Как устроена подвесная дорога?
Для того чтобы перевозить грузы там, где сложно или невозможно проложить рельсы, человек придумал подвесную дорогу. Рельсы здесь заменяет прочный стальной трос, по которому на блоках движется подвесная рама с прикрепленной к ней вагонеткой или пассажирским вагончиком. Она приводится в движение с помощью тонкого тягового троса, который связан с электродвигателем.
С тяговым тросом связана специальная тормозная система. Она устроена так, что тележка удерживается на тросе, если она не двигается.
Когда тяговый трос натягивается, тормоз освобождается, и тележка начинает движение. Благодаря тому, что тележка свободно висит на тросе, прикрепленный к ней вагончик всегда занимает вертикальное положение. Вот почему подвесная дорога так часто используется для подъема в горы.
Когда люди начали строить дома?
Дом – это прежде всего то место, где человек живет, и поначалу, как и другие живые существа, он искал себе укрытие где придется. Люди находили хорошее защищенное место и считали его «домом».
Затем они стали улучшать свои жилища разнообразными способами. Мы не знаем, что появилось вначале, но самыми первыми домами были пещеры и сооружения на деревьях.
В теплых регионах первобытные люди могли жить на деревьях. Они сгибали ветки в некое подобие каркаса, после чего связывали их или сплетали. Затем они делали крышу из пучков травы, наложенных друг на друга. В таком домике человек был защищен от солнца, дождя, наводнения и диких животных, которые не могли лазить по деревьям.
Но для холодного климата такой домик был неподходящим жилищем. Поэтому люди использовали пещеры, разводя костры перед входом. Вероятно, первые навыки строительства из камня человек получил, построив из незакрепленных камней стенку перед входом в пещеру.
Когда человек сделал сам пещеру, вырыв отверстие в склоне холма, это стало следующим шагом. Очередным этапом стали поиски естественного отверстия в земле, которое затем обкладывалось камнями по краям.
В разных концах света стали строить дома, наиболее подходящие к данному климату по своей конструкции. Первый четырехугольный дом в Европе (вместо круглого) представлял собой сооружение со столбами по углам; свободное пространство между столбами заполнялось переплетенными стволами молодых деревьев.
В то же время древние люди, проживавшие в теплом и влажном климате, предпочитали жить в домах из травы и соломы. Поэтому в странах Африки и на некоторых островах Тихого Океана, дома строились из травы, из бамбука, из листьев, из вьющихся растений, которые произрастали тут же, поблизости.
А там, где климат был сухой и жаркий, древние люди нашли иной способ строительства жилья. Каркас дома они сплетали из гибких веток, а потом стены обмазывали раствором глины. Глиняная обмазка высыхала на солнце, и получались крепкие стены.
Считают, что древние египтяне были первыми, кто открыл секрет кирпича. В Месопотамии древние жители открыли способ создания высушенного на солнце кирпича, крепкого и прочного. Они складывали сформированные кирпичики на солнце и «обжигали» их. Позже древние ассирийцы научились покрывать кирпич глазурью. Сооружения из таких кирпичей сохранились на века.
Когда в домах появились окна?
Когда вы читаете исторические рассказы или повести о великолепных цивилизациях древности, вроде шумерской или вавилонской, имейте в виду, что глинобитные дома, дворцы и хижины тех времен еще не имели окон.
Окна «моложе» дверей на несколько тысяч лет. Долго считалось, что они появились впервые где-то в Малой Азии в самом начале II или начале I тысячелетия до нашей эры. Однако недавние археологические находки на Кипре свидетельствуют о том, что окна были изобретены людьми раньше. Оказалось, что им почти 8000 лет. В каких-то местах окна в домах начали делать раньше, в других позже. Там, где окон не было, их функции выполняла дверь, которая зачастую служила и дымоходом. Да и позже, когда в домах появились окна, их чаще всего использовали для отвода дыма от очага, т. е. они играли роль нынешней печной трубы. Недаром же в китайский иероглиф, обозначающий окно, входит знак отверстия над очагом дымохода. Прошло еще несколько столетий, прежде чем люди начали делать специальные дымоходы, окна стали окнами, т. е. их стали делать для того, чтобы они пропускали в дома свет.
