδειγμα για θεμελιώσεις, ξυλοδεσιές, πατώματα, πόρτες, παράθυρα, οροφές, στέγες κ.α.. Η χρήση του ξύλου, το είδος, τα εργαλεία κατεργασίας του, τρόποι και μέσα συνδέσεως, μεταφοράς και ανύψωσης θα εκτεθούν κατωτέρω εν συντομία.

Πηγές γραπτών πληροφοριών είναι οι Μυκηναϊκές ανεπίγραφες πήλινες πινακίδες Γραμμικής Β΄ Γραφής από την Κρήτη, Πύλο, Θήβες κ.α., οι αρχαίοι συγγραφείς, οι πάπυροι, οι οικοδομικές επιγραφές. Σημειώνουμε πως συστηματική και λεπτομερής αποθήκευση των πληροφοριών για την χρήση του ξύλου στην αρχαιότητα δεν ευτυχήσαμε να έχουμε ως τώρα. Έτσι η αρχαία γνώση για τι ξύλο και τις ξύλινες παντός είδους κατασκευές μας είναι εν πολλοίς άγνωστη, μόνο δε αποσπασματικές εργασίες έχουν δει το φως της δημοσιότητας, όπως για την ναυπηγική και τα έπιπλα.

Είδη Ξύλων - Προέλευση στις Αρχαίες Ελληνικές Κατασκευές

Από τους αρχαίους συγγραφείς, κυρίως από τον Θεόφραστο, τον Πλίνιο και τον Βιτρούβιο μας γίνεται γνωστό ότι αφενός οι Έλληνες χρησιμοποιούσαν ποικιλία ξύλων για οικοδομικούς σκοπούς, αφετέρου δε γνώριζαν ότι τα διάφορα ξύλα διέφεραν ως προς την σκληρότητα, την διάρκεια, την αντίσταση στην κάμψη και την θλίψη, την υγροσκοπικότητα, δηλαδή την αντίδρασή τους όταν ήταν εκτεθειμένα στην υγρασία ή την ξηρασία, καθώς επίσης και την διαφορετική αξία αναλόγως της ηλικίας του ή την εποχή του έτους κατά την κοπή του, ή και αναλόγως του τόπου προέλευσής του.

Χρησιμοποιούσαν οι Έλληνες συνήθως το ξύλο ως ''οικοδομική ύλη'' ή ως ''ερέψιμον ύλη'' δηλαδή προς κατασκευή ορόφων ή στεγών από τα παρακάτω δένδρα. Οι αρχαίοι Έλληνες γνώριζαν πολύ καλά τα είδη των ξύλων, την σκληρότητά τους, την διάρκεια καθώς και την ποιότητα ανάλογα με την περιοχή (στην Ελλάδα) και την χώρα προελεύσής τους. Η προμήθεια ξυλείας (ευθείας) μεγάλων διαστάσεων για δημόσια έργα γινόταν από μακρινές περιοχές. Κατά τον Θεόφραστο άριστη ξυλεία για τεκτονικούς σκοπούς ήταν η Μακεδονική, διότι ήταν λεία και ''αστραβής''.

Μετά από αυτή, ήταν η Ποντική (Ποντιακή) στη συνέχεια από τον Ρύνδακα ποταμό (της Δυτικής Μ. Ασίας, ο σημερινός Αδρανός) και ακολούθως η Αινιανική (Φθιώτιδος). Οι χειρότερες όλων ήταν η Παρνασσιακή και η Ευβοϊκή γιατί ήταν ''οζώδης'' και ''εύσηπτη''. Ειδικά η Μακεδονική χρησιμοποιούνταν και για ναυπηγικούς σκοπούς,όπως αναφέρεται από τους αρχαίους συγγραφείς και τις επιγραφές. Ξυλεία εξάγονταν για οικοδομικούς σκοπούς από την Κόρινθο, τη Σικυώνα, Αρκαδία, Ζάκυνθο, Κρήτη, Κάρπαθο, Μίλητο, Μ.Ασία, Κύπρο, Συρία, από τη Θουρία Σικελίας, ακόμα και από τη Κύρνο (Κορσικής), τα οποία θαυμάζονταν για το μεγάλο μήκος τους.

Σχήματα και Διαστάσεις των Δομικών Ξύλων

Για τα σχήματα και τις διαστάσεις του δομικού ξύλου κυριότερες πηγές είναι ο Θεόφραστος και ο Πολυδεύκης, οι επιγραφές του Ερεχθείου Αθηνών, της Δήλου, της Ελευσίνας, ο Σοφοκλής, ο Αριστοφάνης, ο Πλάτων, ο Πίνδαρος, ο Ησύχιος κ.α. Οι αρχαίοι Έλληνες, όταν μεταχειρίζονταν τα άξεστα (τους κορμούς σε στρόγγυλη μορφή, όπως οι σημερινοί στύλοι), τα ονόμαζαν ''στρογγυλά'' ή ''γόγγυλα'', τα δε πριονισμένα τα έλεγαν ''σχιστά'' και άλλοτε ''πελεκητά'' (όπως τα λέμε και σήμερα), δηλαδή ξεχονδρισμένα με πέλεκη (τσεκούρι), και αναλόγως των πριστών ή πελεκητών πλευρών τους τα ονόμαζαν «τετράγωνα - τετράτομα», «τρίτομα», «ημίτονα».

Τα διαμορφωμένα με εγκοπή πριστά ξύλα μικρών διαστάσεων ήταν τα ''παράτομα'' ή ''παρατετμημένα'', ''απότομα'' ή ''αποτετμημένα''. ''Τόμους'' ονόμαζαν τα τμήματα των ξύλων γενικά. Στην επιγραφή της Ελευσίνας αναφέρονται και ξύλα ''μονόβολα'' και ''δίβολα'' δηλαδή αποτελούμενα από ένα ή δύο τεμάχια. Τα τεμάχια που συνδέονταν με εντορμίες (πατούρα, γκινισιά). Δηλ. η σημερινή ξυλεία τύπου ραμποτέ, ονομάζονταν από τους αρχαίους ''πηκτά'', ''σύμπηκτα'' ή ''ενήλατα''. Για τις διαστάσεις των πριστών οι πληροφορίες προέρχονται από τις επιγραφές στα μνημεία. Ο Θεόφραστος θεωρεί μεγάλου μήκους τα ''δωδεκάπηχη'' (5,88 m) από ακακίες της Αιγύπτου.

Στην επιγραφή της Δήλου αναφέρεται ξύλο ελάτινο μήκους 18 πήχεων (8,82 m). Άλλη επιγραφή από την Αθήνα (Ερεχθείου) αναφέρει ξύλα 24 ποδιών (7,84 m), επιγραφή της Επιδαύρου ξύλα στρογγυλά μήκους 24 ποδιών (7,84 m). Άλλη από τη Δήλο δοκό μήκους 16 πήχεων (7,84 m), άλλη από τη Δήλο επίσης, ξύλα 16 πήχεων (7,84 m). Συνηθισμένα ξύλα μήκους 12 πήχεων ήταν τα ελάτινα, κέδρινα και δρύινα. Το ίδιο μήκος είχαν και τα ξύλα για τους σφηκίσκους12 της στέγης. Αναφέρονται επίσης στις επιγραφές δοκοί ''ενδεκάπηχεις'' (5,39 m) συχνά σανίδες πτελιάς μήκους 16 ποδιών (5,23 m), σανίδες 15 ποδιών (4,90 m), ξύλα σχιστά μήκους 12 ποδιών (3,924 m) σανίδες μήκους 10 ποδιών (3,127 m) και πολλά άλλα μικρότερων διαστάσεων.

Από την επιγραφή του 346 π.Χ. που αφορά τη σκευοθήκη στον Πειραιά του αρχιτέκτονα Φίλωνα από την Ελευσίνα, γνωρίζουμε για τις μεγάλες διατομές των ξύλων των στεγών των δημόσιων κτιρίων, τη σύνθεση καθώς και τις ονομασίες μιας ξύλινης αρχαίας στέγης:

α. Τα ξύλινα εσωτερικά ''επιστύλια'' και οι ''μεσομναι'' (το εγκάρσιο ξύλο που τοποθετείται από επίκρανο σε επίκρανο των εσωτερικών στηριγμάτων της στέγης), είχαν πλάτος 0,82 m και ύψος 0,738 m.

β. Τα ''κορυφαία'' ξύλα της στέγης (κορφιάδες) είχαν πλάτος 0,572 m

γ. Οι ''σφηκίσκοι'', τα μεγάλα κεκλιμένα ξύλα της στέγης (οι αμείβοντες του Ομήρου) είχαν πάχος 0,205 m και πλάτος 0,307 m.

Τις διατομές των κορυφαίων δοκών των στεγών μερικών ναών τις εκτιμούμε από τις διαστάσεις των υποδοχών στήριξης των ξύλων (''δοκοθήκαι'' κατά τις επιγραφές). Στον Παρθενώνα μια δοκοθήκη ενδιάμεσος μεταξύ της κορυφαίας και του κάτω άκρου του αετώματος, έχει σχήμα τραπεζίου και διαστάσεις, πλάτος 0.90 m, και ύψη αντιστοίχως 0,63 m και 0,42 m. Στο Ερέχθειο η κορυφαία δοκοθήκη της βόρειας πλευράς έχει πλάτος 0,515 m και ύψος 0,65 m. Στα Προπύλαια η δοκοθήκη που διατηρήθηκε έχει πλάτος 0,765 m και ύψος 0,645 m.

Στο ναό του Ηφαίστου, το ονομαζόμενο Θησείο, η ανατολική πεντάπλευρη δοκοθήκη της κορυφαίας δοκού έχει πλάτος 0,36 m και στο μέσο ύψος 0,39 m. Στο ναό του Ποσειδώνα στο Σούνιο, η κορυφαία δοκός έχει πλάτος 0,50 m και ύψος 0,37 m. Στον Δωρικό ναό του Δία, στο Στράτο Ακαρνανίας, η κορυφαία δοκός έχει πλάτος 0,615 m και ύψος 0,60 m.

Ειδική Χρήση του Κάθε Ξύλου

• Η δρυς, την οποία διέκριναν σε πολλά είδη (φηγός, αρία, πρίνος κ.α.) ήταν κατά τον Θεόφραστο ''δυσεργότατη'', δηλαδή κατεργαζόταν πολύ δύσκολα και χρησιμοποιήθηκε στην οικοδόμηση, είτε ολόκληρων ναών, είτε ειδικότερα για στύλους, κατώφλια, τετράξυλα (κάσσες) και ανώφλια πορτών, οβελίσκους (ορθοστάτες), στέγες, ακόμη και για υπόγειες κατασκευές, για ξυλοδεσιές και στην ναυπηγική.

• Η αρία (αριά) και ο πρίνος (πουρνάρι) είναι δύο είδη δρυός. Η αριά (το πιο βαρύ από τα Ελληνικά ξύλα), κατά τον Θεόφραστο ήταν δύσκολο στην κατεργασία του και χρησιμοποιούνταν στις οικοδομές, αλλά κυρίως για στρόφιγγες (στροφείς) πορτών πολυτελείας, άξονες τροχών, σφήνες, και λαβές εργαλείων (στειλιάρια).

• Η κρανεία (κρανιά), είχε ξύλο στερεότατο, χρησιμοποιούταν για ''τύλους'' (καβίλιες), για τα ''εμπόλια'' των κιόνων (δηλ. τους ξύλινους πύρους σύνδεσης των επιμέρους σφονδύλων των κιόνων), όπως για παράδειγμα του Παρθενώνα, του ναού του Ποσειδώνα στο Σούνιο, όπως επίσης και για θυρώματα.

• Η συκιά και ερινεός (αγριοσυκιά), έδιναν μεν ισχυρό ξύλο όχι για οριζόντιες δοκούς, αλλά για όρθια στηρίγματα, και κυρίως για ικριώματα οικοδομών. Η συκάμινος (σκαμνιά, μουριά), το ξύλο της οποίας κατά τον Θεόφραστο, είναι ισχυρό, αντέχει στη σήψη και κατεργάζεται εύκολα «μετά τα κυπαριττινά και τα θυώδη ασαπέστατον και ισχυρό άμα και εύεργον».

• Η φιλύρα (φλαμούρι) έδινε πολύ μακρύ ξύλο και χρησιμοποιήθηκε κυρίως στις πόρτες και στις οροφές.

• Η θυϊα (γνωστό ως τούγια - γένος Thuya της οικογένειας των κυπαρισσοειδών) με αρωματικό ξύλο) αναφέρεται από τον Όμηρο και ήταν ξύλο πολυτελείας για την κατασκευή οροφών και πορτών.

• Ο κέδρος του Λιβάνου, του Ταύρου, Β. Αφρικής και Κρήτης, ήταν πολύτιμος γιατί είχε μεγάλη διάρκεια ζωής και μεγάλες διαστάσεις. Χρησιμοποιούνταν στις οικοδομές για στήριξη βαρών ως δοκός σε πατώματα και οροφές, αλλά και για κλίμακες (σκάλες), πόρτες και εμπόλια, όπως στους κίονες της βόρειας πλευράς του Ερεχθείου. Είδος κέδρου θεωρούσαν και την Άρκευθο επειδή αναπτυσσόταν κοντά του, με ξύλο που έχει μεγάλη αντοχή στη σήψη και στο νερό. Η άρκευθος ωστόσο είναι άλλο είδος του γένους Juniperus.

• Η πεύκη χρησιμοποιούνταν όπως και ο κέδρος, σε δομικές και ναυπηγικές κατασκευές.

• Η ελάτη, κατά τον Θεόφραστο ''πυκνότατον ξύλον, ανθεκτικόν και διαρκές, αλλά προσβαλλόμενο από την τερηδόνα'' (ξυλοφάγο έντομο - σαράκι), χρησίμευε (όπως και σήμερα) κυρίως για δοκούς οροφής, στέγες αλλά και θύρες.

• Το ξύλο του κυπαρισσιού, έχοντας εξαιρετική αντοχή στο χρόνο, στην υγρασία, τη σήψη και δίνοντας μεγάλου μήκους τεμάχια είχε εξέχουσα θέση όπως και ο κέδρος στην κατασκευή κτιρίων, τις στέγες, τις οροφές, τα εμπόλια και τις πόρτες. (Σήμερα δυστυχώς το Ελληνικό κυπαρίσσι μένει αναξιοποίητο ως δένδρο των κοιμητηρίων και ως καυσόξυλο και στη θέση του χρησιμοποιείται εισαγόμενη ξυλεία ερυθρελάτης πολύ χαμηλότερης αξίας).

• Η πτελέα (φτελιά, καραγάτσι) έδιδε ξύλο με αντοχή στη σήψη και τις καιρικές μεταβολές, ίσιο και με μεγάλη διάρκεια. Χρησιμοποιούνταν στην οικοδομική, για πόρτες και παράθυρα πολυτελείας, αντίζυγα πορτών, κιγκλίδες (κάγκελα) και στροφείς πορτών, φατνώματα οροφών, τροχαλίες, τροχούς αμαξών, λαβές εργαλείων (στειλιάρια) και γόμφους (μεγάλου μεγέθους, σφηνοειδή καρφιά και σφήνες).

• Η πύξος (πυξάρι, τσιμισίρι), ξύλο άσηπτο κατά τον Θεόφραστο, χρησιμοποιήθηκε για ξυλολαβές εργαλείων, στρόφιγγες (στροφείς) και ευρέως από τους αρχαίους Έλληνες κατά τις επιγραφές για θυρώματα (κουφώματα), οροφές, φάλαγγες (κατρακύλια).

• Η καρυά (καρυδιά), ιδίως η ευβοϊκή, ξύλο στερεό και με διάρκεια στο χρόνο, χρησιμοποιήθηκε για υπόγειες κατασκευές, οροφές και σανιδώματα επειδή παρείχε μακριές δοκούς. Οι αρχαίοι είχαν προσέξει μια ιδιαιτερότητα στο ξύλο της καρυδιάς, ότι προανήγγειλε με κρότο την ρήξη.

• Η ελαία (ήμερη και άγρια ελιά) δεν προσβάλλεται από το σαράκι και χρησιμοποιήθηκε για μακριές δοκούς, κατακόρυφους πασσάλους, όχι όμως για μεγάλες οριζόντιες δοκούς. Επίσης χρησιμοποιούταν στη ξυλοδεσιά των πλίθινων τειχών, για σφήνες, εμπόλια και ξυλολαβές (στειλιάρια).

• Η μελία (μελιά, δεσποτάκι) παρέχει ξύλο ακατέργαστο και χρησιμοποιήθηκε από τα Ομηρικά ήδη χρόνια για κατώφλια και άλλα μέρη πορτών, κανόνες, χάρακες, ξυλολαβές εργαλείων και γόμφους.

• Η μίλος αναφέρεται από τον Θεόφραστο «ξυλοχρώματος μελανού» μεν στην Αρκαδία, «ξανθό όμοιον κέδρω» στην Ίδη της Κρήτης. Χρησιμοποιήθηκε σε επενδύσεις κιβωτίων και υποβάθρων ως παρακολλήματα , όπως ονομάζει ο Θεόφραστος τους σημερινούς καπλαμάδες.

• Η άκανθα (ακακία) παρείχε ξύλα άσηπτα, ειδικά η «μέλανα» της κάτω Αιγύπτου και πολύ ισχυρά, κατάλληλα λόγω του μεγάλου μήκους τους (δωδεκαπήχη) για οροφές και κατά τον Ηροδότο με εφαρμογές στην ναυπηγική.

• Ο φοίνιξ (φοινικιά) συνηθισμένο δένδρο της Ανατολής παρείχε μαλακά μεν, αλλά ισχυρά ξύλα κατάλληλα κυρίως για στύλους. Από την επιγραφή της Δήλου μας γίνεται γνωστό ότι χρησιμοποιήθηκε το ξύλο του φοίνικα για την παρασκευή μοντέλων «παραδειγμάτων».

• Η άμπελος έδιδε ξύλο σκληρό και διαρκές, χρησιμοποιήθηκε παλαιότερα για οικοδομικούς σκοπούς, όπως για παράδειγμα την κατασκευή κιόνων και κλιμάκων. Αργότερα η χρήση του ξύλου της αμπέλου εγκαταλείφθηκε.

• Ο λωτός, ένα μικρό δένδρο της Λιβύης παρείχε ξύλο μελανό, πολύ μεγάλης διάρκειας και άσηπτο. Χρησιμοποιήθηκε επίσης για διακοσμητικούς σκοπούς (καπλαμάδες) και στροφείς πορτών.

• Ο έβενος, ο οποίος έφθανε στην Ελλάδα όπως και σήμερα από τις Ινδίες και Αφρική (Αιθιοπία). Παρείχε ξύλο μελανού χρώματος, πυκνό, στερεό, διαρκές και άσηπτο. Λόγω της πολυτιμότητάς του χρησιμοποιήθηκε μόνο σε πολυτελείς κατασκευές, όπως για το χρυσελεφάντινο άγαλμα του Διός, ενός από τα 7 θαύματα του κόσμου, για κατασκευές στον ναό της Αρτέμιδος στην Έφεσο και τη Δήλο.

Τιμή των Ξύλων στην Αρχαία Ελλάδα 

Πληροφορίες για την τιμή των ξύλων μας παρέχονται από τις επιγραφές. Μία από αυτές, της Ελευσίνας, η IG II2 1672, του 4ου π.Χ. αιώνα, μας πληροφορεί, ότι κέδρινο ξύλο, μήκους 12 ποδιών (3,924 m), πλάτους 6 δακτύλων (0,1226 m) και πάχους 3 δακτύλων (0,0613 m), κόστιζε 70 δραχμές, δηλαδή 2.330 αρχαίες δραχμές το κυβικό μέτρο, τιμή εξαπλάσια του ξύλου της φτελιάς. Η διαφορά οφείλεται στο ότι τα κέδρινα ξύλα προέρχονταν από μακριά (Λίβανο, Ταύρο, Β. Αφρική) και την τιμή επιβάρυναν τα μεγάλα έξοδα της μεταφοράς. Η ίδια επιγραφή, μας πληροφορεί ότι σανίδες φτελιάς μήκους 10 ποδιών (3,27 m),πλάτους 10 δακτύλων (0,204 m) και πάχους 3 δακτύλων (0,061 m) η τιμή ήταν δραχμές 14, δηλαδή 350 δρχ/m3 .

Σανίδες από φτελιά αναλόγως του πάχους, η τιμή ήταν μεταξύ 140 και 314 δρχ/m 3 . Η ίδια επιγραφή αναφερόμενη σε σχιστά ξύλα μήκους 12 ποδών, πλάτους 10 δακτύλων και πάχους ½ ποδός, η αξία κάθε τεμαχίου ήταν 32 δραχμές, δηλαδή 246 δρχ/m 3 . Η πολύτιμη αυτή επιγραφή μας πληροφορεί για την τιμή των ''δοκών'', των ''δοκίδων'', και των ''ιμάντων'' της στέγης ότι η τιμή ήταν 17 δραχμές για κάθε δοκό, 2 δραχμές για κάθε δοκίδα και 1 δραχμή για κάθε ιμάντα. Τέλος από την επιγραφή της Ελευσίνας πληροφορούμαστε ότι οι μικρές σανίδες ''μελίναι'', δηλαδή από ξύλο μελιάς, προοριζόμενες για ''κανονίδας'' και ''ζυγά θυρών'', είχαν τιμή 17 δραχμές το τεμάχιο, και για κάθε κορμό κυπαρισσιού χωρίς να αναφέρεται το μήκος, η τιμή ήταν 50 δραχμές.

Από τις επιγραφές της Δήλου, λέγεται ότι αγοράστηκαν παρά Αριστοφάνους ξύλα οξύινα προς 3 δραχμές το καθένα. Αναφέρεται προμήθεια ''σφηκίσκων'', δηλαδή των κεκλιμένων ξύλων της στέγης άλλων μεν προς 13,50 δραχμές ή 14 δραχμές το τεμάχιο και άλλων προς 10 δραχμές μόνο, όπως και η προμήθεια δρύινων ξύλων προς 7,30 δρχ και ''καλαμίδων'' (πλέγματα από καλάμι, στα οποία στερέωναν τη δόρωση, δηλ. τη λάσπη, στην οποία επικάθονταν τα κεραμίδια), προς 1 δρχ. το τεμάχιο.

Σημειώνεται εδώ ότι η τεχνική κατασκευής της επίπεδης και σχεδόν οριζόντιας στέγης των σπιτιών στα νησιά του Αιγαίου, από οριζόντιες δοκούς άρκευθου, ελιάς και κυπαρισσιού, πάνω στα οποία τοποθετούνταν στρώσεις από πλέγματα καλαμιών, φύκια, χώμα και τέλος στρώση από ειδική άργιλο για την επικάλυψη, σώζεται μέχρι τις μέρες μας. Από άλλη επιγραφή της Δήλου του έτους 275 / 274 π.Χ. μαθαίνουμε ότι για ξύλα μήκους 7,84 m, η τιμή ήταν 70 δραχμές το καθένα, δύο δε αλλά τεμάχια μήκους 6,86 m εστοίχιζαν το ένα 43 δρχ. και το άλλο 50 δρχ. Από την ίδια επιγραφή μαθαίνουμε ότι δοκοί μήκους 4,90 m στοίχιζε η καθεμία 7 δραχμές και κάθε δρύινος οβελίσκος 6 δραχμές.

Από την επιγραφή της Ελευσίνας του έτους 329 / 328 π.Χ. έχουμε μία σχετική, αλλά ασαφή πληροφορία. Για την προμήθεια 400 ''επιβλήτων'' (τάβλες) η τιμή ήταν 40 δραχμές, δηλαδή 0.10 δραχμές για κάθε τάβλα. Σε αναλογία προς τα καλύμματα της επιγραφής της Σκευοθήκης, αυτές θα είχαν περίπου τις εξής διαστάσεις, πλάτος 0,110 m και πάχος 0,018 m. Από τρεις επιγραφές της Επιδαύρου του 4ου - 3ου αιώνα π.Χ. πληροφορούμαστε τα εξής:

• Κάθε στρογγυλό ξύλο (αγνώστου μήκους) κόστιζε 7 ή 6 δραχμές, δηλαδή όσο και οι οκτάπηχες (3.92 m) δοκοί της Δήλου.

• Για ξύλα άγνωστης διατομής, η τιμή τους ήταν ανάλογη με το μήκος τους σύμφωνα με παρακάτω.

1. Για μήκος 24 πόδια δηλ. 7.85 m τιμή ... 12 δραχμές το τεμάχιο
2. Για μήκος 18 πόδια δηλ. 5.88 m τιμή ...   7 δραχμές το τεμάχιο
3. Για μήκος 16 πόδια δηλ. 5.23 m τιμή ...   6 δραχμές το τεμάχιο
4. Για μήκος 14 πόδια δηλ. 4.58 m τιμή ...   4 δραχμές το τεμάχιο

Η τιμή των δαπέδων, ξύλων μήκους 3,27 m ήταν μεταξύ 3,50 και 6 δραχμών, ανάλογα με την ποιότητά τους. Τέλος, για μια άμαξα γεμάτη με τετράγωνα ξύλα μήκους 22 ποδιών, η τιμή ήταν 40 δραχμές και μήκους 23 ποδιών ήταν 48 δραχμές.

Η Προστασία του ξύλου στην Αρχαία Ελλάδα 

Από τους συγγραφείς και τις επιγραφές γνωρίζουμε ότι τα ξύλα που προορίζονταν για οικοδομικούς σκοπούς (ξυλοδεσιές, πόρτες, οροφές, στέγες), όσο και για λεπτουργικές εργασίες, τα άλειφαν με πίσσα (προϊόν απόσταξης ξύλων με ρητίνη, όπως του πεύκου) για την καλύτερη διατήρησής τους, εφόσον προηγουμένως τα έτριβαν με άμμο. Από τον Βιτρούβιο μαθαίνουμε επίσης ότι ως προστατευτικό των ξύλων κατά της σήψης χρησίμευε και το ελαιώδες έγχυμα που προερχόταν από το εγκάρδιο του κέδρου, η λεγόμενη ''κεδρία'' (κεδρέλαιο), η οποία αναφέρεται συχνά και στους πάπυρους.

Σύμφωνα με όσα αναφέρουν ο Όμηρος, ο Θεόφραστος και άλλοι αρχαίοι συγγραφείς για τη συντήρηση των κατασκευών ξύλου, κυρίως στην ξυλοναυπηγική, οι αρχαίοι Έλληνες και οι Ρωμαίοι χρησιμοποιούσαν κιννάβαρι (θειούχος χαλκός), πίσσα, έλαια, ρητίνες, λίπη, κεριά, κεδρέλαιο, άλμη και θαλασσινό νερό. Ο Μωϋσής αναφέρει ότι ο Νώε άλειψε την κιβωτό εσωτερικά και εξωτερικά με κατράμι.

Ο Τεχνίτης του Ξύλου στην Αρχαία Ελλάδα

Στην αρχαιότητα κάθε τεχνίτης που κατεργαζόταν σκληρές ύλες, ονομαζόταν γενικά τέκτων, ως κατεξοχήν όμως ''τέκτων'' θεωρούνταν ο τεχνίτης του ξύλου. Ο Όμηρος τέκτονες χαρακτηρίζει τους ναυπηγούς, αλλά και τους οικοδόμους. Ο Ευριπίδης χαρακτηριστικά αναφέρει ''τέκτων γαρ ών έπρασσες ου ξυλουργικά''. Ο Πλάτων ορίζει ως ''τεκτονικήν την τέχνην των πριζόντων και τρυπόντων και ξεόντων και τορνευόντων'' και γενικά τέκτονα εννοεί τον ξυλουργό και Λακωνικά δίδει τον ορισμό, ''τεκτονική, χρήσις και εργασία περί το ξύλο''. Τέκτων θεωρούνταν και στην Ελληνιστική εποχή κυρίως ο κατασκευαστής στεγών.

Από επιγραφές πληροφορούμαστε ότι για την κατασκευή της στέγης και της εσωτερικής οροφής του Ερεχθείου, αναφέρονται ταυτόχρονα ''τέκτονες'' και ''ξυλουργοί'' και ''πρίσται'' (τεχνίτες χειριστές πριονιών για παραγωγή της πριστής ξυλείας). Κατά τον Γρηγόριο Νύσση (4ο μ.Χ. αιώνα), τέκτονες ονομάζονταν και οι ξυλογλύπτες, ''και τέκτων εις ζώων φαντασίαν το ξύλον εμόρφωσε''. Από επιγραφές και κυρίως του Ερεχθείου, του έτους 408 / 407 π.Χ. πληροφορούμαστε ότι το ημερομίσθιο του τέκτονα (πρίστη, ξυλουργού κλπ) ήταν περί τα τέλη του 5ου αιώνα π.Χ. γενικά 1 δραχμή, όσο και του αρχιτέκτονα.

Στο τελευταίο τρίτο του 4ου π.Χ. αιώνα (329 π.Χ.) τα ημερομίσθια είχαν υψωθεί και διέφεραν κατά ειδικότητα. Από την επιγραφή της Ελευσίνας πληροφορούμαστε ότι οι ξυλουργοί έπαιρναν ημερομίσθιο 2 δραχμές και 3 οβολούς (2 ½ δραχμές), με τη διαφορά ότι ήταν ''οικόσιτοι'', δηλαδή ότι η διατροφή ήταν σε βάρος τους. Στην ίδια επιγραφή αναγράφεται ότι οι αποκεραμώσαντες την πάροδον του τείχους ''οικόσιτοι και αυτοί τέκτονες έλαβαν ημερομίσθιο 2 δραχμές, οι δε πρίσται οικόσιτοι και αυτοί, 3 δραχμές''.

Εργαλεία Κατεργασίας του Ξύλου στην Αρχαία Ελλάδα 

Στην προϊστορική εποχή χρησιμοποιούσαν πέτρινα τσεκούρια, με τα οποία υλοτομούσαν τα δάση. Μεγάλα χειροπρίονα της Μινωϊκής περιόδου βρέθηκαν στην Κρήτη, με μήκος μέχρι 1,63 m. Μεγάλες ποσότητες εργαλείων της Μινωικής - Μυκηναϊκής εποχής ξαναβρίσκονται στη Ρωμαϊκή αυτοκρατορική περίοδο. Πολλά εργαλεία διατήρησαν το σχήμα τους μέχρι και τον 19ο αιώνα. Τα εργαλεία τα χρησιμοποιούσαν οι λιθοξόοι και οι λατόμοι σε ότι αφορά την πέτρα και οι ξυλουργοί για το ξύλο (απλά και διπλά τσεκούρια). Για την κατεργασία του ξύλου εκτός από τα τσεκούρια χρησιμοποιούσαν τα πριόνια και το σκεπάρνι, το οποίο σήμερα συνδυάζει σφυρί και τσεκούρι.

Υπήρχαν βεβαίως και τα σφυριά, τα τρυπάνια, διάφορα είδη βελονών, ροκάνια, λίμες και ράσπες. Τα εργαλεία αυτά δεν διαφέρουν σχεδόν καθόλου από τα αντίστοιχα της νεότερης εποχής, γεγονός που σημαίνει ότι οι μέθοδοι κατεργασίας του ξύλου δεν είχαν ουσιαστικές διαφορές. Τα εργαλεία κατεργασίας του ξύλου ονομάζονταν ''τεκτονικά σιδήρια'', ''τεκτονικά όργανα'', ''εργαλεία'', ''σκεύη'', ''άρμενα'' και τα οποία δεν έχουν μεγάλη διαφορά από τα σημερινά, πολλά από αυτά άλλωστε ήταν κοινά προς τα εργαλεία του λιθουργού και του οικοδόμου.

