Технический прогресс, человек, и его среда обитания

Просмотров: 123
Строительство, среда обитания человека

Строительство. Последние десятилетия XIX в. были временем технических сдвигов в строительном деле. После сооружения в 1851 г. Хрустального дворца в Лондоне все торговые здания в Европе и Америке стали часто строиться по его образцу. Так были построены между 1860 и 1880 гг. четыре рынка в Лондоне, центральный рынок в Берлине в 1886 г. и др. Использование стекла и металла позволило создавать светлые, просторные сооружения.

Рост земельной ренты и резкое повышение цен на земельные участки в крупных городах побуждали строителей, в соответствии с требованиями заказчиков, увеличивать высоту зданий. Немалую роль в соревновании отдельных фирм и компаний за постройку высотных зданий играли соображения рекламы и престижа. Гигант­ское здание такой-то фирмы, возвышающееся над другими, симво­лизировало её финансовое могущество.

Строительство таких зданий стало возможным после того как в практику вошли конструкции из стали и железобетона, паровые а затем электрические лифты и, наконец, новое техническое решение устройства центрального отопления, водопровода, канализации и вентиляции.

Строительство высотных зданий, или, как их стали называть, «небоскрёбов», началось в Чикаго в 80-х гг. XIX в. (слово «небоскрёб» (skyscraper) существовало в англий­ском языке с конца XVIII в. (в обиходе моряков), но означало оно особый род верхнего треугольного паруса. С начала 90-х гг. XIX в. появилось совершенно новое значение слова «небоскрёб: высотное здание, обычно — американское. Максим Горький иронически называл эти дома «скребницами неба»). Первым зда­нием нового типа считается 10-этажный дом чикагской страховой компании, построенный в 1883 г. архитектором Уильям Ле Барон Дженни, кото­рый применил как железные, так и стальные перекрытия. Дженни разгрузил вес стены с помощью металлических (как правило, сталь­ных) стоек, опоясавших здание по всей высоте. Такая «ске­летная» постройка позволила увеличить высоту здания до 20 этажей.

Первый в мире «небоскрёб» (г. Чикаго)

Первый в мире «небоскрёб» (г. Чикаго)

Применение стальных конструкций для производственных тор­говых и жилых помещений начинается с 90-х гг. XIX в. В 1892 г. в Чи­каго было построено 21-этажное, а в 1903 г. — 24-этажное зда­ние. В 1890 г. американский архитектор Салливен вместо «скелетной» постройки усилил стены здания металлическим вертикальным каркасом, на который опирались балки межэтажных перекры­тий. Строительство такой «этажерки» позволило увеличить высо­ту зданий вдвое.

В начале XX в. для сооружения зданий повышенной этажнос­ти использовалось в основном каркасное строительство. В 1903 г. французский архитектор Огюст Перре построил каркасный жилой дом в Париже, американский архитектор Фрэнк Ллойд Райт соорудил несколько домов в Нью-Йорке, а в 1908 г. русский архитектор Роман Иванович Клейн использовал металлическую каркасную постройку при сооружении московского универсального магазина фирмы «Мюр и Мерелиз». В этом здании, впоследствии частично реконструированном, сейчас размещает­ ся ЦУМ.

Московский ЦУМ

Московский ЦУМ

Самым высоким домом, построенным к началу первой мировой войны, был нью-йоркский 58-этажный небоскреб высотой 228 м. Высочайшим сооружением в мире оставалось в это время Эйфелева башня, своеобразный памятник «века железа». Воздвигнутая французским инженером Гюставом Эйфелем на Марсовом поле в Париже в честь всемирной выставки 1889 г., эта ажурная башня, сочетаю­щая монументальность с изяществом, сделанная целиком из железа, имела 303 м в высоту. По данным, появившимся в последнее время во французской печати, автором идеи этой башни и составителем её первоначального проекта был цюрихский инженер Морис Кехлен (умер в 1946 г.).

 

«Мне хотелось,— писал впоследствии Эйфель,— в честь современной науки и французской индустрии со­орудить такую триумфальную арку, которая по создаваемому ею впечатлению превзошла бы арки, возводившиеся в честь победите­лей предшествующими поколениями». Надо сказать, что Эйфелю это удалось, так как его башня вдвое превышала самое высокое сооружение древности — пирамиду Хеопса.

