Hay muchas estructuras de este tipo en toda Rusia. Las torres de agua también se pueden encontrar en las grandes ciudades: Moscú, Ekaterimburgo, San Petersburgo y en las aldeas. Muchos de ellos aún cumplen su propósito previsto. Y esta publicación trata sobre cómo funcionan, qué tipos de torres hay y un poco más sobre el destino de Slobodskoy.
El siguiente texto es una revisión editorial de uno de los números del programa de entrevistas "Desmontemos en átomos", que se celebró en agosto en el Centro de Información de Energía Nuclear de Kirov con el apoyo de nuestro Punto de Ebullición Kirov en VyatSU.
Asistieron Anatoly Kurbatov, el nuevo propietario de la Torre Slobodskaya, el candidato de ciencias técnicas Denis Suvorov, el candidato de ciencias históricas Anton Kasanov y el ingeniero de diseño Alexander Anushchenko, quienes hablaron sobre los aspectos de ingeniería y las características arquitectónicas de las torres de agua. La grabación completa del programa de entrevistas se puede encontrar en la descripción del evento en el ID de líder.
La historia de cómo Anatoly Kurbatov compró esta torre también es interesante, pero para no desordenar el texto, la pondré debajo del spoiler.
Historia de la torre Slobodskaya
¿Por qué necesitas torres de agua?
La idea de las torres de agua es tan simple e ingeniosa que hasta el día de hoy, en varios lugares del planeta, se pueden encontrar estructuras modernas que realizan las mismas funciones. A principios del siglo XX, ya existían bombas capaces de bombear agua a través de tuberías e incluso se utilizaban parcialmente en servicios públicos. Pero la invención de las bombas hidráulicas alimentadas por electricidad fue un verdadero logro de ingeniería de la época. Después de todo, después de su instalación, los residentes no necesitaron girar la manija del pozo: el agua subió por las tuberías y se vertió en los cubos. Sin embargo, para la construcción de un poderoso suministro de agua de la ciudad, la productividad de tales bombas no fue suficiente. ¿Por qué no construir un sistema para bombear agua con una bomba más potente? Teóricamente era posible, pero económicamente impráctico.
Otro problema que impulsó el desarrollo de la tecnología de las torres de agua fue que la gente usa el agua de manera extremadamente desigual. Por la mañana temprano, cuando nos despertamos, y también por la noche, cuando dormimos, el agua no es especialmente necesaria. Quizás hay uno o dos residentes locales que usan el suministro de agua por alguna razón en este momento, pero esta es una excepción.
Alrededor de las 6 a 8 de la mañana, la gente se despierta, se lava, desayuna y aumenta la carga en el sistema de suministro de agua. Bueno, por la tarde, las empresas comienzan a funcionar, los sistemas de riego se encienden y el consumo de agua aumenta varias veces. Y en este momento, cuando se usa una bomba de baja potencia, la transferencia de agua prácticamente se detendrá, ya que simplemente no tendrá tiempo de bombear agua al sistema.
La inconveniencia de usar bombas potentes también se debía al hecho de que entonces no había controladores "inteligentes" que monitorearan la regulación de potencia. Si observa el diseño de los sistemas de bombeo utilizados en la mayoría de las torres de agua más antiguas, podrá ver que las bombas más antiguas solo tienen dos modos de funcionamiento: "encendido" y "apagado". Esto significa que una bomba potente supondría un desperdicio de recursos.
La bomba de cárter horizontal dividida más grande fabricada por la empresa india Kirloskar Brothers Limited (KBL). Capaz de crear un flujo de 7000 litros por segundo a una presión de 27,5 metros
Como resultado, rápidamente se comenzaron a construir torres de agua en una variedad de lugares.
Torre de agua en Zaraysk, 1916
Torre de agua del arquitecto Geppener en Moscú, 1901
¿Qué hay dentro de la torre de agua?
En la parte superior de la torre hay un gran tanque de agua. El nivel al que se instala este tanque debe ser más alto que el edificio más alto al que se suministrará agua. La diferencia de altura es muy importante porque todo el principio de una torre de agua se basa en la presión que crea la columna de líquido.
Las tuberías de la estación de bombeo conducen al tanque, donde generalmente se usa una bomba de baja potencia, llenando gradualmente el tanque de reserva.
La funcionalidad de las torres de agua es simple. Sin embargo, si observamos la arquitectura de tales edificios en Europa, especialmente a principios del siglo XX, veremos que la apariencia de muchos de estos edificios a menudo se asemeja a los castillos medievales.
Las torres más modernas pueden tener diseños futuristas, como Roihuvuori de Helsinki, una de las torres de agua más grandes del mundo.
Torre de agua de Roihuvuori, 1977. Actualmente no está en funcionamiento
Esta torre fue construida en forma de hongo, su diámetro máximo es de 66,7 m, su altura es de 52 m, y el volumen del tanque es de 12 600 m 3 .
En los EE. UU., Donde las empresas son conocidas por su pragmatismo, incluso las antiguas estructuras de agua tienen un aspecto estricto: un depósito con soportes. Nada superfluo, no más "bellezas" caras, si tan solo el diseño cumple su propósito.