Когда на Руси впервые появились многоэтажные дома?
В Средние века существовало три вида жилых построек: дворец, замок и дом. Дворцы и каменные постройки сохранились до настоящего времени. Деревянные жилые дома практически не дошли до нас. Об их планировке можно судить на основе археологических раскопок. Однако они не всегда дают точное представление о тех постройках, в которых жили люди много веков тому назад.
Одно время ученые, например, считали, что обитатели Киевской Руси жили в землянках. По их мнению, землянка представляла собой квадратную яму со стороной 3–4 м, своей двускатной кровлей упирающейся в землю. Таким образом, город представлял собой причудливое сочетание великолепных храмов, роскошных дворцов и врытых в землю хижин.
Почему-то не приходило в голову, что люди, создавшие «Слово о полку Игореве», не могли обитать в подземных норах. Одежда горожан, особенно женщин, также свидетельствует о том, что те, кто ее носил, должны были иметь достаточно комфортные бытовые условия.
Исследования последних лет показали, что так называемые землянки на самом деле представляют собой нижние этажи жилых построек. Поверх заглубленного в землю деревянного сруба возводились еще два этажа.
Первый этаж являлся своего рода цоколем. Войти в него можно было через крыльцо. Над ним надстраивался второй этаж, получивший название фахверковой надстройки, которая представляла собой деревянный каркас с глинобитными или каменными стенами. Поперечные и деревянные балки придавали конструкции жесткость, а высохшая глина не уступала по прочности дереву.
Такие постройки были распространены по всей Руси. Их остатки встречаются и на Киевском Подоле, и под Смоленском, и близ Владимира. В подмосковном городке Звенигороде были обнаружены целые улицы, на которых находились дома подобного типа.
Они были удобны и безопасны еще и потому, что обладали большей огнестойкостью по сравнению с деревянными строениями. Вот в таких-то домах и жили наши предки в тепле и уюте.
Открытие фахверковых конструкций показывает, что строительное искусство на Руси ничем не уступало Западной Европе.
Кто изобрел водопровод и канализацию?
Существует две жизненно необходимые сантехнические системы: водопровод и канализация.
Водопровод – это система труб и вентилей, по которым вода поступает в дом из магистрального водопровода, проложенного под землей. Канализация – это тоже система труб, но по ним сточные воды покидают дом и уходят в канализационные колодцы на улицах.
Первые такие системы, о которых дошли до нас сведения, возникли примерно 4000 лет назад. Археологи, проводившие раскопки на острове Крит в Средиземном море, обнаружили дворец той эпохи, в котором существовала водопроводная и канализационная системы.
Система водоснабжения состояла из каналов, по которым текла вода. Она собиралась в этих каналах после дождей и таяния снега. Вода из каналов поступала в вертикальные скважины, а из скважин в ванные и туалетные комнаты.
Сточные воды отводилась по трубам из терракоты – разновидности обожженной глины. Эти трубы были так сделаны, что их легко было монтировать: обуженный конец одной трубы вставлялся в раструб следующей, а стыки обмазывали цементом.
Первыми, кто стал использовать металлические трубы, были римляне. Трубы изготавливали из свинца. А рабочих, которые устанавливали эти трубы, по-нашему – водопроводчиков, древние римляне называли «свинцовых дел мастерами».
В наши дни свинец иногда используется в некоторых специальных трубопроводах. Обычно же трубы изготавливают из стали, меди, латуни, железа, бетона и пластмасс.
Когда изобрели туалет?
Человек очень рано понял, что борьба с отходами является одним из самых дешевых и эффективных средств предотвращения различных инфекционных болезней.
Поэтому уже в глубокой древности человек создал целый ряд приспособлений, помогающих использовать отходы для получения различных необходимых продуктов.
Обыкновенная выгребная яма, содержимое которой пересыпалось торфом, через несколько лет превращалась в хранилище ценного органического удобрения.
Особенно остро эта проблема встала после появления городов, где множество людей оказалось собранным на небольших площадях.
Соблюдение мер санитарии и гигиены в этих условиях стало такой же важной проблемой для строителей, как и возведение удобного жилья. Смывание отходов водой было изобретено еще в Древнем Риме.
