Джакузи

Кандидо Джакузи, эмигрировавший из Италии к своим братьям в Калифорнию, сделал в 1940 году вихревую ванну для домашнего пользования для того, чтобы лечить от артрита своего сына. Вскоре ее стали продавать в магазинах медицинского оборудования. Главным же семейным делом было изготовление и продажа водоинжекционного (струйного) насоса. В пятидесятых годах пропаганда здорового образа жизни помогла популяризации изобретения. К середине шестидесятых компания выпустила модель, объединяющую насосы, сопла и ванну. Эта модель стала модным атрибутом роскошной ваной комнаты. В 1975 году Джакузи, будучи главой большой семьи, продал семейное дело, но вихревые ванны по-прежнему называются "джакузи".

10.1.5. Стирка и мыло

10.1.5.1. Первым моющим средством, разумеется, была вода. Но когда одна вода не помогала, в ход шли другие средства: песок, бычья желчь и мозговые кости, яичные желтки, кипящее молоко, мед, опилки, селитра, зола и прочее, прочее... Итак, императорскую тогу топтали ногами в чане с водой и желчью. В античные времена для стирки использовали специальные глины, способные сорбировать грязь и пыль с одежды.

Название Сапун-гора под Севастополем означает "мыльная гора". Добываемую на ней глину использовали для мытья тела и стирки. Во многих странах для этой цели использовали корни, кору, плоды растений типа мыльнянки. Они содержат жидкость, которая пенится в воде благодаря наличию в ней 10 процентов сапонинов (моющие вещества природного происхождения). В отварах мыльнянки стирали шелка. При этом ткань не разрушалась и не линяла. Почти во всей Европе вдоль рек и ручьев, в канавах и низинах растет дикая разновидность обыкновенной мыльнянки. Американские индейцы замачивали в воде растения, из них взбивали пену и мылись ею. На Антильских островах и в наше время используют для стирки кору белого орехового дерева. Уличную грязь смывали так: одежду опускали в горячий раствор бычьей желчи, а затем полоскали в ключевой воде. Высохший костюм посыпали мелким чистым песком, били палками, терли щетками. И, конечно же, многие столетия стирали с помощью соды и древесной золы. Для этого в бочку с нагретой до кипения водой клали белье, а затем посыпали содой или опускали мешочек с золой и все тщательно перемешивали.

На смену всем этим подручным средствам пришло мыло. Точно не известно, когда и кем оно было изобретено. Но это произошло намного раньше, чем были изобретены порох и бумага. Египетские археологи после раскопок в дельте Нила пришли к выводу, что производство мыла было налажено еще 6 тысяч лет назад. В некоторых египетских папирусах содержатся рецепты, согласно которым для получения мыла животные и растительные жиры следовало нагревать вместе со щелочными солями, в достатке имеющимися на берегах одного из озер.

В третьем тысячелетии до н.э. мыло использовали для лечения. В сохранившейся древней медицинской литературе - шумерской аптечной таблице, составленной в 2200г. до н.э., - приведен рецепт лечения мылом.

Всезнающий Плиний (I в. н.э.) сообщает в своей энциклопедии "Естественная история", что мыло изобрели галлы. В растопленный козий жир они клали золу определенных пород дерева (например, бука), содержащую карбонат калия.

От галлов о производстве мыла узнали римляне. Но галлы, видимо, научили их использовать мыло только для фиксирования сложных сооружений из волос. Применять мыло в качестве моющего средства римляне начали только с 164 г. н.э. Живший в ту пору в Риме врач Гален описал мыло и указал, что его надо изготавливать из жира и раствора золы с известью. Оно делает кожу мягкой и очищает от загрязнения тело и одежду.

В античности были известны мыла, представляющие в основном калиевые или натриевые соли жирных кислот. Римляне мыли мылом хирургические инструменты, а мылись и стирали в простой воде.

Об изготовлении мыла в средние века имеются скудные сведения. Возможно, арабы в VII в. узнали способ обработки мыльного раствора гашеной известью и таким образом стали делать твердое мыло. От арабов искусство мыловарения проникло в Испанию. Здесь научились вырабатывать твердое красивое мыло из оливкового масла и золы морских растений. Повсюду на Средиземноморье, где выращивали масличные растения, стало процветать мыловарение. Центрами были Аликанте, Карфаген, Севилья, Венеция, Генуя, а с XVI в. и Марсель. С этого времени мыло все более широко применяется как моющее средство.

Иногда мыло служило подарком. В XII в. крестоносцы привозили знаменитые мыльные шарики из Дамаска в дар своим возлюбленным. В XV и XVI вв. рыцари и купцы доставляли пахучие шарики из Венеции. На них были вытеснены лилии, еловые шишки, полумесяцы - первые торговые знаки. Александр Невский выменивал мыло на пленных рыцарей.

