Чтобы обеспечить это, современная практика заключается в проходке двух шахт, «пары», как их называют, бок о бок на любом удобном расстоянии друг от друга. Если они глубокие, становится необходимым начинать вентиляцию самих стволов в процессе проходки. Это делается путем проходки воздушного пути — горизонтального туннеля от одного к другому, а затем создания «вытяжки» в одном из них путем простого разжигания там огня. Это нарушает равновесие между двумя сообщающимися колоннами воздуха; более холодная колонна в шахте без огня, будучи тяжелее, давит на более легкую колонну и выталкивает ее вверх, точно так же, как воздух выталкивается вверх по одному колену U-образной трубки, когда мы наливаем воду в другое. Даже в этой предварительной работе, если шахты настолько глубоки, что пройдено более одного воздушного пути, необходимо перекрыть верхние пути и оставить открытым только самый нижний, чтобы вентиляция не пошла коротким и бесполезным путем, как это происходит через наши каминные отверстия.
Предположим теперь, что пара шахт пройдена до пласта с дальнейшим расширением внизу для формирования водяного зумпфа. Существует два основных способа разработки угольного пласта: «столбовая система» и «сплошная система», или более современная. Для иллюстрации я выбираю последнюю как наиболее простую в отношении вентиляции. Этот метод, как он обычно применяется, по существу состоит в том, чтобы сначала проложить дороги через уголь от шахт до внешней границы разрабатываемой площади, затем прорезать поперечную дорогу, которая соединит их, тем самым обнажая «длинный забой» угля, который при разработке постепенно срезается по направлению к шахтам, а оставшаяся позади кровля обрушается.
Начнем делать это, проложив прежде всего две главные дороги, по одной от каждой шахты. Очевидно, что по мере продвижения в такой проходке мы вскоре окажемся в тупике (cul de sac) настолько далеко от наружного воздуха, что возникнет угроза удушья. Это будет в равной степени верно для обеих дорог. Давайте теперь проложим поперечную сбойку от конца каждой главной дороги и таким образом установим сообщение от приточной шахты через ее дорогу, затем через сбойку к вытяжной дороге и шахте. Но для того чтобы воздух пошел этим окольным путем, мы должны закрыть прямую сбойку, которую мы сделали ранее между двумя шахтами, иначе он пойдет этим более коротким и легким путем. Теперь у нас будет воздух по обеим нашим главным дорогам, и мы можем двигаться дальше, пока нас снова не остановит приближающееся удушье. Когда это произойдет, мы сделаем еще одну поперечную сбойку, но для того чтобы она заработала, мы должны закрыть первую. Так мы продолжаем, пока не дойдем до забоя, и тогда сам длинный забой становится поперечным сообщением, и через эту рабочую галерею воздух свободно и эффективно проносится.
Выше я рассмотрел только самые простые элементы проблемы. Практическая угольная шахта в полной эксплуатации имеет множество промежуточных проходов и «расщеплений», где основной поток от приточной шахты разделяется, чтобы проходить через различные улицы и переулки подземного города по мере необходимости, и эти разделенные потоки окончательно воссоединяются, прежде чем достичь вытяжной шахты, которая выбрасывает их все в верхний воздух.
В шахте, работающей по столбовой системе — т. е. путем выемки угля с оставлением ряда квадратных камер с угольными целиками посередине для поддержки кровли, — извилины воздуха между множеством проходов удивительно сложны, и его абсолютное подчинение командам горного инженера доказывает, насколько полно могут быть решены самые трудные проблемы вентиляции, когда невежеству и предрассудкам не позволяют препятствовать прогрессу практического применения простых научных принципов.
Здесь необходимость закрытия всех ложных выходов поразительно демонстрируется механизмом и работой «перемычек» или перегородок, которые закрывают все ненужные отверстия. Воздух во многих шахтах должен пройти несколько миль, чтобы добраться от приточной до вытяжной шахты, хотя они могут находиться всего в дюжине ярдов друг от друга. (Раньше одна и та же шахта служила и для притока, и для вытяжки, путем создания деревянной перегородки (brattice) посередине. Сейчас это запрещено из-за серьезных аварий, вызванных разрушением перегородки.)
