История науки и техники. Материалы и технологии Часть 2

Человек начал строить и строил жилые дома с несущими стенами, а культовые сооружения древности - с несущими ко­ лоннами. [31,32]

В течение трех веков, прошедших с 1050 по 1350 г., во Франции добыто было несколько миллионов тонн камня для строительства 80 кафедральных соборов, 500 больших церквей и нескольких десятков тысяч приходских. За эти три столетия во Франции использовано было для строительства больше кам­ ня, чем в Древнем Египте в течение любого периода его исто­ рии, притом одна только пирамида Хеопса содержит около 6 млн. т каменных блоков.

Фундаменты больших соборов уходят на десятиметровую глубину, что соответствует средней глубине Парижского метро, а в некоторых случаях образуют каменную массу весьма вну­ шительного объема - она почти равна видимой части над зем­ лей. Площадь собора в Амьене - 7700 кв. м. - позволяла всем жителям города одновременно (около Ют.) участвовать в бого­ служении. Высота его нефа и башен также весьма примечатель­ на. Под сводами кафедрального собора в Бове современный ар­ хитектор мог бы поместить 14-этажный дом высотой 48 м. Мас­ тера средневекового Шартра возвели собор, башня которого поднялась на 105 м ввысь, и, чтобы оспорить их приоритет, нужно было бы возвести 40-этажный небоскреб. При этом сле­ дует учесть, что технический уровень в эпоху средневековья был не выше, чем в период древних цивилизаций, а в некоторых вопросах и ниже.

К началу XVIII в. строители не имели надежных методов расчета. Часто рушились церкви, их все время нужно было рес­ таврировать. Высота башни собора в Бове (Франция) по проек­ ту составляла 155 м. Строилась с 1569 г., обвалилась в 1573 г. Сам собор строился с 1247 по 1272 г., обвалился в 1282 г. Стал перестраиваться в 1337 г., но завершить строительство помеша­ ла столетняя война. Страсбургский собор (самый высокий из сохранившихся) имеет высоту 142 м. Колокольня собора в Ульме достигает высоты 159 м, но сооружена она была в XIX в.

Тем не менее, известный историк средневековья Жан ле Гофф отмечает, что на переходе между XIV и XV в. на строи­ тельной площадке Миланского собора произошел знаменитый

вают на одном уровне с ними. Арматуру затем сваривают, а стык бетонируют.

Ле Корбюзье, французский архитектор выдвинул идею «от­ крытого плана»: сначала проектировать планировку квартиры, а потом размещать ее на плане здания. Только после этого этапа подбираются места расположения колонн. Таким образом, сто­ ловая, прихожая и унитаз не втискиваются в квадратики. Фан­ тазия архитектора превращается с помощью бетона в изящное строение.

10.1.2.Квартира

10.1.2.1.Сколько метров нужно для комфортной жизни одного человека?

Вконце XIX в. - начале XX в. в Германии проводились ис­ следования о влиянии жилья на здоровье человека. Так вот, для того чтобы не заболеть, нам нужно 27-30 м3 на человека. Это соответствует 9-10 м“ площади при высоте потолка три метра. При меньшей норме нам уже элементарно будет не хватать воз­ духа. Норма эта определялась гигиенистами для тюрем. С тех пор по ним и живем. Затем обнаружили, что наружные условия нашего с вами существования значительно ухудшились. И нор­ ма изменилась: нужно от 40 до 60 м3 на человека. При этом комнат в квартире должно быть по формуле N плюс 1, т.е. ко­ личество комнат должно равняться количеству членов семьи плюс одна комната.

Что касается тепла, то норма комфорта для нас не опускает­ ся ниже +18° Выше - пожалуйста. При 22-24° жизнь в кварти­ ре становится более привлекательной.