Научное изучение мыл восходит к французскому ученому Мишелю Эжену Шеврелю (1786-1889). Он первым установил состав жиров, из которых получают мыла и глицерин. Итак, мыло - это соли жирных кислот, обладающие моющими свойствами. В основном натриевые (реже калиевые или аммониевые) соли насыщенных и ненасыщенных жирных кислот с числом атомов углерода в молекуле от 12 до 18 (стеариновая, олеиновая, пальмитиновая и т.д.). В состав мыла входят мицеллообразующие поверхностно-активные вещества. Мицеллы - коллоидные частицы, способствующие скоплению молекул в крупные ассоциаты. Мыло обладает способностью отмывать, пениться, смачивать. Мыло получают путем обработки жиров растительной золой, известью, естественными щелочами.

В настоящее время производят хозяйственные, туалетные и технические стиральные порошки, а также порошкообразные мыла со значительным количеством щелочных электролитов (сода, фосфаты и др.) для улучшения моющих свойств. Главный компонент всех моющих порошков, жидкостей и таблеток – поверхностно-активные вещества, которые благодаря высокому коэффициенту поверхностного натяжения "как бы отковыривают загрязнения от посуды".

В последнее время стали широко рекламировать антибактериальные сорта мыл, содержащие, например, триклозан. Однако стерильность, необходимая в операционной, не всегда нужна в быту. "Вредные" бактерии, если из постоянно изводить одним и тем же средством, могут мутировать и становится неуязвимыми. А на нашей коже живут бактерии, составляющие ее защитный слой. Поэтому если нет конкретного очага инфекции, лучше соблюдать обычные правила гигиены и доверять естественной микрофлоре.

10.1.5.2. Стиральная машина. В Древнем Египте слово стирка обозначалось иероглифом, изображающим две ноги в воде. Это говорит о том, что именно такой способ был самым популярным в те времена. Хотя и сейчас он используется в отдаленных уголках Азии и Африки.

Первая стиральная машина появилась 7 июня 1856 года с легкой руки американца Мура. Это был деревянный ящик на колесах с вертикально вставленной деревянной рамой, на которой были закреплены деревянные "пальцы". В машину складывали белье, до половины заполняли деревянными шариками и заливали мыльным раствором. Рычаг двигал раму вверх-вниз, шарики перекатывались, и таким образом белье отстирывали от грязи. В 1914 году появился электрический привод. С 1950-х годов в стиральных машинах появилась центрифуга для отжима. Современная автоматическая стиральная машина снабжена таймером или микропроцессором.

10.1.5.3. Утюги. Предками утюга были рубель и скалка – деревянные стержни. На гладкую скалку наворачивалось белье, сверху другой рукой катали зазубренный рубель. Классический жаровой утюг имел камеру, в которую закладывали уголь. Более распространен был простой массивный утюг, нагреваемый на плите. Студенты Московского авиационного института учились в послевоенные годы слесарному мастерству, доводя гладильную поверхность такого инструмента до идеальной плоскости. Готовые изделия шли на продажу.

Электрические утюги появились в конце XIX века. Сначала они были с угольными электродами, между которыми зажигалась дуга. Затем появились утюги с нагревательными элементами. Одним из первых создателей электрического утюга стал инспектор калифорнийской электростанции и изобретатель Эрл Ричардсон (1903 год). Руководствуясь мнением своей жены о неравномерности нагрева в средней части и у заострения, он создал в 1905 году удачную модель "Горячее заострение", которое стало пользоваться большим спросом. Создание электрических утюгов стимулировали электрокомпании перейти на круглосуточную поставку электричества.

10.1.6. Лифты

Не только небоскребы, но и любые дома выше четырех-пяти этажей были бы невозможны без лифта. Считается, что первый лифт был установлен в 1743 году во дворце французского короля Людовика XV в Версале, чтобы тридцатитрехлетний король мог, не напрягаясь, подниматься в апартаменты своей любовницы, расположенные этажом выше. Впрочем, в старинных источниках имеются упоминания и о более ранних пассажирских подъемных машинах - в Синайском монастыре (Египет, VI век н.э.) и даже в Древнем Риме (I век до н.э.). В 1795 году наш знаменитый Кулибин разработал винтовые "подъемные и спускные кресла" для Зимнего дворца. Все эти подъемники использовали физическую силу рабов или слуг, реже - тяглового скота. Вскоре после изобретения паровой машины ее приспособили и к подъемнику.

Ключевым элементом современного лифта считается автоматический ловитель - устройство, останавливающее лифт в случае обрыва троса. Его изобрел американец Элайша Грейвс Отис (1811-1861). В жизни он сменил много профессий: был строительным рабочим, работал на лесопилке, строил кареты, служил на мебельной фабрике, выпускавшей кровати. Именно здесь в 1852 году его попросили сконструировать подъемник для доставки досок на второй этаж.

