In ganz Russland gibt es viele solcher Strukturen. Wassertürme finden Sie auch in großen Städten - Moskau, Jekaterinburg, St. Petersburg und in Dörfern. Viele von ihnen erfüllen noch immer ihren beabsichtigten Zweck. In diesem Beitrag geht es darum, wie sie funktionieren, welche Arten von Türmen es gibt und ein bisschen mehr über das Schicksal von Slobodskoy.
Der folgende Text ist eine redaktionelle Überarbeitung einer der Ausgaben der Talkshow "Zerlegen wir uns in Atome", die im August vom Informationszentrum für Kernenergie in Kirow mit Unterstützung unseres Kirow-Siedepunkts an der VyatSU abgehalten wurde.
An der Veranstaltung nahmen Anatoly Kurbatov teil - der neue Eigentümer des Slobodskaya-Turms, Kandidat der technischen Wissenschaften Denis Suworow, Kandidat der historischen Wissenschaften Anton Kasanov und Konstrukteur Alexander Anushchenko, der über die technischen Aspekte und architektonischen Merkmale von Wassertürmen sprach. Die vollständige Aufzeichnung der Talkshow finden Sie in der Ereignisbeschreibung auf der Leader-ID.
Interessant ist auch die Geschichte, wie Anatoly Kurbatov diesen Turm gekauft hat, aber um den Text nicht zu überladen, werde ich ihn unter den Spoiler stellen.
Geschichte des Slobodskaya-Turms
Warum brauchen Sie Wassertürme?
Die Idee der Wassertürme ist so einfach und genial, dass man bis heute an verschiedenen Orten des Planeten moderne Strukturen finden kann, die die gleichen Funktionen erfüllen. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts gab es bereits Pumpen, die Wasser durch Rohre pumpen konnten, und sie wurden sogar teilweise in öffentlichen Versorgungsunternehmen eingesetzt. Die Erfindung der mit Elektrizität betriebenen Hydraulikpumpen war jedoch eine echte technische Errungenschaft der damaligen Zeit. Schließlich mussten die Bewohner nach ihrer Installation den Griff am Brunnen nicht drehen - das Wasser selbst stieg durch die Rohre und floss in die Eimer. Für den Bau einer leistungsstarken städtischen Wasserversorgung reichte die Produktivität solcher Pumpen jedoch nicht aus. Warum nicht ein System zum Pumpen von Wasser mit einer leistungsstärkeren Pumpe bauen? Es war theoretisch möglich, aber wirtschaftlich unpraktisch.
Ein weiteres Problem, das zur Entwicklung der Wasserturmtechnologie führte, war, dass die Menschen das Wasser extrem ungleichmäßig nutzen. Am frühen Morgen, wenn wir gerade aufwachen, und auch nachts, wenn wir schlafen, wird Wasser nicht besonders benötigt. Vielleicht gibt es derzeit ein oder zwei Anwohner, die aus irgendeinem Grund die Wasserversorgung nutzen, aber dies ist eine Ausnahme.
Gegen 6-8 Uhr morgens wachen die Menschen auf, waschen sich, frühstücken und die Belastung des Wasserversorgungssystems steigt. Nun, am Nachmittag beginnen Unternehmen zu arbeiten, Bewässerungssysteme werden eingeschaltet und der Wasserverbrauch steigt um ein Vielfaches. Und in diesem Moment wird bei Verwendung einer Pumpe mit geringer Leistung die Wasserübertragung praktisch gestoppt, da einfach keine Zeit zum Pumpen von Wasser in das System bleibt.
Die Unzweckmäßigkeit der Verwendung leistungsstarker Pumpen bestand auch darin, dass es damals keine "intelligenten" Steuerungen gab, die die Leistungsregelung überwachen würden. Wenn Sie sich das Design der Pumpsysteme ansehen, die in den meisten älteren Wassertürmen verwendet werden, sehen Sie, dass ältere Pumpen nur zwei Betriebsarten haben - "Ein" und "Aus". Dies bedeutet, dass eine leistungsstarke Pumpe sehr ressourcenschonend wäre.
Die größte horizontal geteilte Kurbelgehäusepumpe der indischen Firma Kirloskar Brothers Limited (KBL). Kann einen Durchfluss von 7000 Litern pro Sekunde bei einer Förderhöhe von 27,5 Metern erzeugen.
Infolgedessen wurden an verschiedenen Stellen schnell Wassertürme errichtet.