Но было бы невозможно возить уголь из забоев к шахте по этим извилистым воздушным путям. Что же тогда делается? Делается прямая дорога для угля, но если бы ее оставили открытой, воздух выбрал бы ее: это предотвращается устройством, подобным шлюзам канала. Клапанные двери или «перемычки» расположены парами, и когда «возчик» прибывает со своей вагонеткой (corve), одна дверь открывается, а другая остается закрытой; затем вагонетка ввозится в пространство между дверями, и входная дверь закрывается; теперь открывается выходная дверь, и таким образом никогда не допускается непрерывное отверстие.
Только одно такое отверстие нарушило бы вентиляцию всей шахты или той части, которая питается потоком, которому позволили таким образом ускользнуть. Это, по сути, соответствовало бы действию наших открытых каминов, делающих эффективную вентиляцию невозможной.
Следующее извлечение из отчета Комитета лордов по авариям на угольных шахтах 1849 года иллюстрирует масштаб вентиляционных мероприятий, действовавших тогда. В шахте Хеттон было две приточные шахты и одна вытяжная, первые диаметром около 12 футов, а последняя — 14 футов. В нижней части вытяжной шахты было три печи, каждая шириной около 9 футов с длиной колосниковой решетки около 4 футов; глубина вытяжной и одной приточной шахты составляла 900 футов, а другой приточной — 1056 футов. Количество воздуха, вводимого действием этих печей, составляло 168 560 кубических футов в минуту при стоимости около восьми тонн угля в день. Скорость движения воздуха составляла 1097 футов в минуту (более 12 миль в час). Весь этот поток был разделен путем расщепления на 16 потоков примерно по 11 000 кубических футов каждый в минуту, имеющих в среднем путь по 4¼ мили каждый. Это расстояние, однако, было очень неравномерным — наибольшая длина пути составляла 9-1/10 мили; общая длина — 70 миль. Таким образом, 168 560 кубических футов воздуха прогонялись через эти огромные расстояния со скоростью 12 миль в час и при стоимости 8 тонн угля в день.
Все эти величины значительно увеличены в угольных шахтах настоящего времени. До 250 000 кубических футов воздуха в минуту сейчас проходит через стволы одной шахты.
Проблема домашней вентиляции по сравнению с вентиляцией угольных шахт включает дополнительное требование — отопление, но это вовсе не увеличивает трудность, и я даже готов поверить, что охлаждение летом может быть добавлено к отоплению зимой с помощью одного и того же вентиляционного устройства. Поскольку я не строитель и не претендую на патентные права, нижеследующее следует рассматривать как общее указание, а не как рабочую спецификацию моей схемы домашней вентиляции и регулирования домашнего климата.
В образцовом доме должна быть вытяжная шахта, расположенная как можно ближе к центру здания, с которой каждая комната должна сообщаться либо через прямое отверстие, либо через боковую шахту. Обычный дымоход, построенный обычным образом, — это все, что требуется для формирования такой главной шахты.
В комнатах не должно быть никаких печей или каминов, за исключением кухни, о чем речь пойдет позже. Все окна должны плотно прилегать, быть как можно более герметичными. Приточная шахта не требуется, давления окружающей внешней атмосферы достаточно. Снаружи дома или на первом этаже (по возможности с северной стороны) должна быть камера, отапливаемая дымоходами, горячим воздухом, паром, подходящей печью или водяными трубами, с одним регулируемым отверстием, сообщающимся с наружным свежим воздухом, и другим на противоположной стороне, соединенным шахтой или воздушным путем с холлом первого этажа и общей лестницей.
Каждая комната должна иметь отверстие в верхней части, сообщающееся с дымоходом, подобно вентилятору Арнотта, и способное регулироваться по площади апертуры, а также другие отверстия соответствующей или избыточной суммарной площади, ведущие из холла или лестницы в нижнюю часть комнаты. Они могут быть закрыты перфорированным цинком или проволочной сеткой, чтобы воздух мог поступать мягким, рассеянным потоком.
Все наружные двери дома должны быть двойными, т. е. с крыльцом или вестибюлем, и только одна из каждой пары дверей открывается одновременно. Они должны быть хорошо подогнаны, а лестница — герметичной. Кухня должна сообщаться с остальной частью дома через подобные двойные двери, а кухонный очаг — непосредственно с вытяжной шахтой или дымоходом через как можно более узкую печную трубу. Кухонный огонь таким образом запустит вытяжку и начнет движение воздуха из теплой камеры через дом к различным отверстиям в шахту. В холодную погоду это вытяжное действие будет значительно усилено и поддержано общим теплом всего воздуха в доме, который сам по себе станет вытяжной шахтой, как только внутренняя температура превысит температуру наружного воздуха.
