Научная статья на тему 'Лучистое отопление в истории развития отопительно-вентиляционной техники'

Лучистое отопление в истории развития отопительно-вентиляционной техники Текст научной статьи по специальности «История и археология»

CC BY
117
22
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Лучистое отопление в истории развития отопительно-вентиляционной техники»

Выводы

1. Отбор проб воздуха для бактериологического анализа в одной точке, особенно методом «открытых чашек», может дать неправильное представление о степени его загрязнения.

2. При установлении точек отбора проб воздуха и при оценке его необходимо принимать во внимание рабочий режим помещения. Максимальное бактериальное обсеменение воздуха на среднем уровне наблюдается в момент поступления пыли и при оживленном движении в помещении. В дальнейшеу происходит уменьшение числа бактерий на среднем уровне, увеличение на верхнем « нижнем уровне, вследствие расслоения аэропланктона на мелкую и крупную фазу. По мере оседания количество бактерий уменьшается и на высоте 1,5 м от пола.

3. По величине обсеменения воздуха на разных уровнях можно судить о давности загрязнения воздуха пылью и о наличии движения воздуха в помещении.

4. В обычных условиях общебактериальное обсеменение воздуха обусловливается наличием пыли. Патогенными же бактериями воздух обогащается в присутствии лиц,, выделяющих в большом количестве возбудителей капельных инфекционных заболеваний.

* Ъ

К. В. Тихомиров

Лучистое отопление в истории развития отопительно-вентиляционной техники

Из кафедры коммунальной гигиены Казанского медицинского института

Этапом в развитии „отопительно-вентиляционной техники следует считать централизованный способ отопления здания, при котором несколько помещений или все здание отапливается из одного центра. Изобретение такого отопления зданий принадлежит римлянам, которые 2 ООО—2 200 лет назад применили огневую систему, названную по-гречески «хюпокаустум», что в переводе означает «снизу согретый».

Система отопления «хюпокаустум» была развита в подпольно-ка-нальное отопление, которое стало применяться в ряде стран. Такие системы отопления обнаружены на территории СССР, Маньчжурии, Китая, Кореи, Германии, Франции и Швейцарии. Они свидетельствуют об использовании строительных конструкций зданий для нагревательных поверхностей и представляют собой начальную стадию лучистого отопления — важной проблемы техники отопления.

Зарождение центральной системы водяного отопления относится к началу нашей эры. Археологические раскопки свидетельствуют о том, что еще 1 500 лет назад римляне использовали для отопления горячие источники минеральных вод. Сохранилось также описание Сенеки «способа нагревания римских терм течением воды, проходящей через огонь по свертку медных труб». Это техническое сооружение римлян на протяжении многих .последующих веков не использовалось, и лишь в начале прошлого века система центрального отопления стала применяться вновь.

Пар, впервые примененный в 1745 г. для отопления оранжерей, получил широкое распространение лишь в XIX веке.

До второй половины XIX века влияние отопления на здоровье человека не изучалось. Лишь с зарождением и развитием гигиены как

2 Гигиена и санитария, № 5 у

экспериментальной науки начали проводиться экспериментальные исследования по гигиенической оценке различных систем отопления и вентиляции.

Талантливые русские ученые XIX века — Ф. Ф. Эрисман, А. П. До-брославин, И. Д. Флавицкий и др., используя замечательное наследство М. В. Ломоносова, Д. И. Менделеева, Г. В. Рихмана, Э. X. Ленца, поставили вопросы гигиены отопления и вентиляции на должную высоту, и гигиена как общественная наука стала оказывать все большее влияние на развитие отопительно-вентиляционной техники.

В 1884 г. вышла из печати работа инженера И. Д. Флавицкого-В этом труде впервые совершенно отчетливо высказывается мысль о том, что самочувствие человека зависит не только от температуры окружающего воздуха, а от совокупного действия на человеческий организм температуры, влажности, скорости движения воздуха и барометрического давления.

