Il existe de nombreuses structures de ce type dans toute la Russie. Des châteaux d'eau peuvent également être trouvés dans les grandes villes - Moscou, Ekaterinbourg, Saint-Pétersbourg et dans les villages. Beaucoup d'entre eux remplissent toujours leur objectif. Et cet article traite de leur fonctionnement, des types de tours disponibles et un peu plus sur le sort de Slobodskoy.
Le texte ci-dessous est une révision éditoriale de l' un des numéros du talk-show "Démontons-nous en atomes", qui s'est tenu en août par le Centre d'information sur l'énergie nucléaire de Kirov avec le soutien de notre point d'ébullition Kirov à VyatSU.
Y ont participé Anatoly Kurbatov - le nouveau propriétaire de la tour Slobodskaya, le candidat des sciences techniques Denis Suvorov, le candidat des sciences historiques Anton Kasanov et l'ingénieur concepteur Alexander Anushchenko, qui a parlé des aspects techniques et des caractéristiques architecturales des châteaux d'eau. L'enregistrement complet du talk-show se trouve dans la description de l' événement sur le Leader-ID.
L'histoire de la façon dont Anatoly Kurbatov a acheté cette tour est également intéressante, mais afin de ne pas encombrer le texte, je vais la mettre sous le spoiler.
Histoire de la tour Slobodskaya
Pourquoi avez-vous besoin de châteaux d'eau
L'idée des châteaux d'eau est si simple et ingénieuse qu'à ce jour, dans divers endroits de la planète, vous pouvez trouver des structures modernes qui remplissent les mêmes fonctions. Au début du XXe siècle, des pompes capables de pomper l'eau à travers des conduites existaient déjà et étaient même partiellement utilisées dans les services publics. Mais l'invention des pompes hydrauliques alimentées à l'électricité était une véritable réalisation technique de l'époque. Après tout, après leur installation, les résidents n'avaient pas besoin de tourner la poignée du puits - l'eau elle-même montait à travers les tuyaux et se déversait dans les seaux. Cependant, pour la construction d'une puissante alimentation en eau de la ville, la capacité de ces pompes n'était pas suffisante. Pourquoi ne pas construire un système de pompage d'eau avec une pompe plus puissante? C'était théoriquement possible, mais économiquement irréalisable.
Un autre problème qui a incité le développement de la technologie des châteaux d'eau était que les gens utilisent l'eau de manière extrêmement inégale. Au petit matin, quand nous nous réveillons, et aussi la nuit, quand nous dormons, l'eau n'est pas particulièrement nécessaire. Il y a peut-être un ou deux résidents locaux qui utilisent l'approvisionnement en eau pour une raison quelconque en ce moment, mais c'est une exception.
Vers 6-8 heures du matin, les gens se réveillent, se lavent, prennent le petit déjeuner et la charge sur le système d'alimentation en eau augmente. Eh bien, dans l'après-midi, les entreprises commencent à travailler, les systèmes d'irrigation sont activés et la consommation d'eau augmente plusieurs fois. Et à ce moment, lors de l'utilisation d'une pompe de faible puissance, le transfert d'eau s'arrêtera pratiquement, car il n'aura tout simplement pas le temps de pomper de l'eau dans le système.
L'inefficacité de l'utilisation de pompes puissantes tenait également au fait qu'il n'existait pas de contrôleurs «intelligents» pour surveiller la régulation de puissance. Si vous regardez la conception des systèmes de pompage utilisés dans la plupart des anciens châteaux d'eau, vous pouvez voir que les anciennes pompes n'ont que deux modes de fonctionnement - «marche» et «arrêt». Cela signifie qu'une pompe puissante serait un gaspillage de ressources.
La plus grande pompe de carter à fente horizontale fabriquée par la société indienne Kirloskar Brothers Limited (KBL). Capable de créer un débit de 7000 litres par seconde à une hauteur de 27,5 mètres
En conséquence, les châteaux d'eau ont commencé à être rapidement érigés à divers endroits.
