Từ việc nghiên cứu lớp vỏ của con bọ Namib, lá sen, mạng nhện và mạng lưới thu hoạch sương đọng của cây xương rồng, chúng tôi xác định những vật liệu đặc biệt và lớp phủ bên ngoài có thể
Trang 1The Warka’s water harvesting technique and
construction system are inspired by several
sources Many plants and animals have developed
unique micro- and nano-scale structural features
on their surfaces that enable them to collect water
from the air and survive in hostile environments.
By studying the Namib beetle’s shell, lotus flower
leaves, spider web threads and the integrated fog
collection system in cactus, we are identifying
specific materials and coatings that can enhance
dew condensation and water flow and storage
capabilities of the mesh The termite hives have
influenced the design of Warka’s outer shell, its
airflow, shape and geometry We also looked at
local cultures and vernacular architecture,
incorporating traditional Ethiopian basket-weaving
techniques in Warka’s design
Front View
Top View
Nguồn cảm hứng
Biommercy
Tập quán của cộng đồng địa phương Cây warka
Kỹ thuật thu nước Warka và hệ thống thi công lấy cảm hứng từ nhiều nguồn Rất nhiều loại cây và loài động đã phát triển nhiều cấu trúc ở kích thước micro và nano trên bề mặt của chúng để có thể lấy nước từ không khí và sống sót trong môi trường khắc nghiệt Từ việc nghiên cứu lớp vỏ của con bọ Namib, lá sen, mạng nhện và mạng lưới thu hoạch sương đọng của cây xương rồng, chúng tôi xác định những vật liệu đặc biệt và lớp phủ bên ngoài
có thể tăng khả năng ngưng tụ sương và khả năng giữ nước của các mắt lưới Thiết kế bên ngoài của Warka lấy cảm hứng từ hình dáng hình học và dòng khí chuyển động trong các tổ mối Chúng tôi cũng có xem xét đến yếu tố văn hóa và kiến trúc bản địa, kết hợp với kỹ thuật đan rổ truyền thống của Ethiopia vào thiết kế Warka
Mặt trước
Nhìn từ trên xuống
Trang 2Master Plan
How it Functions
Warka Water relies only on natural phenomena
such us gravity, condensation & evaporation and
doesn’t require electrical power It is a vertical
structure designed to harvest potable water from
the atmosphere (it collects rain, harvests fog and
dew) Warka Water is designed to be owned and
operated by the villagers, a key factor that will
facilitate the success of the project The tower not
only provides a fundamental resource for life –
water – but also creates a social place for the
community, where people can gather under the
shade of its canopy for education and public
meetings
Mặt bằng chính
Cách hoạt động (Hình 1)
Warka Water chỉ áp dụng những hiện tượng tự nhiên như trọng lực, sự ngưng tụ và bay hơi, không đòi hỏi năng lượng điện Nó là một cấu trúc thẳng đứng được thiết kế để thu hoạch nước uống được từ không khí (nó thu nhặt nước mưa, sương
và khí ẩm) Warka Water thuộc sở hữu của cộng đồng vận hành, đây là yếu tố quan trọng sẽ tạo thuận lợi cho sự thành công của dự án Tòa tháp không chỉ cung cấp nguồn nguyên liệu cơ bản cho
sự sống – chính là nguồn nước – mà còn tạo ra một không gian công cộng cho cộng đồng đó, nơi
mà mọi người có thể tụ tập dưới vòm tháp Warka, cho các mục đích giáo dục và họp mặt công cộng
Trang 3Below are the key details of Warka Water 3.2 :
Daily water collection: 13 to 26 gallons (50 to 100
L), annual average
Water tank storage: 800 gallons (3000 L)
