Existem muitas dessas estruturas em toda a Rússia. As torres de água também podem ser encontradas em grandes cidades - Moscou, Yekaterinburg, São Petersburgo e em aldeias. Muitos deles ainda cumprem o propósito pretendido. E este post é sobre como funcionam, que tipo de torres existem e um pouco mais sobre o destino de Slobodskoy.
O texto abaixo é uma revisão editorial de uma das edições do talk show "Vamos desmontar em átomos", que foi realizado em agosto pelo Centro de Informação de Energia Nuclear de Kirov com o apoio de nosso Kirov Boiling Point em VyatSU.
Estiveram presentes Anatoly Kurbatov - o novo proprietário da Torre Slobodskaya, candidato de ciências técnicas Denis Suvorov, candidato de ciências históricas Anton Kasanov e engenheiro de design Alexander Anushchenko, que falou sobre os aspectos de engenharia e características arquitetônicas de torres de água. A gravação completa do talk show pode ser encontrada na descrição do evento no Leader-ID.
A história de como Anatoly Kurbatov comprou essa torre também é interessante, mas para não bagunçar o texto, vou colocá-la sob o spoiler.
História da Torre Slobodskaya
Por que você precisa de torres de água
A ideia de torres de água é tão simples e engenhosa que até hoje, em várias partes do planeta, você pode encontrar estruturas modernas que desempenham as mesmas funções. No início do século 20, já existiam bombas capazes de bombear água por meio de dutos, sendo até parcialmente utilizadas em serviços públicos. Mas a invenção das bombas hidráulicas movidas a eletricidade foi uma verdadeira conquista da engenharia da época. Afinal, após a instalação, os moradores não precisaram girar a manivela do poço - a própria água subia pelos canos e despejava nos baldes. No entanto, para a construção de um poderoso abastecimento de água para a cidade, a produtividade dessas bombas não era suficiente. Por que não construir um sistema de bombeamento de água com uma bomba mais potente? Era teoricamente possível, mas economicamente impraticável.
Outro problema que levou ao desenvolvimento da tecnologia de torres de água foi que as pessoas usam a água de maneira extremamente desigual. De manhã cedo, quando acabamos de acordar, e também à noite, quando dormimos, a água não é particularmente necessária. Talvez haja um ou dois residentes locais que usam o abastecimento de água por algum motivo neste momento, mas esta é uma exceção.
Por volta das 6 às 8 horas da manhã, as pessoas acordam, tomam banho, tomam o café da manhã e a carga no sistema de abastecimento de água aumenta. Bem, à tarde, os empreendimentos começam a funcionar, os sistemas de irrigação são ligados e o consumo de água aumenta várias vezes. E neste momento, ao usar uma bomba de baixa potência, a transferência de água praticamente para, pois simplesmente não haverá tempo para bombear água para o sistema.
A inadequação do uso de bombas potentes também estava no fato de que então não havia controladores "inteligentes" que monitorassem a regulação da potência. Se você olhar o projeto dos sistemas de bombeamento usados na maioria das torres de água mais antigas, verá que as bombas mais antigas têm apenas dois modos de operação - "ligado" e "desligado". Isso significa que uma bomba poderosa seria um grande desperdício de recursos.
A maior bomba de cárter de divisão horizontal fabricada pela empresa indiana Kirloskar Brothers Limited (KBL). Capaz de criar um fluxo de 7.000 litros por segundo a uma queda de 27,5 metros.
Como resultado, torres de água começaram a ser erguidas rapidamente em vários lugares.
Torre de água em Zaraysk, 1916
Torre de água do arquiteto Geppener em Moscou, 1901
O que há dentro da torre de água
No topo da torre há um grande tanque de água. O nível ao qual este tanque é instalado deve ser mais alto do que o prédio mais alto para o qual a água será fornecida. A diferença de altura é muito importante porque todo o princípio de uma torre de água é baseado na pressão que a coluna de líquido cria.
Os tubos da estação de bombeamento conduzem ao tanque, onde normalmente é usada uma bomba de baixa potência, enchendo gradualmente o tanque de reserva.
A funcionalidade das torres de água é simples. No entanto, se olharmos para a arquitetura de tais edifícios na Europa, especialmente no início do século 20, veremos que a aparência de muitos desses edifícios muitas vezes se assemelha a castelos medievais.
Torres mais modernas podem ter designs futurísticos, como a Roihuvuori de Helsinque, uma das maiores torres de água do mundo.
Torre d'água Roihuvuori, 1977. Atualmente não está em operação
Esta torre foi construída em forma de cogumelo, seu diâmetro máximo é de 66,7 me uma altura de 52 m, e o volume do tanque é de 12.600 m 3 .
Nos EUA, onde o negócio é conhecido pelo pragmatismo, até as velhas estruturas hídricas têm uma aparência estrita - um reservatório com suportes. Nada de supérfluo, nada de "belezas" mais caras, se ao menos o desenho cumprisse seu propósito.