Строительство Эйфелевой башни

Строительство Эйфелевой башни

Для строительства башни использовался тавровый и двутавровый прокат, при сборке применялись паровые дыропробивательные и клепальные машины, а для подъема конструкций — паровые подъёмные краны. Транспортировка крупных железных конструкций к месту строительства осуществлялась по железной дороге.

В России наиболее интересные и яркие сооружения сделаны по проектам выдающегося русского инженера Владимира Григорьевича Шухова. В 1896 г. к открытию Нижегородской выставки по проектам Шухова были построены павильон Строительного и Инженерного отделов и водонапорная башня.

Владимир Григорьевич Шухов

Владимир Григорьевич Шухов

В основу проекта павильона, имевшего диаметр 68 м, В.Г. Шу­хов положил конструкцию конического птицеловного шалаша. Опорный шест «шалаша» был заменён жестким 25-метровым сталь­ным кольцом, опиравшимся на сквозные металлические колонны, а вместо колышков было использовано 68-метровое кольцо, которое Шухов уложил на стены сооружения. Центральная часть павильонов была покрыта вогнутой внутрь чашей из тонкого листового железа. 

Строительство павильона Строительного и Инженерного отделов по проекту инженера В.Г. Шухова (г. Нижний Новгород)

Строительство павильона Строительного и Инженерного отделов по проекту инженера В.Г. Шухова (г. Нижний Новгород)

Другое сооружение Шухова — 72-метровая водонапорная баш­ня — представляло собой многоярусную конструкцию, состоящую из нескольких гиперболоидных стальных секций, поставленных од­на на другую. Конструкция башни оказалась настолько удачной, что была использована при строительстве других водонапорных, пожарных и сигнальных башен, а также опор линий электропере­дач. К концу XIX в. в России было построено 200 сооружений та­кого типа. В 1904 г. гиперболоид Шухова был использован без указания на авторство в смотровых башнях американского флота.

Водонапорная баш­ня инженера В.Г. Шухова (г. Нижний Новгород)

Водонапорная баш­ня инженера В.Г. Шухова (г. Нижний Новгород)

Однако здания из металлических конструкций имели сущест­венные недостатки: они разрушались при пожарах и подвергались коррозии.

В 1904 г. произошла Балтиморская катастрофа (США). В ре­зультате большого пожара из 300 зданий с металлическим каркасом уцелело только 16. Изучение последствий пожара показало, что нагрев металлических конструкций до 500-800° снижает со­противление железа к растяжению на 50-80%, в результате чего металлические конструкции деформируются. Инженеры и архитекто­ры пришли к выводу о необходимости облицовки металлических конструкций зданий негорючими материалами.

В 1889 г. для Всемирной парижской выставки по проекту фран­цузского инженера М.Ж. Котансена была сооружена знамени­тая Галерея машин. Однако в 1911 г. стальной стрельчатый свод Галереи длиной 450 м, пролетом 115 м и высотой 45 м пришлось разобрать, так как он разрушался в результате коррозии.

Галерея машин фран­цузского инженера М.Ж. Котансена

Галерея машин фран­цузского инженера М.Ж. Котансена

Наряду с металлическими широкое применение получили в это время железобетонные конструкции. Изделия из железобетона были достаточно прочными, меньше подвергались коррозии и отличались высокой огнестойкостью по сравнению с конструкциями из других материалов.

Человеком, открывшим железобетон, считается французский садовник Жозеф Монье. Ещё в 1849 г. он изготовил кадки для плодовых деревьев с каркасом из железной проволоки. Продолжая свои опыты, он в 1868 г. запатентовал несколько способов изготовления труб, резервуаров и плит из бетона с железной арматурой. Наиболее важным был его патент на железобетонные сводчатые перекрытия (1877 г.). Однако Монье подходил к вопросу чисто эмпи­рически.

В 80-х гг. XIX века патенты Монье были куплены немецкой фирмой Вай­са и Фрейтага (Франкфурт-на-Майне), которая привлекла М. Кёнена и других инженеров к разработке теоретических проблем взаимодействия металлической арматуры и бетона (арматура — элементы из высокопрочного материала, закладываемые внутрь изделия из материала меньшей прочности). В 1887 г. Г. Вайс и М. Кёнен пришли к выводу, что арматуру из середины сечения, куда её укладывал Монье, следует перенести в нижнюю часть балки или плиты, испытывающую растяжение. С этого времени железобетон стал самостоятельным новым строительным ма­териалом.