Κατά τον σοφιστή Ιούλιο Πολυδεύκη (Β΄ αιώνας μ.Χ. ονομαστικό λεξικό) τα κύρια ξυλουργικά εργαλεία ήταν το τσεκούρι, το σκεπάρνι, το πριόνι, η σφύρα, το τέρετρο, το τρύπανον ή τρυπανούχος άρις και η ρίνη (ξυλοφάγος), για τα οποία γίνεται αναφορά στη συνέχεια.

α) Το τσεκούρι ήταν γνωστό στην Ελλάδα από τα προϊστορικά χρόνια και από αναφορές στον Όμηρο. Λίθινα τσεκούρια της νεολιθικής εποχής (3.500 - 2.500 π.Χ.) βρέθηκαν στο Διμήνι, στο Σέσκλο και από χαλκό στο Σέσκλο. Το τσεκούρι ήταν είτε απλό και λεγόταν «ημιπέλεκκον» η πέλεκυς «ετερόστομος», είτε διπλό «διπλούς», «δίστομος» ή «αμφίστομος» ή και «αξίνη».

Το τσεκούρι κατασκευάζονταν είτε από χαλκό και συχνότερα από ορείχαλκο, δηλαδή από κράμα χαλκού και κασσίτερου σε αναλογία 10 % για μεγαλύτερη σκληρότητα, είτε από σίδηρο και μάλιστα από χάλυβα. Για στειλιάρι χρησιμοποιούσαν συνήθως ξύλο ελιάς ή δρυός. Τσεκούρια και των δύο ειδών εικονίζονται σε ανάγλυφα, σε μελανόμορφα και ερυθρόμορφα αγγεία, καθώς και σε αγάλματα, όπως το χάλκινο αγαλμάτιο του Μουσείου του Λούβρου. Το τσεκούρι συνδυάζονταν και με σφύρα οπότε ονομάζονταν σφυροπέλεκυς.

β) Το σκέπαρνον, όπως και το σημερινό σκεπάρνι, είναι και αυτό διαφορετικό είδος τσεκουριού. Χρησιμοποιήθηκε πολύ νωρίς για την κατεργασία του ξύλου, διέφερε όμως ουσιαστικά από αυτό διότι η κατεργασία με τσεκούρι ήταν ''χονδρότερη'' (βαρύτερη) εργασία, η οποία γινόταν πρώτα και ακολουθούσε η ''λεπτότερη'' κατεργασία του ξύλου με το σκεπάρνι. Συνήθως είχε σχήμα καμπύλο, διότι αυτό διευκόλυνε την κατεργασία του ξύλου, το οποίο ήταν τοποθετημένο σε κατακόρυφη ή θέση με κλίση. Μεγάλη ήταν και η χρήση του στη ναυπηγική.

γ) Το πριόνι (ο πρίων) ήταν και παλαιότερα γνωστό. Στην Κρήτη βρέθηκαν πολλά ορειχάλκινα πριόνια από τα μεσοελλαδικά και τα υστεροελλαδικά χρόνια (Μουσείο Ηρακλείου). Εφευρέτης φέρεται ο Αθηναίος Δαίδαλος και κατά πολλούς ο ανιψιός του Τάλως, για τον οποίο ο Διόδωρος ο Σικελιώτης αναφέρει: «Διόπερ κατασκευασάμενος εκ σιδήρου πρίονα, και δια τούτου πρίζων την εν τοις έργοις ξυλίνην ύλην, έδοξεν εύχρηστον ευρηκέναι μέγα προς την τεκτονικήν τεχνην».

Το πριόνι μνημονεύεται συχνά από τους αρχαίους συγγραφείς και τις επιγραφές, που αναφέρουν την πρίση ή την πρισμήν ή την διαπρίωσιν των ξύλων, άλλοτε δε τους πρίστας ή τους πρίσαντας. Το αρχαίο πριόνι αποτελούνταν από ''οδοντωτό'' σιδερένιο έλασμα, σε αντίθεση προς τον ''λιθοπρίστη πρίονα'' του οποίου το έλασμα ήταν ''μαχαιρωτό'' δηλαδή χωρίς οδόντωση, σαν μακρύ μαχαίρι. Η μορφή του πριονιού διέφερε ανάλογα με τον τρόπο χειρισμού. Το απλό πριόνι από σιδερένιο οδοντωτό έλασμα το χειριζόταν ένα μόνο άτομο και ήταν εφοδιασμένο με ξύλινη, τοξοειδή λαβή.

Εικόνες απλών πριονιών υπάρχουν σε ανάγλυφα και ζωγραφισμένες σε αρχαία αγγεία, όπως στον ερυθρόμορφο κύλικα του Μουσείου του Βερολίνου του 5ου π.Χ. αιώνα. Διακρίνουμε πριόνια με οδοντωτό έλασμα, έχοντας τρύπα σε κάθε άκρη, φανερό ότι ανήκει σε σύνθετο πριόνι (καταρράκτη ή κουραστάρι), γνωστό στην αρχαιότητα, το οποίο είχε δύο βραχίονες (μπρατσόλια) και το χειρίζονταν ένας ή δύο εργάτες. Το κουραστάρι το διακρίνουμε σε λίθινο αναθηματικό βωμό στο μουσείο Καπιτωλίου στη Ρώμη και χρονολογείται προς το τέλος του 1ου π.Χ. με αρχές του 1ου μ.Χ. αιώνα.

Το διακρίνουμε επίσης σε τοιχογραφία της Πομπηίας και σε άλλη στο Ηράκλειο Κάτω Ιταλίας (Herculanum). Το κουραστάρι χρησιμοποιείται διαχρονικά όπως στις μέρες μας.

δ) Η σφύρα (σφυρί ή μεταλλική σφύρα) είναι πολύ παλιά, γνωστή από τα προϊστορικά χρόνια, η οποία χρησιμοποιούνταν από τους χαλκουργούς - σιδηρουργούς «χαλκείς» και τους ξυλουργούς. Αναφέρεται από τον Όμηρο και αργότερα από Έλληνες συγγραφείς και σε επιγραφές. Την μικρή σφύρα χρησιμοποιούσαν οι τεχνίτες ξύλου για το κάρφωμα των ξύλων. Η αρχαία σφύρα είχε ξύλινη ή σιδερένια λαβή, όπως αναφέρεται στις επιγραφές της Δήλου. Η σιδερένια σφύρα ήταν μεγάλη και βαριά, στα άκρα επίπεδη, εργαλείο των χαλκέων και ονομαζόταν ''ραϊστήρ''. Οι ξύλινες χειρολαβές (στειλιάρια) ήταν κατασκευασμένες από αγριελιά, πυξάρι, φτελιά, μελιά και από πεύκο για τις μεγάλες σφύρες.

Σφυριά απεικονίζονται στα αγγεία και στα ανάγλυφα και όπως προκύπτει από αυτά, το μεν ένα άκρο τους είναι συνήθως επίπεδο, τετράγωνο ή κυκλικό, το δε άλλο κατέληγε σε οξεία ακμή και τις ονόμαζαν σφύρες ''αμφιπλήγες''. Τα σφυριά καθώς και τα σκεπάρνια είχαν πολλές φορές το καμπύλο άκρο σχισμένο στα δύο (δίχειλον) για ευκολία αφαίρεσης μεταλλικών καρφιών. Οι ξυλουργοί χρησιμοποιούσαν επίσης και την ξυλόσφυρα (ματσόλα) με ξύλινο επικρουστήρα για το σκάλισμα και την κατεργασία του ξύλου με σκαρπέλα.

ε) Το τρυπάνι (τρύπανον ή τέρετρον) ήταν από τα σπουδαιότερα εργαλεία του ξυλουργού και του ναυπηγού, χρησιμοποιούμενο για το τρύπημα του ξύλου και άλλων σκληρών υλών. Εφευρέτης και αυτού θεωρείται ο Δαίδαλος. Το τρυπάνι το οποίο περιστρεφόταν με ιμάντα που περιελισσόταν, ήταν γνωστό στα Ομηρικά χρόνια, όπως προκύπτει από χωρίο της Οδύσσειας, το οποίο αναφέρει χαρακτηριστικά πως, «όπως με τρυπάνι τρυπά το καραβόξυλο τεχνίτης και από κάτω το στρέφουν άλλοι με λουρί στο ένα και στ΄ άλλο μέρος γυρίζει αδιάκοπα και αυτό». Τα τρυπάνια διακρίνονταν σε δύο είδη:

• Το απλό που περιστρέφεται κατευθείαν στρεφόμενο από τον εργάτη και 

• Το σύνθετο που περιστρέφεται με ιμάντες ή με τόξο. 

Το απλό τρυπάνι αποτελείται συνήθως από τρία μέρη:

1. Τη σιδερένια αιχμή, δηλαδή το καθαυτό τρυπάνι
2. Από έναν ξύλινο κυλινδρικό άξονα με ελικοειδείς ραβδώσεις, ο οποίος στο κάτω άκρο έφερε την υποδοχή της σιδερένιας αιχμής
3. Από την ξύλινη λαβή.

Το σύνολο ονομαζόταν ''αρίς'' (αρίδα). Ειδικότερα, ''αρίς'' ονομαζόταν το σχοινί που περιελισσόταν γύρω από το τρυπάνι, του οποίου τα άκρα προσαρμόζονταν ως χορδή στα άκρα τοξοειδούς ξύλου. Το τρυπάνι άνοιγε οπές στο ξύλο, περιστρεφόμενο παλινδρομικά με τη βοήθεια σχοινιού ή ιμάντα που περιελίσσεται δύο ή τρεις φορές γύρω από αυτό. Το τρυπάνι για το τρύπημα των λίθων διέφερε μόνο στη διαμόρφωση της σιδερένιας αιχμής. Το είδος αυτό χρησιμοποιείται σπάνια και σήμερα, το δε τόξο ονομάζεται δοξάρι.

στ) Η ρυκάνη (ροκάνη, πλάνη), ήταν σιδερένιο έλασμα, πλατύ με οξύ άκρο, μέσα σε ξύλινη κατασκευή που έφερε στο πάνω μέρος λαβή, κινούμενο οριζόντια και παλινδρομικά, για πλάνισμα του ξύλου. Συχνά απεικονίζεται σε επιτύμβιες στήλες.

ζ) Η ρίνη (αρνάρι, ξυλόλιμα, ξυλοφάγος, ράσπα) κυρίως σιδερένιο αλλά και από χαλκό, μακρύ με μικρό πλάτος και με χαραγές στις επιφάνειές του. Χρησίμευε για ισοπέδωση των ανωμαλιών του ξύλου ή και σιδήρου μερικές φορές (ιδίως πυρομένου). Αναφέρεται και αυτό από συγγραφείς και απεικονίζεται σε αγγεία.

η) Ο ξυστήρ ή ξοϊς (σκαρπέλο), χρησιμοποιούταν ειδικότερα από τους λεπτουργούς (ξυλογλύπτες) αλλά και από τους μαρμαρογλύπτες. Ήταν κοντό και σχετικά στενό σιδερένιο εργαλείο, με οξεία ευθεία ακμή, με προσαρμοσμένη ξύλινη λαβή. Για τη χρήση του ο λεπτουργός χρησιμοποιούσε το ξυλόσφυρο (ματσόλα). Η επιγραφή του Ερεχθείου, αναφέρει τεχνίτη «αναξέσαντα» και ξυλουργούς ''αποξέσαντες'', με χρήση σκαρπέλου. Το ίδιο και σε επιγραφή της Δήλου δίνεται παραγγελία: ''Τάς θύρας ξύσαι''. Απεικονίζεται σε αγγεία, όπως για παράδειγμα στην ερυθρόμορφη κύλικα στο Μουσείο της Κοπεγχάγης.

Στο ανάγλυφο του Βρετανικού Μουσείου, όπου εικονίζεται ο μύθος της κατασκευής της Αργούς, άνδρας κρατά με το αριστερό χέρι το σκαρπέλο και με το υψωμένο δεξί χέρι που κρατά ξυλόσφυρο (ματσόλα), ετοιμάζεται να επιφέρει χτύπημα στο σκαρπέλο, η αιχμή του οποίου βρίσκεται πάνω στο ξύλο που κατεργάζεται.

θ) Ο γλύφανος (γλυφίς, γλυφείον, γλυπτήρ και σμίλη) είναι παραλλαγή της ξοϊδος, με διαφορά στην τομή του σιδερένιου άκρου της. Ονομάζονται και αυτά σκαρπέλα ξυλογλύπτη (κυρτά σκαρπέλα, σγρόμπιες, λούκια, τρίγωνα σκαρπέλλα κ.α.), μόνο που το σχήμα διαφέρει γιατί εδώ είναι καμπύλο ή με τριγωνική ακμή κοπής, χρησιμοποιείται δε κυρίως από ξυλογλύπτες για το σκάλισμα των ξύλων.

ι) Ο τόρνος κατατάσσεται και αυτός στα ξυλουργικά εργαλεία. Ήταν γνωστός από την Ομηρική εποχή καθώς ο Όμηρος αναφέρει ''τορνώσεται ανήρ'', φαίνεται δε ότι οναμαζόταν και ''δίνος'', όπως δηλώνεται από τον Όμηρο ''δινωτήν κλισίη'' και ''δινωτά λέχη'' (τορνευτά κλινάρια), δηλαδή τα έπιπλα αυτά είχαν τορνευτά πόδια. Κατά τον Πλίνιο,εφευρέτης του τόρνου ήταν ο Θεόδωρος ο Σάμιος. Η λέξη τόρνος είχε την έννοια του κυκλικά περιστρεφόμενου τορνευτικού τροχού, αλλά και την έννοια του σημερινού διαβήτη (κοινώς κομπάσο), ασφαλώς όμως, όπως μαρτυρεί ο Θεόφραστος αναφέροντας συχνά λέξεις όπως ''τορνευτήριον'', ''τορνεύω'', ''εύτορνος'' κ.α.

Με τον τόρνο κατασκεύαζαν στερεά σώματα με περιστροφή αλλά και επίπεδα με τον διαβήτη. Ο τορνευτικός τροχός ή και το χάραγμα από αυτό ονομάζεται αργότερα ''τόρμα''. Κατά την εκτέλεση των έργων ο τεχνίτης, κυρίως ο λιθουργός και ο οικοδόμος, χρησιμοποιούσε τον κανόνα, τον πήχυ, τον διαβήτη, την στάθμην (αλφάδι), την λινέην (το ράμα) , την κάθετον (το ζύγι) και τον γνώμονα ή προσαγωγείον.

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΞΥΛΟΥ ΩΣ ΔΟΜΙΚΟ ΥΛΙΚΟ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΟΤΗΤΑ 

Στις αρχαίες κατασκευές το ξύλο είχε διάφορες εφαρμογές. Κατά τους Αρχαϊκούς ιδίως χρόνους αλλά και στους Κλασσικούς και τους μετέπειτα χρόνους, ναοί, στοές, οικίες κατασκευάζονταν εξ ολοκλήρου ή εν μέρει από ξύλο. Αλλά ακόμη και όταν τα κτίσματα ήταν πλίνθινα ή λίθινα και πάλι το ξύλο χρησιμοποιούνταν σε ορισμένα μέρη, όπως στις θεμελιώσεις, τις ξυλοδεσιές, τα πατώματα, τις πόρτες, τα παράθυρα, τις οροφές, τις στέγες κλπ.

Εφαρμογές του Ξύλου σε Λατομεία και Μεταφορά Λίθων

Στα λατομεία ασβεστόλιθου και μαρμάρου γινόταν η εξόρυξη των λίθων σε ζητούμενες διαστάσεις ανοίγοντας αυλάκια πλάτους 40 - 60 cm, σε μαλακά πετρώματα 10 - 20 cm, στις τρεις ή τέσσερεις πλευρές του φυσικού βράχου. Στη συνέχεια αποσπούσαν τους ογκόλιθους σχίζοντάς τους με σφήνες από ξηρό ξύλο, το οποίο διογκωνόταν με χρήση νερού. Κατά τη διόγκωση του ξύλου δημιουργούνται τεράστιες δυνάμεις, οι οποίες προκαλούν το σχίσιμο του βράχου.

Για να επιτυγχάνεται η μέγιστη δυνατή διόγκωση των σφηνών ξύλου χρησιμοποιούσαν είδη ξύλου με μεγάλη πυκνότητα, μεγάλη υγροσκοπικότητα και μεταβολή των διαστάσεων και σε εφαπτομενικές τομές (νερά ξύλου σε σχήμα παραβολής), οι οποίες διογκώνονται διπλάσια απ΄ ότι οι ακτινικές τομές (παράλληλα νερά ξύλου). Για μικρότερους ογκόλιθους χρησιμοποιούσαν σιδερένιες σφήνες. Με αυτό τον τρόπο ήταν επίσης δυνατή η απόσπαση μεγάλων τεμαχίων και ήδη από την Αρχαϊκή εποχή υπάρχουν εντυπωσιακές σχετικές μαρτυρίες:

Στις Συρακούσες (570 / 550 π.Χ.) μονολιθικοί κίονες μήκους 6 - 8 m και με διάμετρο 1,8 - 2 m (βάρος περίπου 35 tn.), στη Δήλο (τέλη του 7ου αιώνα π.Χ.) το άγαλμα του Απόλλωνα ύψους 9 m, και στη Νάξο οι γιγαντόλιθοι (μήκος 8 m περίπου και βάρος 22 ton) του ναού του Απόλλωνα που χτίσθηκε από τον Λίγδαμη (περί το 530 π.Χ.). Η εργασία στα λατομεία ήταν σκληρή και επικίνδυνη. Οι στοές εξόρυξης είχαν πλάτος 50 - 60 cm και ύψος 90 cm. Οι εργάτες ήταν δούλοι (έμψυχα εργαλεία κατά τον Αριστοτέλη), οι οποίοι εργάζονταν επί 12 ώρες την ημέρα επί 360 ημέρες το χρόνο.

Λίθοι βάρους 10 - 15 τόνων, που φτάνανε μέχρι και 50 - 70 τόνους, έπρεπε να μεταφερθούν από τα λατομεία σε αμαξιτούς δρόμους και στο εργοτάξιο. Για το κατέβασμα από τα λατομεία υπήρχαν κατηφορικοί στενοί δρόμοι, μέσω των οποίων γινόταν η καθέλκυση πάνω σε κυλίνδρους ή ξύλινα έλκηθρα. Τέτοιοι δρόμοι διακρίνονται συχνά ακόμη και σήμερα στο έδαφος, ενώ κοντά τους παρατηρούνται οπές στο βράχο, όπου στερεώνονταν πάσσαλοι για το δέσιμο των βοηθητικών σχοινιών. Η μεταφορά από τον αμαξιτό δρόμο στο εργοτάξιο ή στο κοντινότερο τόπο προσάραξης πλοίων γινόταν με βαριές άμαξες.

Εφαρμογές του Ξύλου σε Οικοδομικές Κατασκευές

Σημαντική υπήρξε η χρησιμοποίηση του ξύλου για οικοδομικούς σκοπούς στην αρχαιότητα, τόσο στα δημόσια όσο και στα ιδιωτικά κτίρια των Ελλήνων. Η φθαρτή φύση του ξύλου δεν επέτρεψε τη διατήρησή του έως σήμερα, πλην ελάχιστων εξαιρέσεων, όπου ήταν στεγανά προστατευμένα από τις ατμοσφαιρικές επιδράσεις, όπως τα εντός των σφονδύλων των κιόνων των κλασικών μνημείων σε ειδικά λαξεύματα, όπου βρέθηκαν ανέπαφα κυβικά μέτρα ξύλα κυπαρισσιού, ελάτης, κέδρου (κίονες βόρειας προέκτασης του Ερεχθείου) ή κρανείας, τα ''εμπόλια'' κατά τις επιγραφές, και οι άξονες περιστροφής, οι ''πόλοι'' από ξύλο αγριελιάς, μερικά των οποίων φυλάσσονται σήμερα στο μουσείο της Ακρόπολης.

Θεμέλια και Τοιχοποιία

Για τα θεμέλια των κτιρίων προτιμούνταν ο φυσικός βράχος επί του οποίου τοποθετούνταν οι λιθόπλινθοι. Αν δεν υπήρχε βράχος τότε επέλεγαν ένα από τα τρία είδη θεμελίωσης: συμπαγείς πλάκες θεμελίων, θεμελίωση σε λωρίδες ή σε επιμέρους σημεία και θεμέλια σε μορφή εσχάρας. Ενδεικτική είναι η κατά περίπτωση τοποθέτηση στις τάφρους των θεμελίων υλικών από τα οποία προσδοκούσαν όφελος, όπως π.χ. στρώσεις τέφρας ή ξυλάνθρακα. (W. Muller-Wiener). Για την τοιχοποιία στην πρώιμη εποχή επικρατούσαν απλές μορφές τοίχων, όπως οι διάφορες ξύλινες κατασκευές ή επίσης μικτές κατασκευές από ξύλο, αργιλόχωμα και πέτρα.

Οι πιο απλοί ήταν οι τοίχοι που απαρτίζονταν από κατακόρυφους ξύλινους πασσάλους και ελαφρά κατασκευή πλέγματος με ή χωρίς επίχρισμα λάσπης. Κατασκευές με ξύλινο σκελετό για τους επάνω ορόφους και τους εσωτερικούς τοίχους ιδιωτικών κατοικιών ήταν συνηθισμένες μέχρι και την Ελληνιστική εποχή, όπως αποκαλύπτεται στις πόλεις κοντά στον Βεζούβιο. Το ξύλο συναντάται σε διάφορες μικτές κατασκευές: ως ενίσχυση σε τοίχους από ωμόπλινθους (Λευκαντί, Ερέτρια, ναός Ορθίας Αρτέμιδας στη Σπάρτη, προϊστορική Ανατολία).

Πιο συχνή είναι η χρήση του ξύλου ως ξυλοδεσιά (σαινάζ) σε τοίχους από μη σταθερά υλικά, όπως οι ακατέργαστες πέτρες, αργιλόχωμα κ.α. όπου τα ξύλινα στοιχεία κατά μήκος και πλάτος, σε μορφή σχάρας, αποσκοπούσαν στη μεγαλύτερη σταθερότητα των τοίχων. Για τέτοιες ξυλοδεσιές ο Βιτρούβιος συνιστά ξύλο άγριας ελιάς και ο Φίλων ξύλο δρυός.

Οι Κίονες και ο Θριγκός

Οι κίονες αποτελούνταν από μεμονωμένους σφονδύλους, με εξαίρεση τους μονολιθικούς κίονες, ύψους 8 m περίπου, των Αρχαϊκών ναών των Συρακουσών και τους άνω των 6 m κίονες του ναού του Απόλλωνα στην Κόρινθο. Οι σφόνδυλοι προσαρμόζονταν προσεκτικά ο ένας πάνω στον άλλον, ενώ οι έδρες τους κατεργάζονταν γενικά ως επίπεδες παράλληλες επιφάνειες. Στην αρχαϊκή εποχή οι μεμονωμένοι σφόνδυλοι συνδέονταν κυρίως με μεγάλους και δυνατούς ξύλινους γόμφους, που έμπαιναν ένθετα στο κέντρο των κιόνων.

Στην Κλασσική εποχή εμφανίσθηκαν οι πιο περίπλοκοι τριμερείς γόμφοι με πόλο και εμπόλιο (Παρθενώνα και Προπύλαια, ναός του Ποσειδώνα στο Σούνιο). Αυτές οι μορφές γόμφων, ξύλινες αρχικά, μεταλλικές αργότερα, αντικαταστάθηκαν από τον 4ο αιώνα π.Χ. με συνδυασμούς στρογγυλών κεντρικών γόμφων ή σιδερένιων αξονίσκων, που τοποθετούνταν στα πλάγια, με διάφορες δυνατότητες συνδυασμού. Μερικά κτίρια της Αρχαϊκής εποχής χτίστηκαν κατά τον παλιό τρόπο, δηλ. με ξύλινο θριγκό πάνω σε λίθινους κίονες.

Οροφές και Στέγες

Τα στοιχεία που υπάρχουν για τις ξύλινες κατασκευές οροφών (ταβανιών) και στεγών είναι λίγα. Στην κοσμική αρχιτεκτονική κανόνας ήταν οι οριζόντιες ξύλινες οροφές. Στους ναούς ο σηκός και τα πτερά, όταν είχαν μεγάλο βάθος, καλύπτονταν με ξύλινες οροφές (συνήθως με φατνώματα), οι οποίες συνδέονταν συχνά με την κατασκευή της στέγης. Τα ελεύθερα ανοίγματα ποικίλουν από 5,5 - 8,5 m στη Μεγάλη Ελλάδα κατά τον 6ο αιώνα. Στην Μητροπολιτική Ελλάδα τα ανοίγματα αυξάνονται βαθμιαία σε 8,5 - 11,5 m (Παρθενώνας) τον 5ο αιώνα π.Χ. Οι διατομές των ξύλινων δοκών ήταν μεγάλες. Ενδείξεις για το πάχος των ξύλινων στοιχείων μας δίνουν οι εγκοπές, στις οποίες στηρίζονταν οι δοκοί.

Στην κοσμική αρχιτεκτονική χρησιμοποιούνταν επίσης δοκοί με μεγάλες διατομές. Για το σκελετό ταβανιών ορόφων ιδιωτικών κατοικιών στην Αμμότοπο με ελεύθερο άνοιγμα 7 m οι δοκοί έχουν εγκοπές διαστάσεων 29x26 cm. Στη Δήλο για την κάλυψη δεξαμενών ιδιωτικών κατοικιών χρησιμοποιούνταν δοκοί διατομής 15x15 cm, που είχαν τα άκρα τους επενδεδυμένα με μολύβδινες πλάκες, για να προστατεύονται από την υγρασία.. Οι δαπάνες για οικοδομική ξυλεία αποτελούσαν ένα σημαντικό τμήμα του συνολικού προϋπολογισμού των οικοδομών. Το μεγαλύτερο μερίδιο είχαν οι κατασκευές στέγης. Η πιο απλή μορφή στέγης που απαντά συχνά σε ιδιωτικές κατοικίες και σε πρώιμους ναούς ήταν η επίπεδη στέγη με ανοίγματα συνήθως 4 - 5 m.

Σε απλά οικοδομήματα χρησιμοποιούσαν συχνά ακατέργαστη ξυλεία. Από τον 9ο αιώνα π.Χ. εμφανίσθηκαν και οι επικλινείς στέγες. Στους ναούς μετά από τις πρώτες τετράκλινες και τρίκλινες στέγες κυριαρχεί η σαμαρωτή στέγη με κλίση 13 - 16ο . Στην κοσμική αρχιτεκτονική συναντάμε και πιο μικρές κλίσεις μέχρι 11ο . Σε κτίρια πλάτους 10 - 14 m και με εσωτερική σειρά στηριγμάτων ή ενδιάμεσο φέροντα τοίχο, δηλ. με ελεύθερο άνοιγμα 4 - 6 m, οι στέγες αναπαρίστανται ως απλές με πιο ενισχυμένο κορυφαίο (κορφιά) και με αμείβοντες που ακουμπούν επάνω σε αυτόν, όπως σε στοές στη Βραυρώνα, στο Άργος και στα Προπύλαια στην Αθήνα.

Φαίνεται πως υπήρχαν και κατασκευές από κεκλιμένους παχύτερους αμείβοντες, ελκυστήρες (ιμάντες ή καδρονικό επικάλυψης), που τοποθετούνταν κάθετα πάνω στους αμείβοντες και με μια στρώση από λεπτότερους αμείβοντες, όπως τους περιγράφει ο Βιτρούβιος (στοά στον Ωρωπό. Τέλος υπήρχαν κατασκευές που αποτελούνταν από οριζόντια σειρά δοκών τοποθετημένων επάνω στην κιονοστοιχία και πάνω τους πατούσε μια φέρουσα κατασκευή στέγης με κοντά κατακόρυφα ξύλινα υποστηρίγματα (παπάδες) και οριζόντια δοκάρια που στηρίζονταν πάνω σ΄ αυτά.

Αμείβοντες χρησιμοποιούνται γενικά σε ελεύθερα ανοίγματα 3 - 7,5 m και τοποθετούνταν σε αποστάσεις 0,6 μέχρι 0,8 m περίπου. Οι διατομές των ξύλων ήταν πολύ μεγάλες κρίνοντας από τις εγκοπές όπου έμπαιναν. Υπάρχουν παραδείγματα όπως: κορυφαίος μήκους 5,7 m είχε διατομή 30x45 cm, μια στρώση δοκών στον ασβεστολιθικό ναό των Δελφών με μήκος δοκών 9,65 m είχε διατομή 30x30 cm, αμείβοντες στη Βραυρώνα με μήκος 5,5 m ανά 90 cm μεταξύ τους είχαν διατομή 40 έως 45x30 cm περίπου. Πολλές φορές χρησιμοποιούσαν και στρογγυλά ξύλα (στύλους) με ελάχιστη κατεργασία.

Η κατεργασία της οικοδομικής ξυλείας γινόταν κυρίως με το τσεκούρι. Για λεπτότερα ξύλα, όπως πέταυρα της στέγης, σανίδες και λεπτά καδρόνια γινόταν χρήση πριονιού. Οι πρώιμες μορφές στέγης που περιγράφηκαν παραπάνω αντικαταστάθηκαν με φέρουσες κατασκευές από σύστημα ζευκτών. Το πρώτο δείγμα κατασκευής αυτού του είδους αποτελεί το πάνθεον της Ρώμης. Οι στέγες κατασκευάζονταν για να στηρίξουν την ξύλινη οροφή του χώρου (τα ταβάνια) στην κάτω πλευρά τους και για να φέρουν τα κεραμίδια της στέγης στην εξωτερική πλευρά.

Η πιο απλή μορφή στέγης είναι η επίπεδη στέγη με αργιλόχωμα, που συναντάμε ακόμη και σήμερα στις αγροτικές περιοχές της Μ. Ασίας και του Αιγαίου: ένα στρώμα αποτελούμενο από σανίδες, κλαδιά, καλάμια ή ψάθες, τα οποία τοποθετούνταν πάνω σε μια επίπεδη στρώση δοκών, έφερε ένα επίστρωμα από αργιλλόχωμα, το οποίο ήταν αναμεμιγμένο με άχυρο ή λεπτό χαλίκι και έπρεπε κάθε χρόνο να ενισχύεται και να συμπιέζεται. Στις επικλινείς στέγες, οι οποίες ήταν πιο δαπανηρές, χρησιμοποιούσαν μαρμάρινα κεραμίδια με πλάτος 0,58 - 0,75 m και μήκος 0,80 - 1,08 m.

Τέτοιες σκεπές χρησιμοποιήθηκαν πολλές φορές σε ναούς (ναός του Δία στην Ολυμπία, η Ακρόπολη της Αθήνας). Τα μαρμάρινα κεραμίδια τοποθετούνταν απευθείας πάνω στους ελκυστήρες και στερεώνονταν με καρφιά. Το πιο συνηθισμένο υλικό για στέγες ήταν τα πήλινα κεραμίδια σε ποικίλες μορφές. Η στερέωση των κεραμιδιών γινόταν είτε επάνω σε υπόστρωμα αργιλοχώματος για να μη μετατοπίζονται από τον αέρα, είτε χωρίς υπόστρωμα απευθείας πάνω στον ξύλινο σκελετό.

Πόρτες και Παράθυρα

Ένα από τα πιο σημαντικά αρχιτεκτονικά στοιχεία ήταν η πόρτα, η μορφή της οποίας μαρτυρούσε την τάξη του οικοδομήματος ή του ιδιοκτήτη. Στα απλά κτίρια όλα τα τμήματα της πόρτας (κατώφλι, πλαίσιο και θυρόφυλλα) ήταν κατασκευασμένα από ξύλο. Σε κοσμικά κτίρια της ελληνιστικής εποχής έχουμε ανοίγματα πορτών με λίθινες παραστάδες και λίθινο ανώφλι, όπου έμπαιναν ένθετα το ξύλινο πλαίσιο (η κάσα) και τα θυρόφυλλα. Τα ξύλινα θυρόφυλλα έφεραν συχνά σιδερένια ή χάλκινα διακοσμητικά στοιχεία. Οι τύποι των πορτών που διαμορφώθηκαν βαθμιαία ήταν η απλή Δωρική πόρτα, η επιβλητική Ιωνική πόρτα (στα ιερά κτίρια) και η Αττική πόρτα.