Construction: 10 days, 10 people (by hand, no
electrical power machinery required)
Assembly: 2 hours, 10 people
Weight: 176 pounds (80 kg)
Materials: Bamboo, hemp, metal pins, bio-plastic
Dimensions: Height 31ft (9.5 m) – Footprint Ø 12 ft
(3,7 m)
Surface Area: Mesh 323 sq ft (30 sq m)
Collector 87 sq ft (8.1 sq m), Canopy Ø 32 ft (10
m)
Cost : ~ $1,000 (production in Ethiopia)
Maintenance : easy to be maintained, cleaned and
repaired
Materials
BAMBOO
MESH
POLYESTER ROPES
NATURAL FIBER ROPES
Thông số kỹ thuật Dưới đây là các thông số chính của WarkaWater3.2 Lượng nước thu được mỗi ngày: 50 – 100L, số liệu trong bình qua các năm
Dung tích bể chứa: 800 gallon (3000 L)
Xây dựng: 10 ngày, 10 người (bằng tay, không cần máy móc, thiết bị điện)
Lắp ráp: 2 giờ, 10 người
Trọng lượng: 176 pounds (80 kg)
Vật liệu: tre, cây gai, gim kim loại, nhựa sinh học Kích thước: chiều cao 31ft (9,5 m) – Đường kính Ø
12 ft (3,7 m)
Diện tích bề mặt: lưới: 323 dặm vuông (30 mét vuông)
Collector 87 dặm vuông (8,1 sq M), vòm Ø 32 ft
(10 m)
Chi phí: ~ $ 1000 (sản xuất tại Ethiopia)
Bảo trì: dễ dàng để bảo dưỡng, làm sạch và sửa chữa
Vật liệu Tre
Lưới
Dây thừng bằng polyeste
Dây thừng sợi thiên nhiên
Trang 4Packaging
Thành phần (Hình 2)
Đóng gói
Trang 5Warka Water is designed to be easily transported
also where infrastructure are limited The tower is
modular and the elements join together with a
simple technique The size of each module is small
enough to be transported even by foot climbing up
to steep pathways to remote places where no
means of transportation can reach
Tools
LOCAL TOOLS
BAMBOO SPLITTER
CALIPER
DRILL
HAMMER
SEWING MACHINE
NOSE PLIER
SCISSORS
PILER
SAW
TAPE MEASURE
WW is designed to be easily built and maintained
without the need of scaffolding or electrical
equipments We are working in collaboration with
the local community integrating traditional tools
and construction technique
Research
Warka Water được thiết kế để dễ vận chuyển cho
dù ở nơi có cơ sở hạ tầng còn hạn chế Tháp là 1
mô đun và các thành phần được ghép nối bằng kỹ thuật đơn giản Kích thước của mỗi mô đun nhỏ, phù hợp để vận chuyển bằng sức người trên đường dốc đến những nơi xa xôi mà các phương tiện vận chuyển không thể tiếp cận
Dụng cụ Dụng cụ có sẵn tại địa phương DỤNG CỤ CHẺ TRE
THƯỚC KẸP MÁY KHOAN BÚA
MÁY MAY KỀM KÉO KỀM CƯA THƯỚC DÂY
WW được thiết kế để dễ dàng xây dựng và bảo trì
mà không cần giàn giáo hoặc các thiết bị điện Chúng tôi đang hợp tác với các cộng đồng địa phương để kết hợp sử dụng các công cụ truyền thống với kỹ thuật xây dựng
Nghiên cứu
Trang 6We are conducting researches on various subjects
in the following fields: – Water Harvesting and
Collection – Weather Monitoring Equipment –
Water Filtration Material and Technique –
Biodegradable Materials – Natural Ventilation and
Sun Path
Fog Harvesting
Fog harvesting isn’t a brand-new idea but go back
to thousands of years ago in arid regions.
During wet conditions, water droplets collect on
the mesh, flow downwards by gravity and drip into
the Collector The water is then channeled to the
storage tank located at the center of the Warka
Water base
The systems also require no power to run New
filters and net repairs are the basic maintenance
requirements Drawbacks generally come from
dust and debris that blow into the nets and spill
into the water as it collects.