Параллельно во Франции, Австрии и России осуществлялось дальнейшее усовершенствование железобетонных конструкций. В 90-х гг. XIX века соответствующие опыты производились, в частности, Николаем Аполлоновичем Белелюбским в Петербурге, Александром Сергеевичем Кудашевым в Киеве.

В России железобетонное строительство началось с сооруже­ния в 1884 г. свода пролетом выше 4 м на ткацкой фабрике в Реу­тове под Москвой. С 1892 г. начали использовать железобетон­ные трубы под железнодорожной насыпью. Одним из первых круп­ных железобетонных сооружений в России был маяк, построенный в 1904 г. по проекту Н. Пятницкого в Николаеве. В 1911 г. в России появились первые технические условия (ТУ) и нормативы для железобетонных сооружений. В 1912-1913 гг. в Москве на Варварской площади (ныне площадь Ногина) по проекту И. Кузнецова было построено железобетонное каркасное здание для промышленника Н. Второва («Деловой двор», в период СССР в этом здании были размещены Министерства чёрной металлургии и про­мышленности строительных материалов).

Николаевский железобетонный маяк по проекту Н. Пятницкого

Николаевский железобетонный маяк по проекту Н. Пятницкого

До середины XIX в. лопата, кирка и тачка господствовали на всех крупных стройках. В конце XIX в. механизация начинает проникать и в эту отрасль производства. В этот период были созданы многочерпаковые землечерпалки для дорожного и гидротех­нического строительства, а также для закладки фундаментов зданий. Широкое применение в конце XIX в. получила механическая паровая лопата, объем ковша которой доходил до 6 м3. Произво­дительность паровой лопаты, укрепленной чаще всего на железно­дорожной платформе или на гусеницах, достигала иногда несколь­ких сот м3 грунта в час.

Сваи в землю стали забивать паровым копром. За час этим меха­низмом забивали в зависимости от плотности грунта 10-15 свай. Для транспортировки грузов на строительстве всё чаще использо­вались подъемные краны.

Первый паровой подъёмный кран был создан в Англии в 1830 г., а в 1847 г. — гидравлический.

В 1880-1885 гг. почти одновременно в США и Германии в подъ­ёмные краны были вмонтированы электрические двигатели. В 1890 г. в этих же странах появились многомоторные краны с индивидуаль­ным приводом. В 1895 г. в подъемных механизмах начали применять двигатели внутреннего сгорания.

В России подъемные краны с электрическим двигателем и двига­телем внутреннего сгорания использовались с конца XIX в. Выпуск кранов был налажен на Путиловском, Брянском, Краматор­ском и других заводах.

Широкий размах строительных работ того времени интересно отражён в научной фантастике. Один из героев романа Альбера Робиды в XX в. выдвигает проект постройки шестого континента, взяв для него в качестве естественных точек опоры острова Полине­зии. Образуется, разумеется, частная финансовая компания (иных автор не предвидит), которая привозит из разных гористых стран гранитные монолиты, заполняющие промежутки между островами. Всё это покрывается слоем плодородной земли, на которой выса­живается разнообразная растительность. Торжественное открытие строящегося континента официально должно состояться, по мнению автора, 1 января 1960 г. Туда же приезжают будущие колонисты.

Отопление. Обширные (в том числе высотные) производствен­ные, торговые, транспортные и общественные здания и сооружения требовали более совершенных видов отопления. Если до середины XIX в. типичным было использование отдельных комнатных печей и каминов, топившихся дровами или углем, то с 70-х гг. XIX века распространяется центральное отопление. Оно было в прин­ципе известно с древности, когда помещения обогревали теплым воздухом (например, античные бани-термы). Затем в середине XVIII в. появилось паровое отопление и, наконец, водяное (с 30-х гг. XIX в.). Однако в техническом отношении известные тогда системы центрального отопления были примитивны и применялись редко.