Τα παράθυρα βρίσκονταν κυρίως στα ανώτερα τμήματα των τοίχων και ήταν ξύλινα. Στους ναούς τα παράθυρα συνήθως ήταν μικρά και προσέφεραν περιορισμένο φως. Στις ιδιωτικές κατοικίες υπήρχαν πιο απλές μορφές παραθύρων αρχίζοντας από τριγωνικές οπές αερισμού μέχρι απλές οπές παραθύρων, που έκλειναν με πτυσσόμενα πατζούρια όπως απεικονίζονται σε αγγεία. Στη Δήλο βρέθηκαν πλατιά πολύφυλλα παράθυρα με ενδιάμεσο στήριγμα και κάγκελα. Οι εσωτερικές σκάλες υπήρχαν σχεδόν σε κάθε κτίριο. Ξύλινες σκάλες κατασκευάζονταν σε συνέχεια πέτρινης σκάλας που κατέληγε σε πλατύσκαλο.

Η Χρήση του Ξύλου στα Αρχαία Μνημεία

Η χρήση του ξύλου στα αρχαία μνημεία ήταν μεγάλη και αυτό αποδεικνύεται από τις απομιμήσεις ξύλινων κατασκευών στα λίθινα μνημεία. Οι αρχιτεκτονικές μορφές των κιόνων και του θριγκού, είναι μεταφορά στο λίθο ξύλινων μορφών, που εφαρμόσθηκαν στην Ελλάδα από τα Μινωικά ήδη χρόνια. Το ίδιο συνέβη με τα κιονόκρανα, τον θριγκό των ναών, τις μετόπες και τα τρίγλυφα (τρίγλυφο: αρχιτεκτονικό μέλος από το Δωρικό διάζωμα, το οποίο έχει δύο ολόκληρες γλυφές δηλ. διακοσμητικές προεξοχές και 2 μισές μεταξύ των οποίων υπάρχουν τρεις κάθετες προεξοχές).

Μίμηση της πατροπαράδοτης ξύλινης καρφωτής κατασκευής στη λίθινη είναι η παρουσία των ήλων (καρφιών) των προσηλωμένων (καρφωμένων) «κανόνων: μικρών πήχεων που βρίσκονται πάνω από τους κίονες και κάτω από τα τρίγλυφα του Δωρικού επιστυλίου» στην κάτω επιφάνεια του Δωρικού γείσου, όπου υπήρχαν μαρμάρινες πλάκες, που καλούνταν «πρόμοχθοι» και κοσμούνταν από δεκαοκτώ ήλους (καρφιά) ή σταγόνες, ανά έξι σε τρεις σειρές. Πολλοί περίπτεροι Αρχαϊκοί ναοί ήταν αρχικά ξύλινοι, που αντικαταστάθηκαν με το χρόνο από λίθινους, όπως για παράδειγμα, οι δύο αρχαιότατοι ναοί του Ηραίου της Ολυμπίας του 8ου αιώνα π.Χ. και του 700 π.Χ. περίπου αντίστοιχα.

Από τον ξύλινο πτερό του δευτέρου περιγράφει και ο Παυσανίας κατά τον 2ο αιώνα μ.Χ., έναν κίονα σωζόμενο από ξύλο δρυός στον οπισθόδομο. Ξύλινοι εξωτερικά ήταν αρχικά ο πρώτος περίπτερος ναός του Απόλλωνα στο Θέρμο της Αιτωλίας. Ξύλινο πτερό είχαν επίσης μέχρι τον 5ο αιώνα π.Χ., ο μεγάλος ναός της Λαφρίας Αρτέμιδας στην Καλυδώνα της Αιτωλίας και ο ναός της Ορθίας Αρτέμιδας στην Σπάρτη. Η Ελληνιστική στοά του Ασκληπιείου της Κώ (3ος αιώνας π.Χ.) της οποίας οι ξύλινες κολόνες με διατομή 18x18 cm, εισέρχονταν μέσα σε τόρμους (οπές) στον στυλοβάτη σε βάθος 45 cm και τα κάγκελα (δρύφακτοι) σε βάθος 18 cm.

Την μεγαλύτερη όμως απόδειξη για την μεγάλη διάδοση του ξύλου ως υλικό δομής μας παρέχουν οι Μυκηναϊκές πήλινες ενεπίγραφες πινακίδες Γραμμικής Β' Γραφής από την Κρήτη, την Πύλο, τη Θήβα κ.α., καθώς και οι αρχαίοι συγγραφείς (μεταξύ αυτών ο Όμηρος και ο Ησιόδος), οι πάπυροι και οι οικοδομικές επιγραφές. Έτσι ο Ησίοδος, αναφέρεται σε ''θαλαμήια δούρα'' δηλαδή τα ξύλα για την οικοδομή οικίας, ο Πίνδαρος με το ''κυπαρισσινόν μέλαθρον'', ο Θουκυδίδης αναφέρει περί της ''ξυλώσεως'' των κατοικιών, ο Πλάτων περί στεγασμάτων μεγίστων οικοδομήσεων δι΄ ερεψίμων (για την κάλυψη των στεγών) δένδρων, ο Δημοσθένης περί της ερέψεως των κατοικιών, ο Αριστοτέλης περί των ''ξύλων της οικίας''.

Ο Φίλων ο Βυζάντιος συνιστά τη χρήση ξυλοδεσιών στα τείχη, ο Θεόφραστος και ο Ρωμαίος ο Πλίνιος ο νεώτερος στη συνέχεια περιγράφουν με λεπτομέρεια διάφορα είδη ξύλων και καθορίζουν την ειδική χρήση του καθενός στην αρχιτεκτονική των Ελλήνων. Ο εμπειρικός Αρχιτέκτονας Βιτρούβιος Πολλίων, που άκμασε περί τους χρόνους του Χριστού, στο έργο του ''περί Ελληνικής Αρχιτεκτονικής'' απηχεί τις τεχνικές γνώμες παλαιότερων Ελλήνων Αρχιτεκτόνων, όπως του Ερμογένη, σχετικά με τη χρήση του ξύλου για οικοδομικούς σκοπούς.

Τέλος, ο περιηγητής Παυσανίας (2ο μ.Χ. αιώνα) αναφέρει πολύ συχνά περιπτώσεις εφαρμογής ξύλου στην κατασκευή ναών και οικημάτων, όπως για τον ναό του Ιππείου Ποσειδώνος στην Αρκαδική Μαντινεία ότι τον κατασκεύασαν ο Τροφώνιος και ο Αγαμήδης ''δρυών ξύλα εργασάμενοι και αρμοσάντες προς άλληλα''.

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΞΥΛΟΥ ΣΤΟΝ ΠΑΡΘΕΝΩΝΑ ΚΑΙ ΣΕ ΑΛΛΟΥΣ ΝΑΟΥΣ 

Η Ελληνική αρχιτεκτονική των μνημείων συνδέεται στενά με την αρχιτεκτονική των ναών, στην οποία εμφανίζεται από τον 7ο αιώνα π.Χ. η περίσταση που περιβάλλει το ναό και αποτελείται από μια σειρά κάθετων στηριγμάτων και τον οριζόντιο θριγκό. Σε μια μεγάλη περίοδο μερικών εκατοντάδων ετών εξελίχθηκαν παράλληλα οι δύο πιο σημαντικοί ρυθμοί, ο Δωρικός με κοιτίδα την Πελοπόννησο και ο Ιωνικός ρυθμός με πατρίδα του το Αιγαίο και τη δυτική Μικρά Ασία. Στην Ύστερη Κλασσική εποχή προστίθεται και ο Κορινθιακός ρυθμός.

Στο Θέρμο βρέθηκαν τα λείψανα ενός ναού του Απόλλωνα από την εποχή του 630 / 620 π.Χ., του οποίου η περίσταση αποτελούταν από 5x15 ξύλινους κίονες με ξύλινα επιστύλια. Σε πήλινα στοιχεία που κάλυπταν τη ζωφόρο ναού στην Καλυδωνία και στην Ήλιδα βρέθηκαν και τρίγλυφα που μαρτυρούν τη βαθμιαία μεταβολή από την καθαρά ξύλινη στη λίθινη αρχιτεκτονική. Ανάλογη μαρτυρία αποτελεί και το Ηραίο στην Ολυμπία, του οποίου οι άλλοτε ξύλινοι κίονες έπρεπε στην πορεία του χρόνου να αντικατασταθούν μαζί με τα κιονόκρανα από λίθινους κίονες. Όπως στον Δωρικό ρυθμό έτσι και στον Ιωνικό προηγείται η ξύλινη αρχιτεκτονική της λίθινης.

Την μετάβαση από την ξύλινη στη λίθινη αρχιτεκτονική μπορεί στον Ιωνικό ρυθμό να την εξηγήσουμε πιο πειστικά εάν ερμηνεύσουμε τους γεισίποδες (τρίγλυφα) ως άκρα δοκαριών, που προεξέχουν. Ο Περίκλειος ή Ικτίνιος Παρθενώνας, ο ναός της Αθηνάς της Παλλάδας επί του ιερού βράχου, είναι ο τρίτος κατά σειρά ναός. Είχαν προηγηθεί ο αρχαϊκός Εκατόμπεδος ναός των μέσων του 6ου αιώνα π.Χ., μεταξύ Ερεχθείου και του σημερινού Παρθενώνα και ο ανεγειρόμενος στην ίδια θέση του σημερινού που καταστράφηκε από τους Πέρσες του Ξέρξη το 480 π.Χ. Τριάντα τουλάχιστον χρόνια πέρασαν ώσπου οι Αθηναίοι να αποφασίσουν το χτίσιμο του νέου ναού.

Στο 447 π.Χ., τα σχέδια του αρχιτέκτονα Ικτίνου ήταν έτοιμα και οι εργασίες άρχισαν με συνεργάτη τον Καλλικράτη και γενικό επόπτη όλων των έργων το Φειδία. Η κατασκευή του ναού διήρκησε 9 χρόνια, από το 447 - 438 π..Χ., κατά το 3 έτος της 85ης Ολυμπιάδας. Τα γλυπτά των αετωμάτων ολοκληρώθηκαν το 432 π.Χ. δηλαδή 6 έτη αργότερα. Ο Περίκλειος Παρθενώνας είναι γέννημα μιας εξαιρετικής ιστορικής στιγμής, μια μεγαλοφυής καλλιτεχνική σύλληψη και σχεδίαση δύο - τριών ανθρώπων.

Οι λεπτομέρειες δείχνουν τον ατομικό τρόπο εφαρμογής των θεμελιακών αρχών της αρχαίας αρχιτεκτονικής στον ναό, στοιχεία που κάνουν πιο ξεχωριστή την ατομικότητα με την ασύγκριτη ακρίβεια και την εκτέλεση των λεπτομερειών του. Είναι ένα θαύμα της αρχιτεκτονικής, της αισθητικής των ορίων του αρχαίου Ελληνικού πνεύματος.

Συμβολή των Ξύλινων Κατασκευών στην Ανέγερση του Παρθενώνα

Η συμβολή των ξύλινων κατασκευών στην ανέγερση του Παρθενώνα υπήρξε τεράστια. Ελάχιστοι είναι αυτοί που γνωρίζουν τα στάδια εργασίας από την εξόρυξη των μαρμάρινων όγκων στα λατομεία της Πεντέλης, την μεταφορά στον ιερό βράχο και την ανύψωση στην οριστική θέση των μαρμάρινων μελών του Παρθενώνα, και τη συμβολή του ξύλου στην ανέγερση του Παρθενώνα. Μοχλοί, σχάρες, βαρούλκα (γερανοί), τροχαλίες από ξύλο ήταν απαραίτητα στους χώρους εξόρυξης για την υποστήριξη και την μετατόπισή του.

Πάσσαλοι, έλκηθρα και φάλαγγες (κατρακύλια), χρησιμοποιούνται στη μεγάλη κατωφέρεια από το σημείο εξόρυξης σε τετράτροχες άμαξες. Ο Βιτρούβιος αναφέρει και περιγράφει διεξοδικά τις ανυψωτικές μηχανές των αρχαίων (μέρη, ονοματολογία, λειτουργία), μεταξύ αυτών και το τρίσπαστο (με τρεις τροχαλίες) και το πεντάσπαστο για την ανύψωση πολύ μεγάλων βαρών. Από εκεί οι άμαξες, ωφέλιμου φορτίου άνω των 12 τόνων (τόσο ζύγιζε ένα ημικατεργασμένο κιονόκρανο), θα μετέφεραν τους μαρμάρινους όγκους με τη βοήθεια ζευγών ημιόνων στον Ιερό βράχο.

Ένας έξυπνος μηχανισμός με τη βοήθεια μιας τεράστιας τροχαλίας και μια δεύτερη άμαξα φορτωμένη με χαλίκι θα σύρονταν στην κατωφέρεια εύκολα από τα μουλάρια, ανεβάζοντας τη φορτωμένη άμαξα, (απαλλαγμένη από τους ημιόνους) έως το πλάτωμα του βράχου.

ΣΥΝΔΕΣΕΙΣ ΞΥΛΩΝ 

Συνδέσεις Ξύλων

Ο συνήθης τρόπος εγκάρσιας σύνδεσης των ξύλων ήταν η ''καθήλωσις'', ''εφήλωσις'', ''ενήλωσις'', η οποία γινόταν άλλοτε με ξύλινους ''ήλους'', ''τύλους'', ή ''γόμφους'' (σημερινές καβίλιες) και άλλοτε με μεταλλικά ή οριχάλκινα, και τα οποία σε πόρτες και έπιπλα πολυτελείας είχαν αργυρά ή χρυσά κεφάλια (εφηλίδες). Η επιγραφή της Σκευοθήκης του Φίλωνα αναφέρει ότι τα κορυφαία ξύλα της στέγης να συνδεθούν προς «τας μεσομνάς δια κερκίδων», δηλαδή με περόνες. Με χάλκινες περόνες ήταν και η σύνδεση των ξύλων των φατνωμάτων του ναού του Απόλλωνα στη Δήλο. Η οριζόντια ή κατακόρυφη σύνδεση των ξύλων γινόταν με διαφόρους τρόπους, που μοιάζουν με τις σημερινές μεθόδους.

Ο πρώτος είναι ''δια της παραθετικής δεσμεύσεως'', δηλαδή με τη βοήθεια ξύλινων ή μεταλλικών ''δεμάτων'' ή ''δεσμών'', ή ''βλήτρων'' (σιδερένιων καρφιών) σε διάφορα σχήματα και διαστάσεις. Η σύνδεση των ξύλων γινόταν συνήθως ''δια γομφώσεως, πήξεως, ή και εντορμίας'' (πατούρα, γκινισιά), δηλαδή με τη διείσδυση του τμήματος ξύλου που προεξείχε (μόρσου) μέσα στην αντίστοιχη εσοχή (μορσότρυπα) του άλλου τεμαχίου ξύλου, ή ακόμη με πελεκόμορφη αντίστοιχη τομή ''πελεκίνου'' σε κάθε ένα από τα συνδεόμενα ξύλα. Τα ξύλα που συνδέονταν με αυτόν τον τρόπο ονομάζονταν ''ενήλατα'', ''πηκτά'' ή ''σύμπηκτα''.

Ο Παυσανίας αναφέρει ότι το πανάρχαιο ιερό του Ιππιου Ποσειδώνα στην Μαντινεία, κατασκεύασε ο Αγαμήδης και ο Τροφώνιος ''δρυών ξύλα εργασάμενοι και αρμόσαντες προς άλληλα'' αναμφίβολα με εντορμία. Τον τρόπο σύνδεσης των ξύλων μιμούνται και οι λίθινοι τάφοι της Λυκίας. Από τις επιγραφές διδασκόμαστε ότι είναι συχνή χρήση της εναρμογής ή διαρμογής στις οροφές ναών και τους ενδέσμους των τοίχων, και αυτή θα υπονοεί ο Όμηρος λέγοντας ''τέτρηνεν δ’άρα πάντα ήρμοσεν αλλήλοις''.

Με ανάλογη εντορμία συνδέονταν οι βαθμίδες των κλιμάκων προς τους ''κλιμακτήρας'', δηλαδή τα κεκλιμένα πλάγια ξύλα (σκαλομέρια), όπως προκύπτει από δύο χωρία του Ευριπίδη, όπου γίνεται λόγος περί ''ενήλατων βάθρων'' και ''βάθρων κλιμάκων''. Τελευταίος τρόπος σύνδεσης των ξύλων ήταν η χρήση κόλλας. Ο Όμηρος αναφέρει ''κολλητάς σανίδας'' και αλλού ''ξύλα κολλητά βλήτροισι'', δηλαδή με συνδέσμους. Κατά την επιγραφή της Σκευοθήκης του Φίλωνα, ο κατασκευαστής ''επιθήσει επιστύλια επί τους κίονας κολλήσας''. Από τους αρχαίους συγγραφείς και τους παπύρους, κόλλα ονομάζεται, είτε ''κόλλα τεκτονική'' είτε απλώς ″κόλλα″ όπως στις επιγραφές της Επιδαύρου, της Δήλου, της Ελευσίνας.

Κατά τον Πλίνιο, εφευρέτης της κόλλας ήταν ο Δαίδαλος. Στους Κλασσικούς χρόνους η κόλλα (ξυλοκόλλης) παρασκευάζονταν από τα αυτιά ή τις οπλές ή τα γεννητικά όργανα βοδιών ή ταύρων, η οποία ήταν ισχυρότατη (ταυρόκολλα). Η χρήση αυτής της κόλλας γίνεται ακόμη και σήμερα. Η ''ιχθυόκολλα'' (ψαρόκολλα) δεν ήταν άγνωστη στους αρχαίους καθώς την παρασκεύαζαν από το γλοιώδες δέρμα ή τις κοιλιές μεγάλων ψαριών, με εφευρέτη και εδώ τον Δαίδαλο.

Σύνδεσμοι και Γόμφοι (Ξύλινα Εμπόλια και Πόλοι)

Η δόμηση με πέτρα χωρίς χρήση λάσπης απαιτεί εκτός από τη σωστή επεξεργασία των επιφανειών επαφής, εφαρμογή συνδέσεων στο κατακόρυφο και οριζόντιο επίπεδο επαφής των λίθων. Οι αντίστοιχοι σύνδεσμοι στις ξυλουργικές κατασκευές είναι γνωστοί ως καβίλιες και μόρσα. Σύνδεσμοι από ξύλο και σπανιότερα από μέταλλο υπήρχαν ήδη στην Αίγυπτο και την Κρητομυκηναϊκή εποχή. Ήταν κυρίως ξύλινοι σύνδεσμοι σε σχήμα χελιδονοουράς (πελεκίνοι). Οι σύνδεσμοι αυτοί εξελίχθηκαν σε σχήμα Ζ και διπλού Τ (Ι) κατά τη διάρκεια του 6ου αιώνα π.Χ. και στη συνέχεια σε σχήμα Π κατά τον 4ο αιώνα π.Χ. .

Οι μορφές των συνδέσμων έχουν κάποια χρονική σχέση αλλά εξαρτώνται και από το είδος του λίθου, τη θέση στο συγκεκριμένο κτίριο και τις τοπικές συνήθειες. Οι ξύλινοι ή μολύβδινοι σύνδεσμοι σε σχήμα χελιδονοουράς χρησιμοποιούνταν κυρίως για μαλακά πετρώματα (ναός Αρτέμιδος στην Κέρκυρα, ναός Αφαίας στην Αίγινα της αρχαϊκής εποχής, στο θησαυρό των Σίφνιων στους Δελφούς) και εξακολουθούσαν να χρησιμοποιούνται σε μερικές περιοχές μέχρι και την Ελληνιστική εποχή, κατασκευασμένοι όμως κυρίως από σίδηρο.

Πιο διαδεδομένοι ήταν οι σύνδεσμοι διπλού Τ (Ι), που είναι χαρακτηριστικοί για όλα τα κτίρια της κλασικής εποχής στην Αθήνα και την Ελευσίνα, για πολλά κτίρια στους Δελφούς, στην Ολυμπία, στο Ηραίο του Άργους και στη Δήλο. Στην πρώιμη εποχή γίνονταν από ορείχαλκο που ήταν φθηνός ή από σιδερένιο έλασμα, το οποίο σχίζονταν στα δύο ή συγκολλώντας τρεις σιδερένιες ράβδους ή δύο επίπεδα τεμάχια σιδήρου λυγισμένα σε σχήμα Π. Από τα τέλη του 4ου αιώνα ο σύνδεσμος σε σχήμα Π έγινε η κυρίαρχη μορφή οριζόντιας σύνδεσης πέτρας σε ολόκληρη την Ελληνική αρχιτεκτονική.

Εκτός από τους οριζόντιους συνδέσμους εξίσου σημαντικοί ήταν και οι κατακόρυφοι που συνέδεαν σε κατακόρυφο επίπεδο τις στρώσεις μεταξύ τους. Οι σύνδεσμοι αυτοί ονομάζονταν γόμφοι και χρησιμοποιούνταν σε μεμονωμένα κτίρια από το α΄ μισό του 6ου αιώνα π.Χ. αλλά κατά τη διάρκεια του 5ου αιώνα π.Χ. έγιναν κανόνας. Αρχικά χρησιμοποιούσαν τους ξύλινους γόμφους, οι οποίοι μολυβδοχοούνταν δηλ. περιβάλλονταν με μολύβι σε υγρή μορφή, το οποίο στεγανοποιούσε τον ξύλινο γόμφο και τον προστάτευε από μύκητες, έντομα και μεταβολές των διαστάσεων λόγω ρίκνωσης και διόγκωσης που προκαλείται από την αποβολή και πρόσληψη υγρασίας στο ξύλο.

Η μολυβδοχόηση γινόταν μέσω οπών που διανοίγονταν κάθετα ή λοξά με το τρυπάνι. Πρώιμα δείγματα γόμφων υπάρχουν στον βωμό στο Μονοδένδρι με διαστάσεις: διατομή 6x6 cm και μήκος 7 cm και στους θησαυρούς της Γέλας και της Σικυώνας στην Ολυμπία. Οι γόμφοι στο βωμό της Ήρας στη Σάμο ήταν λίγο πιο μικροί, 3x3 cm. Στους κίονες χρησιμοποιούσαν πιο ισχυρούς ξύλινους γόμφους, όπως π.χ. στο ναό της Αρτέμιδος στην Κέρκυρα, οι οποίοι είχαν μήκος 50 cm και διατομή 15x17 cm. Οι μικρότεροι γόμφοι κατασκευάζονταν από ξύλο ελιάς, κέδρου ή πεύκου, οι οποίοι εμφανίζονταν συχνά μέχρι και τον 3ο αιώνα π.Χ. (ναός του Απόλλωνα στη Δήλο, παλαίστρα στην Ολυμπία).

Για τη σύνδεση των σφονδύλων των κιόνων κατασκευάζονταν συχνά γόμφοι αποτελούμενοι από δύο εισδοχές και ένα κατακόρυφο αξονίσκο (πόλος). Η εξασφάλιση της ακινησίας των μαρμάρινων μελών του κτιρίου στις θέσεις τους, επιτυγχάνονταν με τις οριζόντιες και κατακόρυφες συνδέσεις αυτών με τα γειτονικά μέλη. Οι οριζόντιες συνδέσεις με ''δεσμούς'' όπως τους ονόμαζαν οι αρχαίοι, είχαν διάφορα σχήματα και αποτελούνταν από μολυβδοχοημένα σιδερένια ελάσματα σχήματος Z,H,I,Π και άλλων σχημάτων. Η εξασφάλιση της μη κατακόρυφης μετατόπισης των σφονδύλων των κιόνων από τον άξονά τους γινόταν μέσω των κατακόρυφων ξύλινων συνδέσεων των επιμέρους σφονδύλων των κιόνων από ζεύγη εμπολίων και πόλων.

Στο γεωμετρικό κέντρο των επίπεδων επιφανειών κατά σφόνδυλο υπήρχε λάξευμα ώστε να υποδέχεται χωρίς να εξέχει το μολυβδοχοημένο εμπόλιο εκτός της κάτω επιφάνειας του σφονδύλου που πατούσε στο στυλοβάτη. Τα ξύλινα εμπόλια που διασώθηκαν έχουν σχήμα κανονικής κόλουρης πυραμίδας με την τετράγωνη μεγάλη βάση 10 έως 11,5 cm., την μικρή 8,5 έως 10,5 cm. και ύψος 0,75 - 8,5 cm. Στο κέντρο κάθε εμπολίου υπήρχε οπή για την υποδοχή του πόλου, ενός ξύλινου αξονίσκου διαμέτρου με μέση διάμετρο 4,5 cm και μέσο ύψος 10,5 cm. Η κατεύθυνση των ινών των εμπολίων και των πόλων ήταν παράλληλη προς τον κατακόρυφο άξονα.

Το ξύλο από το οποίο ήταν κατασκευασμένα τα εμπόλια και οι πόλοι, των κιόνων του Παρθενώνα ήταν κατά την Παρασκευοπούλου Κ3 ο άρκευθος (Juniperus oxycedrus και όχι ο κέδρος) άλλα και το κυπαρίσσι και ή αγριελιά ( του Σουνίου). Ο Αν. Ορλάνδος αναφέρει1 ότι η λείανση των επιπέδων επιφανειών των σφονδύλων, επιτυγχάνεται με την παλινδρομική περιστροφή κατά 20-30 μοίρες του ανώτερου σφονδύλου επάνω στον κατώτερο. Ο καθηγητής Μαν. Κορρές υποστηρίζει ότι η παρεμβολή άμμου λείαινε την επιφάνεια, ώστε η ανοχή μεταξύ δύο σφονδύλων ήταν 1/20 έως 1/30 του χιλιοστού2 .

Σε έρευνες δύο χρόνων του Α.Π.Θ. γύρω από την αντισεισμικότητα αρχαίων ναών, παρουσιάστηκε το «σύστημα πόλου - εμπολίου», σύμφωνα με το οποίο οι κίονες αποτελούνταν από ένα ή περισσότερα κομμάτια λίθων, τα οποία έρχονταν σε επαφή μεταξύ τους χωρίς κάποιο άλλο συνδετικό υλικό ή άλλα στοιχεία σύνδεσης. Η σημασία της μεθόδου αυτής στη σεισμική μηχανική είναι τεράστια, καθώς η παραμόρφωση κατά την ταλάντωση των κιόνων αποτελεί παράγοντα έξυπνης απόσβεσης της σεισμικής ενέργειας, χωρίς μάλιστα να μετακινούνται ύστερα από σεισμό οι σφόνδυλοι από τον κατακόρυφο άξονα του κίονα.

Αξιοσημείωτη είναι και η πειραματική προσέγγιση του Εργαστηρίου Αντισεισμικής Τεχνολογίας του τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Οι ερευνητές του Πολυτεχνείου κατασκεύασαν ένα μοντέλο κίονα του Παρθενώνα σε κλίμακα ένα προς τρία. Ο κίονας αυτός κατασκευάστηκε από πεντελικό μάρμαρο όπως και οι πραγματικοί κίονες του Παρθενώνα. Υπενθυμίζεται ότι κατά τη διάρκεια ενός σεισμού η συμπεριφορά των κιόνων είναι μη γραμμική και εξαιρετικά πολύπλοκη. Συγκεκριμένα, μικρές μεταβολές στη δόνηση ή στις γεωμετρικές παραμέτρους του κίονα μεταβάλλουν σημαντικά τη συμπεριφορά του συστήματος.

Λόγω αυτής της πολυπλοκότητας, η μαθηματική αντιμετώπιση του προβλήματος της ανάλυσης της αντισεισμικής συμπεριφοράς των αρχαίων ναών είναι σχεδόν αδύνατη. Αυτός είναι και ο κυριότερος λόγος για τον οποίο οι επιστήμονες καταφεύγουν σε αριθμητικές προσεγγίσεις και μεθόδους για την απλοποίηση των προβλημάτων και την εξεύρεση λύσεων.

Η Οροφή

Ο ναός καλυπτόταν σε όλη του την έκταση με οριζόντια οροφή, επί της οποίας επικάθονταν, η (δίριχτη) δικλινής στέγη. Η οροφή στο σηκό και στον πίσω από αυτόν θάλαμο, τον κυρίως Παρθενώνα, ήταν ξύλινη και μάλιστα το πιθανότερο από κυπαρίσσι. Από μαρτυρίες γνωρίζουμε ότι οι πυρκαγιές που έγιναν κατά τους Ελληνιστικούς και τους Ρωμαϊκούς χρόνους, κατέστρεψαν την ξύλινη στέγη και το χρυσελεφάντινο άγαλμα. Εκτός του κυρίως ναού (σηκού) και του κυρίως Παρθενώνα (οπισθόδομος), η υπόλοιπη ένταση του ναού, δηλαδή το πτέρωμα, ο πρόναος και ο οπισθόναος, καλυπτόταν με μαρμάρινη οροφή με φατνώματα (κοίλα τετράγωνα που σχηματίζονταν από την διασταύρωση των δοκών).

Το ύψος της οροφής ήταν 13,19 m. Η φατνωματική οροφή στον κυρίως ναό (σηκός) ήταν ξύλινη. Στον κυρίως ναό υπήρχαν επιπλέον εγκάρσιοι δοκοί μικρότερης διατομής των συζευγμένων κατά την ίδια διεύθυνση δοκών, επί των οποίων εδράζονταν οι ορθροστάτες. Τα μεταξύ τους κενά, καλύπτονταν από τα ξύλινα φατνώματα. Η διάταξη της φατνωματικής οροφής του οπισθόδομου (κυρίως Παρθενώνα) είχε ως εξής: Επάνω στους τέσσερις κίονες υπήρχαν σε διάταξη μαρμάρινα επιστήλια, τα οποία μαζί με τις οριζόντιες δοκούς της οροφής διαιρούσαν την οροφή σε εννέα μικρότερα ορθογώνια τμήματα. Πάνω από τα επιστήλια, ένα πλέγμα δοκών μικρότερης διατομής αυτών του σηκού, συγκρατούσαν τα ξύλινα φατνώματα.

Η Ξύλινη Στέγη των Αρχαίων Ναών

Η στέγη των αρχαίων Ελληνικών ναών ήταν κατά κανόνα ξύλινη. Τα μεγάλα πλάτη των ναών δεν επέτρεπαν ζευκτά, που να λειτουργούν με τρόπο ανάλογο προς τα σημερινά. Στους περίπτερους ναούς (τους ναούς που περιβάλλονταν και στις τέσσερες πλευρές από κίονες), οι εσωτερικές σειρές κιόνων και οι τοίχοι σε διάταξη παράλληλη προς τον μεγάλο άξονα του ναού, επέτρεπαν ένα σύστημα από δοκούς που δέχονταν μεμονωμένα φορτία. Στις οριζόντιες δοκούς, οι οποίες εγκάρσια προς τον άξονα του κτιρίου υποβαστάζονταν από τους τοίχους και τις κιονοστοιχίες, πατούσαν κατακόρυφοι ξύλινοι στύλοι (ορθοστάτες), που υποβάσταζαν οριζόντιες διαμήκεις δοκούς και κυρίως την κορυφαία δοκό (κορφιάτη).