Dew Condensation
Chúng tôi đang tiến hành nhiều nghiên cứu khác nhau trong các lĩnh vực sau: - Thu nước – Thiết bị quan trắc khí hậu – Kỹ thuật và vật liệu lọc nước -Vật liệu phân hủy sinh học – Hướng chiếu sáng và
sự thông gió tự nhiên
Thu gom sương mù
Thu gom sương mù không phải là một ý tưởng hoàn toàn mới, nó đã có từ hàng ngàn năm trước
ở những vùng đất khô cằn
Trong điều kiện ẩm ướt, những giọt nước đọng lại trên lưới, chảy xuống nhờ trọng lực và nhỏ giọt vào
Collector Nước sau đó được chuyển đến bể chứa
đặt ở giữa nền của tháp Warka Water
Hệ thống cần sử dụng điện Yêu cầu bảo trì cơ bản chỉ gồm thay mới bộ lọc và sửa chữa tấm lưới Nhược điểm của hệ thống là dễ bám bụi và các mảnh vật thể nhỏ bị thổi cuốn vào tấm lưới làm bẩn nước thu được
Sự ngưng tụ sương
Trang 7A meteorological station designed specifically for
the development of the WW, Warkino enables us
to study the water harvesting abilities of different
types of materials under various climatic
conditions Warkino helps us to monitor the local
environment (humidity, air pressure, temperature,
winds, water collection, water quality, material
surface temperatures) The Warkino is
fundamental to launching a successful pilot and
improving the water harvesting materials
Web Interface
Tests & Experiments
Tests and research activities are conducted in a
rural location in central Italy, with full-scale
prototypes and materials The ongoing daily
experiments have brought new changes and
updates to latest version, Warka Water 3.2 We are
selecting potential sites in Ethiopia to launch the
first pilot The most important criteria for pilot are
the lack of potable water and the urgent needs of
the community for a solution We will also assess
other important factors relating to the local
environment such as pressure, average
temperatures, humidity, dew point and
precipitation
Một trạm khí tượng được thiết kế đạc biệt cho sự phát triển của WakaWater, Warkino cho phép chúng tôi để nghiên cứu khả năng tích trữ nước của các loại vật liệu khác nhau trong điều kiện khí hậu khác nhau Warkino giúp chúng tôi giám sát môi trường địa phương (độ ẩm, áp suất không khí, nhiệt độ, gió, bộ thu nước, chất lượng nước, nhiệt
độ bề mặt vật liệu) Các Warkino là cơ sở để thúc thúc đẩy thành công các thí điểm và cải tiến vật liệu tích trữ nước
Thí nghiệm Các bài test được tiến hành tại một vùng nông thôn miền trung Italy, với mô hình mẫu có quy mô
và vật liệu đầy đủ Từ các thí nghiệm được thực hiện thường xuyên, chúng tôi đã có những đổi mới
và cho ra đời phiên bản mới nhất Warka Water3.2 Chúng tôi đang lựa chọn địa điểm tiềm năng ở Ethiopia để thực hiện thí điểm đầu tiên Các tiêu chí quan trọng nhất cho việc lựa chọn nơi thí điểm
là sự thiếu hụt thiếu nước uống và các nhu cầu cấp bách của cộng đồng tại nơi đó Chúng tôi cũng sẽ đánh giá các yếu tố quan trọng khác liên quan đến bối cảnh môi trường tại địa phương như áp suất, nhiệt độ trung bình, độ ẩm, điểm sương và lượng mưa
Trang 8Environmental Impact
Warka Water mainly uses local natural and
biodegradable materials It is a temporarily
structure designed to not leave traces on the
environment after removal and therefore doesn’t
require excavation or ground modification works
for set-up The Warka doesn’t extract water from
the ground In addition to drinking water, the
water generated by the Warka tower can be used
for irrigation, reforestation, and ecosystem
regeneration As part of training local villagers, we
plan to institute a water management program
that teaches the best practices of using,
distributing, and recycling harvested water
Through this program, we hope the villagers can
understand our relationship with the environment
and move away from the “slash-and-burn”
agriculture, which is responsible for deforestation
Long-Term Results
The Warka Water project is currently in
development with first test pilots scheduled to
launch in the first quarter of 2015 We believe that
installing the Warka tower in remote villages can
lead to numerous impactful initiatives: –
Education: Women and children can engage in
productive activities such as care, education and
crafts that can lead to self-sufficiency – Economy:
Manufacturing the Warka tower locally and
sourcing indigenous materials can create jobs and
boost the local economy – Society: The Warka
tower’s canopy creates a gathering place for the
community – Agriculture: Water produced by the
Warka tower can be used for irrigation and farming
– Environment: the water management training
program can introduce the principles of
permaculture – Technology: Future developments
include a shared internet connection point for rural
villages, which can connect the isolated
communities and bring valuable real-time