A torre de água no telhado da antiga fábrica da Ford em Omaha, Nebraska
As chamadas torres Rozhnovsky eram as mais populares na Rússia. Eles não brilham com um design elegante, mas são extremamente confiáveis, especialmente devido às nossas condições climáticas adversas.
A Torre Rozhnovsky foi projetada de forma que a água contida nela não congele, mesmo a –30 graus Celsius. Neste caso, o funcionamento correto é muito importante: em uma temperatura tão baixa, a ingestão de água deve ocorrer a uma taxa de dois tanques por dia. Se a pressão diminuir, a água realmente se transformará em gelo.
A torre de Rozhnovsky e sua estrutura interna
Durante a construção de torres de água na antiga Rússia, materiais combinados eram freqüentemente usados - tijolo e madeira. O tijolo, como material mais durável, foi usado para construir o barril da caixa d'água, e o piso superior foi feito de madeira. A madeira era mais leve, e seu uso também era condicionado pela presença de invernos frios na Rússia. As torres de água modernas, como a construção de Rozhnovsky, são feitas exclusivamente de metal.
As torres de água convencionais foram construídas por seis meses, mas a estrutura de Rozhnovsky foi instalada várias vezes mais rápido. As torres foram construídas ao longo dos trilhos da ferrovia porque foram originalmente projetadas para encher rapidamente locomotivas a vapor com água. De acordo com os padrões, a vida útil dessa torre é de 30 anos, mas devido ao seu design robusto, a vida útil real é muito mais longa.
Os componentes principais da torre de água de Rozhnovsky não são muito diferentes de outras estruturas de torres de água: um tanque de água, um suporte de metal com pressão de água, uma tampa do tanque com uma escotilha de inspeção. A espessura das paredes do barril e da cúpula de tais estruturas de pressão de água é a mesma - cerca de 5 mm. O projeto da torre Rozhnovsky previa a instalação de dois tanques ao mesmo tempo, localizados em relação um ao outro em alturas diferentes. A necessidade de usar dois tanques poderia surgir se fosse necessário fornecer várias redes de pressão de água com diferentes pressões de água em cada uma. A altura máxima da torre raramente ultrapassa 30 metros.
Instalação de uma torre d'água moderna
Na parede interna do tanque são soldados suportes para gelo, assim como suportes para rebaixamento do pessoal de serviço. Para escalar a torre, use uma escada externa com cerca de segurança.
A cada três a quatro anos, é necessário fazer manutenções de rotina - identificar e reparar rachaduras e vazamentos, remover ferrugem, desinfetar o tanque, pintar, substituir o anel metálico de fixação.
Torre de água Shukhovskaya em Polybino, região de Lipetsk, 1896 A
lendária torre Shukhov destaca-se de todas as estruturas. Vladimir Shukhov inventou as primeiras estruturas hiperbolóides do mundo e criou um método para erguer conchas de malha. Graças ao novo formato e tecnologia de fixação, essas torres de metal tinham alta resistência com menos peso. Hoje, essas construções raramente são lembradas, no entanto, em diferentes cidades você ainda pode encontrar torres de água no reconhecível estilo "Shukhov".
Escadaria na torre "Shukhovskaya"
Prós e contras
As torres de água foram uma solução muito boa. Apresentam muitas vantagens e continuam a ser utilizados nas zonas em que é necessário garantir o escoamento da água através de canalizações com um investimento mínimo.
Até mesmo um aluno pode calcular a pressão em uma torre de água. Primeiro, você deve determinar a altura da elevação da água usando a fórmula h = n * h e , onde n é o número de andares do edifício e h e é a altura do piso. Lembramos a fórmula de Pascal para determinar a pressão ao nível da Terra:
P = ρ * g * H,
onde ρ é a densidade da água, g é a aceleração da gravidade e H é a altura da torre d'água. Isso torna mais fácil calcular a pressão em uma torre de água em qualquer andar de um edifício.
Em edifícios modernos, a pressão da água geralmente não excede 6–8 atmosferas (de acordo com SNiP 2.04.01-85, de 0,3 a 6 atm para frio e de 0,3 a 4,5 atm para quente). Para edifícios acima de 40 metros, reguladores de pressão são usados adicionalmente (e a água pode ser fornecida de cima para baixo), e para arranha-céus estão sendo construídos andares técnicos inteiros com estações de bombeamento.
As torres também apresentam desvantagens, embora sejam poucas. A principal desvantagem é vincular à altura. Como mostra a experiência do uso de torres de água, nos assentamentos, mais cedo ou mais tarde, vão sendo erguidos edifícios cada vez mais altos, para os quais a pressão criada pela altura dos tubos na torre não é mais suficiente. Aqui, ou uma nova torre deve ser construída ou o projeto do sistema de abastecimento de água deve ser completamente revisado. Como ambas as soluções são muito caras, em tais casos, em edifícios altos, o tanque é normalmente instalado diretamente no telhado.
Torre em Novosibirsk, 1938.