Château d'eau à Zaraysk, 1916
Château d'eau par l'architecte Geppener à Moscou, 1901
Qu'y a-t-il à l'intérieur du château d'eau
Au sommet de la tour se trouve un grand réservoir d'eau. Le niveau auquel ce réservoir est installé doit être plus élevé que le bâtiment le plus haut auquel l'eau sera fournie. La différence de hauteur est très importante car tout le principe d'un château d'eau est basé sur la pression que crée la colonne de liquide.
Les tuyaux de la station de pompage mènent au réservoir, où une pompe de faible puissance est généralement utilisée, remplissant progressivement le réservoir de réserve.
La fonctionnalité des châteaux d'eau est simple. Cependant, si nous regardons l'architecture de ces bâtiments en Europe, en particulier au début du XXe siècle, nous verrons que l'apparence de beaucoup de ces bâtiments ressemble souvent à des châteaux médiévaux.
Des tours plus modernes peuvent avoir des conceptions futuristes, comme le Roihuvuori d'Helsinki, l'un des plus grands châteaux d'eau du monde.
Château d'eau de Roihuvuori, 1977. Actuellement non opérationnel
Cette tour a été construite sous la forme d'un champignon, son diamètre maximum est de 66,7 m, sa hauteur est de 52 m et le volume de la cuve est de 12 600 m 3 .
Aux États-Unis, où les affaires sont connues pour leur pragmatisme, même les anciennes structures hydrauliques ont un aspect strict - un réservoir avec des supports. Rien de superflu, pas de "beautés" plus chères, si seulement le design remplit son rôle.
Château d'eau sur le toit de l'ancienne usine Ford à Omaha, Nebraska
Les soi-disant tours Rozhnovsky étaient les plus populaires de Russie. Ils ne brillent pas avec un design gracieux, mais sont extrêmement fiables, surtout compte tenu de nos conditions climatiques difficiles.
La tour Rozhnovsky est conçue de telle manière que l'eau qu'elle contient ne gèle pas même à –30 degrés Celsius. Dans ce cas, un fonctionnement correct est très important: à une température aussi basse, la prise d'eau doit se faire à raison de deux réservoirs par jour. Si la pression diminue, l'eau se transforme en effet en glace.
La tour de Rozhnovsky et sa structure interne
Lors de la construction de châteaux d'eau dans l'ancienne Russie, des matériaux combinés étaient souvent utilisés - la brique et le bois. La brique, en tant que matériau plus durable, a été utilisée pour construire le tonneau du château d'eau et l'étage supérieur était en bois. Le bois était plus léger et son utilisation était également conditionnée par la présence d'hivers froids en Russie. Les châteaux d'eau modernes, comme la construction de Rozhnovsky, sont exclusivement en métal.
Les châteaux d'eau conventionnels ont été construits pendant six mois, mais la structure de Rozhnovsky a été installée plusieurs fois plus rapidement. Les tours ont été construites le long des voies ferrées car elles étaient à l'origine conçues pour remplir rapidement les locomotives à vapeur d'eau. Selon les normes, la durée de vie d'une telle tour est de 30 ans, mais en raison de sa conception robuste, la durée de vie réelle est beaucoup plus longue.
Les principaux composants du château d'eau de Rozhnovsky ne sont pas très différents des autres structures de châteaux d'eau: un réservoir d'eau, un support métallique à pression d'eau, un couvercle de réservoir avec une trappe d'inspection. L'épaisseur des parois du canon et du dôme de ces structures à pression d'eau est la même - environ 5 mm. La conception de la tour Rozhnovsky prévoyait l'installation de deux réservoirs à la fois, situés l'un par rapport à l'autre à des hauteurs différentes. La nécessité d'utiliser deux réservoirs pourrait survenir s'il était nécessaire de fournir plusieurs réseaux de pression d'eau avec une pression d'eau différente dans chacun. La hauteur maximale de la tour dépasse rarement 30 mètres.
Installation d'un château d'eau moderne
Sur la paroi intérieure du réservoir, des supports de support de glace sont soudés, ainsi que des supports pour abaisser le personnel de service. Pour monter dans la tour, utilisez un escalier extérieur avec une clôture de sécurité.
