هناك الكثير من هذه الهياكل في جميع أنحاء روسيا. يمكن أيضًا العثور على أبراج المياه في المدن الكبيرة - موسكو وإيكاترينبرج وسانت بطرسبرغ وفي القرى. لا يزال الكثير منهم يحققون الغرض المقصود. وهذا المنشور يدور حول كيفية عملها ، وأنواع الأبراج الموجودة ، والمزيد عن مصير سلوبودسكوي.
النص أدناه عبارة عن مراجعة تحريرية لأحد إصدارات البرنامج الحواري "دعونا نفكك في الذرات" ، الذي عقد في أغسطس من قبل مركز معلومات الطاقة النووية كيروف بدعم من نقطة الغليان كيروف في VyatSU.
حضره أناتولي كورباتوف - المالك الجديد لبرج سلوبودسكايا ، ومرشح العلوم التقنية دينيس سوفوروف ، ومرشح العلوم التاريخية أنطون كاسانوف ومهندس التصميم ألكسندر أنوشينكو ، الذي تحدث عن الجوانب الهندسية والميزات المعمارية لأبراج المياه. يمكن العثور على التسجيل الكامل للبرنامج الحواري في وصف الحدث على Leader-ID.
قصة كيف اشترى أناتولي كورباتوف هذا البرج هي أيضًا مثيرة للاهتمام ، لكن حتى لا تفسد النص ، سأضعه تحت المفسد.
تاريخ برج سلوبودسكايا
لماذا تحتاج ابراج المياه
إن فكرة أبراج المياه بسيطة ومبتكرة لدرجة أنه حتى يومنا هذا ، في أماكن مختلفة من الكوكب ، يمكنك العثور على هياكل حديثة تؤدي نفس الوظائف. في بداية القرن العشرين ، كانت المضخات القادرة على ضخ المياه عبر الأنابيب موجودة بالفعل ، بل إنها تُستخدم جزئيًا في المرافق العامة. لكن اختراع المضخات الهيدروليكية التي تعمل بالكهرباء كان إنجازًا هندسيًا حقيقيًا في ذلك الوقت. بعد كل شيء ، بعد تركيبهم ، لم يكن السكان بحاجة إلى إدارة المقبض عند البئر - فقد ارتفع الماء نفسه عبر الأنابيب وسكب في الدلاء. ومع ذلك ، لبناء مصدر مياه قوي للمدينة ، لم تكن إنتاجية هذه المضخات كافية. لماذا لا نبني نظامًا لضخ المياه بمضخة أكثر قوة؟ كان ذلك ممكنًا من الناحية النظرية ، لكنه غير عملي اقتصاديًا.
هناك مشكلة أخرى دفعت إلى تطوير تقنية برج المياه وهي أن الناس يستخدمون المياه بشكل غير متساوٍ للغاية. في الصباح الباكر ، عندما نستيقظ للتو ، وأيضًا في الليل ، عندما ننام ، لا نحتاج إلى الماء بشكل خاص. ربما هناك واحد أو اثنان من السكان المحليين يستخدمون إمدادات المياه لسبب ما في هذا الوقت ، لكن هذا استثناء.
في حوالي الساعة 6-8 صباحًا ، يستيقظ الناس ويغتسلون ويتناولون وجبة الإفطار ويزداد الحمل على نظام إمداد المياه. حسنًا ، في فترة ما بعد الظهر ، تبدأ الشركات في العمل ، ويتم تشغيل أنظمة الري ، ويزداد استهلاك المياه عدة مرات. وفي هذه اللحظة ، عند استخدام مضخة منخفضة الطاقة ، سيتوقف نقل المياه عمليًا ، لأنه ببساطة لن يكون لديه وقت لضخ المياه في النظام.
كانت عدم جدوى استخدام المضخات القوية تكمن أيضًا في حقيقة عدم وجود أجهزة تحكم "ذكية" تراقب تنظيم الطاقة. إذا نظرت إلى تصميم أنظمة الضخ المستخدمة في معظم أبراج المياه القديمة ، يمكنك أن ترى أن المضخات القديمة لها وضعان فقط للتشغيل - "تشغيل" و "إيقاف". هذا يعني أن المضخة القوية ستكون مضيعة للغاية للموارد.
أكبر مضخة علبة المرافق الأفقية التي تصنعها الشركة الهندية Kirloskar Brothers Limited (KBL). قادرة على خلق تدفق 7000 لتر في الثانية على ارتفاع 27.5 متر.
ونتيجة لذلك ، بدأ إنشاء أبراج المياه بسرعة في أماكن مختلفة.