Котёл Кертинга низкого давления для парового отопления

Котёл Кертинга низкого давления для парового отопления

Осуществление идеи центрального отопления относится к 1877 г. В американском городе Локпорте была построена центральная станция для отопления более 200 домов. Нагретый пар на­правлялся по трубам длиной более 7 км. Начиная с этого времени центральное отопление перестает быть редкостью. Появляются не только паровое, но и водяное, воздушное (духовое), газовое и комбинированное (пароводяное, пародуховое) отопление. В конце XIX в. пробовали использовать электрическое отопление, но оно было очень дорогим и не получило широкого распростране­ния.

В начале XX в. строятся крупные центральные отопительные станции. Так, для отопления части Нью-Йорка была построена четырехэтажная центральная станция, где помещалось 64 водотурбинных котла, обращавшие в час до 3,5 т воды при давлении 6 атм. Центральные станции были построены тогда не только в США, но и в Германии, Франции, Англии.

Однако из-за высокой стоимости отопительных установок и трубопроводов ещё преобладает традиционное печное и каминное отопление.

Водоснабжение. Развитие промышленности и транспорта, рост городов обусловили широкое распространение централизованной системы водоснабжения, которая включала в себя ряд технических сооружений: водозаборное (водоприёмное) сооружение — колодец или бассейн — обеспечивало накопление, очистку и хранение во­ды; паровые или электрические насосные станции подавали воду в водонапорные башни, из них вода поступала в водоводы (трубо­проводы), а затем в водопроводную сеть города или предприятия.

Центральные системы водоснабжения были построены тогда в различных городах Европы и Америки. В зависимости от масштабов города для его снабжения водой строились одна или несколько таких систем. Так, например, в Ганновере (Германия) в 1876-1878 гг. была построена одна центральная система водоснабжения, пол­ностью удовлетворяющая потребности города. В то же время во Франкфурте-на-Майне действовали три системы водоснабжения. В 1890 г. в Лондоне, насчитывавшем около 5,7 млн. человек, дей­ствовало 184 насосные станции общей мощностью около 22 тыс. л.с. В городе была проложена сеть водопроводных труб общей длиной 7700 км. В то же время в Париже работало всего 20 насосных станций общей мощностью 4 тыс. л.с., обеспечивавших водой 2,5 млн. жителей.

Ганноверский водопровод. Верхний резервуар в Линденберге

Ганноверский водопровод. Верхний резервуар в Линденберге

В России первая центральная (Мытищинская) система водо­снабжения была пущена в эксплуатацию в 1805 г. В 1861 г. по­добная система была построена в Петербурге. Всего в дорево­люционной России централизованное водоснабжение имелось в 219 городах (20% от общего их числа).

Самарская городская водопроводная станция (конец XIX века)

Самарская городская водопроводная станция (конец XIX века)

Канализация. В непосредственной связи с развитием водо­проводной сети городов и предприятий находятся проблемы рас­ширения в этот период канализационных систем.

Устройство городских канализационных систем началось еще в первой половине XIX в., а в 70-90-е гг. XIX в. происходит совершенст­вование существующих и строительство новых систем. Это связано с бурным развитием городского хозяйства, предприятий, распростра­нением гигиенических знаний и необходимостью соблюдения сани­тарных норм во избежание эпидемий.

Многоэтажное промышленное и жилищное строительство повлек­ло за собой усовершенствование внутренней (сантехника, сеть труб внутри здания) и наружной канализационной системы (кол­лекторы, каналы, колодцы). Это привело к созданию ряда кана­лизационных систем. Выбор той или иной системы во многом за­висел от рельефа той местности, где находился город. Так, в городах, лежавших в узких долинах, для их нижней части строи­лась раздельная система (отдельно — бытовые, сточные воды, отдельно — атмосферные осадки), а для частей городов, лежащих на склонах гор, — общесплавная (все сточные воды). Так была устроена канализационная система в Кёльне (Германия), Карлсбаде (ныне Карловы Вары в Чехии). Во Франкфурте-на-Майне была построена общесплавная система.

Лондон (вторая половина XIX века): метро, водопровод и канализация

Лондон (вторая половина XIX века): метро, водопровод и канализация

Канализационная сеть выводилась ниже города по течению реки к очистным сооружениям (отстойные бассейны, поля ороше­ния). Здесь к сточным водам добавлялись сернокислый глинозем и известь. Получаемые таким образом удобрения применялись в сельском хозяйстве.

