#O Parku Nauki Torus - historia wieży ciśnień

Idea

Rola Parku w systemie edukacji

Park Nauki Torus – jak na centrum nauki przystało – zajmuje znaczące miejsce w edukacji społeczeństwa. Park jest przede wszystkim jednostką popularyzującą naukę, przybliżającą ją zwiedzającym, niezależnie od ich wieku, dzięki czemu wpisuje się w ideę uczenia się przez całe życie (ang. lifelong learning). Jako instytucja udostępniająca zwiedzającym narzędzia i pomoce naukowe w bezpośredni sposób wpływa na pozyskiwanie przez nich wiedzy. Jednym z zadań Parku jest wspieranie i wzbogacanie oferty edukacyjnej proponowanej przez system edukacji formalnej. Park umożliwia zwiedzającym samodzielne eksperymentowanie, odkrywanie praw i badanie zależności – przede wszystkim w obszarach fizyki, matematyki, techniki i architektury. Dzięki angażowaniu użytkownika w działanie Park odpowiada na potrzebę kształtowania w społeczeństwie chęci zdobywania wiedzy i brania odpowiedzialności za ten proces. Rozbudzanie motywacji do uczenia się jest niewątpliwie jednym z kluczowych celów centrów nauki. W obliczu szybkich zmian na świecie społeczeństwo musi przystosowywać się do nowych realiów – m.in. poprzez umiejętność (i chęć) uczenia się, chęć rozwoju czy modyfikowania swojej ścieżki zawodowej. Taka elastyczność wymaga otwartości na zmiany, odwagi w poruszaniu się po nieznanych sobie wcześniej dziedzinach wiedzy i motywacji do pozyskiwania kolejnych umiejętności. Działania prowadzone przez Park Nauki będą stanowić wsparcie dla procesu edukacji formalnej prowadzonego przez system edukacji. Zarówno zawartość merytoryczna wystaw, jak i forma korzystania z nich wpisują się w kompetencje, których kształtowanie w uczniach spoczywa na systemie edukacji. Samodzielne badanie zjawisk, poszukiwanie ciągów przyczynowo-skutkowych czy wyciąganie wniosków to elementy opisywane przez ekspertów w podstawach programowych nauczania praktycznie wszystkich przedmiotów szkolnych. Zawartość merytoryczna ekspozycji Parku dotyka zagadnień z dziedziny matematyki, fizyki, techniki i sztuki – stanowi swego rodzaju symbiozę nauki, kultury i sztuki. Każda wystawa ma szansę stać się ważnym składnikiem procesu dydaktycznego prowadzonego przez nauczycieli szkół podstawowych i średnich. Użytkowanie eksponatów pozwoli bowiem przyjrzeć się wielu tematom w nowy sposób i poprzez tę nową perspektywę zaciekawić.

Ekspozycja edukacyjna

Stanowiska umieszczone na ekspozycji edukacyjnej są zaprojektowane tak, by uwidocznić interdyscyplinarność – relacje między zagadnieniami opisywanymi przez różne dziedziny nauki. Stanowi to bardzo ważny czynnik, który nierzadko trudno osiągnąć w standardowych warunkach szkolnych. Park Nauki Torus niesie ze sobą dodatkowo wyjątkową wartość – zapoznaje zwiedzających z lokalnym dziedzictwem poprzez odniesienia eksponatów do historii zamku w Ciechanowie czy konstrukcji tutejszej wieży ciśnień. Zarówno zamek, jak i wieża są ważnymi obiektami na historycznej mapie Polski, nie tylko dla lokalnej społeczności. W Parku Nauki Torus odnajdą się zarówno miłośnicy nauk ścisłych, jak i sztuki. Podkreślenia wymaga fakt, że Ciechanów w swoich planach uwzględnia wielką potrzebę wspomagania rozwoju dzieci i młodzieży, przede wszystkim w dziedzinie matematyki. Tu szczególne wsparcie powinno być kierowane do społeczności zagrożonej wykluczeniem, o niewielkich możliwościach finansowych i słabych perspektywach. Park Nauki dzięki ekspozycji dotyczącej głównie nauk ścisłych ma szansę być przyczynkiem do rozbudzenia w uczniach chęci zdobywania wiedzy. Dodatkowo forma odkrywania nauki – poprzez zabawę, gry, samodzielne eksperymentowanie – sprzyja motywowaniu dzieci i młodzieży do uczenia się. Park odpowiada na współczesne badania nad procesem uczenia się, które mówią o silnej roli emocji w pozyskiwaniu wiedzy – poprzez zabawę, doświadczanie nauki wszystkimi zmysłami człowiek jest w stanie uczyć się więcej, a przyswojona wiedza mocniej zapada w pamięci.