Οι δοκοί αυτοί με τη σειρά τους στήριζαν τους σφηκίσκους (αμείβοντες) που διαμόρφωναν τις δύο κλίσεις της στέγης. Πάνω από αυτούς στερεώνονταν τα οριζόντια μικρότερα δοκάρια (ιμάντες, τεγίδες) και τα καλύμματα (σανίδωμα, πέτσωμα). Η ορολογία των επιμέρους στοιχείων σώθηκε από οικοδομικές επιγραφές, και κυρίως από την επιγραφή (IG II 2 1668) για τη Σκευοθήκη στον Πειραιά (346 - 328 π.Χ.), έργο του αρχιτέκτονα Φίλωνα. Ονόμαζαν τους μεγάλους κεκλιμένους αμείβοντες ''σφηκίσκους'', τις οριζόντιες δοκούς της οροφής ''κορυφαίους'' και τις οριζόντες τεγίδες ''ιμάντες''. Αναφέρονται ακόμα τα ''καλύμματα'' (σανίδωμα) επάνω στα οποία με τη βοήθεια πηλού (της δόρωσης) στρώνονταν οι πήλινες κεραμίδες.

Η ξύλινη Στέγη του Ικτίνιου Παρθενώνα

Ο Περίκλειος ή Ικτίνιος Παρθενώνας, ο ναός της Αθηνάς της Παλλάδος επί του ιερού βράχου, είναι ο τρίτος κατά σειρά ναός. Είχαν προηγηθεί ο Αρχαϊκός Εκατόμπεδος ναός των μέσων του 6ου αιώνα π.Χ., μεταξύ Ερεχθείου και του σημερινού Παρθενώνα και ο ανεγειρόμενος στην ίδια θέση του σημερινού που καταστράφηκε από τους Πέρσες του Ξέρξη το 480 π.Χ. Τριάντα τουλάχιστον χρόνια πέρασαν ώσπου οι Αθηναίοι να αποφασίσουν το χτίσιμο του νέου ναού. Στο 447 π.Χ., τα σχέδια του αρχιτέκτονα Ικτίνου ήταν έτοιμα και οι εργασίες άρχισαν με συνεργάτη τον Καλλικράτη και γενικό επόπτη όλων των έργων το Φειδία. 

Η κατασκευή του ναού διήρκησε 9 έτη, από το 447 - 438π..Χ., κατά το 3 έτος της 85ης Ολυμπιάδας, τα δε γλυπτά των αετωμάτων το 432 π.Χ. δηλαδή κατά 6 έτη αργότερα, συνολικά 15 έτη. Ο Περίκλειος Παρθενώνας είναι γέννημα μιας εξαιρετικής ιστορικής στιγμής, μια μεγαλοφυής καλλιτεχνική σύλληψη και σχεδίαση δύο - τριών ανθρώπων, η δε εκτέλεση αποτελεί απίστευτο άθλο. Οι λεπτομέρειες δείχνουν τον ατομικό τρόπο εφαρμογής των θεμελιακών αρχών της αρχαίας αρχιτεκτονικής στον ναό, στοιχεία που κάνουν πιο ξεχωριστή την ατομικότητα με την ασύγκριτη ακρίβεια και την εκτέλεση των λεπτομερειών του.

Πάνω από την οροφή και σε συνάρτηση με αυτή επεκτείνεται σε όλη την έκτασή του ναού, η αμφικλινής ξύλινη στέγη του, της ''επωροφίας'' και πάνω από αυτή η μαρμάρινη επικάλυψη (οι μαρμάρινες κεραμίδες). Σπουδαία βοήθεια παρέχεται από τρεις λαξευμένες κοιλότητες στο πίσω μέρος του τυμπάνου του δυτικού αετώματος που διασώθηκαν, οι οποίες χρησίμευαν για την υποδοχή και στήριξη των οριζόντιων δοκών κατά μήκος του ναού (τεγίδων). Οι αρχαίοι τις ονόμαζαν δοκοθήκες και έδιναν ιδιαίτερη σημασία στον καθορισμό, τη διάταξη και το μέγεθος των ξύλων του σκελετού της στέγης.

Οι δοκοθήκες επισημάνθηκαν και ερμηνεύτηκαν για πρώτη φορά από τον J. Hoffer, κατόπιν δε από τον F.C. Penrose. Νέες καταμετρήσεις και σχέδια από τον Καθηγητή και Ακαδημαϊκό Αναστάσιο Ορλάνδο (1887 - 1979), έδωσαν σαφέστερη εικόνα των δοκοθηκών του Παρθενώνα στην πίσω όψη του Δυτικού αετώματος και λεπτομερή σχέδια των κατά πλάτος και μήκος τομών του. Οι δοκοθήκες αυτές βρίσκονται κάτω από τις κεκλιμένες γραμμές του αετώματος, ανά τρεις σε κάθε πλευρά και σημειώνονται με τους αριθμούς 1,2,3 και 5,6,7.

Εκτός από αυτές αναμφίβολα θα υπήρχε και η 7η στην κορυφή του αετώματος, η υπ’ αριθ. 4, όπως του ναού του Ποσειδώνα στο Σούνιο, του Δία στο Στράτο Ακαρνανίας, του ''Θησείου'', και άλλων ναών του 5ου και του 4ου π.Χ. αιώνα.  Οι δοκοθήκες στις κεκλιμένες πλευρές έχουν σε κατακόρυφη όψη σχήμα τραπεζίου, του οποίου η μεν οριζόντια πλευρά της βάσης της με αριθμό 2 για παράδειγμα, έχει μήκος 0,92 m και οι κατακόρυφες, η μεν μικρή 0,515 m, η δε μεγαλύτερη 0,63 m, το δε βάθος είναι 0,425 m. Πρόκειται για υποδοχές (δοκοθήκες) πολύ μεγάλων διαστάσεων, στις οποίες στηρίζονταν δοκοί ενός τεμαχίου πριστού ή επικολλητές (σύνθετες δοκοί).

Το μέγεθος των επικολλητών δοκών ήταν πολύ μεγάλο και η πιθανή προέλευση των ήταν ξύλο κέδρου ή κυπαρισσιού από τη Συρία ή από το Λίβανο, που φημίζονταν για το μέγεθος των δένδρων. Από τις επτά κύριες ξύλινες δοκούς της στέγης κατά μήκος του ναού, μόνο οι με αριθ. 3 και 5 διέρχονται πάνω από τα κέντρα των ιωνικών κιόνων του κυρίως Παρθενώνα. Οι άλλες δοκοί με αριθ. 1, 7 περνάνε πάνω από τα μακρά τοίχοι του σηκού. Κανένας όμως από τους επτά άξονες συμπίπτει στην κάτοψη με τις εσωτερικές κιονοστοιχίες του σηκού.

Η κορυφαία κεντρική επικολλητή δοκός με αριθ. 4, ήταν πενταγωνικής διατομής, αποτελούμενη από δυο συγκολλημένες δοκούς και υποστηρίζοταν από ορθοστάτες, που στον κυρίως Παρθενώνα πατούσαν πάνω σε εγκάρσιες δοκούς, που υπήρχαν πάνω από τους Ιωνικούς κίονες. Σύμφωνα με όσα αναφέρθηκαν παραπάνω, οι μεγάλοι ξύλινοι δοκοί της στέγης με αριθ. 2,3,4,5 και 6 στηρίζονταν κατά σειρά:

α) Επάνω στο δυτικό αέτωμα

β) Επάνω στο θριγκό της πρόστασης του οπισθόναου,

γ) Επάνω στο δυτικό θυραίο του κυρίως Παρθενώνα,

δ) Επάνω στα επιστύλια των ιονικών κιόνων του κυρίως Παρθενώνα και

ε) Επάνω στον τοίχο που χωρίζει τον σηκό από τον κυρίως Παρθενώνα.

Με όμοιο, όπως στον οπισθόναο τρόπο, καλύπτονταν και ο πρόναος με τις ξύλινες δοκούς (με αριθ 2,3,4,5 και 6) οι οποίες στηρίζονταν

α) Στο τύμπανο του ανατολικού αετώματος,

β) Στο θριγκό της ανατολικής πρότασης του σηκού και

γ) Επάνω στο ανατολικό θυραίο τοίχο του σηκού.

Οι δοκοί με αριθ.1 και 7 ξεκινούν από τις δοκοθήκες του δυτικού αετώματος και σταματούν στην αρχή των πλαϊνών του οπισθόναου. Το ίδιο στην ανατολική πλευρά, οι δοκοί 1και 7 ξεκινούν από το ανατολικό αέτωμα και σταματούν στην αρχή των πλαϊνών τοίχων του σηκού. Τα μεταξύ αυτών κενά (η προέκταση των 1 και 7 δοκών) αντικαθίστανται από τους πλαϊνούς τοίχους του οπισθόναου, του οπισθόδομου και του σηκού. Μόνο η κορυφαία δοκός με αριθ. 4, η οποία διέρχεται όλο το μήκος του ναού, ξεκινάει από το δυτικό αέτωμα και καταλήγει στο ανατολικό. Οι δοκοί 2 και 4 δεν έχουν υποστήριγμα στο τμήμα που στεγάζουν τον κυρίως ναό.

Οι διαστάσεις των οριζόντιων επικολλητών δοκών του σηκού επάνω στους οποίους εδράζονται οι ορθοστάτες που στήριζαν τις κύριες επιμήκεις δοκούς της στέγης, είναι σύμφωνα με υπολογισμούς του Τρυπάνη Α. 0,65x0,65 m και του Μυλωνά Π. 0,75x0,65 m. Ο ξύλινος σκελετός της στέγης συμπληρώνεται με δοκίδες (τεγίδες) τοποθετημένες σύμφωνα με την κλίση της στέγης, κάθετα προς τις μεγάλες σύνθετες κατά μήκος δοκούς, που οι αρχαίοι ονόμαζαν ''σφηκίσκους''. Για το λόγο ότι δεν διατηρήθηκαν ίχνη τους στον Παρθενώνα αγνοούμε τις διαστάσεις τους και την ακριβή τους θέση.

Θα είχαν τετράγωνη ή ορθογώνια διατομή και θα απείχαν μεταξύ τους, όσο και το πλάτος των μαρμάρινων κεραμίδων (0,682 έως 0,685 m), που πατούσαν επάνω στις δοκίδες. Ο Ορλάνδος Α. δέχεται την εγκάρσια διατομή των δοκίδων με πλάτος 0.20 m και ύψος 0.25 m. Οι μαρμάρινες κεραμίδες από μάρμαρο της Πάρου, υπολογίζονται σε 9.000 τεμάχια συνολικά και είτε στερεώνονταν επάνω στις δοκίδες, που είναι και το πιθανότερο, είτε μεσολαβούσαν ενδιάμεσα σανίδες, οι οποίες κατά την επιγραφή της Σκευοθήκης, ονομάζονται ''ιμάντες'' (κοινώς πέτσωμα).

Στο σανίδωμα έστρωναν πηλό σε μίξη με άχυρο (δόρωση). Κατά τον Ορλάνδο Α. επειδή η δόρωση είχε εφαρμογή κυρίως στην περίπτωση των πήλινων κεραμίδων, θα πρέπει η τεχνική αυτή να αποκλεισθεί για τον Παρθενώνα. Εφαρμογή πλαστικών υλών στον Παρθενώνα δεν είναι αποδεκτή, κατά τον ίδιο μελετητή, σύμφωνα με την γενική αρχή της αποκλειστικής χρήσης του ελατού μολυβδοχοημένου σιδήρου στις συνδέσεις.

Αποθήκες και Οπλοστάσια

Από τα δημόσια έργα, οι αποθήκες και τα οπλοστάσια ήταν στενά και μεγάλου μήκους κτίρια, κατά περίπτωση με ορόφους, τα οποία σε μερικές περιπτώσεις ήταν ξύλινες κατασκευές. Η σκευοθήκη του Πειραιά, έργο του σπουδαίου Αρχιτέκτονα Φίλωνα αποτελεί χαρακτηριστικό κτίριο αποθήκης οπλισμού, εξάρτισης και ιματισμού.

ΤΟ ΞΥΛΟ ΣΤΙΣ ΤΕΧΝΕΣ 

Το ξύλο χρησιµοποιήθηκε ευρύτατα από την Προκλασική αρχαιότητα για την κατασκευή επίπλων, σαρκοφάγων, διαφόρων εργαλείων και πολύχρωµων γλυπτών. Ωστόσο, ως ευγενές καλλιτεχνικό υλικό, το ξύλο καταξιώθηκε µε τα ξυλόγλυπτα. Στην αρχαία Ελλάδα ξυλόγλυπτα ήταν τα ξόανα, τα αρχαιότερα λατρευτικά αγάλµατα θεών της Ελληνικής γλυπτικής. Η ξυλογλυπτική άκµασε και στο Βυζάντιο µε τα ξυλόγλυπτα τέµπλα, θρόνους, εικονοστάσια, άµβωνες. Αξιόλογα έργα ξυλογλυπτικής έχουν να παρουσιάσουν οι Ινδοί, οι Ιάπωνες και οι Κινέζοι. Ανάπτυξη γνώρισε η ξυλογλυπτική και στους Μουσουλµανικούς λαούς, όπου εξελίχθηκε σε τέχνη διακοσµητική και όχι αναπαραστατική.

Επίσης, οι Ινδιάνοι της Αµερικής και οι ιθαγενείς της Αφρικής και του Ειρηνικού, φιλοτεχνούσαν εξαιρετικής τέχνης ξυλόγλυπτα, τελετουργικά προσωπεία, τοτεµικούς στύλους και σκαλιστά όπλα. Η ξυλογλυπτική άκµασε και στην Ευρώπη, ιδιαίτερα στη Ν. Γερµανία µε τα περίφηµα πολύπτυχα, τη διακόσµηση των ναών και τις ξυλόγλυπτες θύρες. Στην Ελλάδα η ξυλογλυπτική αναπτύχθηκε ιδιαίτερα και αποτέλεσε µέρος της λαϊκής µας τέχνης. Aργότερα, το ξύλο χρησιµοποιήθηκε ευρύτατα στη διακόσµηση, στην οικοδοµική (σε συνδυασµό µε την τοιχοποιία) και στην αρχιτεκτονική.

Πιο συγκεκριµένα, στην αρχιτεκτονική του σπιτιού, το ξύλο χρησιµοποιείται από την κατασκευή µερών του (καλούπωµα, ταβάνι, πάτωµα, κουφώµατα) έως και την εξ ολοκλήρου κατασκευή του από αυτό (λιµναίες κατοικίες, ξύλινα σπίτια κ.λ.π.). Χαρακτηριστική θεωρείται η Βεροιώτικη αρχιτεκτονική, η οποία βασιζόταν κατ’ εξοχήν στη χρήση του ξύλου ως δοµικό υλικό. Αλλά και στη µουσική, για την ύλη του ήχου και οι πρωτόγονοι λαοί ακόµα χρησιµοποιούσαν ξύλινα όργανα για τους χορούς και τα γλέντια τους, αλλά και για να εκφράσουν τη θλίψη και τη στενοχώρια τους. Ένα απ’ αυτά τα µουσικά όργανα είναι το τύµπανο, φτιαγµένο από ξύλο και δέρµα, το οποίο χρησιµοποιούν οι ιθαγενείς της Αφρικής µέχρι σήµερα.

Στις µέρες µας, τα µουσικά όργανα διακρίνονται στα έγχορδα µε κυριότερους εκπροσώπους τους το βιολί, το κοντραµπάσσο, το τσέλλο, τη λύρα, την κιθάρα και το πιάνο, τα πνευστά µε το φλάουτο, το όµποε, τα κλαρινωτά, τη φαγκότα κ.ά. και τα κρουστά µε το ξυλόφωνο, τις καστανιέτες το νταούλι και το ντέφι. Στο θέατρο, οι άνθρωποι αρχικά κατασκεύασαν πρόχειρα ξύλινα θέατρα, στα οποία τοποθετούσαν ξύλινα καθίσµατα, τα εδώλια, σχηµατίζοντας τις κερκίδες. Στο αρχαίο θέατρο χρησιµοποιούσαν επίσης το ξύλο, για να κατασκευάσουν τον «από µηχανής» θεό, ενώ στο σύγχρονο θέατρο το ξύλο χρησιµοποιείται για την κατασκευή των καθισµάτων, των θεωρείων και των σκηνικών της παράστασης.

Από ξύλο κατασκευάστηκαν και οι πρώτες µάσκες που χρησιµοποιήθηκαν στο θέατρο, για τη λατρεία των νεκρών, καθώς και σε πολλές µαγικές και θρησκευτικές τελετές των αρχαίων λαών. Η χρήση του ξύλου και της φλούδας δέντρου για την κατασκευή της ήταν αρκετά συχνή. Στην αρχαία Ελλάδα όµως, οι µάσκες που χρησιµοποιήθηκαν στις θεατρικές παραστάσεις, ήταν σπανίως κατασκευασµένες από ξύλο. Επίσης, το θέατρο σκιών βασίζει µεγάλο µέρος της λειτουργίας του στο ξύλο, καθώς παρουσιάζει φιγούρες ξύλινες (ανδρείκελα), που κινούνται πίσω από µια λεπτή άσπρη οθόνη.

Αλλά και το κουκλοθέατρο µε τις µαριονέτες του έχει ως κύρια ύλη του το ξύλο και τα παράγωγά του, αφού βασικό στοιχείο για την κατασκευή των γλυπτών στοιχείων της µαριονέτας, είναι ο χαρτοπολτός που αποτελείται από χαρτοµάζα, πριονίδι ξύλων και κόλλα υδροδιαλυτή. Το υπόλοιπο µέρος της µαριονέτας κατασκευάζεται από κατάλληλα ξύλινα πηχάκια, µεταλλικές θηλιές, σύρµα, δέρµα, βαµβάκι, γάζα, ύφασµα κ.ά. Η χρήση του ξύλου, έγινε αισθητή και στην τέχνη της ζωγραφικής. Στην αγιογραφία οι φορητές εικόνες γίνονται εξ ολοκλήρου πάνω σε κοµµάτια ξύλου.

Στην κοσµική ζωγραφική έχουµε τη χρήση του ξύλου από τους ζωγράφους της Αναγέννησης. Αυτοί στην αρχή ζωγράφιζαν πάνω σ’ ένα σανίδι, αλλά αργότερα προτίµησαν το µουσαµά που στηρίζεται σε ξύλινο τελάρο. Το καβαλέτο, ένας ξύλινος σκελετός, είναι αυτός πάνω στον οποίο ο ζωγράφος στερεώνει το σανίδι ή το τελάρο µε τον καµβά. Τα πινέλα εξάλλου είναι κατασκευασµένα από ξύλο και τρίχα φυσική (πολλές φορές σκίουρου). Οι κορνίζες των κάδρων και οι θήκες για τις εικόνες είναι επίσης ξύλινες.

Τέλος, το ξύλο επιβεβαιώνει την ύπαρξή του και στην τέχνη του χορού, αφού ο επαγγελµατίας χορευτής ιδιαίτερα ισπανικών και Αµερικανικών χορών, για να δώσει ένταση στο ρυθµό, τοποθετεί κλακέτες στο κάτω µέρος των παπουτσιών του. Με τα κρόταλα στα χέρια και τις κλακέτες στα πόδια χορεύονται οι περισσότεροι παραδοσιακοί χοροί της Ισπανίας. Επίσης, στους χορούς του µπαλέτου οι χορευτές, προκειµένου να µπορούν να στέκονται στις µύτες των ποδιών τους, φορούν τις πουέντες, παπούτσια που έχουν ξύλινη βάση. Οι πίστες χορού επίσης είναι συνήθως ξύλινες, για να ακούγονται πιο έντονα τα ρυθµικά χτυπήµατα των ποδιών τους.

ΤΟ ΞΥΛΟ ΣΤΗΝ ΝΑΥΠΗΓΙΚΗ ΤΕΧΝΗ

Το ναυπηγικό Ελληνικό θαύμα έκανε τους Έλληνες απόλυτους κυρίαρχους των θαλασσών. Τα ευρήματα οψιδιανού από τη Μήλο στο σπήλαιο Φράχθι στην Ερμιονίδα της Αργολίδας, τεκμηριώνουν ότι το αρχαιότερο εμπορικό ταξίδι στην ανθρώπινη ιστορία πραγματοποιήθηκε το 9.000 π.Χ. από Έλληνες με Ελληνικά σκάφη. Η παπυρέλλα ήταν μια πρωτόγονη σχεδία, η οποία κατασκευάσθηκε στη Νεολιθική εποχή με λίθινα εργαλεία από πάπυρο και με την οποία οι Έλληνες ναυτικοί διέσχιζαν τις Κυκλάδες και το μισό Αιγαίο πέλαγος. Στο Δισπηλιό, κοντά στη λίμνη της Καστοριάς ανακαλύφθηκαν τα υπολείμματα λιμναίου μονόξυλου σκάφους μήκους 3,30m της ύστερης ή της μέσης Νεολιθιθκής εποχής.

Την τρίτη χιλιετία π.Χ. (πρώιμη εποχή χαλκού) η ανάπτυξη της ξυλοναυπηγικής έφθασε στο απόγειό της. Οι Κυκλαδίτες, οι Μινωίτες και οι Μυκηναίοι κατασκεύαζαν εκπληκτικά ξύλινα σκάφη μεγάλου μεγέθους με χάλκινα και μεταλλικά εργαλεία, τα οποία αντικατέστησαν τις λίθινες πλάνες, τα τοξωτά τρυπάνια και τα σκεπάρνια. Μέχρι το 1500 π.Χ. η Μινωική Κρήτη γίνεται θαλασσοκράτειρα με τα κωπήλατα - ιστιοφόρα ποντοπόρα πλοία της. Στα χρόνια που ακολούθησαν τα ξύλινα σκάφη από στρογγυλά, όπως ήταν τα εμπορικά, έγιναν μακρά και επιμήκη με πολλούς κωπηλάτες και ελάχιστους στρατιώτες.

Οι τριαντακόντοροι, οι πεντακόντοροι, οι διήρεις και οι ταχύτατες τριήρεις αποτέλεσαν την ναυπηγική τεχνολογία αιχμής. Πιο συγκεκριμένα από τον 8ο π.Χ. αιώνα, δηλ. από την εποχή του σιδήρου αρχίζει να αναπτύσσεται το μακρύ πλοίο με πληθώρα από κουπιά, η πολυήρης, που αποτελούσε τον πρόδρομο της διήρεως και της τριήρεως. Εκείνη την περίοδο κάνει την εμφάνισή του στην πλώρη το μεταλλικό έμβολο από μπρούτζο με 3 λεπίδες, το οποίο μπορούσε να εμβολίσει το εχθρικό σκάφος και στη συνέχεια μπορούσε να απεγκλωβισθεί με ελιγμούς. Το πλοίο αυτό θα κυριαρχούσε σε όλη τη Μεσόγειο για 23 ακόμη αιώνες μέχρι τη Ναυμαχία της Ναυπάκτου το 1571.

Από εκεί και έπειτα όλα τα σκάφη θα κινούνταν με ιστία. Στην περίοδο του Βυζαντίου κατασκευάσθηκε ο «δρόμωνας» που αποτέλεσε εξέλιξη της διήρεως επειδή είχε και αυτός στην πλώρη ένα είδος εμβόλου. Η ναυπηγική και η ναυτιλία, κυρίως των Ελλήνων, συνέχισαν να υπάρχουν ύστερα από την πτώση της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας. Στην ηπειρωτική και νησιωτική Ελλάδα η ναυπηγική και η ναυσιπλοΐα ήταν απόλυτη ανάγκη γιατί μερικά από τα μικρότερα νησιά του Αιγαίου είναι τόσο άγονα, ώστε οι κάτοικοί τους μόνο χάρη στην ενασχόλησή τους με τη θάλασσα μπορούσαν να επιβιώσουν.

Η Ξυλοναυπηγική Τέχνη

Για την ναυπήγηση των ξύλινων σκαφών αναπτύχθηκαν δύο μέθοδοι: Πρώτα η κελυφική και αργότερα ησκελετική μέθοδος. Στην κελυφική μέθοδο γινόταν πρώτα το στήσιμο της καρίνας του πρυμνιού ποδόσταμου και του πλωριού ποδόσταμου και ακολουθούσε η συναρμογή των σανίδων του πετσώματος, δηλ. του κελύφους του σκαριού και τέλος η τοποθέτηση του σκελετού του σκάφους (των νομέων). Η κελυφική μέθοδος ήταν διαδεδομένη σε όλη τη μεσόγειο. Όλα τα πλοία της αρχαιότητας μέχρι τον 5ο και 7ο αιώνα μ.Χ. (ύστερη Ρωμαϊκή και πρώιμη Βυζαντινή εποχή) είχαν ναυπηγηθεί με τη κελυφική μέθοδο.

Μεταξύ αυτών αξιόλογα ναυάγια όπως το πλοίο της Κερύνειας (4ος αιώνας π.Χ), το πλοίο της Μυκηναϊκής εποχής (5ος αιώνας π.Χ.) που βρέθηκε στο βυθό του Ούλου Μπούρουμ κοντά στο Κας και το εμπορικό πλοίο που βυθίστηκε στα Αντικύθηρα τον 1ο αιώνα π.Χ. είχαν φτιαχτεί με την κελυφική μέθοδο. Από τον 5ο και 7ο αιώνα μ.Χ. αναπτύχθηκε σταδιακά η σκελετική μέθοδος κατά την οποία πρώτα κατασκευάζονταν ο σκελετός και μετά η επικάλυψη με το πέτσωμα. Η αργή αυτή διαδικασία ολοκληρώθηκε τον 11ο αιώνα και έκτοτε όλα τα σκάφη ναυπηγούνταν με την σκελετική μέθοδο.

Η αλλαγή επιβλήθηκε από το γεγονός ότι η κελυφική μέθοδος ήταν εξαιρετικά δαπανηρή και με μεγάλη φθορά σε ξύλο που πετάγονταν. Η σκελετική μέθοδος κυριάρχησε κατά τη διάρκεια όχι μόνο των βυζαντινών και μεταβυζαντινών χρόνων αλλά και στους επόμενους αιώνες. Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιείται και σήμερα στα λιγοστά ξυλοναυπηγεία που λειτουργούν στην Ελλαδικό χώρο, εγκαταλειμμένα από την Πολιτεία. Ο δρόμωνας ήταν το κυριότερο πλοίο του Ναυτικού του Βυζαντίου, βαρύτερο και λίγο μεγαλύτερο από την αρχαία τριήρη και ήταν κατάλληλος για πολεμική και εμπορική χρήση.

Έφερε τρείς ιστούς με τετράγωνα και τριγωνικά ιστία και πλήρες κατάστρωμα. Κινούταν κυρίως με τη δύναμη 50 κωπηλατών αλλά μπορούσε να κινηθεί και σαν ιστιοφόρο. Είχε δύο σειρές κουπιών και οι κωπηλάτες προστατεύονταν κατά τις ναυμαχίες εκτός από ένα ελαφρύ θώρακα και με κατάλληλα πρωτοτοποθετημένες ασπίδες. Κάποιοι δρόμωνες είχαν πλήρωμα μέχρι 200 ατόμων με 50 κωπηλάτες και 150 πολεμιστές. Πάνω στο δρόμωνα είτε στο κατάστρωμα είτε σε ειδικό πυργίσκο (ξυλόκαστρο) ήταν προσαρμοσμένες κατάλληλα βλητικές μηχανές (καταπέλτες, πετροβαλίστρες κ.α.), όπως είχαν και τα Ρωμαϊκά πλοία.

Από τον 7ο αιώνα και μετά παρουσιάσθηκαν οι «πυροφόροι δρόμονες» εξοπλισμένοι με βλητικές μηχανές που εκτόξευαν το υγρό πύρ (εκτοξευτές ρουκετών υγρού πυρός). Αργότερα οι κωπηλάτες των δρομώνων αντικαταστάθηκαν από τα αποτελεσματικότερα και σχεδιασμένα πανιά και οι ιστιοφόροι πια δρόμωνες με τρία κατάρτια και τετράγωνα ιστία αλλά και τριγωνικά πανιά μεταξύ προβόλου και πρώτου καταρτιού, έγιναν πιο γνωστοί σαν «κορβέττες». Την ίδια εποχή υπήρχε το «δρομώνιο» μια μικρότερη παραλλαγή του δρόμωνα, που χρησιμοποιούσαν οι Βυζαντινοί Αυτοκράτορες για τις ταχύτερες μετακινήσεις τους σε μικρές αποστάσεις.

Στους αιώνες που ακολούθησαν μετά την άλωση της Κωνσταντινούπολης, κατά τη διάρκεια και μέχρι το τέλος της Οθωμανικής Αυτοκρατορίας συνέχισαν να φτιάχνονται πλοία στην Ελλάδα με την σκελετική μέθοδο, που χρησιμοποιείται ακόμη και σήμερα, σε ένα μικρό πλέον αριθμό παραδοσιακών ταρσανάδων διασκορπισμένων στην Ελλάδα. Για τη ναυπήγηση ξύλινων σκαφών χρειάζονταν τεράστιες ποσότητες ξυλείας. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι για να γίνει ένα μεγάλο πολεμικό πλοίο του 18ου αιώνα έπρεπε να υλοτομηθούν περίπου 4.000 δένδρα δρυός.

Ένα μεγάλο μεταλλουργικό κέντρο στην κλασική περίοδο της αρχαιότητας, χρειαζόταν τα ξύλα 4.000.000 στρεμμάτων παραγωγικού πρεμνοφυούς δάσους. Από πολλούς ερευνητές η υποβάθμιση του Μινωικού πολιτισμού οφείλεται και στην καταστροφή των δασών.

Είδη Ναυπηγικής Ξυλείας

Η εκλογή των ειδών της ναυπηγικής ξυλείας επηρεαζόταν σημαντικά από τις ιδιότητες και την επάρκεια των ειδών ξύλου. Οι δυσκολίες πρόσβασης σε ορεινές περιοχές της Ελλάδας και το μεγάλο κόστος εισαγωγής της ξυλείας, επέβαλλαν τη χρήση ξυλείας από δασικά δένδρα που ευδοκιμούσαν κυρίως στις ακτές. Τα είδη ξύλου που χρησιμοποιούνταν στη ναυπηγική από την αρχαιότητα μέχρι τα μέσα του 20ου αιώνα ήταν τα ακόλουθα: Η δρυς και η φτελιά ήταν τα πιο διαδεδομένα σκληρά ξύλα. Αναφέρεται όμως και η χρήση της μουριάς και του ευκαλύπτου. Τα μαλακά είδη ξύλου (κωνοφόρα είδη) ήταν περισσότερο κατάλληλα για το πέτσωμα (επικάλυψη του σκελετού με σανίδες) και το κατάστρωμα (το δάπεδο) του σκάφους.

Το πεύκο ήταν το πιο διαδεδομένο είδος ξύλου κυρίως για επικαλύψεις, ενώ γινόταν και χρήση του κυπαρισσιού. Άλλα είδη ναυπηγικής ξυλείας ήταν η λάρικα (λάρτζινο) για επιστρώσεις και καταστρώματα, το αγιόξυλο (πυξάρι: σκληρό ξύλο που χρησιμοποιούταν και στη ξυλογλυπτική) για τις μακαράδες και το δεσποτάκι (φράξος) για τους νομείς (τα καμπύλα στοιχεία του σκελετού του σκάφους, γνωστά και ως πλευρά) και τα καμάρια (κυρτό δομικό στοιχείο που στηρίζει το κατάστρωμα και συνδέει μεταξύ τους τα τοιχώματα). Η καρυδιά, το πλατάνι και ο γαύρος χρησιμοποιούνταν για εσωτερικές διαρρυθμίσεις.

Σκληρή Ξυλεία

Δρυς: Η δρύς χρησιμοποιούταν στο παρελθόν στη ναυπηγική για την κατασκευή ολόκληρου του σκελετού ή τμημάτων ενός σκάφους όπως μπρατσόλια, ντουφέκι, καρίνα, ποδοστάματα (δομικό στοιχείο σκελετού στο οποίο καταλήγει το σκάφος σε κάθε του άκρη), ακράπι (το καμπύλο ενισχυτικό ξύλο πάνω από τη σύνδεση του ποδοστάματος με την καρίνα). Η υπερβολική όμως υλοτόμηση είχε ως αποτέλεσμα την τραγική ελάττωση της ως διαθέσιμο είδος στο εμπόριο.

