Отопление и вентиляция с древнейших времен до XVIII века
Земляные работы
Земляные работы, с которых обычно начинается строительство различных зданий и сооружений, являются одними из наиболее трудоемких видов строительных работ и составляют значительный удельный вес во всем строительном процессе.
Для устройства своего жилища первобытный человек пользовался грубо обитыми каменными орудиями. Такие же примитивные орудия труда применялись на земляных работах при захоронении умерших, для отрывки ям в мягком грунте, устройства склепов в каменной толще, возведения холмов и насыпей, которые в ряде случаев достигали больших размеров.
На протяжении многих столетий земляные работы выполнялись ручными методами. Основными орудиями землекопа были мотыга, лопата, лом и кирка, а основными транспортными средствами – носилки, корзины, мешки, деревянные тачки и повозки. Поэтому выполнение земляных работ требовало затраты большого количества мускульного труда рабочих.
Стремление механизировать трудоемкие земляные работы послужило к разработке различных инструментов и орудий, явившихся предшественниками современных землеройных машин.
Жилища поселений Среднего Зауралья, Прикамья, Южной и Средней Волги, Южной Сибири, Приамурского края отличались друг от друга, как по размерам, так и по типу и материалу постройки, но все они отапливались при помощи очагов – костров.
Однако некоторые племена, селившиеся на Дальнем Востоке и на берегах Амура, еще в эпоху палеолита пользовались для отопления жилищ более совершенным очагом, который выкладывался из камней в виде свода без связывающего раствора. Топливо сжигалось под сводом очага. При этом дым поступал через зазоры в кладке непосредственно в жилище, а из него через отверстие в кровле – наружу.
Вторым весьма характерным типом домашнего очага древнейших племен была глинобитная печь, которая также топилась «по-черному», т. е. с отводом дыма непосредственно в жилище и затем наружу через отверстие в кровле.
Искусство изготовления глинобитных очагов было воспринято скифскими, а затем славянскими племенами, в частности болгарами, пришедшими в VII-VIII вв. н. э. в Прикамье и Поволжье. Так появилась в России глинобитная печь, известная под названием курной или черной печи. Позднее, в XV-XVI вв. эта печь была дополнена трубой и стала называться белой или просто русской печью.
В области отопительной техники в рабовладельческий период были изобретены и впервые нашли применение для отопления дворцовых и других гражданских жилых и общественных зданий камины с внутристенными и приставными дымоотводящими трубами, подпольное центральное огневоздушное отопление, а также местное отопление, при котором пропитанный благовонными маслами древесный уголь сжигался на художественно оформленных жаровнях.
Несколько иное конструктивное оформление имеет система подпольного огневоздушного отопления, применявшаяся в Древней Корее и дожившая до наших дней. В ней очаг располагается в одном из отапливаемых помещений, а дымовые газы отводятся сначала через разветвленную сеть подпольных каналов, а затем через дымовую трубу, расположенную вне отапливаемого здания. Очаг, представляющий собой только топливник печи с вмазанным в него котлом (или несколькими котлами) для нагревания воды и варки пищи, располагается в помещении, пол которого значительно заглублен по сравнению с остальными отапливаемыми помещениями. В настоящее время такая система огневоздушного подпольного отопления широко применяется в сельском жилищном строительстве в КНДР и частично в Казахстане.
Известно, что в Древнем Риме для отопления терм применялось даже водяное отопление. Для водяного отопления терм римляне использовали как воду горячих подземных источников, так и нагрев холодной воды в змеевиках из медных труб, расположенных над костром. В обоих случаях горячая вода пропускалась по трубам по периметру помещения и подводилась к водоразборным кранам и фонтанам внутри терм. Кроме того, для отопления терм и водонагрева широко использовались фонтанирующие из-под земли горючие газы.
В IX в. и значительно позднее основным типом жилища славянских племен оставалась полуземлянка с глинобитной куполообразной печью на юге России и срубная изба с печью-каменкой на севере (Псков, Старая Ладога, Новгород).