Historia

Poznaj historię wieży ciśnień!

Czy ta wieża to na pewno wieża ciśnień?

Charakterystyczna konstrukcja, nazywana wieżą ciśnień, tak naprawdę wieżą ciśnień wcale nie jest. Nazwa ta jednak przylgnęła na stałe i chyba nikt w Ciechanowie nie wyobraża sobie używania innych określeń. Czasem mówiąc o wieży, mówi się „grzyb” lub „oponka”. Jednak mimo wszystko jest to „wieża ciśnień”.

           Precyzując, konstrukcja z torusem na szczycie to wieżowy zbiornik wyrównawczy na wodę. Od prawie pięćdziesięciu lat jest nieodłącznym elementem krajobrazu. Niespotykana, niezwykle atrakcyjna budowla to jeden z symboli Ciechanowa. Co ciekawe, ten oryginalny obiekt architektoniczny nigdy nie był w pełni wykorzystany zgodnie z przeznaczeniem, a nawet częściowe użytkowanie go też nie trwało długo.

Zbiornik wyrównawczy pilnie potrzebny

Powstanie wieżowego zbiornika wyrównawczego związane było z wyodrębnieniem i z prężnym rozwijaniem się w latach siedemdziesiątych dzielnicy przemysłowej Ciechanowa. Sama dzielnica projektowana była we wcześniejszych latach przez pracownię „Miastoprojektu Mazowsze”, pod kierunkiem mgr inż. Ryszarda Czugajewskiego. Główny projektant wskazywał na konieczność wybudowania zbiornika wyrównawczego, ponieważ ówczesne zapotrzebowanie na wodę, przy pełnym rozruchu dzielnicy przemysłowej, według szacunków miało wynosić do 3600 m³ na dobę.

Część zakładów i procesów technologicznych wymagała zapewnienia stałego dopływu wody o określonym ciśnieniu, co w tamtych czasach nie zawsze było możliwe ze względu na niedoskonałą miejską sieć wodociągową. Eksploatowano wówczas dwa ujęcia wody ze stacjami uzdatniania: starsze – przy ul. 17 Stycznia, odległe o około 4 km od planowanej inwestycji oraz bardziej wydajne drugie – przy ul. Gostkowskiej, oddalone o około 6 km. Dla zapewnienia skutecznego wyrównywania ciśnienia wody, budowę zbiornika zaplanowano w jednym z najwyżej położonych miejsc w Ciechanowie, znajdującym się w pobliżu dzielnicy przemysłowej. Ciechanów położony jest na wysokości średnio 118 m n.p.m., a budowlę zlokalizowano w miejscu położonym na wysokości 143 m n.p.m. Ze względów finansowych zdecydowano o zasilaniu zbiornika wyrównawczego z bliższego ujęcia, przy ul. 17 Stycznia i o włączeniu go w układ sieci wodociągowej Ciechanowa.

Dokumentację opracowano w dwóch wariantach – w pierwszym jako zbiornik wieżowy żelbetowy, a w drugim jako zbiornik o konstrukcji stalowej. Ponieważ w pierwszym wariancie problemy pojawiły się na etapie poszukiwania wykonawcy, przystąpiono do realizacji zbiornika o konstrukcji stalowej, stanowiącej swoisty zapis formuł matematycznych. Całość została zaprojektowana w 1972 r. przy udziale licznych partnerów. Miała to być budowla prototypowa, realizowana w takiej formie w Polsce pierwszy raz. Zespół konstruktorów z Biura Projektowo-Badawczego Budownictwa „Miastoprojekt Budopol” współpracował z Instytutem Zaopatrzenia w Wodę i Budownictwa Wodnego Politechniki Warszawskiej oraz z Centrum Techniki Komunalnej w Warszawie. W skład głównego zespołu, kierowanego przez architekta mgr inż. Jerzego Michała Bogusławskiego,  wchodzili: dr inż. Józef Wilbik, dr inż. Stanisław Gajowniczek, mgr inż. Stanisław Lorenc, inż. Andrzej Oleszyński, mgr inż. Stanisław Majkowski, mgr inż. Ryszard Czugajewski, mgr inż. Józef Fabianowicz oraz technik Michał Zieliński.

Według założeń, wieżowy zbiornik wyrównawczy w Ciechanowie miał służyć do kumulowania zapasów wody w godzinach nocnych, kiedy występował najmniejszy pobór wody z sieci miejskiej. W godzinach szczytowych, w czasie największego poboru wody z sieci miejskiej, zbiornik wyrównawczy miał zasilać i podnosić ciśnienie wody w sieci wodociągowej w dzielnicy przemysłowej, tak by zapewnić ciągłość procesów technologicznych wymagających wody.

