书房里,烛火跳动着映在摊开的图纸上,陈方指尖点在避雷针的草图上,眉头微蹙:“方才想的金属支架虽稳,但遇上腊月的暴雪,怕是会积冰。冰棱坠下来砸在塔身上,日久天长容易裂。”
李诫放下手里的算筹,拿起一支炭笔在纸上画了个螺旋状的支架:“改成这样如何?螺旋纹能让雪顺着纹路滑下去,积不住冰。”
他顿了顿,又添了几笔,“支架与塔身连接处加个转轴,风大时能微微转动,卸去些力道。”
陈方凑近细看,指尖沿着螺旋纹路划过:“妙!这纹路角度得算准,太陡了承不住避雷针的重量,太缓了雪又滑不净。”
他取过直尺量了量,“三十度角正好,既稳又能导雪。”
“那接地装置呢?”李诫转而指向图纸下方的接地极设计,“昨日派去勘察的工匠回禀,陈家堡那片地域多碎石,电阻率高,寻常铜板怕是导不净电流。”
陈方沉吟片刻,忽然拍手道:“有了!咱们在接地极周围埋些木炭和食盐。木炭吸潮,能保持土壤湿润;食盐溶在水里,导电性能会变好。再把铜板换成网状,埋得深些,让网眼裹着木炭和食盐,保准能降电阻。”
“木炭和食盐?”李诫挑眉,“这法子倒新鲜,你试过?”
“小时候在乡下见老农这么做过,”陈方笑道,“他家茅厕的避雷针总引雷烧茅顶,后来埋了些木炭,竟真就好了。当时不懂原理,现在想来,原是这个道理。”
旁边侍立的门生连忙记下:“学生这就去备木炭和食盐,明日让工匠试埋一组看看效果。”
李诫却摇了摇头:“不急。先做三组对照试验。一组按寻常法子埋铜板,一组加木炭,一组加木炭和食盐,过几日测测接地电阻便知。”
他看向陈方,“你那测电阻的仪器,真能分出差别?”
“放心,”陈方从行囊里取出个巴掌大的铜盒子,盒面上嵌着根指针,“这是用磁石和铜线做的‘电阻仪’,线头接在接地极上,指针偏得越多,电阻越小。到时候一看便知。”
正说着,将作监的老工匠推门进来,手里捧着块锈迹斑斑的铁件:“李少监,陈公子,您看这避雷针的材质——试过纯铁、熟铁、还有掺了锡的,纯铁太脆,熟铁易锈,掺锡的导电倒好,就是软,怕经不住雷劈。”
陈方接过铁件掂量了掂,纯铁的边角果然有裂纹,熟铁表面的锈迹摸着发涩。
他忽然想起什么,对老工匠道:“试试掺三分银?银导电好,又够韧,掺进去既能增强硬度,又不碍导电。”
“掺银?”老工匠咋舌,“那成本可就高了。”
“传输塔是要紧事,不能省。”李诫当即拍板,“先炼一小炉试试,若是好用,我去向户部请款。”
他看向陈方,“你觉得银铁配比多少合适?”