В 1885 г. издается труд И. Д. Флавицкого, посвященный исключительно вопросам гигиены отопления и вентиляции. В результате большой творческой работы ему удалось установить оптимальную температуру и влажность воздуха, отметить вредность перегревания помещений и недостаточную точность петтенкоферовского критерия для суждения о доброкачественности воздуха помещений.

И. Д. Флавицкий разрабатывал наиболее актуальные научно-практические вопросы отопительно-вентиляционной техники, сочетая их с требованиями гигиены. Он критиковал специалистов-техников, не желающих при разработке технических вопросов системы отопления и вентиляции учитывать санитарно-гигиенические моменты, и особенно подчеркивал необходимость совместной деятельности специалистов по различным смежным областям естествознания. Научные исследования И. Д. Флавицкого значительно обогатили отопительно-вентиляционную технику.

Только в 1922 г., через 37 лет после опубликования работ И. Д. Флавицкого, Американское общество инженеров по отоплению и вентиляции разработало учение об эффективных температурах, которое учитывало физиологическое действие основных метеорологических факторов: температуры, влажности и движения воздуха.

Чрезвычайно много сделал для развития техники отопления основоположник общественной гигиены Ф. Ф. Эрисман. Он первый определил условия комфортного теплоощущения человеческого организма. В его труде, написанном в 1887 г., мы читаем следующие его выводы по отоплению помещений: «Впрочем, я должен указать здесь же на то обстоятельство, что и при существовании одной и той же температуры воздуха отопление может иметь с санитарной точки зрения совершенно различные достоинства, смотря по тому, нагревается ли воздух преимущественно путем проведения тепла, т. е. через соприкосновение с нагревательной поверхностью, или же достигается желаемая температура его главным образом посредством излучения тепла со стороны нагревательного прибора» Далее, продолжая развивать свои мысли о гигиенической и физиологической ценности лучистого отопления, Ф. Ф. Эрисман отмечал: «...желая удержать потерю тепла организмом в известных пределах помощью отопления жилищ, мы должны стараться уменьшить отдачу теплоты обоими названными путями, т. е. посредством проведения и теплоизлучения, а это достигается лишь в таком случае, если, кроме воздуха, в надлежащей степени нагревается находящаяся в, комнате мебель и в. особенности стены».

1 Курс гигиены, т. II, 1887.

Большое внимание уделял Ф. Ф. Эрисман исследованию действующих систем отопления и вентиляции. Под непосредственным его наблюдением и руководством была выполнена значительная работа С. Ф. Бубновым «К вопросу о рациональном устройстве отопления и вентиляции».

Во всех вновь строившихся зданиях Московского университета Ф. Ф. Эрисман, имея полномочия правления университета, лично осуществлял предупредительный надзор за отопительно-вентиляционными системами.

Не менее велика роль в развитии техники отопления и вентиляции другого талантливого русского гигиениста А. П. Доброславина.

А. П. Доброславин в своем труде «Гигиена. Курс общественного здравоохранения» отмечал все настойчивее высказывавшееся гигиенистами мнение о необходимости дальнейшего улучшения способов отопления, защищая предложение получать тепло излучением от нагретых поверхностей и нагревать те места помещения, которые больше всего охлаждаются. Он считал, что русские специалисты обладают огромными творческими возможностями и что они могут решить все вопросы техники отопления и вентиляции без помощи Западной Европы. «Нашими лучшими специалистами по отоплению и вентиляции — Соболыцико-вым, Свиязевым, Дершау, Войницким, Крель, Флавицким, — писал

A. П. Доброславин, — сделано очень многое, и в настоящее время можно с уверенностью сказать, что по технике отопления и вентиляции не России следует заимствовать образцы у Западной Европы, но обратно».

Приведенные примеры деятельности русских ученых во второй половине XIX века доказывают значение гигиены как экспериментальной и общественной науки в развитии отопительно-вентиляционной техники.

