Водяная башня

Бывшая железнодорожная водонапорная башня с 1914 года в Корнвестхайме
Переделанная водонапорная башня 1936 года в NOI Techpark Südtirol / Alto Adige в Бозене.

Вода башня этого название операционной структуры в системе водоснабжения, А бак высокого уровня для хранения из питьевой воды или промышленной воды имеет. С приподнятым резервуаром, помимо обеспечения временно достаточного количества воды, в подключенной водопроводной сети также имеется достаточное и равномерное давление .

Принцип работы

Принцип работы: 1. Насос, 2. Резервуар для воды, 3. Конечный пользователь.
Водонапорная башня на Брудерхольце в Базеле, разрез

В здания, подключенные к водопроводной сети, вода подается исключительно за счет гидростатического давления, создаваемого силой тяжести, а приподнятый резервуар также служит компенсационным резервуаром . Забор воды из водопроводной сети приводит к уменьшению количества воды в приподнятом резервуаре. Поэтому приподнятый бак регулярно наполняется, чтобы уровень воды оставался на том же уровне, насколько это возможно. Таким образом поддерживается постоянное давление воды в сети. В водопроводных сетях с приподнятыми резервуарами насосы требуются только для заполнения приподнятого резервуара.

Для достаточного давления все потребители должны быть ниже приподнятого бака (принцип сообщающихся трубок ). Более высокие точки подключения (например, высотные здания) требуют собственной системы повышения давления.

Плюсы и минусы, альтернативы

Преимущества включают:

  • Гидравлически водонапорные башни имеют простую конструкцию. Благодаря своей конструкции они компенсируют колебания давления на входе и колебания на выходе на стороне выпуска. Это приводит к низким требованиям к заправочному или заправочному насосу.
  • Даже без источника энергии они могут выделять определенное количество воды. Надежность z. Б. важен для гигиены питьевой воды .
  • Они также служат символами и рекламными носителями.

Недостаток:

  • Строительство водонапорной башни сложное.
  • Качество воды в емкости, которую долгое время не меняли, может ухудшиться.

Накопительную функцию водонапорных башен можно заменить околоземным накопителем воды . С помощью регулируемых насосов в системах повышения давления в системе водоснабжения необходимое давление также может быть создано, но с более высокими техническими усилиями.

Габаритные размеры

Центральная водонапорная башня, Мидранд, Гаутенг
Водонапорные башни Хертен
Водонапорная башня в Ройхувуори

Schanzenturm в Гамбурге, в свое время одним из крупнейших водонапорных башен в Европе, имел мощность 4.600 м³. В водонапорных башнях Хертны с мощностью 9000 кубических метров являются одними из крупнейших повышенных танков в своем роде в Германии.
Одна из крупнейших в мире водонапорных башен на сегодняшний день - водонапорная башня в Ройхувуори недалеко от Хельсинки, построенная в 1977 году, вместимостью 12 600 м³. Grand Central Водонапорная башня Мидрандская в Южной Африке является выдающимся появление среди водонапорных башен , как с точки зрения его конструкции в виде 40 - метровым конуса , стоящего на его кончике и его объемом 6500 м³.

Конструкция / типы

Водонапорные башни различаются как по емкости, так и по внешнему виду. Есть массивные башни (кирпичные или бетонные); однако в промышленном секторе использовались в основном стальные каркасные конструкции. Есть также деревянные водонапорные башни.

Акваглобус - это уникальная форма конструкции, металлическая водонапорная башня этого типа была разработана в Венгрии в конце 1960-х годов . Это сферическая емкость для воды на столбчатой ​​подставке. Этот тип строительства часто использовался в ГДР .

Поскольку заполненный контейнер вызывает высокое сжимающее напряжение в опорах, предотвращению коробления следует уделять особое внимание при расчете размеров водонапорных башен . Поскольку риск потери устойчивости наибольший для оси с наименьшим моментом инерции поверхности , водонапорные башни обычно имеют симметричные, в частности круглые, планы этажей.

  • Формы контейнеров

  • Прямоугольный контейнер

  • Контейнер-чердак

  • Intze 1 контейнер

  • Контейнер Интзе-1 с внутренним цилиндром

  • Контейнер Интзе-2

  • Контейнер Баркгаузена

  • Контейнер Klönne

Прямоугольный контейнер

Первые водонапорные башни (с 1830 г.) имели прямоугольные резервуары для воды с плоским дном. Пришлось использовать внутренние анкерные тяги для усиления стен , которые были подвержены коррозии и затрудняли очистку контейнера. Позже контейнеры сделали круглыми, так что только еще ровный пол нужно было дополнительно подпереть слоем балок. Этот дизайн был почти полностью интегрирован в здания.