“三成银,七成铁。”陈方肯定道,“我试过不同配比,这个比例既能保硬度,又不失导电性。上次给你的小铁针,就是这个方子炼的,你可以去测测。”
老工匠记下配比,又道:“那避雷针的镀层呢?总不能让它锈成废铁。”
“用锡镀层。”陈方道,“锡不易锈,还能增强导电性,比刷漆靠谱。就是镀的时候得匀,不能留气泡,不然照样锈。”
李诫补充道:“让镀工房的老王来做,他手艺最细,当年给皇宫的铜鹤镀过金,匀得很。”
门生在一旁飞快记录,忽然抬头问:“那避雷针的高度呢?太高了晃得厉害,太低了又怕引不到雷。”
陈方指着传输塔的图纸:“比塔顶高出三尺正好。这个高度既能突出尖端,又不会太晃。对了,尖端得磨成柳叶状,越尖越容易引雷,就像绣花针纫线,尖了才好穿。”
李诫拿起图纸,在塔顶位置画了个柳叶状的尖顶:“还得让它和塔身保持半尺距离,用绝缘的瓷瓶隔开。不然电流顺着塔身跑,照样出问题。”
“瓷瓶要用景德镇的细白瓷,釉面得光滑,不吸水。”陈方补充,“受潮了就不绝缘了。”
老工匠听得连连点头:“都记下了。明日一早就开工试炼,有了结果立刻来回禀。”
等老工匠走后,李诫看着满桌的图纸,忽然笑了:“陈公子这脑子,真是装了本活百科。若不是你提醒,我还想不到用木炭降电阻。”
陈方摆摆手:“不过是多留心了些寻常事。倒是李少监敢拍板掺银,这份魄力,我佩服。”
“事关重大,不敢含糊。”李诫拿起那份写满批注的防雷方案,“你说,这法子能推广开吗?寻常百姓家可舍不得用银铁。”
“百姓家不用掺银,”陈方道,“用熟铁就行,镀层做好些,照样能用。接地极也不用那么讲究,埋块生铁,周围撒把盐,总比遭雷劈强。”
他忽然想起什么,“对了,可以让工部出本小册子,画些简单的防雷法子,让驿站传遍各州府。比如房檐装铁尖,连铁丝到水缸里,花不了几个钱,却能救不少房子。”
“这个主意好!”李诫立刻提笔写了张条子,“我这就让人去办。就叫《简易防雷法》,用白话写,配上图,百姓才看得懂。”
门生接过条子,快步出去了。书房里只剩下陈方和李诫,烛火将两人的影子投在墙上,随着烛苗轻轻晃动。
李诫忽然叹了口气:“说起来,当年玉清昭应宫被雷劈时,若是有这法子,也不至于烧得那么惨。那宫里的金丝楠木,一根就值百两银子,真是可惜了。”
“世事就是这样,吃了亏才知变通。”陈方望着窗外的夜空,“不过现在明白也不晚。等咱们的传输塔立起来,经住几场雷雨,这防雷的法子自会有人学。”
李诫点头:“也是。到时候让各州府的工匠都来瞧瞧,亲眼见了效果,才信得过。”
他忽然想起什么,“对了,明日让工匠在塔身上多装几个铜环,连接到接地极。就算避雷针没接住雷,铜环也能引些旁的电流,多道保险总是好的。”
“这个好!”陈方赞道,“就装在塔身高低错落的位置,像串珠子似的,既实用又好看。”
两人又对着图纸细细打磨细节,从避雷针的固定螺丝要用铜的(铁的易锈),到接地网的埋深要三尺(浅了怕冻住),一一敲定。
直到烛火燃尽大半,才总算将方案定了下来。
“总算成了。”李诫伸了个懒腰,将方案仔细折好,“明日让誊抄房抄几十份,分发下去,让各路人马都照着做。”
陈方揉了揉发酸的手腕,笑道:“这下总算能睡个安稳觉了。”
“怕是未必。”李诫挑眉,“等下说不定就有工匠来问,避雷针的螺丝该用几分粗的。”
话音刚落,门外果然传来敲门声,正是负责锻造的工匠:“李少监,陈公子,那银铁合金的熔炉温度怎么掌握?太高了银会化掉,太低了又炼不匀……”
陈方与李诫对视一眼,同时笑了起来。
烛火下,那张写满批注的防雷方案静静躺着,墨迹未干,却仿佛已能预见,不久后大宋的天空下,一座座带着尖顶的高塔拔地而起,将雷电引向大地,护得一方安宁。
而这份凝聚着心血的智慧,也终将顺着驿站的脉络,传遍千家万户,在大宋的建筑史上,刻下崭新的一笔。