Matematyczne kształty

Podkreślana nowoczesność rozwiązania projektowego polegała na zastosowaniu specjalnej formy zbiornika, umożliwiającego zmieszczenie dużej ilości wody przy małej różnicy wysokości jej słupa, w dodatku umieszczonego na wieży o charakterystycznej konstrukcji. Matematyczne formuły określają taką budowlę jako torus umieszczony na hiperboloidzie obrotowej jednopowłokowej. Zbiornik wyrównawczy zaprojektowany został w formie torusa powstałego przez obrót koła o średnicy 6,0 m wokół osi pionowej, w odległości 8,75 m od niej. Była to pierwsza konstrukcja tego typu na terenie naszego kraju. Opracowanie ostatecznego projektu technicznego zostało poprzedzone wielokrotnymi próbami obciążeń, w trakcie których uległo zniszczeniu wiele modeli w skali 1:50 oraz 1:20.

Już na etapie projektowania mieszkańcy miasta emocjonowali się przyszłą konstrukcją, a model wieżowego zbiornika wyrównawczego w skali 1:20 przez kilka lat był noszony w pochodach pierwszomajowych przez pracowników Zakładu Wodociągów i Kanalizacji, jako przykład wkraczającej do Ciechanowa nowoczesności i zapowiedź poprawy funkcjonowania zakładu.

Proces budowy i sposób działania

Wykonawcą konstrukcji był „Mostostal” Płock. Prace budowlane na działce o powierzchni 4200 m² rozpoczęto w październiku 1974 r. Oryginalna ażurowa konstrukcja stalowa osadzona została na pierścieniowym fundamencie żelbetowym. Stanowią ją 64 rury nachylone pod kątem 60^o do podstawy, z wierzchołkami przemieszczonymi w stosunku do punktu podparcia na fundamencie, tworząc figurę przestrzenną, zwaną w matematyce hiperboloidą obrotową jednopłaszczyznową. Na specjalnym pierścieniu wieńczącym hiperboloidę spoczywa torus. Jego płaszcz utworzyły 32 segmenty szczelnie połączonych, wyprofilowanych łukowato odcinków rurowych z blachy stalowej o średnicy 6 m. Izolację termiczną płaszcza wykonano z mat z wełny szklanej o grubości 60 mm. Maty osłonięto siatką tworzywową i płaszczem zewnętrznym z blach aluminiowych, zabezpieczonych na stykach gumowymi uszczelkami. Ciężar całej konstrukcji wynosi 165 ton. Montaż całości wykonano dźwigiem hydraulicznym Grofeten o udźwigu 75 ton, po czym zbiornik i konstrukcja zostały poddane próbie pełnego obciążenia wodą, co dokumentuje protokół spisany 8 czerwca 1976 r. Niebawem, 29 lipca tego roku, budowla została oddana do użytku.

Wieża posiada dwa pomosty techniczne. Górny pomost, zwany komunikacyjnym, biegnie obwodowo po górnej powierzchni torusa. Dolny pomost, technologiczny, przebiega pod torusem i przymocowany jest do górnej partii konstrukcji wsporczej. Powstał z przeznaczeniem do obsługi zaworów rur zasilających i odpływowych wody. Pomosty wykonano z ażurowych podestów, zabezpieczonych barierkami ochronnymi. Na pomosty można było się dostać drabiną stalową ze spocznikami, zabezpieczoną pałąkami ochronnymi. Teren działki, na której posadowiono wieżowy zbiornik wyrównawczy, został zabezpieczony ogrodzeniem.

Poza oryginalnością architektury, konstrukcji i technologii oraz niepowtarzalnym akcentem architektonicznym dla Ciechanowa, ważnym aspektem inwestycji była bezobsługowa praca zbiornika – bez konieczności pracy człowieka i prawie bez użycia energii elektrycznej. Zastosowanie urządzeń do ciągłego pomiaru ilości wody oraz urządzeń sygnalizacyjnych, które  za pomocą zainstalowanych sond wskazywały całkowite napełnienie lub opróżnienie zbiornika, miało pozwolić na nieangażowanie personelu, minimalizację zużycia energii elektrycznej oraz na właściwą ekonomicznie eksploatację. Napełnianie miało odbywać się nocą z miejskiej sieci wodociągowej, a pracę zbiornika miały regulować automatyczne urządzenia sterujące, zlokalizowane w podpiwniczeniu konstrukcji. Sondy zainstalowane w zbiorniku sterowały zaworami z napędem elektrycznym. Samoczynnie otwierały one lub zamykały zasuwy o napędzie elektrycznym, znajdujące się na terenie ujęcia i stacji pomp miejskich. W podobny sposób sondy regulowały spuszczanie wody ze zbiornika. W godzinach największego poboru zbiornik miał zwiększać ciśnienie wody w sieci wodociągowej dzielnicy przemysłowej oraz uzupełniać wodę w sieci wodociągowej miejskiej. W przypadku awarii urządzeń sterujących, zbiornik mógł być uruchamiany ręcznie, za pomocą zasuw zainstalowanych na pomoście technologicznym.