برج المياه في زاريسك ، 1916
برج المياه للمهندس المعماري Geppener في موسكو ، 1901
ماذا يوجد داخل برج المياه
يوجد في أعلى البرج خزان مياه كبير. يجب أن يكون المستوى الذي تم تركيب هذا الخزان عليه أعلى من أعلى مبنى يتم تزويده بالمياه. يعتبر الاختلاف في الارتفاع مهمًا للغاية لأن المبدأ الكامل لبرج الماء يعتمد على الضغط الذي يخلقه عمود السائل.
تؤدي الأنابيب إلى الخزان من محطة الضخ ، حيث يتم استخدام مضخة منخفضة الطاقة عادةً ، وتملأ الخزان الاحتياطي تدريجياً.
وظائف أبراج المياه بسيطة. ومع ذلك ، إذا نظرنا إلى الهندسة المعمارية لمثل هذه الهياكل في أوروبا ، خاصة في بداية القرن العشرين ، فسنرى أن ظهور العديد من هذه المباني يشبه غالبًا قلاع القرون الوسطى.
قد يكون للأبراج الأكثر حداثة تصميمات مستقبلية ، مثل Roihuvuori في هلسنكي ، أحد أكبر الأبراج المائية في العالم.
برج مياه Roihuvuori ، 1977. حاليًا لا يعمل
هذا البرج تم بناؤه على شكل فطر ، ويبلغ قطره الأقصى 66.7 مترًا ، وارتفاعه 52 مترًا ، وحجم الخزان 12600 متر مكعب .
في الولايات المتحدة الأمريكية ، حيث يُعرف العمل بالبراغماتية ، حتى الهياكل المائية القديمة تتمتع بمظهر صارم - خزان به دعامات. لا شيء لا لزوم له ، ولا "جمال" أكثر تكلفة ، إذا كان التصميم فقط يفي بالغرض منه.
برج مائي على سطح منشأة فورد السابقة في أوماها ، نبراسكا
كانت أبراج روزنوفسكي الأكثر شهرة في روسيا. إنها لا تتألق بتصميم رشيق ، لكنها موثوقة للغاية ، لا سيما في ظل ظروفنا المناخية القاسية.
تم تصميم برج Rozhnovsky بطريقة لا تتجمد فيها المياه حتى عند درجة حرارة -30 درجة مئوية. في هذه الحالة ، يعد التشغيل الصحيح أمرًا مهمًا للغاية: في مثل هذه درجة الحرارة المنخفضة ، يجب أن يحدث تناول الماء بمعدل خزانين في اليوم. إذا انخفض الضغط ، سيتحول الماء بالفعل إلى جليد.
برج Rozhnovsky وهيكله الداخلي
أثناء بناء أبراج المياه في روسيا القديمة ، غالبًا ما كانت تستخدم المواد المركبة - الطوب والخشب. تم استخدام الطوب ، باعتباره مادة أكثر متانة ، لبناء برميل برج المياه ، وكان الطابق العلوي مصنوعًا من الخشب. كان الخشب أخف وزنا ، وكان استخدامه مشروطًا أيضًا بوجود فصول الشتاء الباردة في روسيا. أبراج المياه الحديثة ، مثل بناء Rozhnovsky ، مصنوعة حصريًا من المعدن.
تم بناء أبراج المياه التقليدية لمدة ستة أشهر ، ولكن تم تركيب هيكل Rozhnovsky عدة مرات أسرع. تم بناء الأبراج على طول مسارات السكك الحديدية لأنها صممت في الأصل لملء القاطرات البخارية بالماء بسرعة. وفقًا للمعايير ، يبلغ العمر الافتراضي لمثل هذا البرج 30 عامًا ، ولكن نظرًا لتصميمه القوي ، فإن العمر الافتراضي الفعلي أطول بكثير.
لا تختلف المكونات الرئيسية لبرج المياه Rozhnovsky كثيرًا عن الهياكل الأخرى لأبراج المياه: خزان مياه ، دعامة معدنية لضغط الماء ، غطاء خزان مع فتحة فحص. سمك جدران البرميل وقبة هياكل ضغط الماء هذه متماثل - حوالي 5 مم. تم توفير تصميم برج Rozhnovsky لتركيب دبابتين في وقت واحد ، يقعان فيما يتعلق ببعضهما البعض على ارتفاعات مختلفة. يمكن أن تنشأ الحاجة إلى استخدام خزانين إذا كان مطلوبًا توفير العديد من شبكات ضغط المياه بضغط مياه مختلف في كل منها. نادرًا ما يتجاوز ارتفاع البرج الأقصى 30 مترًا.
تركيب برج مياه حديث
على الجدار الداخلي للخزان ، أقواس حامل الثلج ملحومة ، وكذلك أقواس لخفض أفراد الخدمة. لتسلق البرج ، استخدم درجًا خارجيًا بسياج أمان.