В России канализационные системы существовали только в крупных городах. В книге «Москва и москвичи» В.А. Гиляров­ский на основе личных наблюдений описывает участок московской общественной канализации 80-х гг. XIX в. между Самотекой и Трубной площадью. Для этого мужественный журналист и краевед несколь­ко раз сам спускался под землю. Рассказ В.А. Гиляровского свидетельствует об отсталости и запущенности московской кана­лизации: «Я ещё подвинулся вперёд и услышал шум, похожий на гул водопада. Действительно, как раз рядом со мной гудел водопад, рассыпавшийся миллионами грязных брызг, едва освещен­ных бледно-желтоватым светом из отверстия уличной трубы. Это оказался сток нечистот из бокового отверстия в стене… Мы пошли вперёд по глубокой воде, обходя по временам водопады стоков с улиц, гудевшие под ногами… Мы долго шли, местами погружаясь в глубокую тину или невылазную, зловонную жидкую грязь, местами наклоняясь, так как заносы грязи были настолько высоки, что невозможно было идти прямо,— приходилось нагибаться…» (В.А. Гиляровский. Москва и москвичи.- М.: 1981.- С. 60-62).

Строительство канализационного тоннеля в Москве (1893-1898 гг.)

Строительство канализационного тоннеля в Москве (1893-1898 гг.)

Неудовлетворительное состояние канализационной сети было одной из причин частых наводнений в центре Москвы. Коренная перестройка канализационной системы в Москве была осуществ­лена только в 1926 г.

В конце XIX в. во многих европейских и американских горо­дах для уборки проезжей части улиц и площадей наряду с ручны­ми инструментами начинают применять различные уборочные маши­ны и механизмы, автором которых был немецкий инженер и предприниматель Н.Ф. Эккерт. Он сконструировал подметальную машину для уборки сухого мусора (цилиндрический валик-щетка, прикрепленный на шасси специальной повозки).

Для уборки жидкой и липкой грязи Эккерт разработал метал­лические скребки в форме плуга. Такой одноотвальный плуг ус­танавливался на раме, присоединенной к колесам. Но он толь­ко сгребал мусор и грязь в кучи, которые затем убирались вруч­ную.

Машина Эккерта для очистки улиц от грязи

Машина Эккерта для очистки улиц от грязи

Обе машины приводились в движение конной тягой. В даль­нейшем, с развитием автотранспорта, такие приспособления бы­ли установлены на рамах и шасси автомобилей и тракторов.

Мусор, собранный с улиц, сжигался в особых печах — деструк­торах. Наиболее известным был деструктор Горсфалла. Температу­ра в нём достигала +780° С, что обеспечивало сжигание в неделю до 36 т мусора. Одновременно деструкторы отапливали паровые котлы электростанций.

В начале XX в. в США появились передвижные машины с печью для сжигания мусора прямо на месте. Они отапливались нефтью.

Вентиляция. При сооружении новых и реконструкции старых общественных зданий, производственных предприятий и лабора­торий наряду с естественной вентиляцией начали применять ме­ханическую, принудительную систему вентиляционных труб, находившихся в помещениях, и мощный вентилятор, расположенный в конце общего вентиляционного канала здания. Вентиляторы при­водились в движение электромоторами и двигателями внутренне­го сгорания. В вентиляционную систему больших зданий входили также приборы для увлажнения и фильтрации воздуха. В конце XIX — начале XX веков широко были известны механические венти­ляторы английского инженера Блекмэна и американца Стертевэнта, увлажнители воздуха Брюссинга и воздушные фильтры Гроувса и Мёллера.

Развитие водопроводной и газовой сети, канализации, соз­дание системы городского освещения, телефонной и телеграфной связи, пневматической почты, коммуникации которых были располо­жены под землей, привели к мысли о целесообразности соеди­нения всех этих труб, кабелей и проводов вместе в особых под­земных каналах или коридорах.

Впервые эта идея была воплощена в конце XIX в. в некоторых западноевропейских городах. Так, в Лондоне на улице Холборн под каждым тротуаром были сделаны сводчатые коридоры, где про­ходили телеграфные провода, трубы водо- и газопроводов и кана­лизации.