Труднее всего в наших квартирах добиться эффективной вентиляции. В течение часа в комнате должна происходить смена половины объема воздуха. Это международный стандарт. Российская норма выше и предусматривает смену всего объема за то же время. Помогают кондиционеры, аэронизаторы, иони­ заторы. Правда, кондиционеры омертвляют воздух, к тому же в них заводится особая микрофлора, которая совсем не безопасна, поэтому их в идеальной квартире быть не должно. К тому же

дом должен стоять в хорошем месте, чтобы вы в любой момент могли открыть окно и проветрить квартиру.

По данным специалистов, 20% всех заболеваний сегодня можно отнести к так называемым городообразующим. Это в первую очередь заболевания, связанные с шумом, вибрацией и электромагнитными излучениями. Автодорога под окном дает не менее 100 дБ при норме днем 40-45, ночью - не более 30 дБ. Тишина - необходимое условие идеальной квартиры. Специа­ листы утверждают, что защита от шума сейчас - просто дело техники. Шумозащитный дом снимет 10 дБ, шумозащитное ок­ но - еще 10, специальное герметичное окно - еще 30 дБ. Ко­ нечно, дома, даже самые качественные, не смогут защитить вас от звуков рояля из соседней квартиры.

Если с шумом как-то еще можно бороться, то с электромаг­ нитными излучениями сложнее. Мы набиваем квартиры бытовой техникой и непрерывно меняем фон. В результате всех экспери­ ментов и подсчетов вездесущие шведы установили, что магнит­ ная часть больше влияет на человека, чем электрическая. И уста­ новили норму для магнитной составляющей - 0,2 микротесла.

Итальянская пословица гласит: «В квартире, где мало солн­ ца, часто бывает врач». И норма инсоляции (попадания прямых солнечных лучей в комнату) в средней полосе России с марта по сентябрь должна быть не менее трех часов в день. Если ваш дом сориентирован правильно, то есть на северо-восток и югозапад, и окна выходят на разные стороны - это идеальный вари­ ант. С ростом этажности и увеличением плотности застройки солнце освещает некоторые квартиры всего полтора часа в день. Для сравнения: у шведов - в среднем четыре часа. Именно эта норма в наибольшей степени соответствует средней полосе.

По данным архитекторов, в Москве сейчас всего 5% жилья среднеевропейского уровня. Элитарного - и того меньше. Эли­ тарное жилье, безусловно, должно обладать всеми перечислен­ ными выше параметрами. Плюс еще кое-что. К элите архитек­ торы, безусловно, относят индивидуальные одно- и двухэтаж­ ные дома, с индивидуальным входом в квартиру, с небольшим участком-садом. Элитарное жилье не может быть на тридцатом этаже, оно вообще не может быть расположено выше восьмого. Именно в этом гарантия, что у вас никогда не будет «птичьей 194

болезни» - боязни спуститься вниз, выйти на улицу. Она появ­ ляется с возрастом. У вас не будет проблем с содержанием жи­ вотных и их выгулом. На втором месте - трех-, четырехэтажные дома, опять-таки с собственным входом и участком. Затем идут дома башенного типа (не выше восьми этажей). С повышением этажности наблюдаются повышение агрессивности у детей и рост социальной напряженности. В США идеал - это нечто, по­ хожее на наш ГУМ, под куполом, куда вы можете въехать на собственном автомобиле, где вы не только живете, но и рабо­ таете.

10.1.2.2.Пылесос

ВЛондоне в 2001 г. открылась международная выставка, посвященная столетию одного из самых популярных в совре­ менном мире бытовых приборов - пылесоса. Ровесник прошло­ го века отмечал свой юбилей торжественно. На экспозиции бы­ ли представлены фотографии и макеты первых аппаратов, без которых сейчас не обходится ни одна домашняя хозяйка, первая вертикальная модель пылесоса 1908 г. и все многообразное «племя» современных родственников детища англичанина Герберта Сесила Бута.