Τα βασικότερα είδη δρυός που ευδοκιμούν στην Ελλάδα είναι: η ήμερη βελανιδιά (Quercus pendunculata), η δρύς χνοώδης η ποδισκοφόρα, (Quercus pubencens), δρύς η μακεδονική (Quercus macedonica), το πουρνάρι ή πρίνος (Quercus coccifera). Το μεγαλύτερο μέρος της ξυλείας προερχόταν από νησιά, όπως Σάμος, Λέσβος, Ρόδος, Θάσος κ.α. Οι ξυλοναυπηγοί χρησιμοποιούσαν το πουρνάρι για τα πιο ισχυρά και γονατοειδή μέρη της κατασκευής (ακράπι) και τα μικρότερα κομμάτια για τις καβίλιες. Από δρύ κατασκεύαζαν τους νομείς (πλευρά του σκάφους), τα ποδοστάματα, τα καμάρια και όλες τις ισχυρές συνδέσεις του σκελετού ενός σκάφους.

Φτελιά: Παλιότερα αρκετοί ξυλοναυπηγοί χρησιμοποιούσαν την ορεινή φτελιά (Ulmus montana) και την ποδισκοφόρα φτελιά (Ulmus cendunculata) στο σκελετό των σκαφών. Σήμερα η φτελιά όπως και η δρυς δε χρησιμοποιούνται πλέον στα ελληνικά ναυπηγεία. Η φτελιά είναι ξύλο βαρύ και καρφώνεται καλά, ενώ παρουσιάζει μεγάλη αντοχή στο σχίσιμο. Το καρδιόξυλο έχει αρκετά μεγάλη διάρκεια ζωής και αντοχή.

Μουριά: Τα είδη μουριάς που υπάρχουν στην Ελλάδα είναι η morus alba (με τα άσπρα μούρα) και η morus nigra(με τα μαύρα μούρα).Το ξύλο τους είναι μέτριας σκληρότητας και μέτριου βάρους. Μέχρι τη δεκαετία του 60 χρησιμοποιούσαν το ξύλο της μουριάς σε τμήματα του σκελετού του σκάφους.

Κωνοφόρα

Πεύκο: Όλοι οι ξυλοναυπηγοί στο παρελθόν, με εξαίρεση τους ναυπηγούς από τα νησιά του Ιονίου χρησιμοποιούσαν αποκλειστικά πεύκο για το πέτσωμα και τα περισσότερα τμήματα του σκελετού. Η μεγάλη περιεκτικότητα σε ρητίνη ήταν και είναι το σπουδαιότερο κριτήριο επιλογής του είδους πεύκου. Με βάση αυτό το χαρακτηριστικό η χαλέπιος πεύκη (Pinus halepensis) και η τραχεία πεύκη (Pinus brutia) είναι τα καταλληλότερα είδη, ειδικά τα προερχόμενα από τη Σάμο.

Τα καταλληλότερα δένδρα είναι αυτά που ο κορμός τους έχει φυσική καμπυλότητα γιατί με κατάλληλη πρίση των καμπύλων κορμών (στραβόξυλα) παρήγαγαν καμπύλα πριστά με τα οποία κατασκεύαζαν τα καμπύλα τμήματα του σκελετού (ποδοστάματα, μπρατσόλια, νομείς). Πεύκα που αναπτύσσονται σε πλαγιές, όπως και πεύκα που δέχονται ισχυρούς ανέμους σχηματίζουν καμπύλους κορμούς.

Κυπαρίσσι: Στην Ελλάδα αναπτύσσονται δύο ποικιλίες κυπαρισσιού. Η πρώτη ποικιλία είναι το πυραμιδοειδές -πλαγιόκλαδο, το οποίο έχει κλαδιά σχεδόν κατακόρυφα (Cupressus sempervirens var. pyramidalis) και η δεύτερη ποικιλία είναι το οριζοντιόκλαδο, το οποίο έχει τα κλαδιά σχεδόν οριζόντια (Cupressus sempervirens var.horizontalis). Και τα δύο είδη παρέχουν σκληρή και ανθεκτική ξυλεία μέτριου βάρους. Από το πρώτο είδος στη ναυπηγική τέχνη χρησιμοποιείται μόνο ο κορμός για κατασκευή καταρτιών και πριστής ξυλείας για πέτσωμα και το κατάστρωμα. Από το δεύτερο είδος εκτός από τον κορμό χρησιμοποιούταν και τα καμπύλα κλαδιά για τα καμπύλα στοιχεία του σκελετού.

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον έχει το σφακιανό κυπαρίσσι με οριζόντια κλαδιά, αυτοφυές δένδρο, στο οποίο ο κορμός και τα οριζόντια κλαδιά είναι πολύ πλούσια σε εγκάρδιο ξύλο με πολλούς ρητινοφόρους αγωγούς και ρετσίνι, δομικά στοιχεία που καθιστούν το κυπαρισσένιο ξύλο ανθεκτικό στο σάπισμα και τα ξυλοφάγα έντομα.. Εδώ το κυπαρίσσι σε ηλικία 18-20 χρόνων υλοτομούταν σε ύψος 1 με 2 m από το έδαφος και έδινε ένα ιστό για βάρκα ή ένα στύλο μήκους 3,5 - 4 m για οικοδομική χρήση. Ο κυπαρισσένιος στύλος των Σφακιών είναι μια πρωτόγονη μορφή του Mινωϊκού κίονα.

Μετά την πρώτη κοπή στην ηλικία των 18 - 20 χρόνων, τα κλωνάρια που βρίσκονται κάτω από την τομή θα έχουν κατακόρυφη ανάπτυξη και ύστερα από 5 με 10 χρόνια υλοτομούνταν τα δύο κλωνάρια που κυριάρχησαν και προέκυπταν δύο νέοι στύλοι και σπάνια μια διχάλα σε σχήμα σκάλας. Αν η πρώτη υλοτομία γίνει όχι σε ηλικία 20 ετών αλλά στα 30 και 40 χρόνια τότε αντί για στύλο θα προκύψει τεμάχιο ξύλου μήκους 4m (γνωστό στην οικοδομική μετά από πελέκημα ως τράβα, κατάλληλο για στέγες) με διάμετρο 8 έως 10 cm στο λεπτό άκρο και διατομή 14x8cm στο χονδρό άκρο.

Τα πλάγια κλωνάρια θα πάρουν στη συνέχεια κατακόρυφη θέση και μετά από κάποια χρόνια θα έχουν διαστάσεις κατάλληλες για να προκύψει από το καθένα στη δεύτερη υλοτομική επέμβαση ένας σκαρμός (νομέας ή πλευρό του σκελετού του σκάφους) ύψους 1,70 έως 2.00 m. Οι νομείς ανά δύο στερεώνονται επάνω στην έδρα του νομέα, η οποία είναι γονατοειδές ξύλο με δύο σκέλη σε γωνία 90ο. Συνήθως προέρχεται από διακλαδισμένο ή καμπυλωτό δένδρο πεύκου παραμορφωμένο από την επίδραση του ανέμου ή από κορμό κυπαρισσιού. Ένα άλλο καμπύλο στοιχείο του σκελετού είναι το μπρατσόλι, το οποίο στερεώνεται κάτω από την κουπαστή.

Έχει γονατοειδή μορφή με δύο σκέλη (μπράτσα) σε αμβλεία γωνία, με το ένα σκέλος να προέρχεται από το κλαδί και το άλλο από το πρέμνο κυπαρισσιού. Τα δύο σκέλη έχουν το καθένα μήκος 1.00 m και σχηματίζουν υποτείνουσα μήκους 1.80 m. Το ένα σκέλος του μπρατσολιού (το πασούλι = τμήμα του κλαδιού) τοποθετείται από την κουπαστή προς το εσωτερικό του σκάφους και το άλλο σκέλος του μπρατσολιού (ρίζα του μπρατσολιού) διευθύνεται προς τα κάτω. Πάνω στο πασούλι καρφώνεται ένα πριονιστό ξύλο που ονομάζεταικαμάρι και πάνω στο καμάρι στερεώνονται τα κουβερτοσάνιδα δηλ. τα σανίδια του καταστρώματος.

Η ρίζα του μπρατσολιού στερεώνεται επάνω στα στραβόξυλα (τους νομείς) και πάνω σ αυτά καρφώνονται τα σανίδια του κελύφους του σκάφους (τα πετσώματα). Η πλώρη του σκάφους καταλήγει στο ποδόσταμο. Αν το σκάφος είναι καραβόσχημο, ποδόσταμο υπάρχει μόνο στην πλώρη (πλωριό ποδόσταμο). Αν είναι καϊκόσχημο, ποδόσταμο υπάρχει και στην πρύμνη (πρυμνιό ποδόσταμο). Από την εσωτερική πλευρά του ποδόσταμου στερεώνονται οι φουρνιστές, γονατοειδή ξύλα που τα δυό τους σκέλη μήκους 1.50 έως 2.00 m το καθένα, διασταυρώνονται υπό γωνία 60ο.

Στερεώνονται με την κορυφή της γωνίας κάθετα προς το ποδόσταμο και διαμορφώνουν τα μάγουλα ή μάσκες του σκάφους. Το τμήμα αυτό της πρύμνης δέχεται πολύ μεγάλες πιέσεις από τα κύματα, γι αυτό και η επιλογή των φουρνιστών γίνεται με ιδιαίτερη προσοχή από το κατώτατο μέρος των κορμών των πεύκων που έχουν σχηματίσει διχάλα ή που έχουν γονατίσει από την επίδραση του ισχυρού ανέμου.

Στα δεδομένα αυτά της ναυπηγικής τέχνης που αναπτύχθηκε επί χιλιάδες χρόνια ελληνικού πολιτισμού και ναυτικής παράδοσης στηρίζεται το γεγονός ότι τα ξύλινα καΐκια έχουν άριστη συμπεριφορά και παρέχουν υψηλή ασφάλεια ταξιδιού στις θάλασσες της Μεσογείου. Πρόκειται για τα σκάφη αυτά που η πολιτική της Ευρωπαϊκής Ένωσης και των Ελληνικών Κυβερνήσεων επιδοτεί την καταστροφή τους προκαλώντας ένα εγκληματικό χτύπημα στη ναυτική παράδοση και τον Ελληνικό πολιτισμό.

Κατασκευή Ξυλόκαστρου - Ειρεσίας - Εκτοξευτή Υγρού Πυρός

Είναι δεδομένο ότι για τον Δρόμωνα, όπως και για τις διήρεις και τριήρεις υπάρχουν περιορισμένα αρχαιολογικά δεδομένα. Ωστόσο πολύ πρόσφατα ανακαλύφθηκαν ναυάγια δρομώνων στο λιμάνι του Θεοδοσίου στην Κωνσταντινούπολη. Στο κατάστρωμα του δρόμωνα υπήρχε υπερυψωμένη ξύλινη κατασκευή περίκλειστου ξυλόκαστρου σε σχήμα πυραμίδας με μικρή κλίση. Η όλη κατασκευή σχεδιάσθηκε και κατασκευάσθηκε σε μακέτα με κλίμακα 1:10, σύμφωνα με τα υπάρχοντα ελάχιστα στοιχεία παραστάσεων και αναφορών, κυρίως για το σκοπό που εξυπηρετούσαν τα ξυλόκαστρα και με δεδομένες διαστάσεις του Δρόμωνα, μήκος: 30 έως 40 m και πλάτος 4 έως 5m.

Οι ενδεικτικές διαστάσεις του ξυλόκαστρου είναι: βάση 300x500cm, επάνω μέρος 250x450cm, και ύψος 500cmπερίπου. Η πολύ στέρεη αυτή κατασκευή είχε δύο εισόδους στο ισόγειο (μία προς την πλώρη και μία προς την πρύμνη) και δύο εσωτερικές σκάλες που οδηγούν από το ισόγειο στον όροφο. Στο ισόγειο και στον όροφο υπάρχουν στην ξύλινη τοιχοποιία ανοίγματα φεγγιτών για εκτόξευση βελών και λίθων. Η όλη κατασκευή του περίκλειστου ξυλόκαστρου φέρει ξύλινο σκελετό από κολόνες και οριζόντιες ξύλινες τραβέρσες, από τετραγωνισμένους κορμούς διατομής 15x15cm σε αποστάσεις 1,5 με 2 m μεταξύ τους.

Το πέτσωμα του σκελετού εξωτερικά είναι από οριζόντιες χονδρές σανίδες πάχους 10cm και επεκτείνεται πάνω από το δάπεδο του ορόφου κατά 160cm, όσο το ύψος μέσου πολεμιστή μέχρι τους ώμους του. Το δάπεδο του ορόφου και η εσωτερική σκάλα είναι επίσης από πελεκητή ξυλεία πάχους 10 cm. Οι διαστάσεις της ξυλείας της όλης κατασκευής είναι μεγάλες για να ανταποκρίνονται στην απαιτούμενη υψηλή μηχανική αντοχή του ξυλόκαστρου, στις συνθήκες επιχειρήσεων. Τα πιθανά είδη ξύλου για την κατασκευή του, που χρησιμοποιούνται και στη ξυλοναυπηγηγική γενικότερα, ήταν η πεύκη (χαλέπιος ή τραχεία), το κυπαρίσσι και η δρύς, που αντέχουν και στις συνθήκες του καταστρώματος.

Η συντήρηση της ξυλοκατασκευής γινόταν με κεδρέλαιο και πίσσα (κατράμι). Η κατεργασία των ξύλων γινόταν με εργαλεία χειρός και οι συνδέσεις των ξύλινων στοιχείων ήταν τα μόρσα, οι ξύλινες περόνες και τα γυφτόκαρφα. Για το ομοίωμα του εκτοξευτή ρουκετών υγρού πυρός έγινε προσπάθεια προσέγγισης μιας πιο λειτουργικής πολεμικής μηχανής εκτόξευσης υγρού πυρός και πυροφόρων βελών, από ξύλο δρυός και με μεταλλικά συμπαγή δεσίματα. Για την Ειρεσία (διάταξη κωπηλατών του Βυζαντινού Δρόμωνα) αξιοποιήθηκαν οι ελάχιστες υπάρχουσες παραστάσεις και περιγραφές και αποδόθηκε σε μακέτα η διάταξη δύο σειρών κωπηλατών σε κάθε πλευρά κατά το πρότυπο της διήρεως.

Σημερινή Κατάσταση στη Ναυπηγική 

Στην Αρχαία Ελλάδα αναπτύχθηκε η τεχνολογία ναυπήγησης ξύλινων πολεμικών και εμπορικών σκαφών, με τα οποία οι Έλληνες έγιναν κυρίαρχοι των θαλασσών, κατέστησαν υπερδύναμη και υπερασπίσθηκαν νικηφόρα ξένους κατακτητές. Ξύλινα καΐκια (έργα τέχνης) των οποίων η τεχνολογία ναυπήγησης παραπέμπει στις περιόδους πριν και μετά τη Μινωική εποχή και θεμελιώνει μια περήφανη ναυτική Ελληνική παράδοση και ένα μοναδικό Ελληνικό πολιτισμό.

Σήμερα υπολειτουργούν ελάχιστα ξυλοναυπηγεία στον Ελλαδικό χώρο, όταν τις δεκαετίες του 1980 και πριν σε όλη τη νησιωτική Ελλάδα, στις παράκτιες πόλεις, κωμοπόλεις και χωριά λειτουργούσαν εκατοντάδες καρνάγια και εργάζονταν χιλιάδες εξειδικευμένοι τεχνίτες ξυλοναυπηγοί. Στο Πέραμα στις τρείς μονάδες ξυλοναυπηγείων που απέμειναν εργάζονταν το 2011 έξι μόνιμοι καραβομαραγκοί και 15 εποχικοί. Τα περισσότερα ξυλοναυπηγεία μετατράπηκαν σε μονάδες παραγωγής πλαστικών και μεταλλικών σκαφών, ενώ αυξήθηκαν κατακόρυφα οι εισαγωγές.

Κανένα από τα υπάρχοντα ξυλοναυπηγεία δεν εκσυγχρονίσθηκε, δεν γίνονται νέες παραγγελίες, παρά ελάχιστες. Στα λιμανάκια των νησιών μας και των παραλιακών πόλεων κυριαρχούν τα πλαστικά σκάφη και τα γιώτ πολυτελείας, όπου επενδύουν τα λεπτά τους οι έχοντες. Στα παράλια της Τουρκίας η ξυλοναυπηγική δραστηριότητα είναι έντονη, με εφαρμογή νέας τεχνολογίας, με παραγγελίες και εξαγωγές σε χώρες της Μεσογείου.

ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΚΟΥ ΞΥΛΟΥ 

ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΕΡΓΩΝ ΥΔΑΤΟΚΟΡΕΣΜΕΝΟΥ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΚΟΥ ΞΥΛΟΥ

Γενικά Στοιχεία

Παρά την ευρύτατη χρήση του ξύλου στην αρχαιότητα, τα ξύλινα αρχαιολογικά ευρήματα είναι μάλλον σπάνια. Είναι γνωστό ότι αμέσως μετά την κοπή του ξύλου από το δένδρο και με την επίδραση των παραγόντων του περιβάλλοντος αρχίζει η αλλοίωσή του με φυσικές, χημικές και δομικές αλλαγές, που οδηγούν στην αποσύνθεσή του. Με τον όρο αρχαιολογικό ξύλο θα μπορούσε ίσως κανείς να περιγράψει το ξύλο που μέσα από διαδικασίες αλλοίωσης και διάβρωσης κατέληξε σε μια κατάσταση με υποβαθμισμένες μηχανικές και μεταλλαγμένες φυσικές και χημικές ιδιότητες σε σχέση με το φρέσκο.

Η έλλειψη οξυγόνου ή υγρασίας διασφαλίζει τη διατήρηση του αρχαιολογικού ξύλου κατά την περίοδο ταφής του. Τα σε καλή φαινόμενη κατάσταση ξύλινα αρχαιολογικά ευρήματα είναι κατά κανόνα υδατοκορεσμένα ή περιέχουν πολύ λίγο νερό. Το αρχαιολογικό ξύλο έχει κυρίως αξία ως φορέας πληροφοριών από το παρελθόν στο παρόν. Περιέχει πληροφορίες τόσο για τους ανθρώπους, που το χρησιμοποίησαν όσο και για τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό αναπτύχθηκε. Όμως, η φυσική ή ακόμη και η "προστιθέμενη" αξία των ξύλινων αρχαιολογικών ευρημάτων είναι σχετικά μικρή και σπάνια καλύπτει το κόστος ανασκαφής και συντήρησης. 

Αυτό δημιουργεί την ανάγκη βελτίωσης υφιστάμενων ή ανάπτυξης νέων μεθόδων συντήρησης αρχαιολογικού ξύλου, που χαρακτηρίζονται από το χαμηλό κόστος εφαρμογής, την αξιοπιστία και τη δυνατότητα προσαρμογής στις συγκεκριμένες μηχανικές, φυσικές και χημικές ιδιότητες του προς συντήρηση υλικού. Είναι γνωστό ότι το ξύλο, όπως και κάθε άλλο ανασκαφικό οργανικό υλικό, απαιτεί πολύ συγκεκριμένες και ιδιαίτερες συνθήκες ταφής, προκειμένου να διατηρηθεί για τόσα πολλά χρόνια.

Αυτές είναι, η παρουσία νερού σε συνδυασμό με την πλήρη απουσία οξυγόνου, έντονα αναγωγικό περιβάλλον, και όλα αυτά, σε μια ισορροπία που να μένει αδιατάραχτη με το πέρασμα των αιώνων. Τέτοιες συνθήκες δημιουργούνται στο βυθό της θάλασσας, αλλά και σε βαλτώδεις περιοχές. Η χαμηλή θερμοκρασία δρα επικουρικά, αρκεί αυτή να είναι σταθερή και να μην υπάρχουν απότομες αυξομειώσεις. Αυτό το ξύλο με τη μακρόχρονη παραμονή σε υγρό περιβάλλον, αποτέλεσμα της οποίας είναι ή άποικοδομησή του μεγαλύτερου ποσού της κυτταρίνης λέγεται « ένυδρο». Τα ποσά του νερού, που μπορεί να περιέχει ένα ένυδρο ξύλο φτάνουν και μέχρι το 80 % του βάρους του.

Η σπανιότητα του αρχαιολογικού ξύλου ως ευρήματος σε μια ανασκαφή, αλλά και ο κίνδυνος ταχείας αποσύνθεσης μετά την αποκάλυψή του, καθιστούν αναγκαία τη λήψη μέτρων για τη διατήρησή του. Η απόφαση για τη συντήρηση ενός ξύλινου αντικειμένου μπορεί να βασίζεται στην ανάγκη πρόληψης των διαστασιακών αλλαγών, της διατήρησης των πληροφοριών, ή της έκθεσης του αντικειμένου. Η κατάλληλη μέθοδος επιλέγεται έτσι ώστε να εξυπηρετεί την εκάστοτε ανάγκη. Ο κύριος στόχος μιας επέμβασης συντήρησης στο ένυδρο ξύλο είναι να διατηρήσει το αντικείμενο τις διαστάσεις που είχε στην υδατοκορεσμένη κατάσταση και ταυτόχρονα να έχει μηχανική αντοχή.

Επίσης, οι επεμβάσεις πρέπει να είναι τέτοιες, ώστε να μην καταστρέφουν την ακεραιότητα του αντικειμένου, την εμφάνισή του, αλλά και την πιθανότητα μελλοντικής μελέτης του. Επιπλέον, όλες οι επεμβάσεις πρέπει να είναι αντιστρεπτές και οι ελάχιστες δυνατές. Η συντήρηση του ένυδρου ξύλου έχει σκοπό την εξάλειψη των συγκεκριμένων προβλημάτων από τα οποία υποφέρει το εκάστοτε αντικείμενο. Σε ένα αντικείμενο από ένυδρο ξύλο μπορούν να υπάρχουν πολλές μορφές αλλοίωσης, διαφορετική διαπερατότητα (και συνεπώς διαφορετική ευκολία εμποτισμού με το υλικό συντήρησης), ιδιαιτερότητες που αφορούν στο κάθε είδος, ανωμαλίες στην ανάπτυξη του δένδρου και εξωτερικοί παράγοντες που ενδεχόμενα έχουν επηρεάσει το ξύλο.

Όλα τα παραπάνω μπορούν να συνυπάρχουν σε έναν ατελείωτο αριθμό συνδυασμών, κάτι που καθιστά αδύνατη την ύπαρξη μιας και μόνο «φόρμουλας» συντήρησης, που να είναι αρκετή σε όλες τις περιπτώσεις. Σύμφωνα με τα παραπάνω, πριν από κάθε συστηματική επέμβαση, πρέπει να έχουν αποσαφηνιστεί ορισμένες παράμετροι, όπως το είδος του ξύλου, το μέγεθος της φθοράς και οι παράγοντες που την επηρεάζουν, στοιχεία γύρω από τη χρήση του αντικειμένου, το μέγεθος και η δυνατότητα μεταφοράς του στο εργαστήριο, η δυνατότητα μεταφοράς του στο εργαστήριο, η δυνατότητα έκθεσής του, κ.ο.κ.

Μελέτη Ξύλινων Αρχαιολογικών Ευρημάτων

Η μελέτη ξύλινων αρχαιολογικών ευρημάτων, που είναι απαραίτητο να προηγείται της συντήρησης θα πρέπει, με στόχο την άντληση κατά το δυνατό περισσότερων πληροφοριών, να περιλαμβάνει τα ακόλουθα:

• Μελέτη φυσικών χαρακτηριστικών (αναγνώριση του δασοπονικού είδους του ξύλου, παρουσία σομφού ξύλου, φλοιού, ρυθμός αύξησης, φυσικές ανωμαλίες του ξύλου).

• Μελέτη επίκτητων χαρακτηριστικών, που αναφέρονται στην περίοδο χρήσης του αντικειμένου (ανθρακοποίηση, βλάβες από τη δράση μυκήτων, βλάβες από τη δράση ξυλοφάγων εντόμων (κολεόπτερα, τερμίτες), μηχανικές ή φυσικές βλάβες, επικάλυψη, ίχνη ξυλουργικών εργαλείων, προσαρτήματα).

• Μελέτη επίκτητων χαρακτηριστικών που αναφέρονται στην περίοδο ταφής (βλάβες από τη δράση ξυλοφάγων οργανισμών (κολεόπτερα, τερμίτες, οστρακόδερμα μαλάκια), βλάβες από τη δράση μυκήτων, προσβολή από βακτήρια, μηχανικές ή φυσικές βλάβες, χημική αλλοίωση, προσμίξεις (άλατα, οξείδια μετάλλων).

• Μελέτη περιβάλλοντος ταφής (pH, υγρασία, αλατότητα, θερμοκρασία, δυναμικό οξειδοαναγωγής, μικροβιακή δραστηριότητα, στάθμη νερού, δομή).

Αξιολόγηση της Κατάστασης του προς Συντήρηση Ξύλινου Αντικειμένου

Η ανάλυση και αξιολόγηση των φυσικών, μηχανικών και δομικών χαρακτηριστικών δείγματος αρχαιολογικού ξύλου βοηθάει στην επιλογή της πλέον κατάλληλης μεθόδου συντήρησης. Συχνά οι αρχαιολόγοι βρίσκουν υδατοκορεσμένα ξύλινα αντικείμενα θαμμένα στο έδαφος ή στον πυθμένα λιμνών, ποταμών και θαλασσών. Το ξύλο διατηρείται σε υδατοκορεσμένα περιβάλλοντα επειδή σε συνθήκες έλλειψης οξυγόνου, η δραστηριότητα των μυκήτων και βακτηρίων περιορίζεται δραστικά. Η αποσύνθεση συνεχίζεται με μικρότερη ένταση κυρίως από αναερόβια βακτήρια.

Με την πάροδο του χρόνου η κυτταρίνη και άλλα δομικά συστατικά του ξύλου "χάνονται" και υποκαθίστανται από το νερό, που διατηρεί την υπόλοιπη μάζα του ξύλου διογκωμένη και σε καλή φαινομενικά κατάσταση ακόμα και μετά την παρέλευση εκατοντάδων ή ακόμα και χιλιάδων ετών. Ο ρυθμός και ο βαθμός αποσύνθεσης του αρχαιολογικού ξύλου εξαρτάται από διάφορους παράγοντες όπως το είδος του ξύλου, η κατεργασία που έχει υποστεί πριν από την «ταφή», ο χρόνος και οι συνθήκες του περιβάλλοντος «ταφής». Σε αναερόβιες συνθήκες, το πλήρως υδατοκορεσμένο ξύλο υφίσταται χημικές αλλαγές και μεταβολές στη σύσταση και μικροδομή του.

Που έχουν ως συνέπεια τη δραματική μείωση των μηχανικών ιδιοτήτων του ενώ διατηρεί την αρχική του μορφή και σχήμα. Για να διατηρηθεί και μετά την ανασκαφή του, το υδατοκορεσμένο αρχαιολογικό ξύλο θα πρέπει να ξηρανθεί ή να επαναταφεί. Όμως, ύστερα από την απώλεια δομικών στοιχείων δεν είναι δυνατόν να ξηρανθεί το υδατοκορεσμένο αρχαιολογικό ξύλο με τις συνηθισμένες μεθόδους ξήρανσης, που χρησιμοποιούνται για την ξήρανση του φρέσκου ξύλου, χωρίς να εμφανιστούν σε μεγάλη ένταση τα φαινόμενα της μόνιμης κατάρρευσης, παραμόρφωσης και ρηγμάτωσης.

Η υποβάθμιση των μηχανικών ιδιοτήτων, η μείωση της διαστασιακής σταθερότητας και η απώλεια της «ταυτότητας» είναι τα συγκεκριμένα προβλήματα που πρέπει να λύσει ο συντηρητής. Σε γενικές γραμμές, τα τεχνικά προβλήματα που εμφανίζονται κατά τη μελέτη και συντήρηση του αρχαιολογικού ξύλου που είναι ξηρό κατά την ανασκαφή, είναι σαφώς μικρότερα συγκρινόμενα με εκείνα που σχετίζονται με το υδατοκορεσμένο αρχαιολογικό ξύλο.

Επιλογή Μεθόδων Συντήρησης

Οι εφαρμοζόμενες μέθοδοι συντήρησης θα πρέπει να μη "νοθεύουν" το αντικείμενο, να μην αλλοιώνουν την αισθητική του, να μην υποβιβάζουν την αξία του ως φορέα πληροφοριών και πηγή ερευνητικών δεδομένων, να διασφαλίζουν τη μακροβιότητά του και να διευκολύνουν τη μουσειακή χρήση του (αισθητική, περιβαλλοντικές απαιτήσεις). Επιπλέον θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη το χρονικό πλαίσιο των αρχαιολογικών έργων μέσα στο οποίο θα πρέπει να ολοκληρωθεί η ανασκαφή, το κόστος συντήρησης και οι διαθέσιμες πηγές χρηματοδότησης, το κόστος αποθήκευσης - έκθεσης και ο δυνητικός χρήστης του ξύλινου τέχνεργου.

Όταν ο χρήστης του συντηρημένου αντικειμένου είναι μουσείο ή συλλέκτης, τότε οι ιδιότητες που του προσδίδουν τη μέγιστη αξία είναι οι οπτικά διακριτές, δηλαδή το σχήμα, το μέγεθος, οι διαστάσεις, οι λεπτομέρειες της επιφάνειας και οι αναλογίες. Μέση αξία προσδίδουν το χρώμα και η υφή ενώ ελάχιστα επηρεάζουν την αξία του η σύνθεση και η λειτουργία του. Εάν όμως ο χρήστης του συντηρημένου αρχαιολογικού ξύλου είναι ειδικός επιστήμονας, τότε τη μέγιστη αξία μπορεί να έχουν η σύνθεση και η λειτουργία του. Είναι φανερό ότι η μέθοδος συντήρησης θα πρέπει να αναδεικνύει εκείνες τις ιδιότητες που είναι οι πλέον επιθυμητές από το χρήστη του ευρήματος.

Κύριο χαρακτηριστικό για τη βασική επιλογή της μεθόδου και των υλικών συντήρησης του αρχαιολογικού ξύλου είναι η υγρασία του. Ξύλο με υγρασία μέχρι 17 % χαρακτηρίζεται ως ξηρό, ενώ ως υγρό και κάθυγρο χαρακτηρίζεται ξύλο υγρασίας 18 - 35 % και 36 - 70 % αντίστοιχα. Το ξύλο με υγρασία πάνω από 70 % χαρακτηρίζεται αδρά ως υδατοκορεσμένο (στην ορθή του διάσταση ο όρος περιγράφει το ξύλο που τόσο οι κυτταρικές κοιλότητες όσο και τα διάκενα των κυτταρικών τοιχωμάτων είναι πλήρη από νερό).

Συντήρηση Ξηρού Αρχαιολογικού Ξύλου

Η στερέωση είναι η κύρια διαδικασία συντήρησης του ξηρού αρχαιολογικού ξύλου. Οι στόχοι του χειρισμού στερέωσης είναι η διακοπή ή μάλλον η επιβράδυνση της πορείας της υποβάθμισης, η επανασυγκόλληση των επιφανειακών χαλαρών ξυλομορίων και η μηχανική ενίσχυση του αντικειμένου. Το ιδανικό υλικό στερέωσης θα πρέπει να μην επηρεάζει σημαντικά το χρώμα του αντικειμένου, να βελτιώνει τις μηχανικές ιδιότητές του, να έχει ελαστικότητα, να λειτουργεί και ως συγκολλητικό υλικό, να διατηρεί με το πέρασμα του χρόνου τις φυσικές (χρώμα) και μηχανικές του ιδιότητες (σκληρότητα, ελαστικότητα).