Тут Отис и сделал свое ключевое изобретение. Он прикрепил трос к платформе подъемника через плоскую пружину вроде рессоры (пригодился опыт работы с каретами). А по бокам подъемника установил зубчатые рельсы. Под весом даже пустой платформы пружина выгибалась и спокойно проходила между рельсами. В случае же обрыва каната пружина, распрямившись, своими концами застревала в зубцах рельсов, предотвращая падение.

Отис назвал свой подъемник "безопасным лифтом" и основал небольшую мастерскую по производству таких лифтов. Фирма "Отис" и сейчас весьма известна в этой области техники.

Через три года "Компания паровых подъемников Отиса" установила первый свой пассажирский лифт в пятиэтажном магазине на Бродвее. Лифт брал до пяти человек и вез их со скоростью 20 сантиметров в секунду.

Когда началось строительство небоскребов, самого Отиса уже не было в живых. В первых небоскребах чаще применяли гидравлические лифты без каната: поршень, ходящий в длинном цилиндре, под напором воды выталкивал кабинку вверх. Гидравлический лифт был изобретен во Франции и впервые показан на Всемирной выставке в Париже в 1867 году. Позже его установили на Эйфелевой башне.

В 1859 году фирма "Отис" поставила в отеле "Пятая авеню" винтовой лифт. От подвала до чердака здание пронизывал огромный металлический винт, а кабина ходила по нему как гайка. Винт вращался через шкив ремнем от паровой машины, стоявшей в подвале. Когда винт вращался вправо, кабина шла вверх, влево-вниз. Чтобы кабина не вращалась вместе с винтом, вдоль одного ее угла в шахте лифта проходил рельс-ограничитель. Но эта система оказалась медленной, неудобной и дорогой. Было смонтировано только два таких лифта. В отеле он был заменен в 1875 году.

Первый электрический пассажирский лифт был изготовлен немецкой фирмой "Сименс и Гальске" в 1880 году. Он поднимался на высоту 22 метра за 11 секунд. Первый электрический лифт фирмы "Отис" был смонтирован в одном из нью-йоркских небоскребов в 1889 году. Отныне проблема подъема больше не сдерживала рост зданий вверх. Самый высокий небоскреб США ("Сирс Тауэр" в Чикаго) имеет 106 лифтов, 16 из которых - двухэтажные, то есть принимают и высаживают пассажиров сразу с двух этажей. Два экспресс-лифта для посетителей смотровой площадки на крыше преодолевают 412 метров за минуту и несколько секунд.

Лестница безусловно надежнее любого подъемного устройства. Однако подъем на большую высоту не под силу некоторым людям. Самая длинная лестница находится в швейцарском городе Шпиц. Она идет параллельно фуникулеру и служит для его страховки, обслуживания и ремонта. В этой лестнице 11 674 ступеньки.

10.1.7. Отопление

Костер в доме постепенно вытеснялся глиняным горшком с углями, прообразом закрытого очага с естественной тягой. Уже в каменном веке были постройки, к которых устраивали глинобитные печи. До XIV века вместо печей в Европе повсеместно использовались открытые очаги. В печах дымовые газы проходят ряд каналов, в каминах использование тепла не такое эффективное, но можно обеспечить более быстрый прогрев помещения. Естественное стремление человека к художественности привело к созданию изразцов. В печах и каминах широко используются кафель и железные детали. Начало массового применения дымовых труб относится к XII веку, когда на северо-западе Европы стали модны камины. На юге Европы до XIV века трубы считали предметом роскоши. В России топили "по черному" до XVII века, хотя создание традиционной русской печи с трубой и очагом для приготовления пищи относится к XV-XVI веку. Использовались в России и голландские печи с закрытой топкой и многочисленными дымовыми оборотами. В XVII веке печи снабжались душницами для подачи в помещение теплого, свежего воздуха, иногда с травами "для духу". Вентиляция сначала была естественная, затем с применением воздуходувных мехов.

Русские печи пользовались большой популярностью в мире. Один из турецких султанов выписал с помощью наших дипломатов из Одессы в Стамбул изразцовую печь. Она была поставлена во дворце русским печником из Костромы. Султан наградил мастера медалью "За искусство" и орденом, а также пятьюдесятью турецкими лирами.

В 1618 году во Франкфурте на Майне было опубликовано сочинение Кесслера о комнатных отопительных печах различной формы с колосниками. До конца XVIII века для отопления использовались печи и камины.

В 50-х годах XX века в Англии для борьбы с загрязнением воздуха законодательно было приостановлено строительство и использование каминов. В то же время кардинально повысилась эффективность промышленных печей: температура дыма, выходящего из печи, не превышает 140°С, практически отсутствуют вредные примеси за счет применения разнообразных фильтров – вплоть до электромагнитных и электростатических.