As torres de água são muito fáceis de "adaptar" às condições dos tempos modernos. Prédios antigos estão sendo reformados e transformados em escritórios ou lojas. E melhor ainda - para museus, porque muitas dessas estruturas têm uma história rica.
Ok, eu comprei. Agora o que fazer com a "bomba d'água"?
Kurbatov admitiu que no início foi difícil para ele aceitar o próprio fato de que "tudo isso" agora é sua responsabilidade. De agora em diante, ele precisa decidir como ficará o prédio e o que ficará nele.
Surpreendentemente, há trinta anos, enquanto a torre estava à disposição do JSC "Kirovskie Kommunalnye Sistemy", ela desempenhava sua função principal. Mais tarde, não era mais usado para o fim a que se destinava e mudou de mãos muitas vezes. Era uma vez uma loja chamada "Hunter and Fisherman", e no início dos anos 2000 existia um escritório de representação de uma televisão regional. Não estamos falando sobre usar a estação de bombeamento de água para o fim a que se destina - não há necessidade disso e é tecnicamente difícil de fazer. Isso significa que precisamos procurar novas opções para usar a estrutura.
Kurbatov planeja dividir o prédio em duas partes. Nos pisos inferiores, abra um museu, e no piso superior, o quarto piso, de onde se abre uma vista deslumbrante da cidade, será transformado num hotel com quartos para os amantes do romance.
Quanto ao tema da exposição do museu, ainda não há certezas. Por um lado, o museu pode ser dedicado a Ivan Charushin, o principal arquiteto da província de Vyatka. Por outro lado, você pode fazer um museu moderno de estruturas de água com apresentações tridimensionais interativas que ilustram a arquitetura de torres de água em diferentes lugares do planeta.
A decisão final sobre o futuro do edifício será tomada quando a fachada for restaurada e as divisões interiores restauradas. Ainda assim, a escolha da opção é secundária, e o mais importante - para salvar o edifício, parar a destruição e devolvê-lo ao seu antigo encanto. Infelizmente, muitos exemplos são conhecidos quando, após reparos descuidados e "restauração" de edifícios historicamente valiosos transferidos pelas autoridades para propriedade privada, nem um traço permaneceu da aparência original. Mas Anatoly decidiu que faria o possível para salvar a torre.
Já foi realizado o levantamento técnico, feito o orçamento e definido o escopo dos trabalhos. De acordo com estimativas preliminares, a restauração do edifício exigirá cerca de 1,8 milhões de rublos.
Algumas das tarefas foram assumidas por voluntários. Em primeiro lugar, foi necessário remover o mato, inclusive o que cobre o andar superior do prédio. Essas plantas germinadas acidentalmente são muito perigosas: seu sistema radicular destrói a construção de forma lenta, mas constante. Outra grande preocupação é tirar a casa das montanhas de lixo que se acumula há muitos anos e levá-la para fora.
Todos os problemas e questões: “como organizar melhor o trabalho”, “que armadilhas você pode enfrentar” e outros - você tem que resolver sozinho, porque simplesmente não há ninguém para perguntar. Se você olhar para toda a Rússia, verá que não temos muita experiência na restauração de objetos desse tipo. Você só pode confiar em sua própria força. No entanto, há esperança de uma concessão - tanto presidencial quanto de empresas privadas ou estatais, que reduzirá significativamente seus próprios custos.
Anatoly Kurbatov em um dos andares da torre. Como você pode ver, o aquecimento do recuperador ainda está em serviço.Para
a restauração da fachada externa da torre de água, Anatoly decidiu usar o potencial do movimento para restaurar o ambiente urbano histórico Tom Sawyer Fest . A persistência dos membros deste grupo finalmente começou a dar frutos: hoje a equipe de voluntários tem patrocinadores mais ou menos permanentes, incluindo empresas como MTS, Stanley, Black & Decker, Leroy Merlin.
Outra tradição ligeiramente esquecida, mas muito correta, são os subbotniks. Até o momento, o novo proprietário já realizou diversos eventos, graças aos quais o negócio saiu do papel. Aliás, um exemplo positivo sempre contagia. Mesmo o arquiteto-chefe de Slobodskoy e o chefe do departamento de melhorias da cidade ofereceram sua ajuda, muitas pessoas vieram de Kirov.
Em vez de totais
Os sistemas de bombeamento modernos praticamente suplantaram as estruturas de pressão da água. Eletrônicos e outros equipamentos que adaptam a bomba às condições estão se tornando "mais inteligentes" e cada vez mais baratos. Provavelmente, com o tempo, as pessoas abandonarão completamente a ideia de usar estruturas de pressão de água e outro problema surgirá: o que fazer com a estrutura. Talvez hostels exóticos com vistas panorâmicas do último andar, novas exposições de museu aparecerão. A tendência é outra: essas estruturas são compradas e convertidas em edifícios residenciais. Você pode pesquisar no Google muitas histórias originais na web, mas provavelmente elas merecem uma história separada.