L hypocauste en latin Hypucaustum est un système de chauffage par le sol déjà connu de pas le monde avec Le kang et le dikang chinois, l’ondol coréen et le tawakhaneh afghan Mais le système est connu par les Grecs et principalement développé et perfectionné par les Romains. Le nom vient du grec hupokauston ce qui veut dire brûler dessous, qui donnera ensuite le mot latin hypocaustum qui peut se traduire par chauffé en dessous ou par le dessous.
L'hypocauste romain était l'équivalent du chauffage central par le sol
L'hypocauste faisait circuler l'air chaud sous le plancher et sous les murs. Un four chauffait de l'air. Sous le sol, des piliers appelés des pilae permettaient la circulation de cet air. Il y avait aussi des conduits sous les murs qui faisaient circuler l'air chaud qui ensuite s'échappait de la toiture.
Mais tout d’abord un peu d histoire ; pour le Profane Le système de chauffage par Hypocauste est une invention romaine
Cela est faux car ce type de chauffage était connu des Grecs dès le début du 4^e siècle Av JC . En effet des vestiges ont été mis au jour à Syracuse ; avec une série de canalisations passant sous certaines parties de la pièce à chauffer
Toutefois le premier hypocauste complet avec un sol entièrement surélevé sur pilettes de briques, a été retrouvé lors de fouilles d’ Olympie et il daterait du I^er s. Av JC
d’autres exemples ont été également mis au jour à Zevgolatio près de Corinthe, aux thermes du nord-est à Épidaure, à ceux de l'est à Delphes et à ceux d'Argos.
Une fois la Grèce vaincue le Vainqueur s’est mis comme dit le poète à l’école des Vaincus et il a repris ce système à son compte en le perfectionnant
Ce système fut donc dans premier temps réservé aux thermes et puis aux palais et aux riches demeures
Les romains faisaient une utilisation intense des thermes qui servaient à la fois de de bains publics avec une volonté de hygiénique et ensuite un lieu de rencontre avec des Palestres ( en extérieur) ou Gymnase ( en Intérieur ) .Les thermes étaient donc un lieu d'hygiène et de soin, de repos et de loisir, de rencontre et de culture, mais surtout une ressource sociale majeure de la civilisation romaine
Un fois les pratiques sportives finis il fallait que le corps soit propre et le romain allait aux bains
qui a un processus tres bien organisé En effet le bain romain est un procédé connu qui consiste a provoquer un choc thermique allant du chaud au froid.
Les exercices physiques terminés on commence par élever la température du corps afin que le corps transpirer et cel se faisait en passant généralement dans une succession de pièces : une salle tiède (tepidarium) puis une salle chaude (caldarium) suivi d'une salle froide (frigidarium) et des salles de repos où l'on pouvait se retrouver pour discuter.
Ce circuit imposa la structure architecturale des bâtiments antiques comportant des thermes. Mais il faut savoir que les salles très chaudes, sèches ou humides, étaient réservées aux établissements les plus luxueux. Aussi Les premiers thermes romains,urbains, qui sont apparus au 2^e siècle Av JC étaient payants. Par la suite, ils furent ouverts à tous gratuitement, avec des horaires ou des installations distinctes pour les hommes et les femmes

cela sera un moyen d’assimilation des populations locales, et un un moyen efficace de romaniser les peuples en propageant le roman Way of life Ce type de construction se retrouvera aussi dans les camps militaires romains. Ainsi toutes ces constructions auxquelles il faut inclure routes, ports et aqueducs, était un outil de propagande pour l’Empire de Rome Pendant longtemps les historiens ont pensé que la chute de l’Empire romain vers 500 marquait le début d’un hiatus dans l’utilisation du chauffage sans fumée en Europe. Néanmoins, même si la plupart des bains publics sont tombés en ruines dans l’Empire romain d’Occident, les hypocaustes étaient encore construits et utilisés au début du Moyen Âge, particulièrement dans les monastères. Cette technologie a également survécu dans l’Empire byzantin et fut adoptée dans les hammams en Arabie. L’hypocauste fut réintroduit en Europe occidentale par les Arabes lors de la construction du palais d’Alhambra au 13e siècle. Sauf que contrairement à l’hypocauste romain, qui fonctionnait avec une chaleur radiante, cet hypocauste qui stockait la chaleur fonctionnait par convection. La pièce à chauffer avait une « plaque chaude » avec des bouches d’aération au-dessus de la pile de pierres de granit. Ces bouches d’aération restaient fermées lorsque le feu brûlait pour que la fumée passe par la cheminée ou un orifice dans le mur et ainsi, l’empêcher de pénétrer dans la pièce. Une fois le four éteint et vide, le conduit de fumée était fermé à l’aide d’un clapet et les bouches d’aération de la plaque chaude étaient ouvertes pour que l’air des pierres chauffe la pièce

mais revenons à notre système de hypocauste
L’hypocauste est une installation de chauffage.dont la source de chaleur était assurée par un foyer ou praefurnium composé d'une chambre voûtée dépourvue de cheminée.
Ce praefurnium un peut comme le four du boulanger dispose d'une ouverture sur l'extérieur
afin de charger le four en combustible ( Bois ou charbon de Bois ) Il doit être bien ventilée pour assurer une bonne combustion. Il faut savoir que parfois on trouvait de veritables boulevards en sous sol comme à rome au thermes de Caracalla afin de permettre