Огневоздушное отопление применялось в Китае, на Ближнем Востоке, в Риме. Водяное отопление появилось впервые в Риме от естественных термальных источников. Гипокауст использовался во многих городах Римской империи. Плиточный пол укладывался поверх коротких кирпичных столбиков. В подпольное помещение поступал горячий дым и воздух из медленно горящих топок. Газы вытягивались наружу. Много таких устройств обнаружено археологами в Англии.

Примерно таким же образом отапливался зал заседаний старой ратуши в городе Люнебурге в XIII веке. Под полом были установлены три печи, по каналам с задвижкой нагретый и увлажненный воздух поднимался вверх.

Единичные установки водяного отопления появлялись с 1675 года (английский инженер Эвелин). В 1716 году швед Мартин Тривальд устроил отопление своей оранжереи и теплицы с помощью циркулирующей по трубам теплой воды. В 1777 году на заседании Французской Академии наук Беннеман демонстрировал простейшую модель водяной системы отопления. Применялась она первоначально для обогрева инкубаторов. В 1817 году француз де Шабан осуществил отопление горячей водой консерватории в Париже, в 1819 году – двух жилых домов в Лондоне. С 1820 года система водяного отопления котел-трубы-радиатор-котел стала обычной для жилых домов в Англии. Там же Перкинс в 1831 году применил высокое давление (5 атмосфер) с температурой до 150°С. Первое практическое руководство по водяному отоплению вышло в свет в Лондоне в 1837 году (автор – Чарльз Худ). В печи используется 30-40% энергии топлива, при водяном отоплении – 60% и более.

В 1745 году английский полковник Вильгельм Кук представил Королевскому Лондонскому обществу трактат о паровом отоплении. Уатт и Болтон не смогли его осуществить. В теплицах паровое отопление было применено в 1788 году англичанином Ваксфильдом. С 1792 году таким образом отапливался зимний сад лорда Дерби, а в 1799 году англичанин Ли использовал пар для отопления текстильной фабрики. В России первая установка парового отопления была установлена в теплицах графа Д.А. Зубова в 1816 году.

10.1.8. Вентиляция и кондиционирование

В 1734 году здание английского парламента было оборудовано вентилятором, изобретенным доктором Дезагулиерсом. В 1824 году во Франции применялась вытяжная вентиляция в виде каналов с тепловым побуждением движения воздуха за счет естественной конвекции. Затем были созданы центробежные и осевые вентиляторы.

В 1906 году в одном из городов штата Северная Королина Стюард Крамер пользовался специальными насадками для разбрызгивания холодной воды с целью очистки и охлаждения воздуха и для контроля влажности. Он назвал свой метод "кондиционирование воздуха". В 1906 году Уиллис Карриер изобрел усовершенствованный метод контроля влажности.

Первое здание с системой кондиционирования было построено в 1922 году в Лос-Анжелесе. Это был театр, оборудованный установкой Карриера: воздух охлаждался холодильным агрегатом до температуры, при которой конденсация соответствует заданной степени влажности. Затем он нагревался до нужной температуры. Воздух подавался через диффузоры в потолке, а удалялся через решетки под сидениями. В 1928 году ле Карбюзье построил административное здание с системой кондиционирования. Фреоны производятся с 1930 года, а используются для охлаждения с 1934 года. С 1945 года кондиционеры стали широко применяться в служебных зданиях. В 1948 году был создан бытовой кондиционер.

10.1.9. Свет

Искусственный свет, появившийся с огнем, вместе с теплом способствовал великому переселению гоминидов в зону умеренного климата. Свет от костра нарушал строгий ритм с двенадцатичасовым периодом сна, соответствующим продолжительности тропической ночи.

Первый светильник – прообраз масляной лампы – изобрел доисторический человек, когда в круглую каменную чашу с медвежьим жиром поместил мох и поднес к нему огонь. Тогда же, очевидно, появились и лучины. Факел, пропитанный дегтем, маслом или жиром был первым уличным фонарем. У древних римлян применялся глиняный горшок с маслом и волокнистым фитилем. Художники украшали светильники. В 1480 году Леонардо да Винчи предложил установить над фитилем жестяную трубу. Появилась тяга, повысилась яркость. В 1550 году Кардано поместил резервуар с маслом выше пламени, так что масло стало подходить к горелкам под давлением. В 1756 году парижский аптекарь Квинке заменил жестяную трубу стеклянной. В 1789 году швейцарец Арганд закрыл все пламя ламповым стеклом с отверстием посередине. Он же свернул плоскую ленту, предложенную ранее французом Лежером в цилиндр. В 1836 году Франшо приспособил для подачи масла по тонкой трубке к фитилю поршень с пружиной.

Первые свечи были сделаны из растопленного жира животных, залитого в пустой бамбук. В качестве фитиля в центре продергивалось растительное волокно. Сальные свечи изготавливались в большом количестве цехами свечников. Восковые печи использовали только в церквях и дворцах. В1818 году Сименен и Маншо в Париже изобрели стеарин, из которого стали изготавливать твердые свечи. С 1830 года стали применяться разноцветные парафиновые свечи.