مرة واحدة كل ثلاث إلى أربع سنوات ، من الضروري إجراء الصيانة الروتينية - لتحديد وإصلاح الشقوق والتسريبات ، وإزالة الصدأ ، وتطهير الخزان ، والطلاء ، واستبدال حلقة التثبيت المعدنية.
برج المياه Shukhovskaya في بوليبينو ، منطقة ليبيتسك ، 1896 يبرز برج Shukhov
الأسطوري من جميع الهياكل. اخترع فلاديمير شوخوف الهياكل الزائدية الأولى في العالم وتوصل إلى طريقة لتركيب الأصداف الشبكية. بفضل الشكل الجديد وتقنية التثبيت ، تتمتع هذه الأبراج المعدنية بقوة عالية ووزن أقل. نادرًا ما يتم تذكر هذه الهياكل اليوم ، ومع ذلك ، لا يزال بإمكانك العثور على أبراج المياه في مدن مختلفة بأسلوب "شوخوف" المميز.
سلم على برج "Shukhovskaya"
إيجابيات وسلبيات
كانت أبراج المياه حلاً جيدًا للغاية. لديهم الكثير من المزايا وما زالوا يستخدمون في تلك المناطق حيث يكون من الضروري ضمان نقل المياه عبر الأنابيب بأقل قدر من الاستثمار.
حتى تلميذ المدرسة يمكنه حساب الضغط في برج الماء. أولاً ، يجب تحديد ارتفاع ارتفاع المياه باستخدام الصيغة h = n * h e ، حيث n هو عدد الطوابق في المبنى ، و h e هو ارتفاع الأرضية. نتذكر صيغة باسكال لتحديد الضغط على مستوى الأرض:
P = ρ * g * H ،
حيث ρ هي كثافة الماء ، و g تسارع الجاذبية ، و H ارتفاع برج الماء. هذا يجعل من السهل حساب الضغط في برج المياه في أي طابق من المبنى.
في المباني الحديثة ، لا يتجاوز ضغط الماء عادة 6-8 أجواء (وفقًا لـ SNiP 2.04.01-85 ، من 0.3 إلى 6 ضغط جوي للبرد ومن 0.3 إلى 4.5 ضغط جوي للحرارة). بالنسبة للمباني التي يزيد ارتفاعها عن 40 مترًا ، يتم استخدام منظمات الضغط بشكل إضافي (ويمكن توفير المياه من أعلى إلى أسفل) ، ويتم إنشاء طوابق تقنية كاملة مع محطات ضخ شاهقة الارتفاع.
تحتوي الأبراج أيضًا على عيوب ، على الرغم من قلة عددهم. العيب الرئيسي هو الارتباط بالارتفاع. كما تظهر تجربة استخدام أبراج المياه ، في المستوطنات ، عاجلاً أم آجلاً ، يتم تشييد أبنية أعلى من أي وقت مضى ، ولم يعد الضغط الناتج عن ارتفاع الأنابيب في البرج كافياً. هنا ، يجب إما بناء برج جديد ، أو مراجعة تصميم نظام إمداد المياه بالكامل. نظرًا لأن كلا الحلين باهظ الثمن ، في مثل هذه الحالات ، في المباني الشاهقة ، يتم عادةً تثبيت الخزان مباشرة على السطح.
برج في نوفوسيبيرسك ، 1938.
من السهل جدًا "تكييف" أبراج المياه مع ظروف العصر الحديث. يتم تجديد المباني القديمة وتحويلها إلى مكاتب أو متاجر. وحتى أفضل - للمتاحف ، لأن العديد من هذه الهياكل لها تاريخ غني.
حسنًا ، اشتريته. الآن ماذا تفعل مع "مضخة المياه"؟
اعترف كورباتوف أنه كان من الصعب عليه في البداية قبول حقيقة أن "كل هذا" هو مسؤوليته الآن. من الآن فصاعدًا ، عليه أن يقرر كيف سيبدو المبنى وماذا سيكون فيه.
والمثير للدهشة أنه قبل ثلاثين عامًا ، بينما كان البرج تحت تصرف شركة "كيروفسكي أنظمة المرافق" JSC ، أدى وظيفته الرئيسية. في وقت لاحق ، لم يعد يستخدم للغرض المقصود منه وتم تغييره عدة مرات. ذات مرة كان هناك متجر يسمى "Hunter and Fisherman" ، وفي بداية العقد الأول من القرن الحادي والعشرين كان هناك مكتب تمثيلي لشركة تلفزيونية إقليمية. نحن لا نتحدث عن استخدام محطة المياه للغرض المقصود منها - لا داعي لذلك ، ومن الصعب تقنياً القيام بذلك. هذا يعني أننا بحاجة للبحث عن خيارات جديدة لاستخدام الهيكل.