Wasserturm in Zaraysk, 1916
Wasserturm des Architekten Geppener in Moskau, 1901
Was ist im Wasserturm
Oben auf dem Turm befindet sich ein großer Wassertank. Das Niveau, bis zu dem dieser Tank installiert ist, muss höher sein als das höchste Gebäude, dem Wasser zugeführt wird. Der Höhenunterschied ist sehr wichtig, da das gesamte Prinzip eines Wasserturms auf dem Druck basiert, den die Flüssigkeitssäule erzeugt.
Rohre führen von der Pumpstation zum Tank, wo normalerweise eine Pumpe mit geringer Leistung verwendet wird, die den Reservetank allmählich füllt.
Die Funktionalität der Wassertürme ist einfach. Wenn wir uns jedoch die Architektur solcher Gebäude in Europa ansehen, insbesondere zu Beginn des 20. Jahrhunderts, werden wir feststellen, dass das Erscheinungsbild vieler dieser Gebäude oft mittelalterlichen Burgen ähnelt.
Modernere Türme haben möglicherweise futuristische Designs, wie Helsinkis Roihuvuori, einer der größten Wassertürme der Welt.
Roihuvuori Wasserturm, 1977. Derzeit nicht in Betrieb
Dieser Turm wurde in Form eines Pilzes gebaut, hat einen maximalen Durchmesser von 66,7 m und eine Höhe von 52 m und ein Tankvolumen von 12 600 m 3 .
In den USA, wo das Geschäft für seinen Pragmatismus bekannt ist, sehen sogar die alten Wasserstrukturen streng aus - ein Reservoir mit Stützen. Nichts überflüssiges, keine teureren "Schönheiten", wenn nur das Design seinen Zweck erfüllt.
Wasserturm auf dem Dach des ehemaligen Ford-Werks in Omaha, Nebraska
Die sogenannten Rozhnovsky-Türme waren die beliebtesten in Russland. Sie glänzen nicht mit anmutigem Design, sind aber äußerst zuverlässig, insbesondere angesichts unserer rauen klimatischen Bedingungen.
Der Rozhnovsky-Turm ist so konzipiert, dass das Wasser darin auch bei –30 Grad Celsius nicht gefriert. In diesem Fall ist ein korrekter Betrieb sehr wichtig: Bei einer so niedrigen Temperatur sollte die Wasseraufnahme mit einer Geschwindigkeit von zwei Tanks pro Tag erfolgen. Wenn der Druck abnimmt, verwandelt sich das Wasser tatsächlich in Eis.
Rozhnovskys Turm und seine innere Struktur
Beim Bau von Wassertürmen im alten Russland wurden häufig kombinierte Materialien verwendet - Ziegel und Holz. Ziegel als haltbareres Material wurde verwendet, um das Fass des Wasserturms zu bauen, und das Obergeschoss bestand aus Holz. Das Holz war leichter und seine Verwendung war auch durch die kalten Winter in Russland bedingt. Moderne Wassertürme wie der Bau von Rozhnovsky bestehen ausschließlich aus Metall.
Konventionelle Wassertürme wurden sechs Monate lang gebaut, aber Rozhnovskys Struktur wurde um ein Vielfaches schneller installiert. Die Türme wurden entlang der Eisenbahnschienen gebaut, da sie ursprünglich dazu gedacht waren, Dampflokomotiven schnell mit Wasser zu füllen. Gemäß den Standards beträgt die Lebensdauer eines solchen Turms 30 Jahre, aber aufgrund seines robusten Designs ist die tatsächliche Lebensdauer viel länger.
Die Hauptkomponenten von Rozhnovskys Wasserturm unterscheiden sich kaum von anderen Strukturen von Wassertürmen: ein Wassertank, eine Wasserdruckmetallhalterung, ein Tankdeckel mit einer Inspektionsluke. Die Dicke der Wände des Zylinders und der Kuppel solcher Wasserdruckstrukturen ist gleich - etwa 5 mm. Der Entwurf des Rozhnovsky-Turms sah die gleichzeitige Installation von zwei Tanks vor, die in unterschiedlichen Höhen zueinander stehen. Die Verwendung von zwei Tanks könnte entstehen, wenn mehrere Wasserdrucknetze mit jeweils unterschiedlichem Wasserdruck vorgesehen werden müssten. Die maximale Turmhöhe überschreitet selten 30 Meter.
Installation eines modernen Wasserturms
An der Innenwand des Tanks sind Eishalterungen sowie Halterungen zum Absenken des Servicepersonals angeschweißt. Verwenden Sie zum Aufstieg auf den Turm eine Außentreppe mit einem Sicherheitszaun.