Масляные лампы и свечи были основным источниками света вплоть до середины XIX-го века. К этому времени из нефти научились получать керосин, который заменил масло в лампах. Первым применил керосин для освещения в 1847 году химик Бинни из Манчестера (Англия). В 1855 году наступила новая эра в освещении: американский химик Силлиман сконструировал первую керосиновую лампу, дававшую белый яркий свет. В 1891 году Ауэр создал керосиновые калильные лампы, в которых происходило накаливание смеси окиси церия и тория. Несколько позже стал применяться осмий.

Крупным достижением считается изобретение Дэви безопасной лампы с густой проволочной сеткой в ее верхней части. Следует отметить, что независимо от Дэви безопасную шахтерскую лампу создал Джордж Стефенсон, изобретатель паровоза.

Крестьянские избы на Руси в XVII-XIX веках с весны до осени вообще не освещались. Считалось, что с Пасхи до Покрова вставать и ложиться надо с зарей. Для домашних дел хватало света от трех окон на главном фасаде дома. И лишь зимой хозяева зажигали лучины да фитили, а в праздники – свечи.

До XIV века стекол в европейских домах не было. Затем они появились только в богатых домах. В России оконное стекло появилось с XVII века. До этого использовалась слюда, бычий пузырь, ветошь.

В эпоху классицизма в Западной Европе, чтобы сэкономить на источниках света, стали делать стены залов и опочивален зеркальными. Это увеличивало свет от одной свечи в четыре раза.

Светильный газ применялся сначала только для освещения улиц, затем наступила очередь домашних помещений. Впервые возможность получения горючих газов при помощи коксования открыл в 1682 году Иоганн Бехер. В 1739 году англичанин Джон Клейтон пытался получить газ из каменного угля заводским путем. Есть сведения о применении газа, полученного при коксовании каменного угля, в Северной Англии в 1765 году. Удачный технологический процесс был создан учеником Уатта Мердоком. В 1792 году в Англии появился первый завод для получения светильного газа. В 1802 году Винцлер получил от короля Георга III патент на освещение городов газом. В честь заключения Амьенского мира был освещен завод Болтона в лондонском районе Сахо. Незадолго до этого француз Лебон получил светильный газ из древесных опилок.

Получение огня когда-то было очень трудным делом. Затем стальное колесико, кремень и трут сделали розжиг топлива и воспламенение пороха достаточно простым. В 1832 году появились фосфорные спички, в 1848 – более совершенные шведские. После 1910 года начался триумф бензиновых зажигалок, которые в пять раз экономичнее спичек.

Недолгая жизнь газовых фонарей объясняется тем, что очень скоро на смену им пришло электрическое освещение. Последнее достижение технического прогресса – компьютерная система освещения дома, управляемая радиопультом. Считается, что человек потребляет обычно света в 100 раз больше, чем ему необходимо.

10.2. Водоснабжение и канализация

10.2.1. От древности до наших дней

Первые поселения возникали чаще всего у источников чистой воды родников и ключей. Потом появились колодцы. Колодцы в Египте достигали глубины 90 метров. Скифский колодец глубиной 11 метров имел форму усеченного конуса с диаметром 7 метров на поверхности земли и 3,6 метров на дне. Хетты строили для водоснабжения тайники.

В IV, III тысячелетии до н.э. в долинах Нила, Тигра, Ефрата, на реках Индии и Китая строились каналы, плотины, водохранилища для задержки воды в паводковый период. Расходовалась вода по мере надобности в сухое время года. Использовались каменные, керамические и металлические (медные и свинцовые, реже бронзовые) трубы.

В Греции и Древнем Риме основными источниками водоснабжения были подземные ключи, которые благоустраивались. Около источника часто строился храм, посвященный покровителю родника. Для сбора дождевой воды устраивались цистерны (Афины, Константинополь). Для этого в каменистом грунте вырывался котлован, применялась известковая штукатурка. Подземная цистерна в Стамбуле (сохранившаяся с времен Византийской империи) превращена в музей, который посещают тысячи туристов. Водоводы к городам были, как правило, закрытыми. В античных Афинах с 200-тысячным населением действовало 18 независимых водопроводов. Запорная арматура была деревянной или металлической (Кран современного типа с кожаной прокладкой был запатентован только в середине XIX века знаменитым лордом Кельвиным). В Афинах имелась и канализационная система с главным коллектором, резервуаром для осветления и распределения по полям орошения.

В IV веке до н.э. в Пергаме (Малая Азия), построенном на высоком холме, был сооружен водопровод. Вода подавалась с Мадарских гор с высоты примерно 200 метров. Там были расположены сборные башни и отстойники. Трубопровод проходил по склонам двух вершин через перевал. Расстояние от источников воды до города было свыше 3 километров. Использовались бронзовые трубы.