Пожарная техника. В рассматриваемый период основные изме­нения в пожарном деле были связаны с началом использования авто­мобилей с двигателями внутреннего сгорания и созданием химических средств тушения огня.

Пожарные автомобили — автолинейки — использовались внача­ле только для перевозки пожарных.

В 1892 г. в Германии был построен первый автомобиль, обо­рудованный механическим пожарным насосом. В 1907 г. была соз­дана первая механическая пожарная лестница, смонтированная на автомобиле. Применение автомобилей внесло коренные изменения в тактику тушения пожаров.

Макет первого пожарного автомобиля с пожарным насосом Готлиба Даймлера

Макет первого пожарного автомобиля с пожарным насосом Готлиба Даймлера

В России первая пожарная автолинейка появилась в Москве в 1907 г.

«Это была небольшая машина,- писал Владимир Алексеевич Гиляровский в книге «Москва и москвичи»,- с прикрепленной наверху раздвиж­ной лестницей для спасания погибавших из верхних этажей, впро­чем, не выше третьего. На этом автомобиле первым мчался на по­жар брандмайор с брандмейстером, фельдшером и несколькими смельчаками — пожарными-топорниками. Автомобиль бешено уди­рал от пожарного обоза, запряженного отличными лошадьми».

Позднее пожарные автомобили поступили в Петербург, Ригу, Казань и Архангельск.

В 1902 г. преподаватель бакинской гимназии Александр Георгиевич Лоран предложил новое средство тушения — огнегасительную химическую пену, получаемую из огнетушителя. Действие пенного огнетуши­теля (экстинктора — как его тогда называли) было основано на химической реакции растворов щелочей и кислот. По этому же принципу действовали огнетушительные бомбы для забрасывания очагов пожаров.

К концу XIX — началу XX в. были созданы различные приспо­собления для защиты дыхательных путей пожарных от дыма и ядови­тых газов. Так, стали использовать капюшон со стеклами для глаз и трубкой, вставляемой в рот для дыхания. Другое приспо­собление состояло из шлема и маски, которые надевались на голову, оставляя нос и глаза открытыми. По трубке перед лицом накачивался воздух, отгонявший дым. Все эти примитивные приспособления стали прообразами появившихся во время первой ми­ровой войны противогазов.

Электроосвещение. Изобретение генератора электрического тока привело к более широкому применению электроэнергии. Га­зовое и керосиновое освещение стало заменяться на электриче­ское. Электроосветительные приборы создавались двух типов: электродуговые лампы и лампы накаливания.

Первые попытки разработки дуговых ламп относятся к 40-м гг. XIX в. Однако в первых дуговых лампах требовалось посто­янно регулировать расстояние между сгоравшими угольными элект­родами. По этой причине в этот период дуговые лампы не стали использоваться.

Надежные дуговые лампы с регуляторами создали русские изо­бретатели Александр Ильич Шпаковский (1823-1881) и Владимир Николаевич Чиколев (1845-1898).

В 1856 г. Шпаковский сконструировал автоматически регули­руемые дуговые лампы, которые применялись для иллюминации Красной и Лефортовской площадей в Москве во время корона­ции Александра II.

В период с 1865 по 1879 г. Чиколев, разработав идею дифферен­циального регулирования, сделал несколько модификаций дуговых ламп, питавшихся от источника постоянного, а в 1879 г. — пере­менного тока.

Дуговая лампа В.Н. Чиколева (1870-е гг.)

Дуговая лампа В.Н. Чиколева (1870-е гг.)

В 1877 г. на Охтинском пороховом заводе Чиколев осуществил первый опыт освещения промышленного предприятия дуговыми лам­пами. В 1879 г. изобретатель установил электрическое освещение на Литейном мосту в Петербурге.

Широкое применение дуговые лампы Чиколева получили при создании мощных прожекторов для армии и флота.

В.Н. Чиколев

В.Н. Чиколев

Принципы устройства дуговых дифференциальных ламп, пред­ложенные Чиколевым, используются в электротехнической промыш­ленности и в настоящее время.