Контейнер-чердак

Конструктивное улучшение возникло во Франции с 1860 года. Так называемые чердака контейнеры имели в выпуклое днище , соединение которого с круглой стенкой контейнера выступали в качестве нажимного кольца. Однако расширение прижимного кольца неоднократно приводило к повреждению соединительных конструкций. Внешней отличительной особенностью данной конструкции является резервуар для воды, который лишь немного выступает из элемента подставки.

Контейнер Intze

Пример контейнера Intze: Контейнер для дымохода в Дальхаузене

Проблема расширения уплотнительного кольца была решена инженером Отто Инце в 1883 году с помощью конструкции, которая стала известна как принцип Интце . Прижимное кольцо размещается дальше под контейнером, а дно состоит из внешнего усеченного конуса и внутреннего выпуклого дна. Таким образом, все силы, действующие по горизонтали, уравновешиваются и не могут передавать вредное напряжение. Особой конструкцией были дымоходные контейнеры , которые были построены кольцом вокруг существующих или вновь построенных промышленных дымоходов , например Б. у водонапорной башни железнодорожного депо Дальхаузен (ныне Железнодорожный музей Бохума ). Первый танк Intze был построен в Ремшайде в 1883 году. Другой важный представитель - водонапорная башня Немецкой фабрики целлулоидов (1916 г.) в Эйленбурге .

Контейнер Баркгаузена

С так называемым контейнером Баркгаузена (контейнер со сферическим дном) Георг Баркхаузен в 1898 году разработал контейнер с полусферическим дном . Постоянный переход между стеной и полом делает опорное кольцо лишним. Контейнеры Barkhausen были построены дортмундской компанией Aug. Klönne . Водонапорная башня шахты министра Штайна была первым контейнером такого типа, построенным в 1899 году . Водонапорная башня на Центральном вокзале Дармштадта была построена в соответствии с этим строительным принципом, среди многих других . Другой пример - так называемое Яйцо Ланстропера, построенное в 1905 году на северо-востоке города Дортмунд .

Контейнер Klönne

В 1898 году Август Кленне получил патент на сферический контейнер с конической опорой. С 1906 года в основном строились резервуары для воды типа Klönne. Опоры, действующие по окружности сферического контейнера, обычно тангенциально соединены со стенкой контейнера, как в случае контейнеров Баркгаузена.

история

Эта статья или абзац описывает ситуацию в Германии . Помогите мне описать ситуацию в других странах.

Водонапорная башня 1662 года в Храсте в Чехии (кладка из Пленера )

Питьевая вода

Самая старая водонапорная башня в Германии в Аугсбурге

В 15 веке город Аугсбург был пионером в использовании водного искусства для подачи питьевой воды . Самая старая водонапорная башня в Германии - Большая водонапорная башня , построенная в 1416 году на водопроводной станции у Красных ворот в Аугсбурге, старейшей водопроводной станции в Германии и, вероятно, также в Центральной Европе.

Во второй половине XIX века в Германии было построено большое количество водонапорных башен, чтобы гарантировать общественное снабжение чистой питьевой водой на заре урбанизации. Построенные в этот период гидротехнические сооружения с большими резервуарами и надземными резервуарами вместе с водопроводными и канализационными трубами внесли значительный вклад в предотвращение эпидемий . Без снабжения промышленных городов с их зачастую очень тесным населением и большим количеством компаний, производящих сточные воды, эпидемии больших масштабов происходили снова и снова.

Железнодорожные водонапорные башни

Водонапорные башни также служили , чтобы сохранить достаточный объем поставки готовы для емкостей для воды из паровозов в случае внезапных крупных изъятий . Начиная с развития железнодорожной сети , в Германии с 1840 года были построены первые надземные резервуары для воды. Это еще не отдельные башенные конструкции, а скорее интегрированные в качестве резервуаров для хранения в здания станции, такие как железнодорожная водонапорная башня Бюхена или, в последнее время, водонапорная башня в депо Дортмунда . Позже появились железнодорожные водонапорные башни в виде башен, такие как Б. тот, что находится в депо Гамбург-Альтона . Типичная емкость более крупных железнодорожных водонапорных башен составляет около 400 м³, что позволяет заправлять около десяти тендеров от крупных локомотивов без необходимости повторного заполнения контейнера башни. В польском Илаве (нем. Эйлау) находятся три железнодорожные водонапорные башни , построенные в 1871, 1915 и 1942 годах.

Резервуар для воды для пожаротушения

Водонапорные башни в качестве резервуаров для пожаротушения имеют то преимущество, что вода уже находится под давлением без использования насосов, и такие системы также работают в случае отключения электроэнергии.