La torre de agua en el techo de la antigua planta de Ford en Omaha, Nebraska
Las llamadas Torres Rozhnovsky eran las más populares en Rusia. No brillan con un diseño elegante, pero son extremadamente confiables, especialmente dadas nuestras duras condiciones climáticas.
La Torre Rozhnovsky está diseñada de tal manera que el agua que contiene no se congela ni siquiera a –30 grados Celsius. En este caso, el correcto funcionamiento es muy importante: a una temperatura tan baja, la toma de agua debe realizarse a razón de dos tanques por día. Si la presión disminuye, el agua se convertirá en hielo.
La torre de Rozhnovsky y su estructura interna
Durante la construcción de torres de agua en la antigua Rusia, a menudo se usaban materiales combinados: ladrillo y madera. El ladrillo, como material más duradero, se usó para construir el barril de la torre de agua, y el piso superior estaba hecho de madera. La madera era más ligera, y su uso también estuvo condicionado por la presencia de inviernos fríos en Rusia. Las torres de agua modernas, como la construcción de Rozhnovsky, están hechas exclusivamente de metal.
Se construyeron torres de agua convencionales durante seis meses, pero la estructura de Rozhnovsky se instaló varias veces más rápido. Las torres se construyeron a lo largo de las vías del tren porque originalmente fueron diseñadas para llenar rápidamente locomotoras de vapor con agua. Según los estándares, la vida útil de dicha torre es de 30 años, pero debido a su diseño robusto, la vida útil real es mucho más larga.
Los componentes principales de la torre de agua de Rozhnovsky no son muy diferentes de otras estructuras de torres de agua: un tanque de agua, un soporte metálico a presión de agua, una tapa del tanque con una trampilla de inspección. El grosor de las paredes del cañón y la cúpula de tales estructuras de presión de agua es el mismo: aproximadamente 5 mm. El diseño de la torre Rozhnovsky preveía la instalación de dos tanques a la vez, ubicados uno en relación con el otro a diferentes alturas. Podría surgir la necesidad de usar dos tanques si fuera necesario proporcionar varias redes de presión de agua con diferente presión de agua en cada una. La altura máxima de la torre rara vez supera los 30 metros.
Instalación de una moderna torre de agua
En la pared interior del tanque, se sueldan los soportes del soporte de hielo, así como los soportes para bajar al personal de servicio. Para subir a la torre, use una escalera externa con una valla de seguridad.
Una vez cada tres o cuatro años, es necesario realizar un mantenimiento de rutina: para identificar y sellar grietas y fugas, eliminar el óxido, desinfectar el tanque, pintar, reemplazar el anillo de metal de sujeción.
Torre de agua Shukhovskaya en Polibino, región de Lipetsk, 1896 La
legendaria torre Shukhov se destaca entre todas las estructuras. Vladimir Shukhov inventó las primeras estructuras hiperboloides del mundo y se le ocurrió un método para erigir conchas de malla. Gracias a la nueva forma y tecnología de sujeción, tales torres de metal tenían una alta resistencia con menos peso. Hoy en día, tales construcciones rara vez se recuerdan, sin embargo, en diferentes ciudades todavía se pueden encontrar torres de agua en el estilo reconocible "Shukhov".
Escalera en la torre "Shukhovskaya"
Pros y contras
Las torres de agua fueron una muy buena solución. Tienen muchas ventajas y todavía se utilizan en aquellas zonas donde es necesario asegurar el trasvase de agua a través de tuberías con una mínima inversión.
Incluso un estudiante puede calcular la presión en una torre de agua. Primero, debe determinar la altura del aumento del agua usando la fórmula h = n * h e , donde n es el número de pisos del edificio y h e es la altura del piso. Recordamos la fórmula de Pascal para determinar la presión al nivel de la Tierra:
P = ρ * g * H,
donde ρ es la densidad del agua, g es la aceleración de la gravedad y H es la altura de la torre de agua. Esto facilita el cálculo de la presión en una torre de agua en cualquier piso de un edificio.
En los edificios modernos, la presión del agua no suele exceder de 6 a 8 atmósferas (según SNiP 2.04.01-85, de 0,3 a 6 atm para frío y de 0,3 a 4,5 atm para caliente). Para edificios de más de 40 metros, se utilizan adicionalmente reguladores de presión (y el agua se puede suministrar de arriba a abajo), y para los rascacielos, se están construyendo pisos técnicos completos con estaciones de bombeo.
Las torres también tienen inconvenientes, aunque son pocos. La principal desventaja es la unión a la altura. Como demuestra la experiencia del uso de torres de agua, en los asentamientos, tarde o temprano, se están levantando edificios cada vez más altos, para los que la presión creada por la altura de las tuberías en la torre ya no es suficiente. Aquí, se debe construir una nueva torre o se debe revisar completamente el diseño del sistema de suministro de agua. Dado que ambas soluciones son demasiado caras, en tales casos, en edificios de gran altura, el tanque generalmente se instala directamente en el techo.
Torre en Novosibirsk, 1938.