Να εξασφαλίζει τη μερική έστω αναστρεψιμότητα της διαδικασίας στερέωσης, να μην είναι τοξικό, να έχει χαμηλό κόστος και να εφαρμόζεται εύκολα. Τα υλικά στερέωσης που χρησιμοποιούνται είναι με βάση την προέλευσή τους φυσικά και συνθετικά. Στα φυσικά υλικά στερέωσης περιλαμβάνονται διαλύματα φυσικών ρητινών όπως γομαλάκας ή κολοφωνίου, τηγμένα φυσικά κεριά, λινέλαιο κ.ά. Οι συνθετικές ρητίνες μπορεί να είναι είτε θερμοπλαστικές ή θερμοσκληρυνόμενες. Οι θερμοπλαστικές ρητίνες εισάγονται στο ξύλο είτε σε διάλυμα ή ως υγρά μονομερή που πολυμερίζονται in situ.

Οι θερμοσκληρυνόμενες ρητίνες μετά τον πολυμερισμό τους ουσιαστικά δεν είναι διαλυτές και τα αποτελέσματα του όποιου χειρισμού με αυτές δεν είναι αντιστρεπτά. Οι πλέον διαδεδομένες ρητίνες στη στερέωση του ξύλου είναι ακρυλικές (Paraloid B72, Acryloid B72), πολυβινύλ - βουτανάλη (Mowital B30H και Β60Η, Butvar B98) και πολυβινύλ - ακετάλη (Alvar 1570, AYAT). Σύμφωνα με τα ευρήματα πειραματικής εργασίας μας (αποτελεσματικότητα διαφόρων ρητινών και διαλυτών στη στερέωση αρχαιολογικού ξύλου), το Butvar B98 σε αιθανόλη πλεονεκτεί επειδή δεν προκαλεί ουσιαστική αλλαγή του χρώματος του ξύλου και δίνει επιφανειακή συνοχή και ικανοποιητική σκληρότητα.

Συντήρηση Υδατοκορεσμένου Αρχαιολογικού Ξύλου

Οι μέθοδοι και τα συστήματα συντήρησης υδατοκορεσμένου αρχαιολογικού ξύλου, θα πρέπει να ικανοποιούν κατά το δυνατόν τις ακόλουθες βασικές αρχές:

• Οι διαστάσεις των συντηρημένων αντικειμένων θα πρέπει να πλησιάζουν κατά το δυνατόν τις διαστάσεις τους στην κατάσταση υδατοκορεσμού. 

• Η συντήρηση θα πρέπει να έχει ως αποτέλεσμα και τη βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων του αντικειμένου. 

• Τα αποτελέσματα της εφαρμοζόμενης μεθόδου συντήρησης θα πρέπει να είναι αντιστρεπτά. 

• Ως πλέον κατάλληλη μέθοδος θεωρείται εκείνη, που ελάχιστα αλλοιώνει τις φυσικές και χημικές ιδιότητες του ξύλου. 

Την τελική επιλογή της μεθόδου συντήρησης ξύλινου αντικειμένου την επηρεάζουν και τα φυσικά χαρακτηριστικά του, οι διαστάσεις, ο όγκος και τα προσαρτήματα. Η έκταση και ο βαθμός υποβάθμισης του αρχαιολογικού υδατοκορεσμένου ξύλου, επηρεάζει την αποτελεσματικότητα της εφαρμοζόμενης μεθόδου συντήρησης. Σχετική έρευνα έχει δείξει, ότι η ίδια μέθοδος συντήρησης δεν εμφανίζεται εξ' ίσου αποτελεσματική όταν εφαρμόζεται σε υδατοκορεσμένα ξύλινα αντικείμενα κατασκευασμένα μεν από το ίδιο είδος ξύλου αλλά με διαφορετική σε έκταση και βαθμό αβιοτική ή βιολογική αλλοίωση.

Η χημική ανάλυση υδατοκορεσμένου αρχαιολογικού ξύλου που έχει υποστεί αβιοτική αλλοίωση, δείχνει σε σχέση με το “φρέσκο” ξύλο αυξημένη περιεκτικότητα σε λιγνίνη, μειωμένη σε ολοκυτταρίνη και αυξημένη σε στάχτη. H βιολογική αλλοίωση του ξύλου που είναι βυθισμένο σε θαλάσσιο νερό, αποδίδεται κυρίως σε μύκητες που προκαλούν τη μαλακή σήψη, βακτήρια, ξυλοφάγους οργανισμούς (οστρακόδερμα και μαλάκια). Τα βακτήρια και οι μύκητες έχουν σχετικά μικρή συμμετοχή στην αποσύνθεση του ξύλου. Η δράση τους αποκτά σημασία μακροπρόθεσμα. Οι ξυλοφάγοι οργανισμοί είναι σε θέση να προκαλέσουν μεγάλη βλάβη σε μικρό σχετικά χρόνο.

Το διαθέσιμο οξυγόνο φαίνεται ότι είναι ο κρίσιμος παράγοντας, που επηρεάζει το ρυθμό αποσύνθεσης. Τα βακτήρια έχουν την ικανότητα να δρουν και σε μικροπεριβάλλοντα, όπου η δράση μυκήτων και θαλασσίων οργανισμών είναι περιορισμένη ή και ανύπαρκτη (αναερόβιες συνθήκες). Η αξιολόγηση του βαθμού αλλοίωσης γίνεται με μέτρηση μηχανικών ιδιοτήτων (αντοχή σε κρούση, κάμψη, σκληρότητα, αντίσταση σε διάτρηση), τον προσδιορισμό της μέγιστης υγρασίας, σταθμική ανάλυση, μέτρηση της σχετικής πυκνότητας, μικροσκοπική παρατήρηση και αξιολόγηση της κυτταρικής δομής.

Η μέγιστη υγρασία, συχνά χρησιμοποιείται από τους συντηρητές ως έμμεσος τρόπος υπολογισμού της απώλειας σε μάζα ξύλου. Το υδατοκορεσμένο ξύλο κατατάσσεται σε τρεις κλάσεις ανάλογα με την περιεχόμενη υγρασία και την ύπαρξη εσωτερικού πυρήνα υγιούς ξύλου:

• Κλάση Ι (το πλέον αλλοιωμένο ξύλο): υγρασία μεγαλύτερη από 400 %, δεν υπάρχει πυρήνας υγιούς ξύλου. 

• Κλάση ΙΙ: υγρασία 185 - 400 %, εμφανίζεται πυρήνας υγιούς ξύλου. 

• Κλάση ΙΙΙ: υγρασία μικρότερη από 185 %, η αλλοίωση περιορίζεται μόνο στην επιφάνεια. 

Το υδατοκορεσμένο ξύλο πλατύφυλλων ειδών της κλάσης ΙΙ είναι το πλέον δύσκολο στη συντήρηση. Η συντήρηση του υδατοκορεσμένου αρχαιολογικού ξύλου είναι ένα δίπτυχο πρόβλημα, που περιλαμβάνει:

• Την εισαγωγή στο ξύλο, ενός υλικού, που θα στερεοποιηθεί και θα του προσδώσει μηχανική αντοχή καθώς θα απομακρύνεται το περιεχόμενο νερό. 

• Την ξήρανση του ξύλου με τρόπο που να εξασφαλίζει την ελαχιστοποίηση της ρίκνωσης και παραμόρφωσής του. 

Κατά την ανεξέλεγκτη ξήρανση ξύλινου αρχαιολογικού αντικειμένου που βρίσκεται σε κατάσταση υδατοκορεσμού, παρατηρείται υπερβολική ρίκνωση και συχνά εμφανίζεται το φαινόμενο της "κατάρρευσης", που έχει ως συνέπεια την απώλεια της αρχικής μορφής του. Οι μέθοδοι συντήρησης του υδατοκορεσμένου ξύλου διακρίνονται στις παρακάτω κατηγορίες:

Α. Ξήρανση με Διαλύτες

Η αντικατάσταση του ελεύθερου νερού μέσα στο ξύλο με διαλύτη μικρότερης επιφανειακής τάσης μειώνει την εμφάνιση φαινομένων κατάρρευσης των υποβαθμισμένων κυτταρικών τοιχωμάτων, κατά την ξήρανση υδατοκορεσμένου αρχαιολογικού ξύλου. Η σχετική μέθοδος που χρησιμοποιείται στο εργαστήριο Συντήρησης του Μουσείου της Κοπενχάγης περιλαμβάνει εμβάπτιση σε cellosolve (μοναιθυλαιθέρας της αιθυλενογλυκόλης CH3CH2OCH2CH2OH). Η θερμοκρασία του λουτρού αυξάνεται βαθμιαία στους 60 οC. Στη συνέχεια το cellosolve αντικαθίσταται από βενζίνη που εξατμίζεται εύκολα χωρίς να εμφανίζονται φαινόμενα κατάρρευσης.

Η μέθοδος είναι γρήγορη και τα συντηρημένα αντικείμενα έχουν ανοικτό χρώμα. Συνιστάται για αρχαιολογικά ευρήματα που περιέχουν ξύλο και σίδερο. Η μέθοδος μειονεκτεί στο ό,τι οι ατμοί των διαλυτών είναι βλαπτικοί στην υγεία. Σχετικά πρόσφατα αναπτύχθηκε στο Πανεπιστήμιο του St. Andrews μια νέα μέθοδος συντήρησης υδατοκορεσμένου ξύλου, όπου το νερό στο ξύλο υποκαθίσταται από μεθανόλη και αυτή με τη σειρά της από υγρό διοξείδιο του άνθρακα. Η ολοκλήρωση του χειρισμού απαιτεί μόνο λίγες ημέρες. Η μέθοδος είναι κατάλληλη για τη συντήρηση σύνθετων αντικειμένων, από ξύλο και σίδερο, χαλκό και ύφασμα.

Β. Αφυδάτωση – Στερέωση

Η μέθοδος ακετόνης - κολοφωνίου αναπτύχθηκε από τον Mc Kerrell και συνεργάτες ειδικά για τη συντήρηση ξύλου Δρυός, που χαρακτηρίζεται από μικρή διαπερατότητα. Συνίσταται στην υποκατάσταση του νερού στο ξύλο από κολοφώνιο, που είναι συστατικό της ρητίνης των πεύκων. Η μέθοδος έχει υιοθετηθεί από πολλά εργαστήρια, όπου χρησιμοποιείται σχεδόν αποκλειστικά για είδη ξύλου μικρής διαπερατότητας και για αντικείμενα αποτελούμενα από ξύλο και σίδηρο.

Γ. Υποκατάσταση του Νερού από Υλικά που Διατηρούν το Ξύλο Μόνιμα Διογκωμένο

Εμποτισμός με PEG. Η πιο δημοφιλής μέθοδος για τη συντήρηση μεγάλων ποσοτήτων υδατοκορεσμένου ξύλου, είναι η μέθοδος εμποτισμού με πολυεθυλενικές γλυκόλες (PEG, Carbowax, Polyglycol, Polyethyleneglycol) που χαρακτηρίζονται ως εξαιρετικά αποτελεσματικές στη διαστασιακή σταθεροποίηση του ξύλου. Χρησιμοποιήθηκαν μετά το δεύτερο παγκόσμιο πόλεμο για τη διαστασιακή σταθεροποίηση υγιούς ξύλου. Οι Boroson και Barkman ανέπτυξαν μεθόδους εφαρμογής της PEG στη συντήρηση του ξύλου των πλοίων "Skuldelev"(Εθνικό Μουσείο Δανίας) και "Vasa" (Στοκχόλμη, Μουσείο Vasa) αντίστοιχα.

Αν και οι πολυαιθυλενικές γλυκόλες έχουν φυσικές ιδιότητες παρόμοιες με εκείνες των κηρών, διακρίνονται από αυτά από το ό,τι είναι διαλυτές τόσο σε αλκοόλες όσο και σε νερό. Διαχέονται στα κυτταρικά τοιχώματα υποκαθιστώντας το νερό και διατηρούν το ξύλο μόνιμα διογκωμένο. Μειονεκτήματα της μεθόδου εμποτισμού με PEG είναι το σχετικά υψηλό κόστος αγοράς του υλικού και των δεξαμενών εμποτισμού, ο μακρύς χρόνος που απαιτείται για την ολοκλήρωση της μεθόδου συντήρησης και τέλος το ό,τι σε περιοχές με θερμό και υγρό κλίμα απαιτείται φύλαξη του συντηρημένου με PEG αντικείμενου σε κλιματιζόμενο περιβάλλον.

Υποκατάσταση του νερού με σάκχαρα. Ο Stamm το 1937 διαπίστωσε ότι η ζάχαρη συγκεντρώνει όλα τα επιθυμητά χαρακτηριστικά που πρέπει να έχει ένα υλικό πλήρωσης. Δεν είναι τοξικό υλικό, δεν είναι οξειδωτικό, δεν είναι πτητικό, είναι πολύ διαλυτό στο νερό και το κόστος του είναι σχετικά μικρό. Η μέθοδος είναι δυνατό να εφαρμοστεί για τη συντήρηση αντικειμένων που αποτελούνται από ξύλο και μέταλλο και η επιτυγχανόμενη διαστασιακή σταθεροποίηση είναι ικανοποιητική.

Δ. Αφυδατοκατάψυξη

Κατά την εφαρμογή της μεθόδου, το υδατοκορεσμένο ξύλο υποβάλλεται σε κενό (απόλυτη πίεση λιγότερη από 0.46 cm Hg) και ταυτόχρονη ψύξη (-55 οC). Αυτές οι συνθήκες αντιστοιχούν στο τριπλό σημείο του νερού όπου ο πάγος εξαχνούται χωρίς να μεσολαβεί υγρή φάση. Κατά τον τρόπο αυτό αποφεύγεται η κατάρρευση του αρχαιολογικού αλλοιωμένου ξύλου κατά την ξήρανση μέσω της μείωσης των τριχοειδών τάσεων.

Ε. Εμποτισμός του Ξύλου με Συνθετικές Ρητίνες, Πολυμερισμός in situ

Το υδατοκορεσμένο ξύλο εμποτίζεται με συνθετικές θερμοσκληρυνόμενες ρητίνες. Με την επίδραση θερμότητας και την παρουσία όξινου καταλύτη γίνεται πολυμερισμός συμπύκνωσης και δημιουργείται μέσα στο ξύλο τρισδιάστατο πλέγμα που βελτιώνει τις μηχανικές ιδιότητές του και αυξάνει τη διαστασιακή του σταθερότητα. Σχετικές μέθοδοι έχουν εφαρμοστεί στη Γερμανία, την Ελβετία και την πρώην Σοβιετική Ένωση.

Οι μέθοδοι χαρακτηρίζονται ως μη αντιστρεπτές. Στη σχετική βιβλιογραφία, αναφέρεται η χρήση των ρητινών μελαμίνης - φορμαλδεΰδης Lyofix DML (CIBA-GEIGY) και Arigal C για τον εμποτισμό υδατοκορεσμένου αρχαιολογικού ξύλου. Τα αποτελέσματα χαρακτηρίζονται σαν ικανοποιητικά (αυξημένη διαστασιακή σταθερότητα, βελτίωση μηχανικών ιδιοτήτων) με μειονεκτήματα της μεθόδου το σχετικά υψηλό κόστος των ρητινών και το μη αντιστρέψιμο.

Στερέωση του Ξύλου

Στο ξύλο παρατηρούνται μειωμένες οι μηχανικές του ιδιότητες δηλ. είναι εύθραυστο, εύθρυπτο, σαθρό κλπ. Γι' αυτό λοιπόν πρέπει να υποστεί κάποια κατεργασία στερέωσης, ώστε να αυξηθεί η μηχανική του αντοχή. Η μέθοδος στερεώσεως πού θα διαλέξει κανείς εξαρτάται από το είδος της φθοράς που έχει υποστεί το ξύλο. Ξύλο π.χ. πού έχει προσβληθεί από τερμίτες, συνήθως δεν είναι παρά ένα κούφιο κέλυφος συχνά πολύ λεπτό, ενώ το ξύλο πού έχει προσβληθεί από σαράκια μπορεί να έχει μεν σήραγγες, αλλά οι σήραγγες αυτές είναι γεμάτες από ένα είδος σκόνης που είναι τα υπολείμματα που αφήνουν τα σαράκια αφού χωνέψουν το ξύλο.

Έτσι, στην μεν πρώτη περίπτωση, κατάλληλη θα ήταν πιθανόν η χρήση μιας μη πτητικής πολυακρυλικής ή έποξικής ρητίνης, ενώ στην δεύτερη περίπτωση ενδείκνυται ίσως η χρήση σχετικώς αραιού διαλύματος μιας ρητίνης ή μικροκρυσταλλικού κεριού σε πτητικό διαλύτη. Γενικά όμως η κάθε περίπτωση παρουσιάζει τα δικά της ειδικά προβλήματα, τα όποια δεν μπορούν να αντιμετωπισθούν σύμφωνα με μερικούς γενικούς κανόνες, γιατί κάθε φορά εμφανίζονται και διαφορετικοί παράγοντες που πρέπει να λάβει κανείς ύπ' όψη πριν αποφασίσει να χρησιμοποιήσει την κατάλληλη μέθοδο.

Στην εκλογή της κατάλληλης μεθόδου για στερέωση πρέπει να έχουμε ύπ' όψη μας τα έξης κριτήρια:

1) Το αντικείμενο δεν πρέπει να αλλάξει χρώμα και εμφάνιση (π.χ. από ματ να γίνει γυαλιστερό και αντίστροφα).

2) Το ξύλο και τα χρώματα πού μπορεί να υπάρχουν στην επιφάνεια του δεν πρέπει να μπουν σε κίνδυνο από τους χρησιμοποιούμενους διαλύτες ή την θέρμανση πού μπορεί να απαιτεί η μέθοδος.

3) Το στερεωτικό υλικό κατά την σκλήρυνση του δεν πρέπει να προκαλεί ανεπιθύμητη συρρίκνωση ή διαστολή του ξύλου.

4) Η μέθοδος πρέπει να προσφέρει στο ξύλο, εάν είναι δυνατόν, προστασία από μύκητες, μικροοργανισμούς και έντομα.

5) Να εξασφαλίζεται κατά το δυνατόν ή χημική σταθερότητα του στερεωτικού και έτσι η διάρκεια της προστασίας για μεγάλα χρονικά διαστήματα.

6) Να μειώνεται στο ελάχιστο δυνατόν ή μεταβολή των διαστάσεων του ξύλου, συναρτήσει των μεταβολών της υγρασίας του περιβάλλοντος.

7) Το χρησιμοποιούμενο διάλυμα ( ρητίνης) να είναι όσο το δυνατόν λεπτόρρευστο, ώστε να μπορεί να εισχωρεί σε βάθος μέσα στο ξύλο.

8) Το ξύλο να γίνεται μετά την στερέωση, όσο είναι δυνατόν, πιο ανθεκτικό και πιο ελαστικό και όχι σκληρό και εύθρυπτο.

9) Η χρησιμοποιούμενη κατεργασία να είναι αντιστρεπτή.

Δυστυχώς, κανένα από τα υλικά πού χρησιμοποιούνται για την στερέωση του ξύλου δεν ικανοποιεί όλα τα παραπάνω κριτήρια και έτσι κάθε περίπτωση πρέπει να εξετάζεται ξεχωριστά, για να αποφασίζεται ποια μέθοδος είναι η καταλληλότερη γι΄αυτήν.

Υλικά Στερέωσης

Τα κυριότερα υλικά πού χρησιμοποιούνται σήμερα για την στερέωση του ξύλου είναι τα έξης:

Κερί (μελισσών): Το προς στερέωση ξύλινο αντικείμενο εμβαπτίζεται σε λιωμένο κερί ή κερί διαλυμένο σε οργανικό διαλύτη (εάν είναι δυνατόν υπό κενό). Το υγρό κερί μπαίνει στα κενά του ξύλου και όταν το αντικείμενο έρθει στην θερμοκρασία του περιβάλλοντος το κερί πού έχει τώρα στερεοποιηθεί, έχει κάνει το αντικείμενο πολύ πιο σταθερό. Μειονέκτημα της μεθόδου είναι οτι πάρα πολύ εύκολα κολλά σκόνη στην επιφάνεια του αντικειμένου, λόγω του κεριού, και επίσης συχνά αλλάζει χρώμα. Λιγότερα μειονεκτήματα από το κερί των μελισσών έχουν τα μικροκρυσταλλικά κεριά π.χ Cosmolloid, που έχουν αντικαταστήσει σε μεγάλο βαθμό το συνηθισμένο κερί.

Πολυαιθυλενογλυκόλη 4000 (Carbowax 4000 ή Peg 4000): Είναι ουσία που διαλύεται όχι μόνον σε οργανικούς διαλύτες, αλλά και στο νερό. Χρησιμοποιείται όπως και τα κεριά ή, συχνά, σε μείγμα με Cosmolloid και δίνει πολύ καλύτερα αποτελέσματα και ως προς την ανθεκτικότητα του αντικειμένου και ως προς την εμφάνιση του σε σύγκριση με το κερί.

Πολυακρυλικές ρητίνες: Έχουν χρησιμοποιηθεί πάρα πολλές φορές για την στερέωση ξύλινων αντικειμένων όλων των μεγεθών. Υπάρχουν στο εμπόριο σε δύο μορφές:

α) Σαν διάλυμα σε οργανικούς διαλύτες π.χ. paraloid Β 72 και

β) Σαν αιώρημα (γαλάκτωμα) μέσα στο νερό π.χ. primal.

Και οι δύο μορφές χρησιμοποιούνται ανάλογα με την περίπτωση. Έτσι κάνουμε ενέσεις ή εμπότιση με διάλυμα (paraloid Β 72 ) σε ξηρά ξύλα που έχουν προσβληθεί από σαράκια, ένα σ' ένα σχετικά υγρό ξύλο εφαρμόζουμε διαδοχικά επιφανειακά επιχρίσματα με γαλάκτωμα ( primal). Μερικές φορές προσθέτουμε 0.5 % πενταχλωροφαινόλη ή oρθοφαινυλοφαινόλη για αντισηπτικό στο paraloid Β 72.

Εποξικές ρητίνες π.χ. Araldite: Δίνουν πολύ καλά αποτελέσματα. H μέθοδος όμως έχει το μειονέκτημα ότι είναι μη αντιστρεπτή. Βινυλικά πολυμερή, όπως το οξικό πολυβινύλιο (Mowilith), συνθετική ρητίνη σε διάλυμα με κάποιον οργανικό διαλύτη.

Παρασκευάσματα του τύπου Xylamon π.χ. Xylamon-LΧ – Hardening: Περιέχει συνθετικές ρητίνες και τοξικές ουσίες ( δρουν κατά των μικροοργανισμών και εντόμων) σε οργανικό διαλύτη. Tο υλικό αυτό έχει αρκετά πλεονεκτήματα :

α) Διεισδύει σε μεγάλο βάθος από την επιφάνεια του ξύλου, έτσι το προστατεύει από μύκητες και έντομα,

β) Λόγω του ότι ο διαλύτης πού περιέχει είναι μη πολικός (υδρογονάνθρακες), δεν προσβάλλει σχεδόν καθόλου τα χρώματα που τυχόν υπάρχουν πάνω στο ξύλο,

γ) Δεν προκαλεί συρρίκνωση του ξύλου και απορροφάται από τη « σκόνη » που αφήνουν τα σαράκια και σχηματίζει με αυτή ένα στερεό πολύ ανθεκτικό, τέλος,

δ) Προστατεύει το ξύλο από τις μεταβολές της υγρασίας, άλλα όχι τόσο, όσο τα διάφορα είδη κεριών.

ε) Άλλα υλικά που υπάρχουν στο εμπόριο περιέχουν ή διαλυτό νάϋλον π.χ. Calaton C.A. ή συμπολυμερή βινυλιδενοχλωριδίου με ακρυλονιτρίλιο π.χ. Saran ή οξικό πολυβινύλιο π.χ. vinavil κ.λ.π., χρησιμοποιούνται λιγότερο συχνά και συνήθως σε πολύ ειδικές περιπτώσεις.

Μετά την στερέωση πρέπει να δοθεί ανανεωμένη και ευχάριστη εμφάνιση στο ξύλινο αντικείμενο, καθώς και «αντιστατικές» ιδιότητες (δηλ. να απωθεί την σκόνη). Αυτό μπορεί να γίνει με την χρήση μείγματος πολυαιθυλενογλυκόλης (4000)και μικροκρυσταλλικού κεριού π.χ. Cosmoloid, διαλυμένου σε νέφτι που επιχρίεται με πινέλο είτε με σπρέϋ.

Αισθητική Αποκατάσταση

Συγκόλληση

Οι ιδιότητες της επιφάνειας του αρχαιολογικού ξύλου που επηρεάζουν την ποιότητα συγκόλλησης διαφέρουν σε ποικίλους βαθμούς από εκείνες του ''φρέσκου'' ξύλου. Η συνοχή είναι μειωμένη, η διαπερατότητα και απορροφητικότητα εμφανίζονται αυξημένες. Επιπλέον, χειρισμοί συντήρησης με υλικά στερέωσης, πλήρωσης και διαστασιακής σταθεροποίησης μπορεί να συντελέσουν στη μείωση της διαπερατότητας της επιφάνειας και στην κακή διαβροχή της από την κόλλα ενώ η συσσώρευση ρητινικών υπολειμμάτων στην επιφάνεια, αλλοιώνει τη συνοχή της. Συνήθως οι για συγκόλληση επιφάνειες του αρχαιολογικού ξύλου είναι ακανόνιστες και εφάπτονται ατελώς.

Αυτό δημιουργεί επιπλέον προβλήματα στη συγκόλληση, επειδή δεν επιτρέπεται συνήθως η μηχανική επέμβαση για τη διαμόρφωση των επιφανειών όπως γίνεται στην ξυλουργική. Το πρόβλημα της κακής επαφής των συγκολλούμενων επιφανειών επιδεινώνεται από το γεγονός ότι το σχήμα των ξύλινων αρχαιολογικών ευρημάτων συχνά δεν επιτρέπει την εφαρμογή της απαραίτητης για καλή συγκόλληση πίεσης. Η κατάλληλη για τη συγκόλληση συντηρημένου αρχαιολογικού ξύλου κόλλα θα πρέπει να έχει τα παρακάτω γενικά χαρακτηριστικά:

• Αντιστρεψιμότητα. Η έννοια της αντιστρεψιμότητας στη συγκόλληση αρχαιολογικού ξύλου αναφέρεται στη δυνατότητα αποκόλλησης των συγκολλημένων επιφανειών με πρόκληση ελάχιστων μόνο βλαβών στο ξύλο.

• Ουδέτερο χρώμα και να μην προκαλεί μεταχρωματισμό του ξύλου.

• Δημιουργία στη γραμμή συγκόλλησης δεσμών μέτριας ισχύος και μεγάλης αντοχής στο χρόνο. Δε είναι όμως επιθυμητό η αντοχή των δεσμών συγκόλλησης να υπερβαίνει την αντοχή των συγκολλούμενων ξύλινων μερών.

• Δυνατότητα πλήρωσης κενών των επιφανειών συγκόλλησης (gap filling).

• Ταχεία ανάπτυξη της αντοχής των δεσμών.

• Δυνατότητα δημιουργίας κυρίως μηχανικών δεσμών με το υπόστρωμα.

• Συμβατότητα με τα υλικά συντήρησης που έχουν ήδη χρησιμοποιηθεί.

Για τη συγκόλληση συντηρημένων ξύλινων αντικειμένων είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν κόλλες ''νερού'' της επιπλοποιίας όπως γαλακτώματα ακετύλο-πολυβινυλίου (PVA, λευκές κόλλες), και ''φυσικές'' κόλλες όπως κόλλα αίματος και αμυλόκολλα. Οι κόλλες αυτές παρουσιάζουν πλεονεκτήματα (μη τοξικές, ταχεία σκλήρυνση, μικρό κόστος, δεσμοί αναστρέψιμοι) αλλά μειονεκτούν στο ό,τι οι σχηματιζόμενοι δεσμοί προσβάλλονται από το νερό, από μύκητες και βακτήρια. Ιδιαίτερα εύχρηστες είναι οι θερμοπλαστικές κόλλες (hot melts, πολυαμιδίου, αιθυλενίου-βινυλίου, πολυεστέρα), που είναι εύκολο να αφαιρεθούν με χρήση θερμότητας ή διαλύτη.

Συμπλήρωση

Όπου λόγοι αισθητικής ανάδειξης του αντικειμένου επιβάλλουν τη συμπλήρωση, συνιστάται η χρήση των παρακάτω υλικών:

- Μείγμα αποτελούμενο από δυο μέρη κεριού μέλισσας και ένα μέρος ξυλόσκονης.

- Σιλικόνη (Dow Corning 738), στην οποία προστίθενται μικροσφαιρίδια βακελίτη ή γυαλιού για τη βελτίωση της συμπεριφοράς και τη μείωση του κόστους.

Σε περιπτώσεις όπου το υλικό πλήρωσης πρόκειται να λειτουργήσει και ως δομικό στοιχείο και εφόσον το αντικείμενο πρόκειται να εκτεθεί σε χώρο όπου ελέγχεται η σχετική υγρασία του αέρα τότε συνιστάται η χρήση:

- Εποξικής ρητίνης (Araldite AW 106), αναμεμειγμένης με 2-3 μέρη μικροσφαιριδίων βακελίτη ή γυαλιού.

- Κόλλας PVA, αναμεμειγμένης με ξυλόσκονη σε αναλογία τέτοια ώστε να σχηματίζεται πάστα.

ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΣΥΓΧΡΟΝΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΗ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΕΡΓΩΝ ΤΕΧΝΗΣ ΑΠΟ ΞΥΛΟ

Το ξύλο λόγω των σημαντικών πλεονεκτημάτων που έχει, προσφέρεται ως ιδανικό υλικό για αξιόλογες κατασκευές και έργα τέχνης. Οι ιδιότητες που το καθιστούν ασυναγώνιστη πρώτη ύλη για κατασκευές με ιδιαίτερη αξία είναι οι εξής:

• Έχει μια αισθητική υπεροχή, αρκεί ο τεχνίτης - δημιουργός να αποκαλύψει την εσωτερική του ομορφιά με την εφαρμογή της κατάλληλης τεχνικής και κατεργασίας. Η ομορφιά αυτή δεν είναι μονότονη αλλά διαφέρει από ξύλο σε ξύλο, ακόμα και στο ίδιο ξύλο η εμφάνισή του διαφέρει στις διάφορες κατευθύνσεις. Οι ιδιορρυθμίες και η πολυπλοκότητα των στοιχείων δομής του, όπως π.χ. ρόζοι, αυξητικές ακανονιστίες, στρεβλότητα, μεταχρωματισμοί, ανωμαλίες στη δομή του, δημιουργούν μοναδικά, πολύχρωμα σχέδια που προσφέρονται για καλλιτεχνικές δημιουργίες. Ορισμένα χαρακτηριστικά δομής προσδίδουν σε κάποια είδη ξύλου άριστες ακουστικές ιδιότητες και τα καθιστούν εξαιρετικά για μουσικά όργανα. 

• Η κατεργασία του είναι σχετικά εύκολη τόσο με πολύ απλά, όσο και με σύγχρονα εργαλεία και μηχανήματα. 

• Έχει μεγάλη μηχανική αντοχή και ελαστικότητα, είναι μονωτικό υλικό, ενώ ορισμένα είδη έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής (φυσική ανθεκτικότητα) λόγω της χημικής τους σύστασης (ταννίνες, ρητίνες, φαινολικές ουσίες). Οι ιδιότητες αυτές καθιστούν το ξύλο κατάλληλο μετά από ειδικούς χειρισμούς για διάφορες κατασκευές δομικών στοιχείων κτιρίων, εργαλείων, οργάνων ακριβείας κ.α. 

• Είναι προϊόν βιολογικών διεργασιών και αειφορίας με μια ιδιαίτερη «ζεστασιά» και υπεροχή στην αφή, που το κάνουν ευχάριστο και κατάλληλο ακόμη και όταν βρίσκεται σε συνεχή επαφή με το ανθρώπινο σώμα. 