Большое значение для развития электрического освещения имело изобретение в 1876 г. Павлом Николаевичем Яблочковым электродуговой лампы без регулятора («электрической свечи»). Она была устро­ена очень просто, отличалась удобством и надежностью в эксплуатации. «Свеча» состояла из двух параллельных, вертикально стоящих угольных стержней, разделенных прослойкой из какого-нибудь огнеупорного изолирующего материала (каолина, гипса, стекла и т.д.). Дуга, образовавшаяся между угольными электродами, горела при неизменном расстоянии между ними без регу­лятора.

«Электрическая свеча» Яблочкова

«Электрическая свеча» Яблочкова

Впервые «электрическая свеча» Яблочкова была использована в 1877 г. для освещения парижского универсального магазина «Лувр». После этого электроосвещение стало применяться в дру­гих магазинах, театрах, на главных улицах и площадях Парижа. В 1879 г. лампами Яблочкова были освещены в Англии набереж­ная Темзы, лондонские доки и другие общественные места го­рода.

Своими изобретениями Яблочков заложил основу для развития городского электроосвещения. «Свеча» Яблочкова получила относи­тельно широкое распространение, но затем была вытеснена более удобными и экономичными лампами накаливания.

Первая лампочка такого рода с угольным стерженьком в сте­клянной колбе была изобретена Александром Николаевичем Лодыгиным (1847-1923) в 1873 г. В 1873-1874 гг. он неоднократно демонстрировал свои лампы сначала в Технологическом институте, а затем устроил временное освещение в Петербурге в конце Васильевского острова, в Галерной гавани. В 1874 г. за создание электрической лампы накаливания Академия наук присудила Лодыгину Ломоносовскую премию.

Лампа накаливания А.Н. Лодыгина

Лампа накаливания А.Н. Лодыгина

 Дальнейшее усовершенствование лампы — выкачивание воз­духа из баллона лампы, введение нескольких стерженьков и т.д.- позволило Лодыгину увеличить срок её службы с получаса до че­тырех месяцев. Лампы накаливания стали успешно применяться не только для освещения крупных магазинов и других общественных мест, но и для освещения подводных работ, в частности при ре­монте осевшего кессона Литейного моста в Петербурге (1876 г.).

Однако материальные затруднения помешали Лодыгину в поста­новке экспериментов по дальнейшему усовершенствованию лампы накаливания и разработке технологии её изготовления в широком масштабе.

А.Н. Лодыгин

А.Н. Лодыгин

В 1879 г. американский изобретатель Томас Алва Эдисон после многочисленных и дорогостоящих опытов предложил свою конструкцию лампы накаливания вакуумного типа с угольной нитью, которая и получила самое широкое распростране­ние.

Т.А. Эдисон – создатель современной лампы накаливания

Т.А. Эдисон – создатель современной лампы накаливания

В конце XIX — начале XX в. Лодыгин и некоторые другие кон­структоры пришли к выводу, что с угольной нитью нельзя достиг­нуть яркого накала и невозможно избавиться от потемнения лам­повой колбы из-за испарения угольной нити. Лодыгин предложил заменить угольную нить в лампочке металлической нитью из мо­либдена или вольфрама.

Компании, владевшие заводами светильного газа, пытались от­стоять свои позиции, введя несколько типов газокалильных горе­лок (например, «ауэрову горелку» 1885 г., снабженную колпачком из сетки, дававшим яркий свет при накаливании).

Однако окончательная победа осталась за электрическим осве­щением.

Для электроосвещения применялся как постоянный, так и пере­менный ток. Постоянный ток можно было применять только на расстоянии до 750 м от электростанции, что в больших городах было очень неудобно. При использовании переменного тока строилась одна центральная районная станция за городом, а ток вы­сокого напряжения передавался на большие расстояния в город, где он с помощью трансформаторов понижался до необходимого уровня напряжения.

Такие станции действовали в Риме, Милане, Лондоне, Амстер­даме, Кёльне, Франкфурте-на-Майне и других городах.

Для передачи электрического тока внутри городов использо­вали изолированные кабели или медные провода без изоляции, которые укладывали в специальные цементные желоба под тро­туарами.

Валерий Яковлевич Брюсов посвятил электроосвещению строки в стихотво­рениях «Хвала человеку» (1906 г.) и «Перед электрической лампой» (1918 г.). Именуя электричество «змеем», который раньше поражал людей ударами молний, а теперь, «покорный чарам, светит хитрому врагу», поэт писал:

Змей, сносивший с неба древле

Прометеев дар земле.