Поклонники изобретения готовились к событию не зря и повергли в изумление даже видавших виды британцев. Фирма «Дайсон» представила последний плод научно-технической мысли - робот-пылесос. Он оснащен 70 сенсорами, тремя бор­ товыми компьютерами и весит чуть более 90 кг. Аппарат спо­ собен работать без участия человека, неплохо «соображает» и передвигается, не задевая предметов, людей или домашних жи­ вотных. Кроме того, чудо-пылесос держит в электронной памя­ ти всю территорию уборки и никогда дважды не проходит по одному месту. Над его созданием в течение четырех лет работа­ ли 350 человек. Премьера новинки на рынке состоялась в 2002 г.

Разработка компании «Электролюкс» использует аналогич­ ный принцип работы, но, по словам создателей, уступает «Дай­ сону» в цене. Этот пылесос назван «Трилобит» - по имени вы­ мерших морских членистоногих, которые питались, процежи­ вая грязь через жабры. Электронный трилобит оснащен микро­

волновым радаром, благодаря которому может очистить вашу квартиру до последней пылинки, не пролив бокал воды, постав­ ленный на полу в качестве ориентира.

Обладателем патента на изобретение первого в мире пыле­ соса (1901 г.) является уроженец графства Глостершир Герберт Сесил Бут. Первая же попытка наглядно продемонстрировать свою идею чуть было не закончилась плачевно. Бут положил чистый носовой платок на поверхность стула, приложил рот к материи и втянул в себя воздух, что было сил. И чуть не задох­ нулся. Придя в себя, он обнаружил на обратной стороне платка налет пыли в форме кольца. Таким образом, начало эры уборки помещений с помощью всасывания грязи было положено. Пер­ вый аппарат был настолько громоздок, что его перевозили с места на место в запряженной лошадью телеге. Одним из ком­ мерческих заказов Бута была очистка Вестминстерского аббат­ ства в Лондоне для коронации Эдварда VII. Монарх был так до­ волен результатом, что велел приобрести пылесос для себя и установить его в Букингемском дворце.

По другую сторону океана над устройством пылесоса тру­ дился Джеймс Муррей Спанглер, работавший уборщиком. Подметание ковров обостряло астму, которой он страдал. Изо­ бретатель начал со старой коробки из под мыла. Вентилятор был сделан из старого дымохода. Пылесборником служила на­ волочка. Новая машина работала так хорошо, что Спанглер пе­ рестал жаловаться на здоровье. Со временем изобретатель усо­ вершенствовал свою портативную машину и приступил к ее выпуску. В 1908 г. бизнесмен Хувер купил у Спанглера право на производство пылесосов, и фамилия Хувер стала ассоцииро­ ваться с названием пылесоса. Даже в Англии, где появилось на свет это полезное устройство, уборку пылесосом обычно назы­ вают «хуверацией».

Однако в начале XX в. изобретение пользовалось очень малым спросом. К сожалению, большинство людей просто не имели достаточно средств, чтобы позволить приобрести себе новинку. Ситуация коренным образом изменилась в 1920-х го­ дах, когда в Англии покупателеспособным стал средний класс. В 1930-х годах произошел настоящий бум: объем продаж взле­ тел на 75%.

В нашей стране первая небольшая партия пылесосов была выпущена одним авиационным предприятием вскоре после войны.

10.1.2.3. Кухни

За последние годы люди научились строить кухни таким образом, чтобы они были как можно меньше и вмещали как можно больше предметов. В конце XVIII в. кухонная плита то­ пилась в Европе дровами, оснащалась вертелом для обжарива­ ния мяса и колпаком, куда уходил дым. На кухне в богатом до­ ме готовили еду и обедали слуги. Продукты хранились в от­ дельной кладовке с хорошей вентиляцией и прохладными ка­ менными полами. Для мытья птицы и рыбы обычно отводили отдельную комнату, куда ручным насосом можно было качать воду.

