После снятия континентальной блокады Наполеона в Европу привозят технологию производства литой стали. К середине XIX века сталь получила широкое распространение, преимущественно из нее изготавливалось оружие. В первую очередь — пушки.
Однако уже в 1867 году садовник Жосеф Монье получает патент на технологию производства железобетона. Он искал способ повысить прочность садовых кадок, особенно — кадок для пальм, корни которых ломали любой используемый до этого материал. В итоге он пришел к решению укрепить кадку из цемента железной проволокой. Получившаяся кадка имела невероятную прочность. В 1886 году патент покупает немецкий инженер Гюстав Вайс, основавший строительную фирму «Wayss & Freytag». С этого момента в Европе железобетон начинает широко использоваться для строительства зданий.
Здания становятся прочнее, а это, в свою очередь, позволяет строить более высокие сооружения. Звучит просто, но на деле инженеры того времени столкнулись с двумя проблемами:
- Доступность. Подниматься по лестнице на 6-7 этаж было достаточно затруднительно физически. Поэтому цены на недвижимость в то время напрямую зависели от этажа. Более дорогим считалось жилье на втором и третьем этажах.
- Поддержание комфортного микроклимата. Обогреть здание в холодное время года не было трудностью. Куда сложнее было с охлаждением — летом на последних этажах было невозможно находиться даже в зданиях, построенных из кирпича. Что уж говорить о постройках из стекла и железобетона.
Решение обеих проблем в итоге было найдено. Вопрос доступности решил лифт, а вопрос охлаждения — кондиционер. И эти изобретения повлияли на очень многие стороны нашей жизни.
Лифт
Вообще лифт появился раньше, чем люди научились строить высотные здания. Простой принцип создания противовеса из веревок и камней существовал издревле, первые упоминания о такой конструкции относят к временам Архимеда. А Людовик XV именно с помощью лифта тайно посещал любовниц.
На протяжении веков технология особо не менялась, вплоть до появления паровых машин. Паровая тяга была способна перемещать больше груза, этот потенциал увидел британский промышленник Мэттью Болтон и его деловой партнер, изобретатель Джеймс Уатт.
Эти мастодонты индустриальной революции производили лифты для подъема угля из шахт. Но не смотря на то, что сами лифты работали хорошо, здраво мыслящий человек того времени никогда бы не решился подниматься на нем на сколь-угодно серьезную высоту. Причина была проста — эти лифты часто падали. Для массового распространения лифта требовалось создать гарантированно безопасный механизм.
В 1853 году на Всемирной выставке в Нью-Йорке Элиша Грейвс Отис демонстрирует свое изобретение. Он становится на открытую платформу подъемника, его помощник перерубает канат, удерживавший эту платформу и... ничего не происходит. Платформа, вопреки ожиданиям зрителей, не упала, а осталась на своем месте.
Свое изобретение, удерживающее лифт в случае обрыва троса он назвал «ловитель». В 1857 году в том же Нью-Йорке устанавливают первый пассажирский лифт с этой технологией.
Сказать, что изобретение Отиса произвело фурор — не сказать почти ничего, это устройство безопасности перевернуло все с ног на голову. В прямом смысле. Теперь последние этажи многоэтажек не считались низкосортным жильем.
Со временем конструкция лифта совершенствуется — на смену канатам придут сверхлегкие тросы, паровая тяга заменится на электрическую, добавятся дополнительные механизмы защиты, компьютерное управление, регенративные тормоза, но именно изобретение Отиса сделало возможным строительство небоскребов.
Влияние этого изобретения сложно переоценить. Строительство небоскребов позволило увеличить плотность населения, центры городов постепенно растут вверх. Общественный транспорт позволил доставлять большое число людей к месту работы, а лифт помогал быстро и без затрат физических сил подняться на нужный этаж. Кроме того, лифт экологически чист на 100%. Совместно с метрополитеном лифты образуют «зеленую городскую среду», позволяя перемещать огромное число людей по горизонтали и вертикали без вредных выбросов в атмосферу.
Кондиционер
С тех пор как человечество научилось разводить огонь, вопрос обогрева был решен. Куда сложнее обстоял вопрос охлаждения воздуха. В странах с сухим и жарким климатом, таких как Персия, тысячи лет назад использовали охлаждение воздуха с помощью воды. Как известно, вода при испарении сильно охлаждается. Это свойство и лежало в основе персидских устройств кондиционирования. Выкапывались глубокие шахты, на дне которых устанавливались сосуды с водой или протекала подземная река. Воздух увлажнялся, охлаждался, а после — подавался в помещение. К сожалению, при высокой влажности воздуха такая установка была бесполезна.
Римский император Гелиогабал отправлял рабов в горы за снегом, который сваливался в саду, чтобы ветер нес в помещения прохладу. Подобным образом, в начале XIX века один очень ушлый предприниматель по имени Фредерик Тюдор сколачивает состояние. В 1806 году он начинает заниматься тем, что выпиливает зимой лед из замерзших озер Новой Англии, а летом пакует его в опилки и отправляет в теплые страны.
Гениальный стартап, не правда ли? До конца века подобный промысел будет приносить солидный доход, а теплые регионы США попадут под зависимость от этого льда. Однако резкое изменение климата, а также загрязнение воды (и, как следствие — неприятный запах во время таяния льда) положили этому бизнесу конец, освободив нишу более продвинутому решению.
Как это не парадоксально, первый кондиционер был изобретен вовсе не для обеспечения комфорта. Рабочих одной из типографий в Нью-Йорке жутко раздражали перепады влажности. Если во время печати меняется влажность воздуха, бумага также меняет свои свойства — расширяется или сжимается. Это особенно важно при цветной печати, когда на каждый лист нужно нанести последовательно оттиски разного цвета. В результате скачков влажности цветопередача оставляла желать лучшего.
Разработкой системы контроля влажности по заказу типографии занялся Уиллис Кэрриер в 1902. Он использовал теоретические труды Майкла Фарадея, который еще в 1820 обратил внимание на то, что сжатый аммиак способен охлаждать воздух при испарении. В результате решение было найдено, в типографии был установлен «аппарат для обработки воздуха», как свое изобретение назвал сам Уиллис. Рабочие типографии были в восторге, теперь в помещении поддерживалась влажность в 55%, и качество печати возросло. К тому же теперь в помещении и работать было приятней.
В последующие годы его аппарат установят на десятках предприятий, где влажность воздуха негативно сказывалась на производственном процессе: мельницы, текстильный фабрики, типографии и так далее.
А сам Кэрриер увидел в своем изобретении куда бо́льший потенциал, поэтому в 1906 году предлагает использовать свою технологию для повышения комфорта в театрах. Летом театры обычно закрывались, никто не хотел смотреть спектакли в душном помещении. А с 1920 года кондиционеры начинают устанавливать в кинотеатрах, где в то время как раз набирали популярность фильмы со звуком. Популярность этих заведений выросла в десятки раз, ведь теперь можно было наслаждаться просмотром в прохладном помещении.
Именно поэтому долгие годы голливудские блокбастеры выходили только летом.
Технология кондиционирования произвела революцию. Благодаря этому стало возможным массовое заселение жарких районов планеты, в связи с чем изменилась и демография. Преобразовалась архитектура, так как отпала необходимость строить толстые стены, а также делать окна на северной стороне зданий. И, конечно же, была решена последняя проблема, мешавшая строительству небоскребов.