Une fois tous les trois à quatre ans, il est nécessaire d'effectuer un entretien de routine - pour identifier et réparer les fissures et les fuites, éliminer la rouille, désinfecter le réservoir, peindre, remplacer l'anneau métallique de fixation.
Château d'eau Shukhovskaya à Polybino, région de Lipetsk, 1896 La
légendaire tour Shukhov se distingue de toutes les structures. Vladimir Shukhov a inventé les premières structures hyperboloïdes au monde et a proposé une méthode pour ériger des coquilles en maille. Grâce à la nouvelle forme et à la technologie de fixation, ces tours métalliques avaient une résistance élevée avec moins de poids. Aujourd'hui, de telles constructions sont rarement rappelées, néanmoins, dans différentes villes, vous pouvez toujours trouver des châteaux d'eau dans le style reconnaissable "Shukhov".
Escalier de la tour "Shukhovskaya"
Avantages et inconvénients
Les châteaux d'eau étaient une très bonne solution. Ils présentent de nombreux avantages et sont toujours utilisés dans les zones où il est nécessaire d'assurer le transfert de l'eau par canalisations avec un investissement minimum.
Même un étudiant peut calculer la pression dans un château d'eau. Tout d'abord, vous devez déterminer la hauteur de la montée de l'eau à l'aide de la formule h = n * h e , où n est le nombre d'étages dans le bâtiment et h e est la hauteur du sol. Nous rappelons la formule de Pascal pour déterminer la pression au niveau de la Terre:
P = ρ * g * H,
où ρ est la densité de l'eau, g est l'accélération de la pesanteur, et H est la hauteur du château d'eau. Cela facilite le calcul de la pression dans un château d'eau à n'importe quel étage d'un bâtiment.
Dans les bâtiments modernes, la pression de l'eau ne dépasse généralement pas 6-8 atmosphères (selon SNiP 2.04.01-85, de 0,3 à 6 atm pour le froid et de 0,3 à 4,5 atm pour le chaud). Pour les bâtiments de plus de 40 mètres, des régulateurs de pression sont en plus utilisés (et l'eau peut être fournie de haut en bas), et pour les gratte-ciel, des étages techniques entiers avec stations de pompage sont en cours de construction.
Les tours présentent également des inconvénients, même si elles sont peu nombreuses. Le principal inconvénient est lié à la hauteur. Comme le montre l'expérience de l'utilisation des châteaux d'eau, dans les colonies, tôt ou tard, des bâtiments toujours plus hauts sont construits, pour lesquels la pression créée par la hauteur des tuyaux dans la tour ne suffit plus. Ici, soit une nouvelle tour doit être construite, soit la conception du système d'alimentation en eau doit être complètement revue. Les deux solutions étant trop coûteuses, dans de tels cas, dans les immeubles de grande hauteur, le réservoir est généralement installé directement sur le toit.
Tour de Novossibirsk, 1938.
Les châteaux d'eau sont très faciles à «adapter» aux conditions des temps modernes. Les bâtiments anciens sont en cours de rénovation et transformés en bureaux ou en magasins. Et encore mieux - aux musées, car beaucoup de ces structures ont une histoire riche.
Ok, je l'ai acheté. Que faire maintenant de la "pompe à eau"?
Kurbatov a admis qu'au début, il lui était difficile d'accepter le fait même que «tout cela» relève désormais de sa responsabilité. À partir de maintenant, il doit décider à quoi ressemblera le bâtiment et ce qu'il contiendra.
Étonnamment, il y a trente ans, alors que la tour était à la disposition du JSC «Kirovskie Kommunalnye Sistemy», elle remplissait sa fonction principale. Plus tard, il n'a plus été utilisé aux fins prévues et il a changé de mains à plusieurs reprises. Il y avait autrefois un magasin appelé "Hunter and Fisherman", et au début des années 2000, il y avait un bureau de représentation d'une société de télévision régionale. Nous ne parlons pas d'utiliser la station de pompage d'eau aux fins prévues - cela n'est pas nécessaire et il est techniquement difficile de le faire. Cela signifie que nous devons rechercher de nouvelles options pour utiliser la structure.