К концу XIX в. на хорошей кухне холодная вода уже текла из крана, а горячая - из бака, который постоянно грелся на га­ зовой или угольной плите. Раковины на кухне появились в 1920 г., в 1930 г. - двойные, а в 1950 г. раковины стали изготав­ ливаться из нержавеющей стали. Продукты уже хранили в оцинкованном ящике со льдом. Одна из первых кухонных ма­ шин - ручная кофемолка - появилась в середине века, а к концу XIX в. появились механические приспособления, приводимые вручную, которые могли мешать, резать, молоть, чистить ножи и вилки и даже вынимать косточки из вишен. В 1837 г. в Вели­ кобритании прошел первый показ газовой плиты, а 1841 г. шефповар Алексис Сойер впервые стал готовить на газовой плите в одном из лондонских ресторанов. В 1850 г. газовые плиты в Ве­ ликобритании поступили в широкую продажу. Примерно в 1890 г. появилась скороварка, в которой пар под давлением ус­ корял приготовление пищи.

В первой четверти XX в. на большинстве кухонь Европы и США вместо газовых плит стали использоваться электрические. Широко стали применяться также электрические чайники, тос­ теры, холодильники. В середине века в продаже появились электрические миксеры, морозильники и моечные машины, правда, чаще всего все это можно было встретить на американ­ ских кухнях. В 70-х годах появились микроволновые печи. В

них можно быстро готовить, разогревать остывшие блюда и размораживать. Кухонная плита сейчас становится раем для на­ стоящего любителя готовить: большой гриль, двойной духовой шкаф и шесть конфорок. Новейшее современное оборудование стало модно прятать за отделкой в деревенском стиле: кирпич­ ной кладкой, деревом, шероховатыми изразцами.

10.1.2.4. Холодильник

До создания холодильников хранение продуктов проводили в погребах, часто с применением льда и снега. Иногда лед со­ бирали в горах и летом держали в соломе, чтобы не таял. Вели­ кий английский философ и политический деятель Фрэнсис Бэ­ кон умер, получив воспаление легких, при проведении исследо­ ваний об изменении тканей кур при воздействии на них снега. В 1820 г. в Индии стали пользоваться специальными сосудами, в которых получали лед за счет испарения воды.

Однако, только биолог Кларенс Бердсай, не имевший за­ конченного образования, установил, что быстрое заморажива­ ние позволяет в полной мере сохранить вкусовые качества ско­ ропортящихся продуктов. После нескольких лет работы на ка­ надском полуострове Лабрадор он разработал способ, при кото­ ром быстрое прохождение зоны кристаллизации не позволяет образовываться крупным кристаллам льда, которые разрушают клетки. В 1924 г. Бердсай основал компанию, поставляющую на рынок расфасованные в картонные коробки свежую рыбу и мя­ со кролика, которые подвергались быстрому замораживанию между охлаждаемыми металлическими плитами. Затем настала очередь овощей и фруктов.

Начало холодильной техники связывают обычно с создани­ ем в 1874 г. Линде (Германия) аммиачной парокомпрессионной холодильной машины. Однако, первый холодильник абсорбци­ онного типа был создан в 1810 г. в Англии Джоном Лесли; в 1850 г. аналогичный холодильник появился во Франции (Ф. Карре), а в 1878 г. - в Германии (Ф. Виндхаузен). Абсорб­ ция - это процесс поглощения одного вещества другим (раство­ рителем) во всем объеме. При этом процессе возможно органи­ зовать перемещение вещества без компрессора.

Первый парокомпрессионный холодильник на эфире был создан в 1834 г. Джоном Перкинсом. Затем в качестве хладоагента использовался метиловый эфир и сернистый ангидрид. В 1877 г. в Европу из Аргентины прибыл первый пароход с моро­ женым мясом. В 1910 г. в США появился парокомпрессионный домашний холодильник, а в Швеции в 1925 г. - абсорбционный. В продаже первые бытовые холодильники появились в 1913 г. в Чикаго. С 1920 г. холодильники в США стали общедоступными.