Древний Рим использовал все знания, полученные от этрусков и греков. Система водоснабжения до сих пор поражает своим размахом: питьевая вода, бассейны, термы (горячие ванны), фонтаны, поливка растений. Подача воды обеспечивалась 14 водопроводами общей длиной 436450 метров, в том числе 63774 метров акведуков и 2405 метров тоннелей. Использовались гравитационные водопроводы из тесового камня, бута, кирпича, бетона. Первый римский акведук, почти полностью подземный, сооружен в 312 году до н.э. Последний – в 226 году н.э. Всего было 11 акведуков.

Готы разрушили во время осады Рима многие акведуки. В 594 году н.э. последнее водопроводное сооружение прекращает свою работу. В XI веке началось восстановление системы водоснабжения, в XVI веке она была восстановлена. По ней и сейчас вода поступает в Рим.

Древнейшее водоотводное устройство в Риме – клоака Максима - уцелело со времени царствования Тарквиния Приска (616-578 гг. до н.э.). Первоначально клоака служила для осушения низменной болотистой части Рима. В начальной части она представляла собой открытый канал, затем подземный канал, ведущий к Тибру. При Тарквинии Гордом (534-509 гг. до н.э.) к клоаке пристроили боковые каналы и кроме грунтовых вод она стала отводить и нечистоты. Работала до XIX века. Ширина меняется от 3,15 до 4.5 метров, высота – от 4,1 до 4,2 метров. Боковые каналы имеют меньшие размеры. Выполнена клоака из тесаных камней размерами 2,5 на 0,8 метров, уложенных насухо. Затем уложен бутовый камень с облицовкой из кирпича. Имеются вертикальные колодцы для приема нечистот и вентиляции.

Развитая система водоснабжения и водоотведения, включая общественные туалеты, имелась не только в столице, но и во многих других городах Римской империи.

Водоснабжение и канализация в средние века пришли в упадок, застой длился до XVI века. Городское население в Европе уменьшилось. В Германии не было городов с населением более 10 тысяч человек. В Риме в VII веке н.э. было только 35 000 тысяч жителей. В Москве в 1571 году было 41500 домов, жителей - больше чем в Лондоне.

Отбросы и нечистоты выбрасывались из домов на не мощеные улицы. В Германии и Швейцарии переулки, служившие границами владений, предназначались для стока с крыш дождевой воды и приема отбросов и нечистот. Зловоние распространялось до второго этажа. Загрязнение и заражение грунтовых вод грунтовых вод вызывало эпидемии. В Париже в конце XVII века было всего три километра водостоков. Тамошний мэр горько жаловался на несознательность обывателей, выливающие свои полновесные горшки на головы прохожим. То же самое происходило по свидетельству Хоггарта и Дикенса в Англии.

В XII веке во Франции (графство Артуа) были впервые пробурены глубокие колодцы, получившие название артезианских. К 1500 году во всех крупных городах Германии действовали водонасосные станции. Например, к 1550 году относится письменное упоминание о водопроводе в Аугсбурге. Использовались водяные колеса, архимедовы винты, водонапорная башня и система трубопроводов.

Знаменитый астроном Коперник построил в городе Фромберг, где он жил долгие годы и где находится один из посвященных великому ученому музеев, городскую напорную водопроводную станцию. Она включала в себя плотину, дамбу, водохранилище с отводным четырехкилометровым каналом, водонапорную башню. Воду в башню подавали с помощью двух архимедовых винтов, установленных последовательно.

В Великом Новгороде действовал самотечный трубопровод, подававший воду от родника до княжеского дворца на Ярославовом дворище. Использовались деревянные трубы, сделанные из двух половин. Внутренний диаметр – 140 миллиметров, наружный – 300.

Заметный прогресс начался с XVIII века. В 1732 году де Мур предложил центробежный насос для подачи воды, в 1761 году для подъема воды из Темзы стала применяться паровая машина, в 1797 году Мангольфьер применил для этой цели гидравлический таран, в 1781 году паровая машина для подъема воды стала применяться в Париже. С XVIII века в Англии стали широко использоваться чугунные трубы.

Тем не менее, холера в Лондоне в 1832-33 годах унесла в могилу 6000 человек, в 1849 году – 14600 человек, в 1854 – 10700 человек.

В 1842 году адвокат Эдвин Чэдвик и лорд Эшли представили в парламент отчет о санитарных условиях жизни трудящегося населения. Оно оказалось хуже, чем в древнем Риме или Вероне. В 1847 году Джон Филипс обследовал санитарное состояние Лондона. Выгреба были переполнены, стоки отсутствовали. Нечистоты заполняли погреба, загрязняя грунтовые воды. Это и было причиной эпидемий. От загрязненных грунтовых вод страдали и обеспеченные слои населения. В разветвленную сеть каналов производился отвод сточных вод промышленных предприятий.