Las torres de agua son muy fáciles de "adaptar" a las condiciones de los tiempos modernos. Los edificios antiguos se están renovando y convirtiendo en oficinas o tiendas. Y aún mejor, a los museos, porque muchas de estas estructuras tienen una rica historia.
Ok, lo compré. Ahora, ¿qué hacer con la "bomba de agua"?
Kurbatov admitió que al principio le resultó difícil aceptar el hecho mismo de que "todo esto" es ahora su responsabilidad. A partir de ahora, debe decidir cómo se verá el edificio y qué habrá en él.
Sorprendentemente, hace treinta años, mientras la torre estaba a disposición de JSC "Kirovskie Kommunalnye Sistemy", cumplió su función principal. Más tarde ya no se usó para el propósito previsto y cambió de manos muchas veces. Una vez hubo una tienda llamada "Hunter and Fisherman", ya principios de la década de 2000 había una oficina de representación de una empresa de televisión regional. No estamos hablando de usar la estación de bombeo de agua para el propósito para el que fue diseñada, no hay necesidad de esto y es técnicamente difícil hacerlo. Esto significa que debemos buscar nuevas opciones para usar la estructura.
Kurbatov planea dividir el edificio en dos partes. En los pisos inferiores se abrirá un museo, y el cuarto piso superior, desde donde se abre una impresionante vista de la ciudad, se convertirá en un hotel con habitaciones para los amantes del romance.
En cuanto al tema de la exposición del museo, aún no hay certeza. Por un lado, el museo puede estar dedicado a Ivan Charushin, el principal arquitecto de la provincia de Vyatka. Por otro lado, se puede realizar un moderno museo de estructuras de agua con presentaciones interactivas tridimensionales que ilustren la arquitectura de las torres de agua en diferentes lugares del planeta.
La decisión final sobre el futuro del edificio se tomará cuando se restaure la fachada y se restauren las estancias interiores. De todos modos, la elección de la opción es secundaria, y lo principal es salvar el edificio, detener la destrucción y devolverlo a su antiguo encanto. Desafortunadamente, se conocen muchos ejemplos cuando, después de reparaciones descuidadas y "restauración" de edificios históricamente valiosos transferidos por las autoridades a propiedad privada, no quedó rastro de la apariencia original. Pero Anatoly decidió que haría todo lo posible para salvar la torre.
Ya se ha realizado un estudio técnico, se ha elaborado un presupuesto y se ha determinado el alcance del trabajo. Según estimaciones preliminares, la restauración del edificio requerirá alrededor de 1,8 millones de rublos.
Algunas de las tareas fueron asumidas por voluntarios. En primer lugar, fue necesario eliminar el crecimiento excesivo, incluido el que cubre el piso superior del edificio. Estas plantas que han brotado accidentalmente son muy peligrosas: su sistema de raíces destruye el edificio de forma lenta pero constante. Otra gran preocupación es limpiar la casa de las montañas de basura que se ha acumulado allí durante muchos años y sacarla.
Todos los problemas y preguntas: “cuál es la mejor manera de organizar el trabajo”, “qué obstáculos puede enfrentar” y otros, debe resolverlos por su cuenta, porque simplemente no hay nadie a quien preguntar. Si nos fijamos en toda Rusia, resulta que no tenemos mucha experiencia en la restauración de objetos de este tipo. Solo puedes confiar en tu propia fuerza. Sin embargo, existe la esperanza de una subvención, tanto presidenciales como empresas privadas o estatales, que reducirá significativamente sus propios costos.
Anatoly Kurbatov en uno de los pisos de la torre. Como puede ver, la calefacción de la estufa todavía está en servicio.Para
la restauración de la fachada exterior de la torre de agua, Anatoly decidió aprovechar el potencial del movimiento para restaurar el entorno histórico urbano Tom Sawyer Fest . La perseverancia de los miembros de este grupo finalmente comenzó a dar sus frutos: hoy el equipo de voluntarios cuenta con patrocinadores más o menos permanentes, entre ellos empresas como MTS, Stanley, Black & Decker, Leroy Merlin.
Otra tradición un poco olvidada, pero muy correcta, son los subbotniks. Hasta la fecha, el nuevo propietario ya ha realizado varios eventos de este tipo, gracias a los cuales el negocio ha despegado. Por cierto, un ejemplo positivo siempre es contagioso. Incluso el arquitecto jefe de Slobodskoy y el jefe del departamento de mejora de la ciudad ofrecieron su ayuda, muchas personas vinieron de Kirov.
En lugar de totales
Los sistemas de bombeo modernos prácticamente han reemplazado a las estructuras de presión de agua. La electrónica y otros equipos que adaptan la bomba a las condiciones son cada vez más "inteligentes" y cada vez más baratos. Probablemente, con el tiempo, la gente abandonará por completo la idea de utilizar estructuras de presión de agua y surgirá otro problema: qué hacer con la estructura. Quizás albergues exóticos con vistas panorámicas desde el último piso, aparecerán nuevas exposiciones del museo. Hay otra tendencia: estas estructuras se compran y se convierten en edificios residenciales. Puedes buscar en Google muchas historias originales en la web, pero probablemente merezcan una historia aparte.