Но вытяжка теплого воздуха может происходить только при поступлении свежего воздуха через нагревательную камеру, оттуда в холл и на лестницу, а затем дальше через комнаты в конечную шахту или дымоход.
Поскольку отверстия в комнаты и из них регулируемые, их можно настроить так, чтобы каждая получала равную долю свежего теплого воздуха; или, при желании, клапаны дымохода в спальне можно закрыть днем, и таким образом сэкономить тепло, используя его только для дневных комнат; или, vice versa (наоборот), сообщение между вытяжной шахтой и нижними комнатами можно закрыть вечером, и таким образом весь теплый воздух будет направлен в спальни ко времени отхода ко сну.
Если площадь входных отверстий комнат превышает площадь выходного, регулировать нужно только последнее; комнатные двери, по сути, можно оставить широко открытыми без какой-либо возможности «сквозняка», помимо вентиляционного потока, который ограничен размером отверстия из комнаты в шахту или дымоход.
Это все для зимнего времени, когда проблема вентиляции самая легкая, потому что тогда избыток внутреннего тепла превращает весь дом в вытяжную шахту, а вся внешняя атмосфера становится приточной. В летнее время кухонного огня, вероятно, было бы недостаточно для обеспечения достаточно активной вытяжки.
Чтобы помочь этому, в одной из верхних комнат — скажем, на чердаке — должно быть отверстие в дымоход, закрытое небольшой плотно прилегающей дверцей; и полностью внутри дымохода — небольшая автоматическая печь медленного горения (многие из которых были представлены в Южном Кенсингтоне, требующие загрузки топлива лишь раз в двадцать четыре часа) или большая газовая горелка. Нагревательная камера внизу теперь должна быть преобразована в охлаждающую камеру с помощью системы влажных тканей, о чем будет сказано ниже, чтобы весь воздух, поступающий в дом, снижал свою температуру.
Или зимний ход вентиляции может быть изменен путем строительства специальной шахты, соединенной с кухонным огнем, которая в этом случае не должна сообщаться с домовой шахтой. Эта специальная шахта может таким образом стать вытяжной, а комнаты снабжаться воздухом сверху вниз по домовой шахте, через комнаты и наружу из кухни через зимнюю нагревательную камеру, у которой теперь закрыто сообщение с наружным воздухом.
Возвращаясь к первому названному методу, который, я думаю, лучше второго, помимо того, что он менее дорогой, я должен сказать несколько заключительных слов о важном дополнительном преимуществе, которое достижимо везде, где весь воздух, поступающий в дом, проходит через одно отверстие, полностью под контролем, подобно отверстию нашей нагревательной камеры. Великое зло нашей городской атмосферы — ее грязь. Зимой она загрязнена частицами сажи; в сухую летнюю погоду движение транспорта и ветер поднимают и смешивают с ней частицы пыли, состав которой лучше игнорировать, если мы учтем количество конского навоза, высушенного и измельченного на наших дорогах. Вся пыль, которая оседает на наших книгах и мебели, была сначала взвешена в воздухе, которым мы дышим внутри наших комнат. Можем ли мы избавиться от какой-либо практически важной части этого?
Я могу ответить на этот вопрос не только на теоретических основаниях, но и как результат практических экспериментов, описанных в следующей главе, в которой перепечатана статья, прочитанная мною в Обществе искусств 19 марта 1879 года, рекомендующая огораживание лондонских задних дворов кровлей из «стеновой парусины» или «парусины для оклейки обоями», чтобы сформировать дешевые оранжереи. Эта парусина, которая стоит около трех пенсов за квадратный ярд, представляет собой своего рода грубую, прочную, пушистую марлю, пропускающую свет и воздух, но очень эффективно действующую как воздушный фильтр, улавливая и останавливая частицы сажи и пыли, которые так губительны для городской растительности.
Я предлагаю, следовательно, чтобы это хорошо проверенное устройство было применено у входного отверстия нашей нагревательной камеры, чтобы экраны были хорошо увлажнены летом для получения охлаждающего эффекта испарения, а зимой были либо влажными, либо сухими, как это будет сочтено желательным. Эксперименты в здании Парламента доказывают, что они являются хорошими фильтрами при намокании, а мои — что они действуют аналогично в сухом состоянии.