d'alimenter en combustible via une noria de charette les foyers

Le plancher était supporté par des petits piliers, de petites piles de briques, genre de pilotis, nommés pilettes (pilae).
On pouvait aussi construire des murets en maçonnerie qui étaient plus simples et plus robustes que les pilettes mais aussi ils étaient moins efficaces
La hauteur des pilettes pilae était de 50 cm à 1 m. Elles étaient constituées de briques en terre cuite plates carrées, rondes ou en demi-lune. Ces briques étaient liées à l'argile crue, employée seule ou avec un faible ajout de chaux et de sable, parfois liées au mortier de chaux sableux (chaux + sable) ou liées au mortier de tuileau (chaux + tuile pilée). Différentes compositions de joints de pilettes sont identifiés (variations des dosages...) et correspondent à des évolutions des techniques artisanales.
Les pilettes avaient une dimensions plus important plus prêt des mur car les devaient en plus du plancher supporter les murs équipés de canalisations de chauffage (tubuli).

Aération d'un mur Cimiez Nice

Ces murets pouvaient servir de support à des canalisations tels que les conduits-couloirs de chaleur rayonnants ou parallèles et comme les pilettes ils pouvaient supporter les sols des pièces à chauffer et laisser les gaz chauds s'évacuer.
Il fallait apporter un soin particulier à tout cela car le tout devait supporter le plancher et éventuellement une mosaïque

Le plancher, en suspension ou supensura constitué d'un lit de mortier ou de béton étanche recouvert d'un dallage.isolait des fumées du sous-sol et limitant les infiltrations éventuelles d'eau descendant vers le foyer. Car le danger pouvait venir des fumées s’échappant du foyer

En complément on pouvait aussi trouver des braseros utilisés en compléments mobiles dans différentes pièces. Mais ils étaient trop dangereux, et ils furent abandonnés avec l'apparition des parois chauffantes intégrées aux bâtiments au cours de l'époque

Flavienne cela dans la 2^e moitié du 1^er siècle Ap JC
En effet les fumées et l'air chaud pouvaient s'échapper par un réseau de canalisations-tubulures en terre cuite appelés les tubuli noyé dans la maçonnerie et installé sous les enduits des murs des pièces à chauffer. C ‘était une sorte de double cloison
Les canalisations de chauffage (tubuli) prenaient naissance dans la "chambre" de l'hypocauste. Un montage adéquat de ces tubuli dans les murs permettait, en plus d'évacuer les fumées, d'obtenir différentes températures adaptées à la destination des pièces à chauffer et des bains (salle à manger, thermes La chaleur est restituée doucement pendant des heures, par conduction et rayonnement.

Les briques plates carrées (les bessales) furent préconisées par Vitruve (architecte romain du 1^er s. B.C.). Leurs dimensions standards étaient de 20 x 20 cm (bessales = 2/3 de pied romain).
La longueur d'un conduit d'évacuation (tubulus) était de 20 à 50 cm. Sa surface extérieure était souvent couverte de petites stries rectilignes ou ondées, quadrillées ou croisées, favorisant l'adhérence des mortiers de maçonnerie. L'assemblage vertical des tubuli était maintenu par des clous spéciaux et couvrait généralement les murs chauffant de façon discontinue.Ces bobines et les tétons des tegulae mammatae permettaient de conserver un écartement constant entre le mur et les tuiles. Le tout était fixé à l'aide de clous spéciaux ou de fiches métalliques de forme variable puis recouvert d'enduit pour l'étanchéité.
On trouvera aussi des briques réfractaires
L'évacuation des fumées du dispositif se faisait généralement au niveau des toitures.via des des canalisations aboutissant à des conduits percés en oblique au sommet des murs, sous le niveau des charpentes ou par l'intermédiaire d'une ouverture prévue dans la toiture (tegula à oculus - tuile plate percée d'un orifice d'évacuation - ou tegula à rebord à lucarne).
Afin de ne pas se bruler les pieds car la température maximale pour une pièce chauffée par le sol peut aller de 30° à 60°C dans les pièces très chaudes des thermes (laconica) l’utilisation de socques ou sandales à semelles de bois était recommandée
Les contraintes thermiques, la toxicité des gaz générés, l'humidité et la "fragilité" des matériaux utilisés imposaient un entretien attentif (fuite d'eau ou de gaz...) entraîne une reconstruction du dispositif de chauffage tous les 5 à 10 ans. Pour l'ensemble des parois des salles chaudes et humides, les dégradations subies imposaient une réfection tous les 20 à 25 ans..
De plus un hypocauste coûtait assez cher. Car il exige une grande quantité de bois et des esclaves pour maintenir et surveiller le feu. Seuls les Romains riches pouvaient se permettre d'avoir un tel système de chauffage dans leur maison! Car il fallait dès la construction d'un hypocauste la présence d’un ingénieur
il permettait aussi de chauffer l'eau des thermes mais les thermes feront partis d’un autre article