Блестящее начало использованию излучения нагретых поверхностей было положено военным инженером М. Фроловым. Он еще в 1874 г. изобрел средство борьбы с отсыреванием летом пороховых погребов, которое не отличается по принципу от современного воздушного лучистого отопления. Устройства, осуществленные в пороховых погребах по предложению М. Фролова, дали значительный эффект, и его изобретение было использовано для отопления жилых казематов крепостных сооружений.

В конце XIX века в России многие специалисты, работавшие в области отопления, стали считать основной своей задачей не только изыскание способов автоматического регулирования температуры, как полагал проф. Ритшель (Р1е1зсЬе1), но и изготовление таких нагревательных приборов, которые удовлетворяли бы санитарно-гигиеническим требованиям, предъявляемым к отоплению помещений.

В 90-х годах в России было предложено и конструктивно разработано центральное паро-песочное панельное отопление. Эта система отопления была впервые применена в Кронштадтском морском госпитале, а несколько позднее в морской казарме на Охте и в Крюковской казарме. Тогдэ же проводились опыты с другими заполнителями и изготовлялись съемные блочные панели с воздушными прослойками между наружной стеной и панелью. Поверхностная температура панели в отопительных системах не превышала 60°. На рис. 1 показана панель системы отопления Крюковской казармы.

В 1900—1902 гг. нагревательные приборы подобного типа, отражающие тенденцию русских инженеров повысить санитарно-гигиеническое качество системы отопления, были изобретены В. М. Чаплиным и

B. Г. Залесским, С. Л. Тимоховичем, Б. К. Правдзиком, Е. А. Шиллером и др. В 1903 г. был опубликован оригинальный проект воздушного полового отопления, разработанный В. Л. Максимовым.

2*

11

Значительным вкладом в технику отопления явилось изобретение преподавателя Саратовского технического училища инженера-технолога В. А. Яхимовича. В 1905 г. он предложил нагревательные приборы с рубашкой из бетона и новую систему центрального отопления, особенностью которой являются отдельные решетчатые и непрерывные змееви-

Рис.' 1

Рис. 2

Рис. 3

ки из труб '/г и 3/4 дюйма, заделываемые в бетон (рис. 2, 3). Его система отопления, названная им «паро-бетонной» и «водо-бетонной», была впервые применена в 1905 г. в Баландинской земской больнице Саратовской губернии, Саратовской женской гимназии и городском родильном доме.

За короткий период (с 1905 по 1914 г.) было смонтировано 70 паро-бетонных и водо-бетонных систем отопления. Они были применены в Саратове, Казани, Самаре, Нижнем-Новгороде, Петрограда, Москве, Киеве, Ростове, Вильне и других городах.

В феврале 1906 г. на заседании Саратовского отделения Русского технического общества В. А. Яхимович сделал подробное сообщение о паро-бетонном и водо-бетонном отоплении, проверенном на практике.. Он указал, что при таком способе отопления зданий «тепло доставляется в места непосредственного охлаждения», что при этом «нет ни холодных стен, ни холодных окон, ни холодных полов» и что по принципу устройства «он похож на способ согревания человеческого организма».

При решении вопросов отопления и вентиляции В. А. Яхимович всегда указывал, что на 'каждую систему отопления необходимо прежде всего смотреть с гигиенической точки зрения и руководствоваться теми требованиями, которые выдвигают гигиенисты.

Считая одним из основных недостатков системы водяного отопления сосредоточение в небольших компактных конструкциях больших нагревательных поверхностей, В. А. Яхимович доказывал, что при па-ро-бетонном и водо-бетонном отоплении «можно увеличить греющую поверхность и температуру ее держать не выше температуры человеческого тела, не занимая для этих целей места».

В 1907 г. на художественной выставке в Петербурге В. А. Яхимович демонстрировал паро-бетонные панели с кирпичной облицовкой.

В 1908 г. на Международной строительно-художественной выставке, организованной Обществом гражданских инженеров в Петербурге, В. А. Яхимовичу был отведен павильон, в котором демонстрировались системы отопления и нагревательные приборы его конструкции. Главным экспертным советом выставки В. А. Яхимовичу была присуждена премия, и от имени общества «Охранения народного здравия» он был награжден медалью.