Применяя таким образом принципы вентиляции угольных шахт к специально построенному дому, мы можем, я полагаю, получить идеально контролируемый внутренний климат с диапазоном колебаний, не превышающим четырех или пяти градусов между самой теплой и самой холодной частью дома, или восьми или девяти градусов между летом и зимой, и это может быть объединено с обильным притоком свежего воздуха повсюду, отфильтрованного от более грубых частей его раздражающей пыли, которая положительно ядовита для нежных легких и вредна для всех. Стоимость топлива была бы намного меньше, чем при существующих устройствах, а работа по обслуживанию одного или двух каминов и клапанов также была бы меньше, чем та, что сейчас требуется при ношении угольных корзин, удалении золы, чистке каминов и штор и мебели, которые они пачкают своей вылетающей пылью и дымом.
Очевидно, что такая система вентиляции может быть применена даже к существующим домам путем ремонта плохо подогнанных окон, закрытия существующих каминных отверстий и использования дымоходов в качестве вытяжных шахт способом, описанным выше. Это можно сделать зимой, когда проблема самая легкая, а потребность в искусственном климате самая острая; но я сомневаюсь в возможности летней вентиляции и регулирования климата в чем-либо, кроме специально построенного дома или существенно измененного существующего жилища. Есть, несомненно, некоторые исключения из этого, когда дом оказывается особенно подходящим и легко адаптируемым, но в обычных домах мы должны довольствоваться обычными устройствами летней вентиляции через двери и окна, плюс верхние отверстия комнат в дымоходы, расширенные до их полной вместимости, и таким образом выполняющие, даже летом, гораздо лучшую вентиляционную работу, чем существующие каминные отверстия, открывающиеся не в том месте.
Я таким образом излагаю свою собственную схему не потому, что считаю ее совершенной, а, напротив, как проект для размышления, который должен быть практически дополнен и адаптирован другими, более способными, чем я, для выполнения деталей. Особенность, которую я считаю новой и важной, заключается в сознательном и открытом применении к домашней вентиляции принципов, которые были так успешно реализованы в гораздо более сложной проблеме подземной вентиляции.
Нечестность большинства современных строителей пригородных «вилл» благоприятствует этой и другим подобным радикальным реформам домашнего хозяйства, так как тысячи этих жалких жилищ рано или поздно должны быть снесены или все рухнут вместе без всякого сноса в следующий раз, когда мы испытаем одно из тех землетрясений, которые посещают Англию примерно раз в столетие.
ДОМАШНИЕ САДЫ ДЛЯ ДЫМНЫХ ГОРОДОВ.
Поэтические филантропы школы пастухов и пастушек, если таковые еще остались, могут найти обильный материал для своих скорбных обличений современной цивилизации, путешествуя среди крыш домов по любой из наших надземных столичных и пригородных железных дорог и созерцая оттуда панораму, представленную быстрой чередой лондонских задних дворов. Песчаная Сахара и соленые пустыни Центральной Азии ярки и свежи, сельские и веселые по сравнению с этими грязными, покрытыми сажей, заваленными хламом зонами запустения.
Цель этой статьи — предложить средство от этих столичных пятен, превратив их в сады, которые принесут удовольствие и пользу всем заинтересованным лицам.
Очень очевидным способом сделать это было бы накрыть их стеклом и таким образом превратить в зимние сады или оранжереи. Стоимость этого сразу ставит его вне практической досягаемости; но даже если бы стоимость не принималась во внимание, как это могло бы быть в некоторых случаях, такое закрытие не было бы допустимым по санитарным соображениям; ибо, какими бы скорбными и унылыми они ни были, задние дворы Лондона выполняют одну очень важную и необходимую функцию; они действуют как вентиляционные шахты между тыльными сторонами домов более густонаселенных районов.
Одно время я думал предложить создание садоводческих домашних миссий для содействия распространению кустарников в цветочных горшках в мегаполисе и показать, насколько улучшилась бы атмосфера Лондона, если бы у каждой лондонской семьи был один маленький кустик шиповника, растение лаванды или выносливый гелиотроп на каждого члена семьи; так что пара миллионов таких генераторов озона вдыхали бы свою сладость в сырую и мертвую атмосферу более плотных центральных районов Лондона.
Небольшой практический опыт трудности выращивания чистой капусты или поддержания жизни любого вида кустарника посреди нашей сажевой мороси убедил меня, что миссия потерпит неудачу, даже если бы шиповники раздавались бесплатно районными посетителями; ибо эти простые выносливые растения погибают в атмосфере центра Лондона, если их листья периодически не протираются губкой и не опрыскиваются, чтобы смыть частицы сажи, которые в противном случае закрывают их устьица и душат растение.