Το ξύλο χρησιμοποιείται στις περισσότερες κατασκευές και έργα τέχνης, κυρίως με τη μορφή του συμπαγούς (μασίφ) ξύλου. Από τα προϊόντα ξύλου χρησιμοποιούνται μόνο εκείνα που διατηρούν τη δομή του ξύλου, δηλ. τα ξυλόφυλλα και τα αντικολλητά. Το ξύλο λόγω της χημικής του σύστασης (κυτταρίνη, ημικυτταρίνες, λιγνίνη) και ως βιολογικό προϊόν προσβάλλεται από μύκητες και σαπίζει ή αλλάζει χρώμα, από έντομα, και αποικοδομείται από βακτήρια και άλλους μικροοργανισμούς και υποβαθμίζεται. Οι κλιματικοί παράγοντες (νερό, υπεριώδης ακτινοβολία, θερμότητα, άνεμος) προκαλούν φθορές στο ξύλο και το υποβαθμίζουν με την πάροδο του χρόνου. 

Το ξύλο επίσης, ως υγροσκοπικό υλικό προσλαμβάνει υγρασία από την ατμόσφαιρα και διογκώνεται, χάνει υγρασία και ρικνώνεται, ενώ ως ανισότροπο και ανομοιογενές υλικό, οι ιδιότητές του και οι μεταβολές που υφίσταται διαφέρουν στις διάφορες κατευθύνσεις μέσα στη μάζα του. Με το χρόνο το ξύλο των κατασκευών υφίσταται μια συνεχή τροποποίηση των αρχικών του ιδιοτήτων ως συνέπεια της αλληλεπίδρασης διάφορων παραγόντων. Το αποτέλεσμα όλων αυτών των διαδικασιών - αλλαγών στο ξύλο είναι γνωστό με τον όρο γήρανση.

Όλοι αυτοί οι παράγοντες που προκαλούν τη γήρανση του ξύλου βρίσκονται σε μια συνεχή δυναμική αλλαγών και το αποτέλεσμα της επίδρασής τους στο ξύλο δεν μπορεί να μελετηθεί και να εκτιμηθεί από τη μελέτη κάθε παράγοντα (μεταβλητής) χωριστά, αλλά από τη συνδυασμένη επίδραση πολλών παραγόντων μαζί. Συνεπώς, σύμφωνα με την άποψη αυτή κάθε κατασκευή ξύλινου αντικειμένου πρέπει να αντιμετωπίζεται ως μοναδική, που αντιπροσωπεύει το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης μεταξύ των αρχικών συνθηκών κατασκευής και μιας ομάδας φυσικομηχανικών και φυσικοχημικών χαρακτηριστικών. 

Τα δεδομένα αυτά κατά τη διάρκεια χρήσης του ξύλινου αντικειμένου τέχνης δημιουργούν περίεργες και αλλόκοτες επιδράσεις υποβάθμισης στο αντικείμενο. Έτσι ο σχεδιασμός των μέτρων προστασίας και αποφυγής της γήρανσης του έργου γίνεται με διαφορετικό τρόπο στη κάθε μια από τις ακόλουθες κατηγορίες των ξύλινων κατασκευών: ξύλινα αντικείμενα πολιτιστικής κληρονομιάς, πολυχρωμίες σε πάνελς και εικόνες, έργα ξυλογλυπτικής, μουσικά όργανα, αρχαιολογικό ξύλο. Όλα τα παραπάνω δεδομένα αποδεικνύουν την ιδιαίτερη δυσκολία συντήρησης έργων τέχνης από ξύλο και καθιστούν αναγκαία τη συμβολή της σύγχρονης τεχνολογίας στη διαδικασία συντήρησης. 

Το ξύλο ως βιολογικό υλικό προσφέρεται για εφαρμογή γνήσιων πρώτων υλών συντήρησης, όπως διάφορα φυσικά έλαια, φυσικές ρητίνες κ.α. που εγγυώνται τη διατήρηση της αυθεντικότητας και γνησιότητας κατά τις επεμβάσεις συντήρησης και αποκατάστασης. Η σύγχρονη τεχνολογία, ωστόσο, δημιουργεί συνθήκες πρόκλησης για τον επιστήμονα και συντηρητή και ιδιαίτερα στον τομέα των ξύλινων έργων τέχνης και κατασκευών πολιτιστικής κληρονομιάς. Έτσι τα τελευταία χρόνια αναπτύσσονται τεχνικές συντήρησης και εκτίμησης έργων τέχνης με χρήση ακτίνων Laser, ακτίνων Χ, ακτίνων γ, κ.α. 

Για την επιλογή της κατάλληλης τεχνικής συντήρησης και αποκατάστασης των κατασκευών και έργων τέχνης από ξύλο, είναι καθοριστική και αναγκαία η γνώση της πλήρους ταυτότητας του κάθε ξύλου, δηλ. η γνώση όλων των ιδιοτήτων του, όπως των φυσικών, χημικών, μηχανικών, ακουστικών, ηλεκτρικών, θερμικών ιδιοτήτων, η γνώση της εσωτερικής του δομής, των σφαλμάτων δομής και της ανισοτροπίας που παρουσιάζει, η γνώση της φυσικής του διάρκειας (ανθεκτικότητας), της διαστασιακής του σταθερότητας κατά τη μεταβολή των συνθηκών του περιβάλλοντος, της συμπεριφοράς του κατά τη μηχανική κατεργασία, τον εμποτισμό, την ξήρανση, τη βαφή και το φινίρισμα. 

Είναι επίσης απαραίτητη για την επιλογή των κατάλληλων υλικών και εργαλείων - συσκευών συντήρησης.

Συντήρηση Έργων Τέχνης και Πολύτιμων Κατασκευών Ξύλου με Laser

Η επιτυχής εφαρμογή της τεχνολογίας Laser στην ιατρική οδήγησε στην εφαρμογή της τεχνολογίας αυτής και στη συντήρηση έργων τέχνης. Οι εφαρμογές αυτές αποτελούν ένα νέο πεδίο δραστηριότητας στη συντήρηση και σε ότι αφορά ξύλινα αντικείμενα πολιτιστικής κληρονομιάς. Δύο τέτοιες περιπτώσεις εφαρμογής της τεχνολογίας αυτής αναλύονται στη συνέχεια. 

Καθαρισμός και Διάγνωση Πολύχρωμων Παραστάσεων Ζωγραφικής και Εικόνων με Τεχνολογία Laser

Ο καθαρισμός των έργων ζωγραφικής, δηλ. η απομάκρυνση των σωματιδίων της αιθάλης και της ακαθαρσίας που με την πάροδο του χρόνου συγκεντρώνονται στις επιφάνειες έργων ζωγραφικής είναι μια από τις δυσκολότερες επεμβάσεις συντήρησης. Οι κλασικές χημικές μέθοδοι καθαρισμού με μίγμα νερού και δραστικών καθαριστικών συχνά προκαλούν προβλήματα αισθητικής υποβάθμισης του έργου και ενίσχυσης των τυχόν ρωγμών στο υπόστρωμα της πολυχρωμίας. Τα τελευταία χρόνια αναπτύχθηκαν τεχνικές καθαρισμού πινάκων ζωγραφικής, πολύχρωμων παραστάσεων και εικόνων με συστήματα ακτίνων Laser. Σε μια τέτοια εφαρμογή ως πηγή Laser χρησιμοποιήθηκε το νέο σύστημα ReNOVALaser 1.

Το σύστημα Laser είναι εφοδιασμένο με σύστημα οπτικής ίνας. Πρέπει να τονιστεί ότι κατά τη διάρκεια καθαρισμού με Laser ειδικά σε επιφάνειες ξύλου παράγονται αέρια προϊόντα (CO, SO2, βενζόλιο) τα οποία προκαλούν ρύπανση της ατμόσφαιρας, που μπορεί να είναι επιβλαβής για τον συντηρητή. Πρόσφατες έρευνες έδειξαν ότι σε σύγκριση με το χημικό καθαρισμό, ο καθαρισμός με Laser έχει καλύτερα αποτελέσματα και χαρακτηρίζεται ως η καλύτερη και μόνη λύση με την οποία επιτυγχάνεται πλήρης καθαρισμός της πολυχρωμίας από τις ακαθαρσίες, με τη μικρότερη δυσμενή επίδραση στο υπόστρωμα της πολυχρωμίας. 

Τα παραγόμενα τοξικά αέρια που μετρήθηκαν με φωτοοπτικό φασματοφωτόμετρο είναι σε μικρές ποσότητες, συγκρινόμενα με τη συγκέντρωση των επικίνδυνων ατμών κατά το χημικό καθαρισμό.

Εκτίμηση Έργων Τέχνης με Υπέρυθρη Θερμογραφία

Για τη μελέτη πολύτιμων ξύλινων αντικειμένων, συχνά είναι απαραίτητη η διάγνωση της εσωτερικής κατάστασης του αντικειμένου χωρίς την πρόκληση φθοράς. Αυτό βοηθάει στην επιλογή των κατάλληλων μεθόδων συντήρησης και αποκατάστασης. Μια τέτοια μέθοδος είναι η εφαρμογή της υπέρυθρης θερμογραφίας. Κατά τη μέθοδο αυτή το ξύλινο αντικείμενο δέχεται θερμική παλμική ακτινοβολία και ταυτόχρονα γίνονται λεπτομερείς παρατηρήσεις του ξύλου μέσω κάμερας υπέρυθρης ακτινοβολίας. 

Οι διαφορές στη θερμική αγωγιμότητα και την ποσότητα της θερμικής ακτινοβολίας στα διάφορα σημεία στο εσωτερικό του αντικειμένου αποτυπώνονται στη θερμογραφία και αποκαλύπτουν την εσωτερική κατάσταση του ξύλου, π.χ. προσβολές εντόμων, μυκήτων, ύπαρξη μεταλλικών αντικειμένων, αποκολλήσεις, ρωγμές. Η μέθοδος αυτή προτείνεται ως εναλλακτική και καλύτερη μέθοδος αποτύπωσης των φυσικών ιδιοτήτων από τις μεθόδους υπερήχων και ραδιομετρικών ακτίνων. Τυπικές εφαρμογές της μεθόδου είναι ο χαρακτηρισμός των διακοσμητικών ενθεμάτων, o έλεγχος ξύλου εικόνων και έργων ζωγραφικής και o έλεγχος δομικού ξύλου.

Εφαρμογές Δενδρομετρίας και Δενδροχρονολόγησης για Χρονολόγηση Μνημείων Πολιτιστικής Κληρονομιάς

Δενδρομετρία είναι ο κλάδος της δασοπονικής επιστήμης που ασχολείται με τη μέτρηση του όγκου ξυλείας δένδρων και δάσους και τη μέτρηση της αύξησης και προσαύξησης δένδρων και δάσους. Δενδροχρονολόγηση είναι η χρονολόγηση γεγονότων στο παρελθόν μέσω μελέτης της ανάπτυξης των δακτυλίων των δένδρων. Με τον τρόπο αυτό αν συγκρίνουμε ένα άγνωστης ηλικίας ξύλο και κάποιο γνωστής ηλικίας και ταιριάξουμε τους δακτυλίους τους, μπορούμε να υπολογίσουμε τη χρονολογία κοπής του άγνωστης ηλικίας δένδρου. Η δενδροχρονολόγηση είναι η μόνη αρχαιομετρική τεχνική που μπορεί να δώσει αποτέλεσμα με ακρίβεια έτους ή καμιά φορά και μηνών. 

Η μελέτη των ξύλινων αντικειμένων πολιτιστικής κληρονομιάς προσαρμόζεται στα δεδομένα του κάθε τεχνουργήματος ξεχωριστά. To αντικείμενο μελετάται στο σύνολό του έτσι, ώστε να προκύψουν πληροφορίες αρχαιολογικής φύσεως, όπως πληροφορίες τυπολογίας, μορφολογίας και ανεύρεσης ιχνών. Οι πληροφορίες αυτές αξιολογούνται κατάλληλα και οδηγούν στην εξαγωγή πολύτιμων πληροφοριών. Έτσι, ίχνη (αποτυπώματα) πάνω στο ξύλο αποκαλύπτουν το είδος των εργαλείων και τον τρόπο χειρισμού από τον τεχνίτη. Η μορφή ενός ξύλινου πασάλου αποκαλύπτει κατά πόσο χρησιμοποιήθηκε ως δομικό στοιχείο κτιρίου ή ως περίφραξη, κατά πόσο το δένδρο από το οποίο προήλθε αναπτύχθηκε σε επίπεδο μέρος ή σε κεκλιμένο έδαφος. 

Στοιχεία τυπολογίας αποκαλύπτουν π.χ. ότι ένα τεμάχιο ξύλου χρησιμοποιήθηκε ως δομικό στοιχείο κατασκευής σπιτιού τύπου αγροικίας. Επιπροσθέτως λαμβάνονται δείγματα ξύλου για δενδροχρονολογική ανάλυση. Η αρχή της μεθόδου είναι η σύγκριση του εύρους μιας σειράς των τελευταίων ετησίων δακτυλίων ενός δένδρου του ίδιου είδους και της ίδιας περιοχής με το εύρος των ετησίων δακτυλίων του δείγματος, έτσι ώστε να ορισθεί η απόλυτη χρονολογία για τον τελευταίο ετήσιο δακτύλιο και να προσεγγίσουμε τον χρόνο ζωής του ξύλου που μελετάμε. Μπορεί επίσης να αναγνωρίσουμε τη γεωγραφική περιοχή προέλευσης του δένδρου από το οποίο προέρχεται το ξύλο που μελετάμε. 

Παράδειγμα Μελέτης Προϊστορικού Δομικού Ξύλου

Για να διατηρηθεί το ξύλο για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα, θα πρέπει οι φυσικές συνθήκες συντήρησης στον αρχαιολογικό χώρο να είναι ιδανικές. Αυτό συμβαίνει όταν η κατασκευή έχει θαφτεί για πολλούς αιώνες μέσα σε υγρό έδαφος, παρουσία νερού, με πλήρη απουσία οξυγόνου και σε αναγωγικό περιβάλλον. Λαμβάνεται τομή κορμιδίου από κατάλληλο σημείο, που αποκαλύπτει πολλά ανατομικά στοιχεία, λ.χ. εντεριώνη, σομφό ξύλο, τελευταίο δακτύλιο κάτω από το φλοιό, τμήμα με πολλούς ετησίους δακτυλίους, απουσία ρόζων κ.α. Από τη συγκριτική μελέτη των δεδομένων προς γνωστά δείγματα του ίδιου είδους εκτιμάται το έτος υλοτομίας του δένδρου.

Τέτοια ευρήματα ξύλου προϊστορικών κατασκευών βρέθηκαν στη Γαλλία (Moriez Saltwell των Άλπεων της επαρχίας Haute) και ανάγονται στην 6η χιλιετηρίδα π.Χ. Πρόσφατες μελέτες ξύλου Νεολιθικής εποχής στο Clairvaux de -Lacs and Chalain αποδεικνύουν ότι η περιοχή κατοικήθηκε για περισσότερο από μία χιλιετία (3η και 4η χιλιετία π.Χ.). Οι κατασκευές κατοικιών, περιφράξεων, στην αρχή γίνονταν από στρογγυλό ξύλο και αργότερα με τεμάχια ξύλου κομμένα κατά μήκος. Οι οικισμοί παρουσίαζαν μια σταδιακή βελτίωση των κατασκευών στην αρχιτεκτονική και στην οργάνωση του κοινωνικού βίου.

Παράδειγμα Μελέτης Ιστορικής Περιόδου

Η μελέτη αυτή είναι ευκολότερη. Τα δείγματα λαμβάνονται από σημεία με περισσότερα δενδρολογικά στοιχεία, π.χ. από στέγες, πατώματα, ταβάνια κατοικιών. Έτσι εκτιμάται ο χρόνος υλοτομίας των δένδρων. Στην περίοδο αυτή η ξυλεία χρησιμοποιούνταν στον ίδιο χρόνο υλοτομίας των δένδρων, μετά την πρίση και ξήρανση στο 20 - 30 %. Στις μελέτες είναι δυνατή η αναγνώριση του είδους ξύλου, της ηλικίας και του ρυθμού αύξησης του δένδρου, καθώς και η εκτίμηση των συνθηκών του περιβάλλοντος. Ανάλυση των ιχνών των εργαλείων αποκαλύπτουν το είδος των εργαλείων, π.χ. τσεκούρι, μαχαίρι, πριόνι. 

Η εφαρμογή της μελέτης δενδρομετρίας και δενδροχρονολόγησης για κινητές κατασκευές επίπλων, αντικειμένων, εργαλείων, παρουσιάζει ιδιαίτερες δυσκολίες. Περιορίζεται σε μακροφωτογράφηση μετά από τον καθαρισμό της επιφάνειας και εργαστηριακές εξετάσεις. Από την εφαρμογή της δενδροχρονολόγησης σε κατασκευές και έπιπλα Μεσαιωνικής περιόδου είναι γνωστά ακόμη περισσότερα στοιχεία της τεχνογνωσίας και των μεθόδων παραγωγής, π.χ. κατεργασία και τεχνικές συνδέσεων, πλανίσματος, λείανσης, τρυπήματος, μονταρίσματος και βαφής των κατασκευών. 

Ένας άλλος ενδιαφέρον τομέας μελέτης είναι τα βιβλία της Δυτικής Ευρώπης κατά τον Μεσαίωνα, τα οποία περιέχουν ξύλο στη βιβλιοδεσία τους, είτε πρόκειται για βιβλία γραμμένα με το χέρι είτε για ξυλογραφία (incunabula, δηλ. βιβλία που έχουν γραφτεί μέχρι το 1500 μ.Χ.). Χρησιμοποιούνταν ξύλο δρυός και οξιάς με διαστάσεις από 10 έως 80cm και πάχος 2 - 5 cm. Γίνονταν επιλογή ξύλου με ισόβενη δομή (ακτινική τομή) και το σχίσιμο γινόταν στην κατεύθυνση των ινών, ενώ στη δρυ αποφεύγονταν η συνύπαρξη εγκαρδίου και σομφού ξύλου. Κατά τον 15ο αιώνα κυριάρχησε η οξιά. Ο Γουτεμβέργιος αργότερα έθεσε τέλος στο ξύλινο δέσιμο των βιβλίων.

Συντήρηση Ένυδρου Ξύλινου Σκεύους

Ουσιαστική συντήρηση ένυδρου ξύλου δεν έχει γίνει μέχρι σήμερα στην Ελλάδα. Κατά καιρούς έχουν γίνει πολύ καλές προσπάθειες από Έλληνες συντηρητές, που όμως παρέμεναν πάντα στο πειραματικό στάδιο, μια και το ένυδρο ξύλο δεν αποτελούσε το κύριο αντικείμενο ενασχόλησης τους. Η ερευνά έχει αναπτύξει μέχρι σήμερα γύρω στις 15 διαφορετικές μεθόδους συντηρήσεως ένυδρου ξύλου. Από αυτές επιλέχθηκε τη μέθοδο της πολυγλυκόλης για τους εξής λόγους:

α) Η πολυγλυκόλη είναι ουσία άτοξική,

β) Είναι ουσία αντιστρεπτή, δηλαδή υπάρχει διαλύτης να αφαιρεθεί από το αρχαίο ξύλο και να την αντικατασταθεί με μια καλύτερη ουσία, που θα ανακαλυφθεί μελλοντικά.

γ) Η διαδικασία συντηρήσεως δεν απαιτεί από τον συντηρητή περισσότερο χρόνο από δέκα λεπτά την ήμερα.

δ) Υπάρχει η δυνατότητα στη συσκευή συντηρήσεως να συντηρούνται ταυτόχρονα περισσότερα ξύλινα αντικείμενα.

ε) Η πολυγλυκόλη είναι πολύ φτηνό υλικό.

Αφού πειραματιστήκαν για δυο περίπου χρόνια στο Χημείο του Εθνικού Αρχαιολογικού Μουσείου και αφού συντηρήσαν στην αρχή κομμάτια από έφυδρο ξύλο δευτερευούσης σημασίας, κατασκεύασαν κατάλληλη συσκευή και αρχίσαν οριστικά την συντήρηση αρχαίων ένυδρων ξύλων. Σκοπός της επέμβασης στο ξύλο με τη μέθοδο της πολυγλυκόλης είναι η αντικατάσταση των μορίων του νερού, που περιέχονται στο έφυδρο ξύλο, από μόρια πολυγλυκόλης, χωρίς να αφεθεί το ξύλο να στεγνώσει. Η διεργασία γίνεται μέσα σε νερό.

Τοποθετούν το ξύλο μέσα σε δοχείο με νερό και διαλύουμε μια μικρή ποσότητα πολυγλυκόλης. Τότε τα μόρια της πολυγλυκόλης κινούνται προς το ξύλο, ενώ τα μόρια του νερού του έφυδρου ξύλου κινούνται προς το διάλυμα μέχρις ότου επέλθει ισορροπία. Διαλύεται σε συνέχεια νέα ποσότητα πολυγλυκόλης στο δοχείο αυξάνοντας συγχρόνως τη θερμοκρασία του διαλύματος. Η αντικατάσταση γίνεται τότε πιο γρήγορα.Ενώ συνεχίζεται η προσθήκη πολυγλυκόλης και η αύξηση της θερμοκρασίας, το νερό αρχίζει σιγά-σιγά να εξατμίζεται μέχρις ότου παραμείνει στο τέλος μόνο τηγμένη πολυγλυκόλη.

Στο στάδιο αυτό έχει αντικατασταθεί πρακτικά όλο το νερό του έφυδρου ξύλου από πολυγλυκόλη. Αν αφαιρεθεί το ξύλο από το τήγμα και κρυώσει, στερεοποιείται ή πολυγλυκόλη, που περιέχεται μέσα του και το ξύλο αποκτά μηχανική αντοχή.

Μελέτη για την Συντήρηση των Πασάλων στο Δισπηλιό Καστοριάς

Οι ξύλινοι πάσσαλοι που έχουν αποκαλυφθεί στο χώρο της ανασκαφής του Α.Π.Θ. στο Δισπηλιό Καστοριάς έχουν ηλικία 5.000 - 7.000 χρόνια και αποτελούν σπάνια περίπτωση διατήρησης αρχαιολογικού ξύλου για τα Ελληνικά δεδομένα. Στις χώρες της βόρειας Ευρώπης είναι πολύ περισσότερο συνηθισμένο ανασκαφικό εύρημα, λόγω κυρίως κλιματολογικών, αλλά και των πολιτισμικών συνθηκών.

Στην περίπτωσή αυτή, το ξύλο υπήρξε θαμμένο στο βυθό της λίμνης ή στο έδαφος δίπλα σε αυτήν και οι συνθήκες επέτρεψαν να αποκαλυφθεί σε μας μετά από αιώνες σε μια κατάσταση που, μακροσκοπικά τουλάχιστον, μπορεί να χαρακτηριστεί αρκετά καλή, αν βασιστεί κανείς στο γεγονός ότι από τη μέρα της αποκάλυψης και μέχρι σήμερα, δε φαίνεται να έχουν υποστεί κάποια σημαντική αλλαγή. Με τη σύμφωνη γνώμη του καθηγητή κ. Γ.Χουρμουζιάδη, ελήφθη ένα κομμάτι πασσάλου μήκους 35εκ. από την ανασκαφή για φέρουν σε πέρας πειράματα με τον ερευνητή κ. Π. Κάββουρα και τη διάθεση του εργαστηρίου του στο Ινστιτούτο Δασικών Ερευνών.

Το ζητούμενο ήταν η προσέγγιση μιας εφαρμόσιμης μεθόδου συντήρησης των πασσάλων, βάσει στοιχείων που θα προέκυπταν τόσο από τις πληροφορίες που θα μας έδινε το μικρό δείγμα ξύλου -έστω και από το μέγεθός του προδίκαζε στατιστική ανακρίβεια-, όσο και από την έρευνα και σύγκριση στοιχείων από τη διεθνή βιβλιογραφία πάνω στο ελάχιστα μελετημένο θέμα της συντήρησης ανασκαφικά ένυδρου ξύλου, και ιδιαίτερα της in situ συντήρησης. Η in situ συντήρηση, στην περίπτωσή μας, είναι προφανώς η μόνη εφαρμόσιμη, εφ’ όσον οι πάσσαλοι δεν αποτελούν κινητό εύρημα , αλλά αρχιτεκτονικό στοιχείο της ανασκαφής.

Κάθε ένας πάσσαλος δεν πρέπει να αντιμετωπίζεται σαν ένα ξεχωριστό αντικείμενο, αφού η χρήση και η λειτουργία του τον καθιστούν μέρος του συνόλου, και μάλιστα στη συγκεκριμένη θέση όπου βρίσκεται. Τα προβλήματα βέβαια μιας τέτοιας απόπειρας είναι αρκετά και θα αναφερθούν παρακάτω. Στο σημείο αυτό αξίζει να σημειωθεί ότι, παγκοσμίως ελάχιστες φορές έχει εφαρμοστεί συντήρηση αρχαιολογικού ένυδρου ξύλου in situ. Το κομμάτι του πασσάλου τεμαχίστηκε σε 204 ισοπαχή τριγωνικά κομμάτια και πάνω σε αυτά διεξήχθησαν πειράματα για την αξιολόγηση της κατάστασης διατήρησης του ξύλου, την αναγνώριση του είδους του, καθώς και την εύρεση κατάλληλης μεθόδου διαστασιακής σταθεροποίησης (κατάλληλου εμποτιστικού μέσου).

Η αξιολόγηση της κατάστασης διατήρησης έγινε με μακροσκοπική και μικροσκοπική παρατήρηση, καθώς και με τη μέτρηση των φυσικών ιδιοτήτων του αρχαιολογικού ξύλου (μέγιστη υγρασία, πυκνότητα, ρίκνωση) και τη σύγκριση των αποτελεσμάτων με τις αντίστοιχες τιμές του φρέσκου ξύλου, ιδίου είδους. Για να βρεθεί η καταλληλότερη μέθοδος διαστασιακής σταθερότητας, έγιναν συγκρίσεις εμποτισμών με διαλύματα ζάχαρης, πολυαιθυλενικής γλυκόλης (PEG) διαφορετικών μοριακών βαρών, καθώς και μιγμάτων διαφορετικών PEG, για να διαπιστωθεί καταρχήν η διαπερατότητα του ξύλου που δίνει το κάθε διάλυμα, αλλά και να προσδιοριστεί ο χρόνος που χρειάζεται για τον εμποτισμό ενός πασσάλου in situ.

Η ζάχαρη και οι πολυαιθυλενικές γλυκόλες προτείνονται από τη διεθνή βιβλιογραφία ως τα πλέον κατάλληλη μέσα για τον εμποτισμό και τη σταθεροποίηση ένυδρου αρχαιολογικού ξύλου, με πλεονεκτήματα όπως η χημική συνάφεια με την κυτταρίνη, η αντιστρεψιμότητα, το γεγονός ότι δεν είναι τοξικά, αλλά και το χαμηλό κόστος. Έχει ακόμα αναφερθεί ότι ο εμποτισμός με PEG αναχαιτίζει τη δράση μικροοργανισμών.

Συντήρηση Πλοίου Κερύνειας

Τη σημαντικότερη περίπτωση συντήρησης και αναστήλωσης αρχαίου ναυαγίου, αποτελεί το πλοίο της Κερύνειας. Το καράβι αυτό, που σήμερα βρίσκεται στο κάστρο της Κερύνειας στην κατεχόμενη Κύπρο μαζί με όλα τα αντικείμενα που αποτελούσαν το φορτίο του, ανελκύστηκε - μελετήθηκε - συντηρήθηκε και αναστηλώθηκε στο διάστημα 1967 - 1974, από τον υποβρύχιο αρχαιολόγο Michael Katzev, και την ομάδα του με τέτοιο τρόπο ώστε να μας δίνει σχεδόν πλήρη εικόνα του τρόπου κατασκευής ενός φορτηγού σκάφους τον 4ο αιώνα π.Χ. Το πλοίο της Κερύνειας αποτελεί το καλύτερο διατηρημένο ναυάγιο του τέλους της κλασσικής περιόδου, που έχει βρεθεί έως σήμερα.

Το μήκος του είναι 14m και 17cm, και μπορούσε να μεταφέρει φορτίο έως 30 τόνους. Ταξίδευε την εποχή του Μεγάλου Αλεξάνδρου. Στην διάρκεια της χρησιμοποίησής του από γενιές ναυτικών επισκευάστηκε πολλές φορές και τελικά βυθίστηκε γύρω στο 300 π.Χ. Ο αριθμός του πληρώματος ήταν τρία άτομα και ο καπετάνιος. Ήταν Ελληνικό πλοίο, κατασκευασμένο από πεύκο και το φορτίο που μετέφερε ήταν λάδι από τη Σάμο, Ροδίτικο κρασί, μυλόπετρες, αμύγδαλα και σίδηρο. Ως τελευταίο του δρομολόγιο ταξίδεψε στα νησιά του ανατολικού Αιγαίου, Σάμο, Νίσυρο και Ρόδο, πριν του επιτεθούν πειρατές και το βυθίσουν ανοικτά των ακτών της Κερύνειας.

Οι διαδικασίες που ακολουθήθηκαν για την ανέλκυση, συντήρηση και αναστήλωσή του ήταν οι εξής. Μετά την αποκάλυψη του σκελετού του καραβιού, ύστερα από δύο χρόνια προσεκτικής ανασκαφής, ακολούθησε προσεκτική στερεοφωτογράφηση και απαρίθμηση κάθε τμήματος του ναυαγίου. Στη συνέχεια, τα τμήματα του ναυαγίου ανελκύστηκαν το καθένα ξεχωριστά μέσα σε μεγάλους σιδερένιους δίσκους σκεπασμένα με ένα σεντόνι για να προστατευτούν από την πίεση του νερού.

Στη συνέχεια, κάτω από την εποπτεία της συντηρήτριας Χράνσις Τάλμπο- Βασιλειάδου, τα ξύλα υπέστησαν την διαδικασία της αποποίησης και τοποθετήθηκαν σε μια μεγάλη δεξαμενή με απεσταγμένο νερό και μυκητοκτόνα διαλύματα όπου καθαρίστηκαν πολύ προσεκτικά. Μετά από αυτή τη διαδικασία τα ξύλα εμβαπτίστηκαν σε προοδευτικά θερμαινόμενο νερό, το οποίο περιείχε υδατοδιαλυτό κερί. Τα ξύλα απορρόφησαν το νερό και με τον τρόπο αυτό αντικατέστησαν το χαμένο τους κυτταρικό υγρό. Η συντήρηση αυτή κράτησε ένα χρόνο. Ύστερα από τη διαδικασία αυτή, οι αρχαιολόγοι στράγγιζαν το ξύλο με σφουγγάρια ποτισμένα στο καυτό νερό.

Όταν τα κομμάτια στραγγισθήκαν καλά, τυλίχθηκαν σε πλαστικές σακούλες και τοποθετήθηκαν σε ελαφρώς θερμαινόμενα ράφια. Εκεί, σταδιακά τα ξύλα επανέρχονταν στη φυσιολογική τους θερμοκρασία. Οι αρχαιολόγοι έφτιαξαν ένα ομοίωμα του πλοίο σε μικρότερη κλίμακα (1:5). Μόλις το ξύλο ήταν πια έτοιμο, ο καθηγητής Richard Steffy χρησιμοποιώντας αυτό το ομοίωμα συναρμολόγησε τα κομμάτια του πλοίου, πρόσθεσε και όσα έλειπαν με σύγχρονα ξύλα αλλά επεξεργασμένα ώστε να φαίνονται παλιά και αναστήλωσε το πλοίο της Κερύνειας.