Действующие системы отопления В. А. Яхимовича неоднократно подвергались техническому и санитарно-гигиеническому обследованию. В 1937 г. испытание было проведено кафедрой гигиены труда Саратовского медицинского института. На основании полученных данных был сделан вывод, что отопление посредством лучистой (теплоты имеет ряд преимуществ с гигиенической точки зрения перед другими ^системами, основанными на конвекционном принципе.

За границей система лучистого отопления начала применяться впервые в Англии перед первой мировой войной (между 1910 и 1914 г.). В первой смонтированной в Англии системе нагревательные панели были расположены в стенах помещения и частично в полу, аналогично системе отопления В. А. Яхимовича (рис. 2), осуществленной им в 1905 г. в Саратове. Однако в английской, американской и немецкой литературе это открытие в технике отопления приписывают английскому инженеру Артуру Баркеру (Arthur Baiker), умалчивая о русских изобретениях.

Следует учесть, что система центрального отопления была разработана В. А. Яхимовичем в условиях самодержавного гнета царской России, когда многие открытия и изобретения оставались нереализованными. Действовавшие в течение нескольких лет системы доказали на практике свое преимущество перед другими (паровыми и водяными) системами отопления, но господствовавшие в то время немецкие фирмы постоянно создавали условия, препятствовавшие распространению этого нового вида отопления.

После победы Великой Октябрьской социалистической революции открылась подлинно новая эра научного и технического творчества. Советская власть уничтожила все препятствия, задерживавшие развитие самобытной русской техники. На страницах книг и журналов появились имена забытых отечественных новаторов, изобретения которых получили теперь всеобщее признание.

Среди гигиенистов и специалистов по отопительно-вентиляционной технике все больше проявляется стремление к дальнейшему всестороннему изучению способа отопления помещений лучистым теплом и расширению сферы его применения.

В 1933 г. проф. В. А. Левицкий (1867—1936), изучая роль лучистой энергии в физиологии, гигиене и патологии, призывал отказаться от конвекционного принципа отопления помещений, особенно воздушной системы, и убедительно рекомендовал широкое применение лучистого отопления.

Большое значение лучистому отоплению придавал проф. А. В. Моль-ков (1870—1947). В учебнике школьной гигиены, изданном в 1940 г., он писал: «Столь большое физиологическое действие радиации вполне оправдывает энергичное выдвижение за последнее время проблемы лучистого (панельного, полового, потолочного) отопления детских комнат (классов, спален и др.)».

В 1939 г. было проведено исследование лучистого отопления на верандах детского костнотуберкулезного санатория. В 1940 г. кафедрой школьной гигиены I Московского ордена Ленина медицинского института изучался микроклимат класса с лучистым отоплением при длительной аэрации. В 1940—1949 гг. проводилось испытание лучистого отопления в родильном доме в Щербакове Ярославской области, в нескольких жилых домах в Болшеве Московской области и в других объектах, оборудованных системой лучистого отопления за последние годы.

В 1948 г. на совещании по деревянному заводскому домостроению в Центральном доме архитектора в Москве было доложено о применении лучистого отопления с массивными нагревательными приборами сборной конструкции в потолке дома заводского изготовления. В 1948— 1949 гг. кафедрой коммунальной гигиены Казанского медицинского института изучалась система лучистого стенового отопления В. А. Яхимо-вича, действующая в клинике института с 1912 г. В настоящее время заканчивается испытание лучистого полового отопления, разработанного автором настоящей статьи и смонтированного в жилом доме в конце 1948 г.

Опыт эксплоатации и результаты исследования системы лучистого отопления В. А. Яхимовича и других систем, разработанных советскими специалистами, подтверждают большие их технические, гигиенические и экономические преимущества по сравнению с другими системами. За границей этому способу отопления также уделяется внимание. В зарубежной литературе приводятся примеры многоэтажных зданий Англии и других стран, оборудованных лучистым отоплением.