Особенно остро эта проблема встала после появления городов, где множество людей оказалось собранным на небольших площадях.
Соблюдение мер санитарии и гигиены в этих условиях стало такой же важной проблемой для строителей, как и возведение удобного жилья. Смывание отходов водой было изобретено еще в Древнем Риме.
Кстати, тогда же появились и первые общественные туалеты. Например, при императоре Диоклетиане в Риме было 144 таких туалета, многие из которых были платными. Они находились в гимназиях, термах и других общественных местах и отличались удобством и комфортабельностью. Римский писатель Петроний упоминает об удобных мраморных сидениях в римских туалетах.
Существовала в Древнем Риме и система канализации. По специальным каналам нечистоты выводились далеко за пределы города.
В средневековых городах канализации не было, и отходы выливали прямо на улицы. В одном из старинных описаний Парижа даже специально указано, что пешеходам лучше идти по середине улицы, чтобы не быть облитыми выплеснутыми сверху нечистотами. В богатых домах устраивались обычные выгребные ямы для сбора помоев и органических отходов. Обычно ямы располагались в отдалении от жилых помещений, откуда и произошло их название – «отхожие места».
Выгребная яма видоизменилась еще в XVIII веке, превратившись в так называемый люфт-клозет. Основное его предназначение – способствовать утилизации твердых и жидких отходов и одновременно избавлять от неприятного запаха.
Люфт-клозеты сооружались в домах в то время, когда широко использовались дровяные плиты, ежедневно топившиеся для приготовления пищи. Нагреваемый в них воздух не только поддерживал необходимую температуру в бункере, но и создавал встречный поток воздуха, который не давал распространяться нежелательным испарениям.
Для нормальной работы такого туалета достаточно было время от времени вносить в него небольшие количества торфяной смеси, содержащей необходимые для брожения бактерии.
Однако все эти приспособления размещались непосредственно на земле, что сильно сдерживало развитие многоэтажного строительства.
После изобретения и введения в обиход централизованного водоснабжения были созданы уборные с водяным затвором. Они сразу же получили широкое распространение, поскольку были наиболее удобны и гигиеничны, а главное, могли размещаться на любом этаже здания.
Со временем были изобретены герметические септик-танки. Они позволяли перерабатывать органические отходы и получать из них не только удобрения, но и горючий газ, годный для отопления и освещения.
Для этого отходы помещались в герметически закрытый бункер, где при небольшом подогреве начиналось их брожение. Выходивший из бункера газ фильтровался и использовался для различных нужд, в том числе и для отопления самого бункера.
Подобные приспособления применяются и до сих пор для обработки сточных вод в больших городах.
Вот какая интересная родословная у обыкновенного туалета.
Когда появилось центральное отопление?
Отопительные приспособления относятся к числу самых ранних изобретений человека. Этнографы обнаружили у одного из первобытных племен Замбии приспособление, которое является прообразом современных отопительных систем. Оно представляет собой воздухонепроницаемый ящик, сложенный из камней или кирпича и примыкающий к стене дома. В стене имеются два отверстия.
В нижнее отверстие вдвигается зажженная жаровня, а верхнее плотно закрывается. Примерно через час ящик нагревается, и жаровню удаляют. Нижнее отверстие закрывают, и ящик отдает свое тепло воздуху, находящемуся в доме.
Ближайший аналог этой системы применялся много веков назад в Древнем Риме, где его называли гипокаустом. Считают, что он был изобретен еще древними греками, которые встраивали в стены баки с горячей водой, обогревавшие помещения.
В Древнем Риме этот способ отопления усовершенствовали. С I века до нашей эры в домах стали устраивать каналы для прохождения нагретого в центральной топке воздуха. По системе отверстий и труб он пропускался под полом и в стенах зданий. В качестве топлива использовался малодымящий древесный уголь.
Изобретателем гипокауста считается Сергий Ората (80 год до нашей эры), который использовал его для обогрева аквариумов при разведении рыб.