Первые русские компрессионные холодильники были вы­ пущены в 1939 г., абсорбционные - в 1945 г., а термоэлектриче­ ские - в 1951 г.

10.1.2.5. Из истории механической посудомойки

По всей вероятности, первую машину для мытья посуды построил француз Моне Дожен в 1885 г. Машина, изготовлен­ ная для большого Парижского ресторана, имела восемь механи­ ческих рук, которые хватали грязные тарелки, полоскали их в резервуаре с горячей водой, потом - в холодной воде. Две вра­ щающиеся щетки довершали работу, после чего чистые тарелки перемещались в лоток для сушки.

Но это многорукое чудовище так и осталось в единствен­ ном экземпляре, а современные домашние посудомойки ведут свою родословную от изобретения американки Джозефины Кокрейн, супруги миллионера. Она сама не мыла посуду. Это делали слуги, которые часто били дорогую посуду, ввозимую из Европы.

Джозефина измерила свой богатый сервиз и заказала про­ волочные держатели для блюдец, тарелок, чашек, соусников и других предметов. Держатели с посудой укреплялись по ок­ ружности колеса, погруженного в большой медный бак. Колесо вращалось электродвигателем, со дна бака на посуду брызгал горячий мыльный душ. Многочисленные гости просили скопи­ ровать чертежи и заказывали себе такое же устройство. Вскоре Джозефина Кокрейн стала получать заказы от ресторанов и оте­ лей, которые тоже стремились уберечь от битья хрупкую посу­ ду. В декабре 1886 г. Джозефина Кокрейн Получила патент на свою машину и основала фирму по ее производству.

В 1914 г. фирма выпустила уменьшенный вариант машины для обычной кухни. Однако успех пришел не сразу. Во-первых в то время мало кто имел дома кран с горячей водой, а подогре­ вателя в машине не было; во-вторых, опрос, проведенный фир­ мой в 1915 г. показал, что домохозяйки рассматривают мытье посуды скорее как отдых после тяжелого дня, а не как дополни­ тельную тяжелую работу.

Тогда фирма в своей рекламе стала настойчиво сообщать, что в машине используется гораздо более горячая вода(более 50 градусов), чем могут вынести руки, а это способствует более полному уничтожению микробов.

Однако только с 50-х годов XX столетия посудомоечные машины стали появляться сначала на американских кухнях, а потом во всем мире.

10.1.2.6.Микроволновая печь

В1946 г. пятидесятилетний американец Перси Спенсер экспериментировал в своей лаборатории (США) с магнетроном: электронной лампой для генерирования микрорадиоволн. Эта лампа была создана в 1940 г. в Англии сотрудниками Бирмин­ гемского университета для радаров, но широкого применения не имела. Во время перерыва Спенсер достал из кармана плитку шоколада и расстроился: шоколад стал липким месивом. Спен­ сер задумался и продолжил эксперименты, подвергая облуче­ нию кукурузные зерна, яйцо и другие продукты. Длина микро­ волн магнетрона оказалась резонансной для возбуждения моле­ кул воды, содержащихся в продуктах. Внутреннее тепло под­ вергало их кулинарной обработке от центра к периферии. Впер­ вые удалось приготовить блюда без использования огня.

Вскоре фирма «Рейтеон», в которой работал Спенсер, объя­ вила среди своих сотрудников конкурс на название новых плит

иостановилось на «Радарейндж» (плита-радар). Первая модель имела крохотную духовку и габариты домашнего холодильника

ибыла набита лампами, проводами и вентиляторами. Ее уста­ новили в одном из бостонских ресторанов. В 1989 г. во всем мире было продано 10,5 млн. микроволновых печей, которые были по­ рождены случайностью и проницательностью Спенсера.