Во Франции этот метод отопления был применен впервые в 1917 г. Примерно в это же время лучистое отопление начинает использоваться в Германии, Италии, Швейцарии, а через 2—3 года оно появляется в Норвегии, Финляндии, Швеции и Дании.

В Америке этот метод отопления был испытан впервые в 1928 г. и продолжительное время не получал распространения. До 1938 г. в США имелось всего лишь четыре установки потолочного отопления.

Во время второй мировой войны в Америке и Англии область применения лучистого отопления была расширена. Эту систему отопления начали применять в облегченном строительстве военных заводов, в стандартных каркасных зданиях и жилищном строительстве. Все же, несмотря на, казалось бы, довольно значительное распространение лучистого отопления, целесообразность его применения и ряд вопросов, относящихся к расчету, конструированию и монтажу, являются предметом дискуссии ьо многих капиталистических странах и особенно в США.

Следует кстати отметить, что опенка различных систем лучистого отопления иностранными специалистами и отдельные конструктивные решения не подкреплены экспериментальными исследованиями и теоре-

тическими рассуждениями, а являются лишь средством рекламы выпускаемой на рынок продукции. Развитие этого способа отопления в странах капитала встречает препятствия, связанные с обычной для капиталистического общества конкуренцией.

В Советском Союзе не существует преград на пути развития науки и техники. Коммунистическая партия под руководством корифеев науки В. И. Ленина и И. В. Сталина подняла науку на необычайно высокий уровень.

Инженеры отопительно-вентиляционной техники и гигиенисты Советского Союза успешно работают над дальнейшим улучшением метода использования лучистого тепла для отопления зданий. Творческая работа над этой важной проблемой проводится в ряде научно-исследовательских учреждений и на кафедрах институтов. Проектные организации проектируют лучистую систему отопления для высотных зданий Москвы.

При изучении физических свойств процессов теплообмена в системе лучистого отопления и разработке теоретических вопросов используемся •богатое наследие русских ученых А. Г. Столетова (1839—1896), С. Я.Те-решина (1863—1921), В. А. Михельсона (1860—1927), В. А. Ульянчна (1863—1931), Б. Б. Голицына (1862—1916) и В. Л. Кирпичева (1845—1913), открывавших новые пути развития учения о теплообмене.

Нет сомнения, что советские ученые и инженеры, верные историческим традициям русской науки, направляемые большевисМской партией, вдохновляемые корифеем науки великим Сталиным, создадут систему отопления зданий, отличающуюся высокой эффективностью и конструктивным совершенством, и приумножат славу советской науки и техники.

&

Э. В. Рыхтер

Аппарат эжекционного типа для отбора газовых проб в атмосферном воздухе

Из лаборатории Молотовской областной санитарно-эпидемиологической станции

Аппаратура, с помощью которой производится исследование загрязнения атмосферного воздуха газами в полевых условиях, ограничивается несколькими моделями электроаспираторов аккумуляторного типа.

Сконструированный автором аппарат работает от компрессора любой грузовой машины, которая в то же время служит удобным средством передвижения отборщика проб воздуха. Компрессоры имеются на трехтонных машинах.

При наличии автомашины возможно сконструированным аппаратом в течение рабочего дня отобрать на различных расстояниях от источника загрязнения до 20 проб воздуха.

Аппарат состоит (рис. 1) из эжектора (/), двух скоростных поглотителей (2), заполняемых той или иной поглотительной жидкостью в зависимости от рода поглощаемого газа, содержащегося в атмосферном воздухе, двойного пневмометра (•£) для определения количества пропускаемого через поглотители воздуха. Эжектор с пневмометром и пнев-мометр с поглотителями соединяются резиновыми трубками (4). Все приборы размещены в деревянном футляре (5) с закрывающимися дверками.

Эжектор закреплен посредством обычного зажима с резиновой прокладкой на вертикальном штативе (б) и, кроме того, опирается на подставку в виде конуса (7). Для закрепления поглотителей служит деревянная подставка (5) с отверстиями, в которые и устанавливаются

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.