information (e.g., weather forecast, market prices
of crops)
Tác động môi trường Warka Water chủ yếu sử dụng vật liệu tự nhiên có thể phân hủy sinh học tại địa phương Nó được thiết kế như một công trình tạm thời, không tác động đến môi trường sau khi dỡ bỏ và do đó không yêu cầu việc đào bới đất khi xây dựng công trình mới Warka Water không lấy nước từ đất Nước thu được từ các tháp Warka ngoài việc dùng làm nước uống, còn có thể được sử dụng cho việc tưới tiêu, trồng rừng, tái sinh hệ sinh thái Chúng tôi có kế hoạch thiết lập một chương trình quản lý nguồn nước để đào tạo cho người dân địa phương cách sử dụng, phân phối và tái chế lượng nước thu được một cách phù hợp nhất Thông qua chương trình này, chúng tôi hy vọng họ có thể hiểu được
sự liên hệ của chúng ta với môi trường và từ bỏ loại hình nông nghiệp "chặt và đốt” – điều đã gây
ra vấn nạn phá rừng
Tác động dài hạn Các dự án Warka Water hiện đang được triển khai tại các địa điểm thí nghiệm đầu tiên, dự kiến sẽ ra mắt trong quý đầu của năm 2015 Chúng tôi tin rằng việc lắp đặt tháp warka trong những ngôi làng
xa xôi có thể khởi đầu cho nhiều sáng kiến có sức lan tỏa mạnh mẽ: - Giáo dục: Phụ nữ và trẻ em có thể tham gia vào các hoạt động sản xuất như chăm sóc, tuyên truyền và đan lát thủ công giúp họ trở nên độc lập hơn - Kinh tế: Sản xuất tháp Warka tại địa phương và nguồn cung ứng nguyên vật liệu bản địa tạo ra công ăn việc làm và thúc đẩy nền kinh tế địa phương - Xã hội: Bên dưới vòm tháp Warka tạo ra một nơi sinh hoạt công cộng cho cộng đồng - Nông nghiệp : Nước từ tháp Warka có thể được sử dụng cho tưới tiêu và trồng trọt - Môi trường: Chương trình đào tạo về quản lý nguồn nước giới thiệu các nguyên tắc của văn hóa bền vững - Công nghệ: Trong tương lai, đây sẽ là điểm kết nối internet cho các vùng nông thôn, các cộng đồng bị cô lập và mang lại thông tin thời gian thực
có giá trị (ví dụ dự báo thời tiết, giá cả thị trường của cây trồng)
Trang 9Innovative Methodologies
Warka Water is designed for autonomous
distribution and scaling The tower can be easily
built and maintained by the local communities
using simple tools The tower can be also
maintained without using special parts or heavy
machinery With training and guidance, the locals
can easily build and maintain the Warka tower
This local know-how can then be transferred to
surrounding communities, with villagers helping
install other towers in the area and creating an
economy based on the assembly and maintenance
of the towers This can expedite the scaling of
Warka Water in the region Following the
prototype development and testing phases, we
intend to start manufacturing the Warka on a large
scale, which can bring the material’s cost down to
$1000 per tower significantly less than other water
relief options available
Integration
As part of the Warka Water project, we will also
plant a new Warka tree next to each Warka tower
The growth of the sapling will be supported by the
water generated by the Warka towers as well as
the dedicated team from the local community that
maintains the tower With time, the new tree will
not only counterbalance the negative effects of
increasing deforestation, but also will help create a
better environment for the Warka tower to
function The humidity created by the tree will
facilitate the water production of Warka Water
Phương pháp học sáng tạo Warka water được thiết kế để phân phối độc lập và nhân rộng Tòa tháp có thể dễ dàng xây dựng và duy trì bởi các cộng đồng địa phương sử dụng các công cụ đơn giản Tòa tháp cũng có thể được duy trì mà không sử dụng bộ phận đặc biệt hoặc máy móc hạng nặng Với sự đào tạo và hướng dẫn, địa phương có thể dễ dàng xây dựng và duy trì tháp Warka Bí quyết này có thể được chuyển giao cho các cộng đồng xung quanh, với sự giúp đỡ của người dân lắp đặt những tháp khác trong khu vực
và tạo nên nền kinh tế dựa vào việc lắp ráp và bảo trì tháp.Điều này có thể xúc tiến việc mở rộng quy
mô của WW trong khu vực Sau khi phát triển nguyên mẫu và thử nghiệm giai đoạn, chúng tôi dự định bắt đầu sản xuất các warka trên một quy mô lớn, có thể mang lại chi phí của vật liệu xuống đến
$ 1000 một tháp nhỏ hơn địa hình thu nước khác
có sẵn một cách đáng kể
Hội nhập
Là một phần của dự án WW, chúng tôi cũng sẽ trồng cây bên cạnh tháp Warka Sự tăng trưởng của cây non sẽ được hỗ trợ bởi nước tạo ra bởi các tháp warka cũng như đội ngũ chuyên dụng từ các cộng đồng địa phương duy trì tháp Với thời gian, cây mới sẽ không chỉ làm cân bằng với các tác động tiêu cực của việc tăng nạn phá rừng, nhưng cũng sẽ giúp tạo ra một môi trường tốt hơn cho các tháp warka hoạt động Độ ẩm không khí tạo ra bởi các cây sẽ tạo thuận lợi cho sản xuất nước của WW
Trang 10HÌNH 3
Thực vật
Bốc hơi
Sông , suối, đại dương
Hô hấp
Dòng run off trên bề mặt Nước mặt