تخطط Kurbatov لتقسيم المبنى إلى قسمين. في الطوابق السفلية ، افتح متحفًا ، وسيتم استخدام الطابق العلوي ، الرابع ، حيث يفتح منظر خلاب للمدينة ، كفندق مع غرف لعشاق الرومانسية.
أما بالنسبة لموضوع المعرض المتحفي ، فلا يوجد يقين بعد. من ناحية أخرى ، يمكن تخصيص المتحف لإيفان شاروشين ، المهندس الرئيسي لمقاطعة فياتكا. من ناحية أخرى ، يمكنك إنشاء متحف حديث للهياكل المائية مع عروض تقديمية تفاعلية ثلاثية الأبعاد توضح هندسة الأبراج المائية في أماكن مختلفة على هذا الكوكب.
سيتم اتخاذ القرار النهائي بشأن مستقبل المبنى عندما يتم تجديد الواجهة وترميم الغرف الداخلية. ومع ذلك ، فإن اختيار الخيار ثانوي ، والشيء الرئيسي هو حفظ المبنى ووقف التدمير وإعادته إلى سحره السابق. لسوء الحظ ، تُعرف العديد من الأمثلة عندما لم يتبق أثر للمظهر الأصلي بعد الإصلاحات المتهورة و "الترميم" للمباني ذات القيمة التاريخية التي نقلتها السلطات إلى الملكية الخاصة. لكن أناتولي قرر أنه سيبذل قصارى جهده لإنقاذ البرج.
وقد تم بالفعل إجراء مسح تقني ، وتم وضع تقدير ونطاق العمل. وفقًا للتقديرات الأولية ، سيتطلب ترميم المبنى حوالي 1.8 مليون روبل.
تولى المتطوعون بعض المهام. بادئ ذي بدء ، كان من الضروري إزالة الزيادة المفرطة ، بما في ذلك تلك التي تغطي الطابق العلوي من المبنى. هذه النباتات التي نبتت عن طريق الخطأ خطيرة للغاية: نظام الجذر الخاص بها يدمر المبنى ببطء ولكن بثبات. مصدر قلق كبير آخر هو تنظيف المنزل من جبال القمامة التي تراكمت هناك لسنوات عديدة ، وإخراجها.
جميع المشاكل والأسئلة: "أفضل السبل لتنظيم العمل" ، "ما هي المخاطر التي يمكنك مواجهتها" وغيرها - عليك حلها بنفسك ، لأنه ببساطة لا يوجد من تسأل. إذا نظرت إلى روسيا بأكملها ، اتضح أننا لا نمتلك خبرة كبيرة في استعادة أشياء من هذا النوع. يمكنك الاعتماد فقط على قوتك الخاصة. ومع ذلك ، هناك أمل في الحصول على منحة - سواء كانت شركات رئاسية أو خاصة أو مملوكة للدولة ، مما سيقلل بشكل كبير من تكاليفها.
أناتولي كورباتوف في أحد طوابق البرج. كما ترون ، لا يزال تسخين الموقد في الخدمة ، ومن
أجل ترميم الواجهة الخارجية لبرج المياه ، قرر أناتولي استخدام إمكانات الحركة لاستعادة البيئة التاريخية الحضرية Tom Sawyer Fest . أخيرًا ، بدأ إصرار أعضاء هذه المجموعة يؤتي ثماره: اليوم فريق المتطوعين لديه رعاة دائمين إلى حد ما ، بما في ذلك شركات مثل MTS و Stanley و Black & Decker و Leroy Merlin.
تقليد آخر منسي قليلاً ، ولكنه صحيح للغاية هو subbotniks. حتى الآن ، أجرى المالك الجديد بالفعل العديد من الأحداث من هذا القبيل ، وبفضلها انتقلت الشركة إلى النور. بالمناسبة ، المثال الإيجابي معدي دائمًا. حتى كبير المهندسين المعماريين في Slobodskoy ورئيس قسم تحسين المدينة عرضوا مساعدتهم ، جاء الكثير من الناس من كيروف.
بدلا من المجاميع
لقد حلت أنظمة الضخ الحديثة محل هياكل ضغط الماء عمليًا. أصبحت الإلكترونيات وغيرها من المعدات التي تكيف المضخة مع الظروف "أكثر ذكاءً" وأرخص باستمرار. ربما ، بمرور الوقت ، سيتخلى الناس تمامًا عن فكرة استخدام هياكل ضغط الماء وستنشأ مشكلة أخرى: ما يجب فعله بالهيكل. ربما نزل غريبة مع مناظر بانورامية من الطابق العلوي ، ستظهر معارض متحف جديدة. هناك اتجاه آخر: يتم شراء هذه الهياكل وتحويلها إلى مباني سكنية. يمكنك البحث في جوجل عن الكثير من القصص الأصلية على الويب ، لكنها تستحق على الأرجح قصة منفصلة.