1848 году парламент принял решение об улучшении качества водоснабжения и водоотведения. Были созданы местные санитарные управления. Постепенно ватерклозеты в Англии стали обычным домовым устройством, а Лондоне – обязательным. Уже в 1829 году Джемс Симпсон поставил первый медленный песчаный фильтр в Лондоне. В 30-е годы песчаные фильтры стали применяться достаточно часто. В 1852 году английский парламент принял решение об обязательном фильтровании всей воды Лондонского водопровода. В 1884 году Хайет получил патент на очистку воды скоростными фильтрами с предварительной коагуляцией сернистым глиноземом. В 1885 году была осуществлена установка первого скоростного фильтра в США. Для обеззараживания воды стали применяться гипохлорат натрия и хлорная известь. Озонирование воды в Англии стали проводить с 1898 года, хотя патент озонатора Вильгельма Сименса относится к 1857 году.

Самая длинная магистральная водопроводная линия длиною 563 километра протянулась на Западе Австралии. Самая глубокая водяная скважина имеет длину 2231 метр. Самая высокая водонапорная башня на гиперболическом основании системы В.Г. Шухова достигает 72 метров.

Очистка сточных вод на полях орошения впервые появилась в Англии после доклада Чэдвика, в Париже – в 1867 году, в Берлине - в 1870, в Одессе – в 1887, в Киеве – в 1884, в Москве (Люблинские поля орошения) – в 1897 году. В 1913 году стали функционировать Люберецкие поля фильтрации.

В конце XIX века появились биологические фильтры. В 1887 году английский химик Дибдин предложил идею очистки сточных вод в аэротенках, которую практически осуществил инженер Фоулер в Манчестере лишь в 1912 году. Добавляемый к сточной воде ил, населенный аэробными бактериям, и, позже, - активный ил были разработаны в США.

В 1890 году в Лондоне было 5,7 миллионов жителей, 184 насосные станции и водопроводные пути общей длиной 7 700 километров. Города Англии стали самыми здоровыми в мире. Смертность в Петербурге была на 15% выше, чем в самом неблагоприятном районе Лондона. Смертность в Нью-Йорке была выше, чем в Манчестере, в Париже и Берлине - выше, чем в Ливерпуле.

Доклад Чэдвика (Edvin Chadwick) стал поворотным пунктом в истории санитарии.

10.2.2. Московская вода

Первый водопровод появился в Москве в XIV веке, в годы правления Ивана Калиты. На территории Кремля выстроили потайной колодец, воду в который подавали самотеком по деревянной трубе из Москвы-реки. К 1389 году относится упоминание о гидросиловой установке в Москве: Дмитрий Донской завещал своей жене село с мельницей на реке Яуза.

Второй кремлевский водопровод появляется на рубеже XVI века, во времена ИванаIII. Когда строили каменные стены Кремля, под Собакиной башней обнаружили ключ с чистой питьевой водой и провели самотечную галерею к Троицкой и Никольской башням и в центр Кремля.

Спустя полтора века пришла пора и третьего кремлевского водопровода. Тогда Кремль был настоящим городом в городе. Здесь насчитывалось до двадцати улиц, находились два монастыря, храмы, дворцы и все необходимое для жизни - конюшни, поварни, бани. Многочисленные сады на территории Кремля требовали значительного объема воды.

Горожане, жившие вне стен Кремля, черпали воду из водоемов, которые год от года становились все грязнее. Дело в том, что нечистоты тогда выбрасывали и на лед рек, весной эта грязь попадала в воду, что приводило к страшным эпидемиям, выкашивавшим целые районы. Кто был побогаче, рыли колодцы.

Во время царствования Екатерины II москвичи не раз обращались к императрице с просьбами провести в город чистую питьевую воду. В 1779 году императрица издает указ, которым повелевает наладить водоснабжение столицы. Работы поручаются инженеру Бауэру, генерал-поручику. На эти цели выделяется очень большая по тем временам сумма - миллион сто тысяч рублей. Императрица повелела также выделить 400 солдат для строительства водопровода.

Бауэр начал с поисков крупных источников воды. Естественные ключи были вблизи подмосковного села Большие Мытищи, на Пресне, в селе Преображенском, за Рогожской и Трехгорной заставами и в других местах. Наиболее сильными оказались мытищинские (Святой и Громовй ключи). От них-то и началось строительство московского водопровода с самотечным потоком воды.

От села Большие Мытищи воду подают по кирпичной подземной галерее. Она проходила примерно по трассе нынешней Ярославской железной дороги. В районе нынешней улицы Докукина через речку Яузу проложили акведук - сохранившийся до наших дней арочный мост, названный в народе "миллионным". Строительство водопровода продолжалось четверть века, ему помешали две русско-турецкие войны. Пришла мытищинская вода в столицу 28 октября 1804 года. Эта дата считается днем рождения московского водопровода.