Однако гипокаусты были достаточно небезопасны: даже небольшая трещина могла привести к тяжелым отравлениям угарным газом. Вот почему довольно быстро на их основе был изобретен калорифер. В нем тепло к комнатам передавалось посредством нагревания воздуха, движущегося за счет разности температур.
Пламя разогревало систему из тонких труб, по которым проходил воздух. Нагретый до высокой температуры, он поднимался к жилым комнатам. Эта система применяется и поныне для отопления больших помещений.
Заменив воздух нагретой водой, а каналы – трубами, инженеры пришли к современной системе центрального отопления.
Как устроена котельная?
Любая котельная состоит из четырех взаимосвязанных частей: котла, горелки, автоматики и обвязки. Котел предназначен для нагревания воды, по устройству он бывает одноконтурными или двухконтурным.
Первый нагревает воду только для отопления. В двухконтурном устанавливают две параллельные системы трубопроводов, одна из которых нагревает воду для отопления, а вторая обеспечивает горячее водоснабжение.
Иногда вместо второго контура рядом с котлом устанавливают теплообменник. Он представляет собой резервуар, предназначенный для нагревания питьевой воды. Обычно температура воды в теплообменнике держится на уровне 60 °C по Цельсию, что считается достаточным для нормальной работы ванны и умывальников.
Важнейшей частью любого котла является горелка. Она рассчитана на жидкое или газообразное топливо. По конструкции различают 3 типа горелок: атмосферные, инжекторные и вентиляторные.
Атмосферные горелки обеспечивают сгорание топлива за счет естественного притока атмосферного воздуха. Обычно они используются в газовых котлах при постоянном давлении газа в газопроводе.
Если давление газа колеблется, то применяют более сложные вентиляторные горелки. Специальный вентилятор создает воздушный поток, который всасывает газ из сопла.
Вентиляторная горелка обеспечивает стабильное пламя даже при колебаниях давления газа. В них гораздо выше сгорание за счет более интенсивного притока кислорода. По экономичности вентиляторная горелка примерно на 30 % превышает обычную.
В жидкотопливных котлах применяют специальную горелку с инжектором. В ней находится не только вентилятор, но и насос, подающий топливо. Полученная смесь вбрызгивается в котел, где и происходит ее сгорание.
Инжекторная горелка обеспечивает полное сжигание топлива, но требует точной регулировки, чтобы уменьшить количество образующейся сажи.
Управление горелками и подачей топлива осуществляется с помощью блока автоматики. Он позволяет увеличивать температуру при понижении температуры воды, а также перекрывает подачу топлива, если по какой-либо причине пламя гаснет.
Более сложные автоматические системы имеют датчик температуры наружного воздуха, что позволяет переходить на более интенсивный режим работы при резком похолодании.
Обвязка представляет собой систему труб, которые подают теплоноситель к радиаторам и обеспечивают замкнутую циркуляцию жидкости в системе. Основной частью обвязки является расширительный бак. Он обеспечивает равномерную циркуляцию воды и компенсирует ее тепловое расширение.
Если в качестве теплоносителя используется вода, в состав обвязки обязательно входит фильтр, задерживающий вредные примеси, ведущие к образованию накипи. Использование фильтра позволяет существенно продлить срок службы системы.
Чтобы обеспечить циркуляцию воды, в систему отопления входит насос. Он запускается автоматически в момент розжига котла, впоследствии, когда температура воды достигает рабочего уровня, насос отключается, циркуляция осуществляется за счет разности в удельном весе подогретой и холодной воды.
Для отвода продуктов сгорания в котельной устраивают специальный дымоход из кирпича или металла. В современных котлах используются двухслойные дымоходные трубы, внутренняя часть которых выполняется из огнеупорного материала.
Дымоход обеспечивает тягу, от которой зависит полнота сгорания топлива. Если котельная установлена в подвале, кроме дымохода устраивают воздухопровод. Он обеспечивает беспрепятственное поступление воздуха с улицы.
Все составляющие котельной соединяются в единый комплекс, от слаженной работы которого зависит стабильная температура в отапливаемом доме.
Кто изобрел лифт?
Лифт был изобретен не каким-то одним человеком, эта идея развивалась на протяжении длительного времени. Механизмы, действующие по принципу лифта, использовались уже много веков тому назад.