Именно в культурах долин великих рек — Нила, Тигра и Евфрата, Инда и Хуанхо — с их интенсивным сельским хозяйством, основанным на ирригации, возникли первые достаточно крупные поселения, которые можно назвать городами. Эти города были построены по новой строительной технологии на основе глины, имевшейся на берегах рек. На смену глинобитным стенам прежних времен пришли стены, построенные из сборных блоков — глинобитных кирпичей. Это стало серьезным концептуальным изменением: от свободных форм глиняных блоков к геометрической модуляции, навязанной прямоугольным кирпичом, и планы зданий тоже стали строго прямоугольными.
Кирпичи изготавливались из грязи и соломы в четырехгранной деревянной раме, которую убирали после того, как испарение достаточно затвердевало. Затем кирпичи тщательно высушивались на солнце. Солома служила арматурой, удерживающей кирпич вместе, когда в процессе сушки появлялись неизбежные усадочные трещины. Кирпичи укладывали в стены, соединяя их между собой влажным раствором или иногда битумом; проемы, очевидно, поддерживались деревянными перемычками. В теплом и сухом климате речных долин выветривание не представляло большой проблемы, и глинобитные кирпичи оставляли открытыми или покрывали слоем глиняной штукатурки. Крыши этих ранних городских зданий исчезли, но представляется вероятным, что они поддерживались деревянными балками и были в основном плоскими, поскольку в этих районах выпадает мало осадков. Такие глинобитные или саманные постройки до сих пор широко распространены на Ближнем Востоке, в Африке, Азии и Латинской Америке.
Позже, около 3000 года до н. э., в Месопотамии появились первые обожженные кирпичи. Керамическая керамика в этих культурах развивалась уже давно, и техника обжига была применена к кирпичам, которые изготавливались из той же глины. Из-за дороговизны труда и топлива обожженный кирпич сначала использовался только в местах повышенного износа, таких как тротуары или верхняя часть стен, подверженных атмосферным воздействиям. Их использовали не только в зданиях, но и при строительстве канализаций для отвода сточных вод из городов. Именно на крышах этих подземных стоков были обнаружены первые сохранившиеся настоящие арки из кирпича — скромное начало того, что впоследствии стало основной конструктивной формой. Примерно в то же время в месопотамских гробницах появились своды и купола из известнякового щебня (рис. 1). Своды построены из рядов каменной кладки, уложенных таким образом, что каждый ряд немного выступает за пределы нижележащего, а две противоположные стены, таким образом, встречаются вверху. Арка и свод могли использоваться в крышах и перекрытиях других зданий, но от этого периода не сохранилось ни одного примера. Развитая технология каменной кладки в Месопотамии использовалась для строительства крупных сооружений из огромных масс кирпича, таких как храм в Тепе Гавра и зиккураты в Уре и Борсиппе (Бирс Нимруд), высота которых достигала 26 метров (87 футов). Эти символические здания положили начало архитектуре в этой культуре.
Развитие бронзовой, а затем и железной технологии в этот период привело к созданию металлических инструментов для обработки дерева, таких как топоры и пилы. Таким образом, для валки и обработки больших деревьев требовалось меньше усилий. Это, в свою очередь, привело к новым достижениям в строительной технике: бревна стали широко резать и придавать им нужную форму, из них выпиливали квадратные столбы, распиливали на доски и расщепляли на черепицу. В лесных районах Европы появились бревенчатые хижины, а деревянное обрамление стало более сложным. Хотя раскопанные останки фрагментарны, несомненно, в этот период были достигнуты значительные успехи в технологии изготовления древесины; некоторые из изделий, такие как пиленая доска и черепица, используются и сегодня.