Что таишь ты, стыд ли, гнев ли

Ныне замкнутый в стене?

Из сферы освещения газ вынужден был отступить в область обогревательных приборов и стал применяться в первую очередь для газовых кухонных плит. Впрочем, электрические обогреватель­ные приборы также начали проникать в быт.

В сфере благоустройства использовалось превращение элект­роэнергии не только в световую и тепловую, но и в механическую. Речь идёт прежде всего о введении электрических лифтов в конце 80-х гг. XIX в.

Введение лифтов. Строительство высотных жилых и администра­тивных зданий поставило целый ряд сложнейших проблем, требо­вавших скорейшего и эффективного технического решения.

Помимо гидравлических лифтов, получивших известное рас­пространение в предшествующий период, в последние десятилетия XIX в. стали использоваться паровые и электрические лифты. В административных зданиях наряду с обычной конструкцией лифтов стали устраивать непрерывно движущиеся лифты со скоростью око­ло 30 см в секунду. Каждая платформа таких лифтов опускалась и поднималась при помощи цепей. Дверей в лифтах не было, что по­зволяло свободно входить и сходить с платформы.

Один из первых серийных электрических лифтов фирмы Otis Elevator

Один из первых серийных электрических лифтов фирмы Otis Elevator

В конце XIX в. в США для перемещения посетителей админи­стративных, общественных зданий и магазинов были созданы на­клонные лифты, получившие впоследствии название эскалатора. Эот термин появился в США в 1904 г. Слово было произведено от глагола escalade взбираться на стену по лестнице, в основе которого лежит латинский корень scala («скала») — лестница. Новый термин «эскалатор», вскоре перешедший в другие языки, был сформирован по образцу английского названия лифта — elevator. В России было принято другое название того же устройства в английском языке — lift.

Эти лифты представляли собой наклонно расположенную ленту, состоявшую из двух бесконечных тяговых цепей, на которых шарнирно были прикреплены ступени. Такой лифт приводился в движе­ние паровым или электрическим двигателем.

В заключение следует отметить, что В.Н. Чиколев был од­ним из немногих учёных, стремившихся сделать свои идеи по ис­пользованию электричества в различных сферах благоустройства доступными для широких масс.

В своих книгах «Не быль, но и не выдумка» и «Чудеса тех­ники и электричества» (80-е гг. XIX в.) Чиколев не только популяри­зировал известные в его время способы применения электричества, но и выдвигал проекты использования электроэнергии в будущем.

В воображаемом имении, где гостит автор, все сельскохозяйственные работы электрифицированы, используются электрическое освещение и отопление. Вместо прислуги в передней дома установлена электрическая раздевалка, в гостиной дейст­вует электрическая подача по «трем изящным хрустальным трубкам» чая, кофе и пива. «Припасы… находятся в готовности в резервуарах, запрятанных в стене, но они … в хо­лодном состоянии». При нажатии электрической кнопки жидкость не только течёт, но и нагревается, причём чем сильнее нажатие кнопки, тем горячее жидкость. В доме есть электрифицированная кухня и столовая. Там имеется электрифицированная библиотека, «устроенная совершенно так же, как нумерные приборы центральных телефонных станций». Достаточно набрать соответствующий шифр (код) книги, и через несколько минут она по системе электрических передач появляется перед заказчиком. (В.Н. Чиколев. Не быль, но и не выдумка. Электрический рассказ.- СПб.: 1895)

Один из первых серийных электрических лифтов фирмы Otis Elevator

Один из первых серийных электрических лифтов фирмы Otis Elevator

Вышедшая в те же годы книга А. Робиды описывает будущее комфортабельное жилище как «электрический дом»: «Электрические подъёмники, электрическое освещение и отопление, электриче­ская связь, электрический резервуар в подвале и почти элект­рические слуги, которых не было видно, так как их работа почти полностью выполнялась электричеством».

Литература:

В.С. Виргинский, В.Ф. Хотеенков. Очерки истории науки и техники, 1870-1917 гг. Книга для учителя.- М.: Просвещение, 1988

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий


Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Информер тИЦ