Oprócz instalacji teletechnicznej sterującej, zbiornik posiadał oświetlenie całej ażurowej konstrukcji oraz torusa. Strumienie światła dawały reflektory usytuowane w górnej i dolnej części budowli, ale oświetlenie funkcjonowało jedynie w pierwszych latach jej istnienia. Podkreślano wtedy, że wieża znajdująca się w najwyższym punkcie dzielnicy przemysłowej, przy trasie wiodącej do Płocka i Bydgoszczy, zwłaszcza podświetlona nocą, to piękny akcent architektoniczny w Ciechanowie.

Efektowna i nieefektywna konstrukcja

Zbiornik wyrównawczy w Ciechanowie z racji prototypowego rozwiązania został wyróżniony nagrodą III stopnia Ministra Budownictwa i Przemysłu Materiałów Budowlanych, wręczoną całemu zespołowi projektantów w Urzędzie Rady Ministrów w lipcu 1977 r.

Wieżowy zbiornik wyrównawczy oddano do użytku w 1976 r., ale z jego funkcjonowaniem od początku były kłopoty. Już w pierwszych dniach eksploatacji pojawił się szereg usterek, wynikających z błędnego zaprojektowania oraz niezgodnego z projektem wykonawstwa.

Największym problemem było napełnienie zbiornika. Z projektowanego przewodu tłocznego o przekroju 300 mm, który miał dostarczać wodę bezpośrednio od stacji pomp i uzdatniania, z uwagi na brak środków finansowych wykonano jedynie odcinek od Chłodni Składowej do zbiornika, włączając go jako końcowy element miejskiej sieci wodociągowej. W dodatku w sieci z powodu przecieków były duże spadki ciśnienia. W rezultacie woda tłoczona w sieć ze stacji uzdatniania docierała do zbiornika w małej ilości, co uniemożliwiało jego napełnienie. By zmienić ten stan rzeczy, do „współpracy” ze zbiornikiem przeznaczono studnię na terenie ówczesnej bazy PKS. Mimo to w dalszym ciągu nie uzyskano zaplanowanego efektu. Nawet przy korzystaniu z pompy tłoczącej, dodatkowo zamontowanej u podstawy wieży. W czasie silnych mrozów podczas pamiętnej zimy na przełomie 1978 i 1979 r., urywały się rury doprowadzające wodę do zbiornika, gdyż nie zaprojektowano kształtek kompensacyjnych. Zamarzanie wody w rurach zasilających powtarzało się w następnych latach w czasie mrozów.

W rezultacie zbiornik nigdy nie odgrywał roli, dla jakiej został wybudowany. Po kilku pierwszych próbach napełniania wodą, zaledwie trzy lata po wybudowaniu, został wyłączony z użytku.

Wieża zaczęła zmieniać swoje oblicze w 2017 r, kiedy to po przejęciu jej od Zakładu Wodociągów i Kanalizacji oraz po pozyskaniu środków europejskich miasto przystąpiło do rewitalizacji. Projekt pod nazwą „Wzrost regionalnego potencjału turystycznego przez rewaloryzację zabytkowej kamienicy i wieży ciśnień w Ciechanowie oraz nadanie im nowych funkcji edukacyjno – kulturalnych ” dofinansowano ze środków Unii Europejskiej w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Mazowieckiego na lata 2014-2020, Oś priorytetowa V Gospodarka przyjazna środowisku, Działanie 5.3 Dziedzictwo kulturowe. Dotacja z Unii Europejskiej na rewitalizację wieży to ponad 2,7 mln zł. Inwestycję ukończono pod koniec 2018 r. Konstrukcja została wzmocniona, oczyszczona i pomalowana, na torusie pojawiło się nowe poszycie z blachy tytanowo-cynkowej. Wieża została podświetlona, a wokół niej powstała fontanna. Pomysł na inwestycję nie skupiał się tylko i wyłącznie na wieży, lecz na uczynieniu z niej punktu wyjścia dla parku nauki. Obok powstał więc nowoczesny dwukondygnacyjny budynek. Ponadto zagospodarowano otaczającą przestrzeń.

Sprawdź jak zmieniała się wieża ciśnień !

Przesuń suwak na zdjęciu.