Οι εργασίες αυτές χρηματοδοτηθήκαν από το Υπουργείο Πολιτισμού, Κυπριακά ιδρύματα και Κύπριους ιδιώτες και ενισχύθηκαν από εισφορές μελών του ινστιτούτου. Το ομοίωμα κατασκευάσθηκε στο ναυπηγείο Ψαρρού στο Πέραμα με τις ίδιες διαστάσεις και τις ίδιες ακριβώς μεθόδους που εφαρμόζονταν στην αρχαιότητα. Τριάντα δύο μήνες εργασιών χρειάσθηκαν για τη ναυπήγηση του καραβιού , το οποίο τελικά καθελκύστηκε στο Πέραμα στις 21 Ιουνίου του 1985.

Εφαρμογές Ακτίνων γ και Ακτίνων Χ στη Συντήρηση του Ξύλου

Εφαρμογές Ακτίνων γ

Οι ακτίνες γ έχουν έντονα βιοκτόνες επιδράσεις και για το λόγο αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθούν σε μεθόδους απολύμανσης και καταπολέμησης προσβολών ξύλινων κατασκευών από μύκητες, έντομα κ.α. Δεν υπάρχουν στοιχεία, ωστόσο, για τους χρόνους εφαρμογής των ακτίνων γ, σε σχέση με το πάχος του ξύλου για να επιτευχθεί βέλτιστος χειρισμός απολύμανσης. Τα πλεονεκτήματα της εφαρμογής αυτής είναι τα ακόλουθα:

• Μεγάλη ταχύτητα

• Χαμηλό κόστος

• Εξαιρετική αποτελεσματικότητα 

• Δεν παραμένουν τοξικά και ραδιενεργά κατάλοιπα στο ξύλο 

Αν και η εφαρμογή της μεθόδου για περίπου τριάντα χρόνια παρουσιάζει τα πλεονεκτήματα αυτά, εντούτοις υπάρχουν παρενέργειες που μελετώνται προκειμένου να καθιερωθούν οι αυστηροί περιορισμοί και οι προδιαγραφές στη χρήση της ακτινοβολίας γ.

Εφαρμογές Ακτίνων Χ

Η εφαρμογή των ακτίνων Χ για έλεγχο τυχόν προσβολών του ξύλου από έντομα και εκτίμηση του μεγέθους της προσβολής, είναι αντικείμενο έρευνας με θετικά αποτελέσματα. Στο στάδιο της έρευνας βρίσκεται επίσης και η εφαρμογή ειδικών τεχνικών οι οποίες δεν καταστρέφουν το ξύλο για τη μελέτη των ιδιοτήτων του, με δημιουργία ειδώλων (imaging techniques) χρησιμοποιώντας νετρόνια και ακτίνες Χ. Σε εξέλιξη βρίσκεται επίσης έρευνα για την ανάπτυξη μη καταστρεπτικής ανάλυσης των ιδιοτήτων διαφόρων ξύλινων αντικειμένων σε μουσεία με χρήση μικρού κινητού φασματοφωτόμετρου ακτίνων Χ (XPF) με διέγερση ραδιοϊσοτόπων (X-ray fluorescence (XRF) spectrometer).

Ακουστική Ανίχνευση Σημάτων Προσβολών Ξύλου από Έντομα

Στο στάδιο της έρευνας βρίσκεται πρόσθετα τεχνική για τον εντοπισμό της παρουσίας προνυμφών ξυλοφάγων εντόμων, μέσα από διαδικασία ανίχνευσης των ακουστικών σημάτων που δημιουργούνται από τις προνύμφες, όταν κατατρώγουν το ξύλο ανοίγοντας οπές μέσα σε αυτό.

Απομάκρυνση Επιβλαβών Βιοκτόνων Ουσιών από Συντηρημένο Ξύλο με Εκχύλιση σε Διοξείδιο του Άνθρακα σε Υπερκρίσιμες Συνθήκες

Ξύλινα αντικείμενα πολιτιστικής κληρονομιάς συντηρήθηκαν στο παρελθόν με ισχυρές βιοκτόνες ουσίες, όπως διχλωροδιφαινυλοτριχλωροαιθάνιο (γνωστό ως DDT), γ- εξαχλωροκυκλοεξάνιο (γνωστό ως lindane), πενταχλωροφαινόλη, σύμπλοκα βαρέων μετάλλων αρσενικού, χρωμίου, χαλκού, οι οποίες παραμένουν στα αντικείμενα δημιουργώντας βλάβες στο ξύλο και ανεπιθύμητες επιδράσεις στον άνθρωπο. Για το λόγο αυτό πολλά από τα συντηρημένα αντικείμενα απομακρύνονται από το ανθρώπινο περιβάλλον.

 Το γεγονός αυτό οδήγησε στην ανάπτυξη μεθόδων απομάκρυνσης των βιοκτόνων ουσιών από τα ξύλινα αντικείμενα με εκχύλιση σε διοξείδιο του άνθρακα σε υπερκρίσιμες συνθήκες, δηλ. σε συνθήκες 31,1°C και πίεση >73.8 ατμόσφαιρες (bars), με χρήση καινοτόμων τεχνολογιών.

Συμπεράσματα

Το ξύλο που έχει χρησιμοποιηθεί σε αξιόλογες ξύλινες κατασκευές και έργα τέχνης μπορεί σήμερα με νέες, σύγχρονες τεχνικές να υποστεί εύκολα, γρήγορα και αποτελεσματικά συντήρηση και αποκατάσταση. Αναμφίβολα, απαραίτητη είναι και η γνώση της δομής και των ιδιοτήτων των ξύλου, ώστε ξύλινες κατασκευές όπως π.χ. έργα ξυλογλυπτικής, εικόνες, αντικείμενα πολιτιστικής κληρονομιάς, μουσικά όργανα να συντηρηθούν με διάφορες μεθόδους σύγχρονης τεχνολογίας με χρήση ακτίνων Laser, ακτίνων Χ, ακτίνων γ, υπέρυθρης θερμογραφίας, δενδροχρονολόγησης, εκχύλισης με διοξείδιο του άνθρακα σε υπερκρίσιμες συνθήκες. 

Η σύγχρονη τεχνολογία, συνεπώς, δημιουργεί συνθήκες πρόκλησης για τον επιστήμονα και τον συντηρητή, ιδιαίτερα στον τομέα των ξύλινων έργων τέχνης και των κατασκευών πολιτιστικής κληρονομιάς.

ΞΥΛΟ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

Στον τοµέα του Περιβάλλοντος, η αναφορά θα στραφεί αρχικά στο χαρτί. Η ιστορία του χαρτιού ξεκινά από την Αίγυπτο και τον πάπυρο. Ένα φυτό σαν το καλάµι, λεπτό και εύχρηστο που φυτρώνει αποκλειστικά σχεδόν στις όχθες του Νείλου. Όταν η Αίγυπτος αρνήθηκε λόγω ανταγωνισµού να προµηθεύει στην Πέργαµο τους απαραίτητους παπύρους, οι γραφείς της Μ. Ασίας χρησιµοποίησαν ως «χαρτί» επεξεργασµένο δέρµα προβάτου ή κατσίκας, το οποίο ονοµάστηκε «περγαµηνή». Στα Ελληνικά σηµαίνει «δέρµα της Περγάµου».

Οι Έλληνες χρησιµοποιούσαν τον πάπυρο από τον 6ο αιώνα π.Χ. και τον ονόµαζαν «βύβλο», από το όνοµα της Φοινικικής πόλης «Βύβλος» (από εδώ και η λέξη βιβλίο), καθώς και «χάρτη», ονοµασία που πέρασε και στους Λατίνους για να δηλώσει το νέο υλικό γραφής, το «χαρτί», που επικράτησε πολλούς αιώνες αργότερα. Το χαρτί αυτό καθ’ αυτό θα εφευρεθεί στην Κίνα τον 2ο µ.Χ. αιώνα από κυβερνητικό υπάλληλο, ο οποίος έφτιαξε χαρτί από φλούδες δένδρων. Επειδή κατέγραψε την ανακάλυψή του, θεωρείται ο πατέρας του χαρτιού.

Το πρώτο χαρτί στην Ευρώπη κατασκευαζόταν από κουρέλια, τα οποία ήταν δύσκολο να βρεθούν. Όταν όµως η ξέσπασε η επιδηµία της πανούκλας και οι άνθρωποι πέθαιναν κατά εκατοµµύρια, ξαφνικά τεράστιες ποσότητες ρούχων έγιναν διαθέσιµες, περίπου την εποχή που εφευρέθηκε η τυπογραφία.

Κατανάλωση Ξύλου και Καταστροφή Δασών στην Αρχαία Ελλάδα

Οι εφαρμογές του ξύλου στην Αρχαία Ελλάδα ήταν πολυάριθμες και σε μεγάλη κλίμακα. Αυτό αποδεικνύεται από πολλά στοιχεία τα οποία καταμαρτυρούν την ευρεία κατανάλωση του ξύλου αλλά και την παράλληλη καταστροφή των δασών. Η υλοτομία των δασών για κάλυψη αναγκών σε ξύλο υπήρξε κύριος παράγοντας καταστροφής από τα αρχαία χρόνια μέχρι σήμερα. Είναι χαρακτηριστικό ότι στον Όμηρο, άλλους αρχαίους συγγραφείς και την Αγία Γραφή, η λέξη «ύλη» σημαίνει δάσος, δένδρο, ξύλο και υλικό.

Το ξύλο ήταν το απαραίτητο υλικό για βάρκες και πλοία, κατοικίες και άλλα κτίσματα, όπλα και ειδικές πολεμικές κατασκευές, αγροτικά εργαλεία (άροτρα κλπ.), διάφορα προϊόντα και καυσόξυλα. Για την κατασκευή πλοίων και βασικών και άλλες ανάγκες σε ξύλο, είναι ενδιαφέρον να αναφερθούν ορισμένα στοιχεία: Οι τριήρεις των αρχαίων Ελλήνων είχαν μήκος 40 m και πλήρωμα 200 ανδρών, ενώ στη Μακεδονία κατασκευάσθηκαν πλοία με πλήρωμα 1.800 ανδρών. Στην Αίγυπτο, την εποχή των Πτολεμαίων, σχεδιάσθηκε πλοίο με 120 m μήκος και 4.000 κωπηλάτες, που όμως πιστεύεται ότι δεν χρησιμοποιήθηκε.

Αναφέρονται πλοία με κατάρτια που είχαν ύψος ως 40 m και κουπιά με μήκος ως 18 m. Στο Βυζάντιο οι «δρόμονες» είχαν 45 m μήκος και 100 κουπιά. Ένα πλοίο που θεωρείται το μεγαλύτερο της αρχαιότητας, αναφέρεται ότι στο πρώτο του ταξίδι μετέφερε 4.000 τόνους που περιλάμβαναν 60.000 «μέτρα σιτάρι», 10.000 αμφορείς με παστά ψάρια, 20.000 τάλαντα (500 περίπου τόνους) και 20.000 τάλαντα διάφορα άλλα προϊόντα. Ο Ξέρξης ήρθε να κατακτήσει την Ελλάδα με 4.200 πλοία και νικήθηκε από τους Έλληνες που είχαν 350 πλοία. Για να γίνει ένα μεγάλο πολεμικό πλοίο του 18ου αιώνα έπρεπε να υλοτομηθούν περίπου 4.000 δένδρα δρυός.

Οι ποσότητες ξύλου που καταναλώνονταν ήταν τεράστιες, αν σκεφθεί κανένας τους μεγάλους στόλους της Βενετίας, της Φλωρεντίας και αργότερα της Ισπανίας, της Γαλλίας και της Μ. Βρετανίας και ότι τα ξύλινα πλοία καταστρέφονταν από φωτιά, σήψη, θαλασσινούς ξυλοφάγους οργανισμούς και έπρεπε να γίνεται αντικατάστασή τους. Έχει υπολογισθεί ότι ένα μεγάλο μεταλλουργικό κέντρο στην κλασική αρχαιότητα χρειαζόταν τα ξύλα 4.000.000 στρεμμάτων παραγωγικού πρεμνοφυούς δάσους.

Στην Αγία Γραφή αναφέρεται ότι για να κτισθεί ο ναός του Σολομώντα απασχολήθηκαν 150.000 εργάτες για την υλοτομία κέδρων και πεύκων και τη διαμόρφωση και μεταφορά ξύλων και λίθων. Ο Βασιλιάς της Βαβυλώνας Ναβουχοδονόσορ (1150 - 1120 π.X.) κατάστρεψε πέτρινο αμυντικό τοίχος με φωτιά, η οποία έκαιγε για μεγάλο διάστημα ώσπου οι πέτρες «κάηκαν» και το τοίχος έπεσε. Για το σκοπό αυτό υλοτομήθηκαν όλα τα δάση της περιοχής και το στρώμα στάχτης που υπάρχει σήμερα έχει πάχος πολλά μέτρα.

• Μια γέφυρα που κατασκευάσθηκε το 425 π.X. στο Στρυμώνα (κοντά στην Αμφίπολη) στηριζόταν σε περισσότερους από 12.000 κορμούς δένδρων. 

• Τον 19ο αιώνα σε πολλές Μεσογειακές χώρες πολλά δάση καταστράφηκαν για να γίνουν στρωτήρες σιδηροδρόμων. 

• Στην Ελλάδα πολλά δάση καταστράφηκαν για να γίνουν κιβώτια για σταφίδες, ενώ όλα τα πολύτιμα δρυοδάση έγιναν δάση που παράγουν μόνο καυσόξυλα. 

Ο Θεόφραστος (327 - 287 π.Χ) μαθητής του Πλάτωνα και του Αριστοτέλη, έζησε την περίοδο της εκστρατείας του Μ. Αλεξάνδρου και θεωρείται πατέρας της Βοτανικής και έχει προταθεί ως πατέρας της Δασολογίας και της Οικολογίας. Ο Τσουμής Γ. τον ονομάζει πατέρα της Υλοχρηστικής με βάση το πέμπτο βιβλίο της «Περί Φυτών Ιστορίαι». Η υλοχρηστική είναι κλάδος της Δασολογίας που ασχολείται με τη χρηστική αξία των προϊόντων του δάσους. Από την Υλοχρηστική προήλθε η Επιστήμη και Τεχνολογία Δασικών Προϊόντων, κυρίως του ξύλου.

Η Δομική Ξυλεία στην Σύγχρονη Εποχή

Στην Αμερική το 2005 η παραγωγή δομικής ξυλείας ξεπέρασε τα 16 δισεκατομμύρια μέτρα σανίδων, σύμφωνα με το Αμερικάνικο υπουργείο γεωργίας. Περίπου μισή από αυτήν την ποσότητα χρησιμοποιήθηκε για την ανέγερση 2 εκατομμυρίων νέων κατοικιών και περίπου 7 δισεκατομμύρια χρησιμοποιήθηκαν για επισκευές. Παρόλο που σήμερα η παραγωγή έχει μειωθεί κατά 55 % στην Αμερική, η οποία αποτελεί την μεγαλύτερη ξυλοπαραγωγό χώρα του κόσμου, από το 2005 τα παραπάνω νούμερα μας δίνουν μία σημαντική εικόνα για την ευρεία χρήση της ξυλείας στις μέρες μας.

Μάλιστα με την αυξημένη ζήτηση αναπτύσσονται και νέες τεχνολογίες όχι μόνο στην συντήρηση και στην επεξεργασία του ξύλου αλλά σε νέα προϊόντα σύνθετης ξυλείας όπως είναι οι μοριοσανίδες (particle boards) που σκοπό έχουν να βελτιώσουν τα ελαττώματα του φυσικού ξύλου και τις εφαρμογές του.

Η Σημερινή Κατάσταση στην Ελλάδα

Στην Ελληνική αγορά βρίσκει κανείς μεγάλη ποικιλία προϊόντων, κυρίως εισαγόμενων, αλλά και Ελληνικής προέλευσης. Η ποιότητα των προϊόντων είναι από πολύ κακή έως άριστη. Η άσχημη αυτή πραγματικότητα έχει τον μανδύα της νομιμότητας, διότι τουλάχιστο μέχρι πρότινος, δεν επιβάλλονταν η πιστοποίηση των προϊόντων δομικής ξυλείας. Είναι γεγονός ότι στα πλαίσια της ελεύθερης παγκοσμιοποιημένης αγοράς, ο καθένας μπορεί να εισάγει δομική ξυλεία από όποια χώρα θέλει, σε οποιαδήποτε ποιότητα και στη συνέχεια να την πουλάει για οποιαδήποτε χρήση σε όποια τιμή τον συμφέρει.

Είναι επίσης γεγονός ότι τα περισσότερα ξυλεμπορικά στην Ελλάδα αποθηκεύουν την ξυλεία σε ανοικτούς υπαίθριους χώρους, ή υπόστεγα ή μη κλιματιζόμενες αποθήκες. Η ξυλεία δομικών κατασκευών και κατασκευών εσωτερικού χώρου πρέπει να αποθηκεύεται σε ελεγχόμενους και κλιματιζόμενους χώρους, στους οποίους η υγρασία ισορροπίας είναι 10 - 12 %, το πολύ 14 % για στέγες. Σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα μπορεί κανείς να διαθέτει στην αγορά μόνο πιστοποιημένη δομική ξυλεία. Η διάθεση μη πιστοποιημένης δομικής ξυλείας στην αγορά, πέρα από τον κίνδυνο που μπορεί να προκαλέσει στη στατική επάρκεια των ξύλινων δομικών κατασκευών, προκαλεί τεράστια ζημιά στη φήμη που αποκτούν τα δομικά προϊόντα ξύλου.

Οι ξύλινες κατασκευές για τις ανάγκες των Ολυμπιακών αγώνων ήταν πρόχειρες με πολλά δείγματα κακοτεχνίας, έλλειψης εμπειρίας και χρήσης ακατάλληλων προϊόντων ξύλου, ιδιαίτερα για εξωτερικές κατασκευές. Δεν είναι τυχαίο ότι στην Ελλάδα επικρατεί γενικά η άποψη ότι, η ξύλινη κατασκευή είναι προσωρινή, πρόχειρη και μη ανθεκτική. Δεν είναι τυχαίο ότι προωθούνται ακόμη και για στέγες, για κολόνες, δοκούς, για κουφώματα, σκάλες, πέργκολες, υπόστεγα και άλλες κατασκευές, το μέταλλο, το αλουμίνιο, το πλαστικό και πάνω απ όλα το μπετόν.

Ακατάλληλα και Επικίνδυνα Προϊόντα Δομικής Ξυλείας

1. Κατ αρχήν τα μη πιστοποιημένα (δηλ. αυτά που δεν φέρουν σήμανση στο κάθε προϊόν χωριστά), είναι ύποπτα και απαγορεύεται να κυκλοφορούν στην Ευρωπαϊκή αγορά, συνεπώς και στην Ελληνική. Από τα μη πιστοποιημένα αυτά που με οπτική ποιοτική ταξινόμηση αξιολογούνται ως ακατάλληλα για δομικές κατασκευές, είναι τα ακόλουθα:

2. Εισαγόμενοι στύλοι και πελεκητά κωνοφόρων, κυρίως ερυθρελάτης, με μικρή διάμετρο. Περιέχουν ανώριμο ξύλο με μικρή μηχανική αντοχή και ανθεκτικότητα, δηλ. φθείρονται και υποβαθμίζονται εύκολα.

3. Σύνθετη επικολλητή ξυλεία ερυθρελάτης, συγκολλημένη με κόλλα εσωτερικής χρήσεως, όταν πωλείται για εξωτερικές κατασκευές (υπόστεγα, κιόσκια, πέργκολες, παιδικές χαρές κ.α.). Είναι τεράστια δυσφήμηση των προϊόντων δομικής ξυλείας, να βλέπει κανείς τέτοιες κατασκευές με τις δοκούς να αποκολλώνται και την κατασκευή να μετατρέπεται σε επικίνδυνη παράγκα. Δυσφήμιση βέβαια είναι και η μη σωστή εφαρμογή του ξύλου σε εξωτερικές κατασκευές, στις οποίες παρουσιάζονται κατασκευές ευθύνης της Τοπικής Αυτοδιοίκησης.

4. Τα ξύλινα δάπεδα εξωτερικών χώρων. Το να κατασκευάζεις ξύλινο δάπεδο περιπάτου και μάλιστα κάποιων χιλιομέτρων από μαλακό και ακατάλληλο ξύλο σε παραλία, το οποίο σπάει στη χρήση του, αυτό είναι επικίνδυνο. Το ίδιο συμβαίνει και όταν από κακή τοποθέτηση δεν αφήνεται κενό κάποιων χιλιοστών μεταξύ των στοιχείων του δαπέδου, με αποτέλεσμα το ξύλο να διογκώνεται και να σηκώνεται, δηλ. να καταστρέφεται.

5. Η διάθεση δομικής ξυλείας με υψηλό ποσοστό υγρασίας, που αποθηκεύεται στο ύπαιθρο ή σε ανοικτά υπόστεγα και προέρχεται από Ελληνικά πριστήρια ή είναι εισαγόμενη είναι ένα σφάλμα διαρκείας πολλών δεκαετιών στην αγορά.

Πληροφορίες για τα Προϊόντα Εμποτισμένης Δομικής Ξυλείας

Για το δικό μας Μεσογειακό κλίμα, ο εμποτισμός της δομικής ξυλείας κωνοφόρων ελάτης πεύκης, ερυθρελάτης, λάρικας, πρέπει να προσαρμόζεται ανάλογα με τη χρήση για την οποία προορίζεται. Δεν είναι σωστό να χρησιμοποιούμε εμποτισμένη ξυλεία εκεί που δεν χρειάζεται. Η ξυλεία για στέγες, υπόστεγα, πέργκολες, εξωτερικές επενδύσεις και άλλες κατασκευές, οι οποίες δεν έρχονται σε επαφή με το έδαφος και δεν συγκρατούν το νερό στην επιφάνειά τους (δηλ. το νερό ρέει και φεύγει), αρκεί να είναι εμποτισμένη με μικρή περιεκτικότητα ξηρού συντηρητικού ανά m3 ξυλείας, όχι πάνω από 2 - 4 Kg/m3 .

Αν πρόκειται για ξύλο πεύκου, το οποίο εμποτίζεται πολύ ευκολότερα από την ελάτη και ερυθρελάτη, τότε κατά την άποψη μου αρκεί και εμποτισμός ξηρού ξύλου με απλή εμβάπτιση σε υδατικό διάλυμα βορικών αλάτων για περίοδο 60 λεπτών. Οι περιπτώσεις που χρειάζεται δυνατός εμποτισμός του ξύλου με συγκράτηση 6 μέχρι 10 Kg/m3 , είναι σπάνιες, όπως οι κατασκευές στις οποίες το ξύλο έρχεται σε επαφή με το έδαφος ή είναι μέσα στο έδαφος και το νερό (θαλασσινό ή γλυκό), π.χ. στύλοι επικοινωνίας και ηλεκτρικού ρεύματος, κράσπεδα δρόμων, κυματοθραύστες, προβλήτες κ.α.

Κατασκευές ξύλου εξολοκλήρου μέσα στο γλυκό νερό δεν χρειάζονται κανένα εμποτισμό. Δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι τα συντηρητικά του ξύλου είναι ισχυρά δηλητήρια και ότι τα μόνα που επιτρέπονται για εμποτισμό δομικού ξύλου είναι οι ενώσεις βορίου και χαλκού.

Δομικά Προϊόντα Ξύλου Ελληνικής Προέλευσης

Δεν πρέπει να υποτιμάμε την Ελληνική ξυλεία, η οποία είναι ανώτερη από την εισαγόμενη Ευρωπαϊκή, Αμερικάνικη κλπ, αν συγκρίνουμε ίδιες ποιότητες. Δηλαδή η Ελληνική Μαύρη πεύκη περιοχής Πίνδου είναι κατά πολύ ανώτερη της εισαγόμενης Δασικής πεύκης. Το ίδιο και η Ελληνική Κεφαλληνιακή ελάτη, είναι κατά πολύ ανώτερη της ερυθρελάτης που έχει κατακλίσει την Ελληνική αγορά. Τα πελεκητά από Ελληνική καστανιά, από Ελληνικό κυπαρίσσι είναι ασυγκρίτως ανώτερα των εισαγόμενων πελεκητών κωνοφόρων. Από τα εισαγόμενα μόνο η λάρικα είναι προϊόν με μεγάλη αντοχή και ανθεκτικότητα.

Το Ελληνικό κυπαρίσσι, ο παρεξηγημένος αυτός γίγαντας των Ελληνικών ξύλων, με το άρωμά του, την μεγάλη αντοχή σε μύκητες και έντομα, την ευθυτένια του, την προσαρμοστικότητα ακόμη και στα πολύ φτωχά εδάφη μας, από τις παραλιακές εκτάσεις μέχρι και 2.000 υψόμετρο, δεν υπάρχει σε κανένα Ελληνικό ξυλεμπορικό. Υπάρχει μόνο στα νεκροταφεία και σε παλιές φυτείες, που έβαζαν οι Πελοποννήσιοι και Στερεοελλαδίτες όταν γεννιόταν ένα παιδί, για να έχει ξύλο να κατασκευάσει τη στέγη του σπιτιού του όταν μεγαλώσει και αποκατασταθεί και τώρα μάταια προσπαθούν να διαθέσουν στην αγορά τα ολόκορμα κυπαρίσσια.

Ευθύνη γι αυτό το τεράστιο λάθος έχει και η Πολιτεία, που δεν κάνει αναδασώσεις και δεν ασκεί κατάλληλη πολιτική, αλλά έχουμε και εμείς. Όπως τονίσθηκε παραπάνω οι αρχαίοι Έλληνες χρησιμοποιούσαν το κυπαρίσσι και τον κέδρο για την κατασκευή των στεγών των ναών και των κατοικιών. Οι Μινωίτες 4.000 χρόνια πίσω χρησιμοποιούσαν το κυπαρίσσι για τον ξύλινο σκελετό και τις κολόνες (πεσσούς) των ανακτόρων (τριώροφα κτίρια), ενώ το χτίσιμο ανάμεσα στο σκελετό το έκαναν με ακατέργαστη πέτρα και χώμα (αργολιθοδομή). Στα μουσεία μας υπάρχουν δείγματα ξύλων κυπαρισσιού και κέδρου από την αρχαία Ελλάδα.

ΕΠΙΛΟΓΟΣ

Τα ξύλα, που χρησιμοποιούταν ακατέργαστα στην αρχαία Ελλάδα, ονομαζόταν στρογγύλα ή γογγύλα, ενώ τα πριονισμένα ονομαζότανε σχιστά ή πελεκητά. Κατά την αρχαιότητα υλοτομούσαν ξύλα μεγάλων διαστάσεων. Από το δέντρο χρησιμοποιούσαν τον κορμό, τα κεντρικά κλαδιά και τους κλώνους. Χαρακτηρίστηκες ήταν οι μεγάλες διατομές οι οποίες δινόταν στα ξύλα των στεγών δημοσίων οικοδομημάτων. Ευρύτατη υπήρξε, κατά την αρχαιότητα, η χρησιμοποίηση του ξύλου για οικοδομικούς σκοπούς. Τόσο στα δημόσια όσο και στα ιδιωτικά κτίρια των αρχαίων Ελλήνων, σπανίως απουσίαζε το ξύλο. Όπως είναι όμως φυσικό, το εύθαρτο αυτό υλικό, δεν διατηρήθηκε μέχρι σήμερα. 

Ωστόσο, σε μέρη στεγανώς προστατευόμενα από τις ατμοσφαιρικές επιδράσεις, όπως μέσα στους σπονδύλους των κιόνων κλασικών μνημείων σε ειδικά λαξεύματα, βρέθηκαν ανέπαφα κυβικά ξύλα κυπαρίσσου, κέδρου ή κρανιάς, τα οποία στις επιγραφές αναφέρονται ως εμπόλια. Επίσης οι άξονες περιστροφής των κιόνων ήταν από ξύλο αγριελιάς και ονομάζονταν πόλοι. Έτσι, στην αρχαία Ελλάδα χρησιμοποιούσαν το ξύλο για οικοδομικούς σκοπούς, αλλά και για ξυλοδεσία (τους ενδέσμους) των τειχών και τους επιθράνους κατακλείοντας τους πλίνθινους τοίχους.

Οι Έλληνες, αφ' ενός χρησιμοποιούσαν ποικιλία ξύλων για οικοδομικούς σκοπούς, αφετέρου γνώριζαν ότι, τα διάφορα ξύλα διαφέρουν ως προς τη σκληρότητα, την διάρκεια, την αντίσταση τους στη θλίψη ή την κάμψη, την υγροσκοπικότητα. Γνώριζαν τη διαφορετική τους συμπεριφορά, όταν εκτίθονταν στην υγρασία ή την ξηρασία. Γνώριζαν επίσης, ότι το ίδιο ξύλο έχει διαφορετική αξία ανάλογα με την ηλικία του, την εποχή του έτους που κόπηκε ή ανάλογα την προέλευση του. Για την κατασκευή των επίπλων, πέρα από το βασικό υλικό, το οποίο ήταν το ξύλο, χρησιμοποιούσαν κι άλλα υλικά. 

 

Τέτοια υλικά ήταν ο χυτεμένος ορείχαλκος, ο οποίος έβρισκε χρήση κυρίως στους δίφρους, τις τράπεζες ή στα μέρη επίπλων, όπως πέλματα λαβές και διακοσμήσεις. Επίσης χρησιμοποιούσαν μάρμαρο, δέρμα, σίδερο, χαλκό και μολύβι. Διακοσμητικά στοιχεία από ελεφαντόδοντο, χρυσό, μπρούντζο, και πέτρες στόλιζαν τους διάφορους τύπους των επίπλων. Τα σχέδια ήταν, από το φυτικό και ζωικό κόσμο, ένθετα, ζωγραφικά, επίθετα ή ξυλόγλυπτα. Παρίσταναν Πήγασους, Νηρηίδες, ιππόκαμπους και φίδια, σαν να κολυμπούσαν στα κύματα του Αιγαίου.

''Ο δε Θρόνος ποικίλος μέν χρυσώ και λίθοις, ποικίλος δε και εβένω, τε και ελεφαντί εστί και ζώα τε επ'αυτού γράφη μεμιμημένα και αγάλματα εστίν ειργασμένα''. Πολλές φορές τα τελειώματα των μερών είχαν μορφοποιημένα κεφάλια ζώων (κύκνων, κριών) ή ζωόμορφα πέλματα στα κάτω άκρα. Στις καρέκλες, στους δίφρους και τα ανάκλιντρα το κάθισμα ήταν φτιαγμένο από δέρμα ή υφαντό και στρώνονταν με προβιές. Την επιφάνεια του κρεβατιού κάλυπτει, είτε ένα κεντητό πολύχρωμο μαξιλάρι (κνέφαλο), είτε κάποιο μάλλινο σκέπασμα, είτε στρώματα (στρωμνές).

Λόγω των µοναδικών ιδιοτήτων και των πολυπληθών εφαρµογών του, το ξύλο ως πρώτη ύλη κατέχει την πρώτη θέση στην προτίµηση των καταναλωτών. Οι αυξανόµενες ανάγκες του πληθυσµού, η τεχνολογική πρόοδος, η απαξίωση των φυσικών πόρων άλλοτε λόγω έλλειψης παιδείας και άλλοτε λόγω συµφερόντων, οδήγησαν στη χωρίς όριο υλοτόµηση, µε αποτέλεσµα την αποψίλωση αρχέγονων δασών απ’ άκρου εις άκρον της γης. Σε µια προσπάθεια να περισωθούν οι φυσικοί πόροι, σήµερα καλλιεργούνται φυτείες δασών από τις οποίες εξοικονοµείται ξυλεία σ’ ένα µεγάλο ποσοστό της παγκόσµιας ζήτησης.

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΟ ΥΛΙΚΟ

(Κάντε κλικ στις φωτογραφίες για μεγέθυνση)