Alle drei bis vier Jahre müssen routinemäßige Wartungsarbeiten durchgeführt werden - um Risse und Undichtigkeiten zu erkennen und zu reparieren, Rost zu entfernen, den Tank zu desinfizieren, zu lackieren und den Metallring zu befestigen.
Shukhovskaya-Wasserturm in Polybino, Region Lipezk, 1896 Der
legendäre Shukhov-Turm hebt sich von allen Bauwerken ab. Vladimir Shukhov erfand die ersten hyperboloiden Strukturen der Welt und entwickelte eine Methode zur Errichtung von Netzschalen. Dank der neuen Form und Technologie der Befestigung hatten solche Metalltürme eine hohe Festigkeit bei geringerem Gewicht. Heutzutage wird an solche Konstruktionen selten erinnert, dennoch finden sich in verschiedenen Städten immer noch Wassertürme im erkennbaren "Shukhov" -Stil.
Treppe auf dem "Shukhovskaya" -Turm Vor-
und Nachteile
Die Wassertürme waren eine sehr gute Lösung. Sie haben viele Vorteile und werden immer noch in Bereichen eingesetzt, in denen die Übertragung von Wasser durch Rohre mit minimaler Investition sichergestellt werden muss.
Sogar ein Schüler kann den Druck in einem Wasserturm berechnen. Zunächst sollten Sie die Höhe des Wasseranstiegs mit der Formel h = n * h e bestimmen , wobei n die Anzahl der Stockwerke im Gebäude und h e die Höhe des Bodens ist. Wir erinnern uns an Pascals Formel zur Bestimmung des Drucks auf der Höhe der Erde:
P = ρ * g * H,
wobei ρ die Dichte des Wassers ist, g die Beschleunigung der Schwerkraft ist und H die Höhe des Wasserturms ist. Dies macht es einfach, den Druck in einem Wasserturm auf jeder Etage eines Gebäudes zu berechnen.
In modernen Gebäuden überschreitet der Wasserdruck normalerweise nicht 6–8 Atmosphären (gemäß SNiP 2.04.01-85 0,3 bis 6 atm für kalt und 0,3 bis 4,5 atm für heiß). Für Gebäude über 40 Meter werden zusätzlich Druckregler verwendet (und Wasser kann von oben nach unten zugeführt werden), und für Hochhäuser werden ganze technische Stockwerke mit Pumpstationen gebaut.
Die Türme haben auch Nachteile, obwohl es nur wenige gibt. Der Hauptnachteil ist die Bindung an die Höhe. Wie die Erfahrung mit Wassertürmen zeigt, werden in Siedlungen früher oder später immer höhere Gebäude errichtet, für die der durch die Höhe der Rohre im Turm erzeugte Druck nicht mehr ausreicht. Hier muss entweder ein neuer Turm gebaut oder das Design des Wasserversorgungssystems komplett überarbeitet werden. Da beide Lösungen in solchen Fällen in Hochhäusern zu teuer sind, wird der Tank normalerweise direkt auf dem Dach installiert.
Turm in Nowosibirsk, 1938.
Wassertürme lassen sich sehr leicht an die Bedingungen der Neuzeit "anpassen". Alte Gebäude werden renoviert und in Büros oder Geschäfte umgewandelt. Und noch besser - für Museen, denn viele dieser Strukturen haben eine reiche Geschichte.
Ok, ich habe es gekauft. Was tun mit der "Wasserpumpe"?
Kurbatov gab zu, dass es für ihn zunächst schwierig war, die Tatsache zu akzeptieren, dass "all dies" nun in seiner Verantwortung liegt. Von nun an muss er entscheiden, wie das Gebäude aussehen und was sich darin befinden wird.
Überraschenderweise hatte der Turm vor dreißig Jahren, als er JSC "Kirovskie Kommunalnye Sistemy" zur Verfügung stand, seine Hauptfunktion erfüllt. Später wurde es nicht mehr für den vorgesehenen Zweck verwendet und wechselte viele Male den Besitzer. Es gab einmal ein Geschäft "Hunter and Fisherman" und Anfang der 2000er Jahre gab es eine Repräsentanz eines regionalen Fernsehunternehmens. Wir sprechen nicht über die Verwendung der Wasserpumpstation für den vorgesehenen Zweck - dies ist nicht erforderlich und technisch schwierig. Dies bedeutet, dass wir nach neuen Optionen für die Verwendung der Struktur suchen müssen.
Kurbatov plant, das Gebäude in zwei Teile zu teilen. Öffnen Sie in den unteren Etagen ein Museum, und in der oberen, vierten Etage, von der aus Sie einen atemberaubenden Blick auf die Stadt haben, wird ein Hotel mit Zimmern für Romantikliebhaber.