Kurbatov prévoit de diviser le bâtiment en deux parties. Aux étages inférieurs, ouvrez un musée, et le quatrième étage supérieur, d'où s'ouvre une vue imprenable sur la ville, sera transformé en hôtel avec des chambres pour les amoureux de la romance.
Quant au sujet de l'exposition du musée, il n'y a toujours pas de certitude. D'une part, le musée peut être dédié à Ivan Charushin, le principal architecte de la province de Vyatka. D'un autre côté, vous pouvez créer un musée moderne des structures aquatiques avec des présentations interactives en trois dimensions illustrant l'architecture des châteaux d'eau à différents endroits de la planète.
La décision finale concernant l'avenir du bâtiment sera prise lorsque la façade sera restaurée et l'intérieur restauré. Pourtant, le choix de l'option est secondaire, et surtout - pour sauver le bâtiment, arrêter la destruction et lui rendre son charme d'antan. Malheureusement, de nombreux exemples sont connus où, après des réparations imprudentes et la «restauration» de bâtiments de valeur historique transférés par les autorités à la propriété privée, il ne reste plus aucune trace de l'aspect d'origine. Mais Anatoly a décidé qu'il ferait de son mieux pour sauver la tour.
Une étude technique a déjà été réalisée, un devis a été établi et la portée des travaux a été déterminée. Selon les estimations préliminaires, la restauration du bâtiment nécessitera environ 1,8 million de roubles.
Certaines des tâches ont été reprises par des bénévoles. Tout d'abord, il était nécessaire de supprimer la croissance, y compris celle qui couvre l'étage supérieur du bâtiment. Ces plantes germées accidentellement sont très dangereuses: leur système racinaire détruit lentement mais régulièrement le bâtiment. Une autre grande préoccupation est de débarrasser la maison des montagnes d'ordures qui s'y sont accumulées pendant de nombreuses années et de la sortir.
Tous les problèmes et toutes les questions: «comment organiser au mieux le travail», «à quels pièges vous pouvez faire face» et autres - vous devez les résoudre par vous-même, car il n'y a simplement personne à qui demander. Si vous regardez l'ensemble de la Russie, il s'avère que nous n'avons pas beaucoup d'expérience dans la restauration d'objets de ce type. Vous ne pouvez compter que sur votre propre force. Cependant, il y a un espoir pour une subvention - à la fois présidentielle et entreprises privées ou publiques, qui réduira considérablement leurs propres coûts.
Anatoly Kurbatov sur l'un des étages de la tour. Comme vous pouvez le constater, le poêle est toujours en service.Pour
la restauration de la façade extérieure du château d'eau, Anatoly a décidé d'utiliser le potentiel du mouvement pour restaurer l'environnement historique urbain Tom Sawyer Fest . La persévérance des membres de ce groupe a finalement commencé à porter ses fruits: aujourd'hui l'équipe de bénévoles a des sponsors plus ou moins permanents, dont des entreprises comme MTS, Stanley, Black & Decker, Leroy Merlin.
Les subbotniks sont une autre tradition un peu oubliée mais très correcte. À ce jour, le nouveau propriétaire a déjà réalisé plusieurs événements de ce type, grâce auxquels l'entreprise a décollé. À propos, un exemple positif est toujours contagieux. Même l'architecte en chef de Slobodskoy et le chef du département d'amélioration de la ville ont offert leur aide, de nombreuses personnes sont venues de Kirov.
Au lieu de totaux
Les systèmes de pompage modernes ont pratiquement supplanté les structures à pression d'eau. L'électronique et les autres équipements qui adaptent la pompe aux conditions deviennent «plus intelligents» et toujours moins chers. Probablement, avec le temps, les gens abandonneront complètement l'idée d'utiliser des structures à pression d'eau et un autre problème se posera: que faire de la structure. Peut-être des auberges exotiques avec vue panoramique depuis le dernier étage, de nouvelles expositions muséales apparaîtront. Il existe une autre tendance: ces structures sont rachetées et converties en bâtiments résidentiels. Vous pouvez rechercher sur Google de nombreuses histoires originales sur le Web, mais elles méritent probablement une autre histoire.