По расчетам Бауэра, из Мытищ можно было выбирать по 330 тысяч ведер в сутки. Но за долгие годы строительства галерея просела, не очень прочной оказалась кирпичная кладка и часть воды терялась. Поэтому, несмотря на несколько крупных доделок-переделок водопровода, проблема обеспечения города водой сохранялась долгие годы. Москва по-прежнему задыхалась от ее недостатка.

После завершения строительства и начала эксплуатации к 1826 году в водопроводной сети был замечен ряд дефектов и просачивание в нее грунтовых, недостаточно чистых, вод. В этом же году - уже император Николай I - приказывает привести в порядок систему водоснабжения. Половину издержек по исправлению водопровода возложили на государственное казначейство, а другую часть, по постановлению Комитета министров, решено было взять из "экономических сумм московской столицы". Работы были проведены к 1835 году.

Шли годы, и водопровод стал снова давать трещины и "недодавать" то, для чего он был построен. Объем доходящей до водоразборных сооружений воды уменьшился вдвое, а население города в это время значительно увеличилось.

Решено было устроить при Бабьегородской плотине на Москве-реке водоподъемное здание. От него после 1852 года вода по чугунным трубам пошла к Арбатской и Тверской площадям. Но в этих районах уже не устраивались фонтаны. Вода лилась из публичных колодцев с бассейнами. Излишки воды из этих колодцев запасались в подземных резервуарах.

В 1853-58 годы на должности начальника московского водопровода - инженер Дельвиг (двоюродный брат поэта Дельвига).За пять лет он полностью перестраивает Мытищинский водопровод. Это была революция - из самотечного водопровода делают водопровод напорный, все утечки сразу прекращаются. С 1 ноября 1858 года в Москву поступает 500 тысяч ведер воды в сутки.

В Мытищах Дельвиг устанавливает два резервуара - один надземный, а другой под землей. В верхний резервуар подают воду под давлением - с помощью водоподъемной машины Вместо кирпичной галереи до села Алексеевское прокладывают чугунную проводку, поблизости сооружают подстанцию с водоподъемными машинами.Появляются первые элементы настоящего водопровода - 45 километров чугунных труб. Заслуга Дельвига и в том, что в Москве строят первые 15 пожарных колодцев. До этого пожары в Москве тушились в основном с помощью топора - им рубили стоящие рядом с загоревшимся домом строения.

Мытищинкий водопровод, давая 500 тысяч ведер в сутки, снабжал водою левую сторону Москвы-реки. В дополнение к существующим водопроводам были построены еще Ходынский, Преображенский, Андреевский и Артезианский. В 1862 году на одного москвича приходилось в сутки 1,5 ведра.

Москва росла, и через 10-15 лет ей не стало хватать и 500 тысяч ведер в сутки. В 1890-93 годах Мытищинский водопровод реконструируют вновь. Там ставят современные (по меркам конца 19-го века) насосы, заменяют на больший диаметр водовод до села Алексеевское, перестраивают тамошнюю водоподъемную станцию и прокладывают в две нитки водовод до Сухаревой башни. Вода поступала во вновь устроенные у Крестовской заставы водонапорные башни. Оттуда она поступала в обширную городскую сеть. На устройство нового Мытищинского водопровода было затрачено 5,5 миллионов дореволюционных рублей. Основная масса этих средств поступила от облигационного займа.

Сначала вода для горожан была бесплатной, но с 1894 года начали взимать с водовозов и хозяйственных лиц, берущих воду не в ручную посуду, плату по 5 копеек за 40 ведер. С домохозяев также бралась оплата по водомерам (12 копеек за 100 ведер). Но москвичи, приходившие с ведрами к водоразборам, по-прежнему наливали воду бесплатно. Так же отпускалась вода и на тушение пожаров, поливку огородов и улиц.

В 1903 г. в 50 км выше города по течению реки Москвыу деревни Рублево была построена первая водопроводная очистная станция (она существует и по сей день). Taм установили фильтры - механические решетки, песколовки, отстойники. Создали и так называемые английские медленные фильтры, практически нигде в мире сегодня не используемые. Выглядят они так: представьте помещение, сравнимое по размерам с подземными павильонами станции метро. Туда, на высоту около 2 метров, насыпается мелкий песок. Через него вода и фильтруется - медленно, но зато качество очистки высокое. Вскоре эти фильтры были заменены на работающие в более быстром темпе американские конструкции. Идея создать водохранилища на реках, впадающих в Москву-реку (из-за ее маловодности в старой литературе реку называли "тощей"), высказывалась давно. Но реализовывать ее стали тольков 1935 году, когда было построено Истринское водохранилище. Окончательно же задача была решена лишь в 1937 году с сооружением канала им. Москвы протяженностью в 128 километров. На его пути создано несколько водохранилищ, в которых мутная (верховья реки проходят по торфяникам) волжская вода хорошо отстаивается.