Bezüglich des Themas der Museumsausstellung gibt es noch keine Gewissheit. Einerseits kann das Museum Ivan Charushin gewidmet sein, dem Hauptarchitekten der Provinz Vyatka. Auf der anderen Seite können Sie ein modernes Museum für Wasserstrukturen mit interaktiven dreidimensionalen Präsentationen erstellen, die die Architektur von Wassertürmen an verschiedenen Orten auf dem Planeten veranschaulichen.
Die endgültige Entscheidung über die Zukunft des Gebäudes wird getroffen, wenn die Fassade und das Innere restauriert werden. Die Wahl der Option ist jedoch zweitrangig und vor allem - um das Gebäude zu retten, die Zerstörung zu stoppen und es wieder in seinen früheren Charme zu versetzen. Leider sind viele Beispiele bekannt, bei denen nach unachtsamen Reparaturen und "Restaurierungen" historisch wertvoller Gebäude, die von den Behörden in Privatbesitz überführt wurden, keine Spur des ursprünglichen Erscheinungsbilds übrig blieb. Aber Anatoly beschloss, sein Bestes zu geben, um den Turm zu retten.
Eine technische Erhebung wurde bereits durchgeführt, eine Schätzung erstellt und der Arbeitsumfang festgelegt. Nach vorläufigen Schätzungen werden für die Restaurierung des Gebäudes etwa 1,8 Millionen Rubel benötigt.
Freiwillige übernahmen einen Teil der Aufgaben. Zunächst musste das Wachstum entfernt werden, einschließlich des Wachstums, das das Obergeschoss des Gebäudes bedeckt. Diese versehentlich gekeimten Pflanzen sind sehr gefährlich: Ihr Wurzelsystem zerstört das Gebäude langsam aber stetig. Ein weiteres großes Anliegen ist es, das Haus von den dort seit vielen Jahren angesammelten Müllbergen zu befreien und herauszunehmen.
Alle Probleme und Fragen: „Wie organisiert man die Arbeit am besten?“, „Welche Fallstricke können Sie bewältigen?“ Und andere - Sie müssen sie selbst lösen, weil es einfach niemanden gibt, den Sie fragen können. Wenn Sie sich ganz Russland ansehen, stellt sich heraus, dass wir nicht viel Erfahrung mit der Restaurierung solcher Objekte haben. Sie können sich nur auf Ihre eigene Stärke verlassen. Es besteht jedoch die Hoffnung auf einen Zuschuss - sowohl für Präsidenten als auch für private oder staatliche Unternehmen, der ihre eigenen Kosten erheblich senken wird.
Anatoly Kurbatov auf einer der Etagen des Turms. Wie Sie sehen, ist die Ofenheizung noch in Betrieb.
Für die Restaurierung der Außenfassade des Wasserturms hat Anatoly beschlossen, das Potenzial der Bewegung zu nutzen, um das städtische historische Umfeld des Tom Sawyer Fest wiederherzustellen . Die Beharrlichkeit der Mitglieder dieser Gruppe begann endlich Früchte zu tragen: Heute hat das Team von Freiwilligen mehr oder weniger ständige Sponsoren, darunter Unternehmen wie MTS, Stanley, Black & Decker und Leroy Merlin.
Eine andere leicht vergessene, aber sehr korrekte Tradition sind die Aufräumarbeiten am Samstag. Bis heute hat der neue Eigentümer bereits mehrere solcher Veranstaltungen durchgeführt, dank derer das Unternehmen seinen Betrieb aufgenommen hat. Ein positives Beispiel ist übrigens immer ansteckend. Sogar der Chefarchitekt von Slobodskoy und der Leiter der Stadtverbesserungsabteilung boten ihre Hilfe an, viele Leute kamen aus Kirow.
Anstelle von Summen
Moderne Pumpsysteme haben Wasserdruckstrukturen praktisch verdrängt. Elektronik und andere Geräte, die die Pumpe an die Bedingungen anpassen, werden "intelligenter" und ständig billiger. Wahrscheinlich werden die Menschen im Laufe der Zeit die Idee der Verwendung von Wasserdruckstrukturen vollständig aufgeben und ein weiteres Problem wird auftreten: Was ist mit der Struktur zu tun? Vielleicht exotische Herbergen mit Panoramablick von der obersten Etage, neue Museumsausstellungen werden erscheinen. Es gibt eine andere Tendenz: Solche Strukturen werden aufgekauft und in Wohngebäude umgewandelt. Sie können viele originelle Geschichten im Web googeln, aber sie verdienen wahrscheinlich eine separate Geschichte.