Использование сегодня

Мангеймская водонапорная башня не работает как водохранилище с 2000 года. Запланировано и сохранено как архитектурный объект

В высокотехнологичных инфраструктурах, таких как Центральная Европа, водонапорные башни в настоящее время строятся только в редких случаях, а существующие системы по возможности освобождаются от задач водоснабжения. Причина этого заключается, с одной стороны, в трех-пятикратном увеличении инвестиционных затрат, а с другой стороны, во время эксплуатации необходимо соблюдать технические характеристики и требования к качеству питьевой воды, что может привести к более высоким эксплуатационным расходам по сравнению с подземными резервуарами.

Водонапорные башни чаще встречаются в США . В крупных городах как контейнер на многоэтажных домах, так и отдельно стоящий на суше. Часто они расписаны или хотя бы носят название города. Во Франции водонапорные башни тоже встречаются чаще, чем, например, в Германии, особенно в сельской местности. В районах, удаленных от инфраструктуры, например, B. В сельских районах Сенегала водонапорная башня может быть заполнена насосом и дизельным генератором, что будет менее подходящим для непрерывной работы.

Военный пункт атаки

На том основании, что водонапорные башни могут также служить «ориентирами для целей» для террористов или выступающими точками на ландшафте, которые позволяют прицелиться с помощью оружия, такого как ружья. Б. Применяются минометы , водонапорные башни в Ираке разрушены армией США. На севере Сирии ИГ разрушило сотни водонапорных башен перед тем, как отойти.

Переоборудование и дальнейшее использование водонапорных башен

Отто Techow в водонапорной башне на Fichtenberg в Берлине: Конверсия как метеостанции для метеорологического института в ФУ
Водонапорная башня Эссен-Стил
В 1904 году построена водонапорная башня с насосной ветряной турбиной и резервуаром Intze возле Виллегассена.
Старая водонапорная башня на восточно-фризском острове Юист
Водонапорная башня в Унтерпёрлице
Башня водохранилища в Берлине-Шарлоттенбурге
Бывшая водонапорная башня в Науэне
Водонапорная башня на Фирзенерштрассе в Менхенгладбахе
Маленькая деревянная водонапорная башня в Корнвестхайме
Бывшая водонапорная башня в Oberkrämer- Schwante
Водонапорные башни у Красных ворот в Аугсбурге. На переднем плане Дом Верхнего Колодца.
Водонапорная башня в Ледербурге недалеко от Штасфурта
Водонапорная башня в Афенслебене возле Штасфурта
Современная водонапорная башня Mürwiker в Фолькспарке во Фленсбурге.
Водонапорная башня Мюнхенской городской башни
Освещенная водонапорная башня на Петрисберге в Трире

Сегодня многие сохранившиеся водонапорные башни являются памятниками строения и техники.

Альтернативой сносу старых водонапорных башен, нуждающихся в ремонте, является их переоборудование . В результате часто теряются технические сооружения (водохранилища и насосные системы), но именно так оболочку можно сохранить. Примечателен датский Jægersborg Vandtårn , реконструированный в 2006 году .

Другая возможность - использовать водонапорные башни другими способами, выходящими за рамки их фактического назначения (дополнительное использование).

Некоторые водонапорные башни используются, например, как смотровая . Есть также водонапорные башни с рестораном на башне , такие как Башня Голдберга в Зиндельфингене или Роза ветров в Фирзене . Как правило, в случае водонапорных башен со смотровой площадкой посетители поднимаются на смотровую площадку на лифте .

Также широко распространено использование как действующих, так и выведенных из эксплуатации водонапорных башен в качестве передающего оборудования в диапазоне ОВЧ с малой мощностью, например, для наземных радиослужб и мобильной радиосвязи , не являющихся общедоступными . Переделанная телевизионная башня Гейдельберга изначально служила водонапорной башней. Сегодня он служит основным сетевым передатчиком КСВ для FM и ТВ. Водонапорная башня в Вальденбурге также использовалась в качестве передающей башни до 2009 года. Водонапорная башня Вольферсберг в Вене используется исключительно для радиотехники и используется как для радиослужб в диапазоне УКВ, так и для радиомаяка в длинноволновом диапазоне.

Комбинация водонапорной башни и дымохода демонстрирует оригинальное многоцелевое использование. Цилиндрический резервуар для воды кольцевой формы, сделанный из стали, обычно находится примерно на полпути вверх по дымоходу и окружает его соосно. Бак для воды обычно имеет плоскую коническую крышу и рекламный текст на рубашке баллона. Определенный тепловой поток от горячего выхлопного газа к воде может дать дополнительную пользу, если необходимо избежать замерзания.

  • Дымоход с резервуаром для воды бывшего прокатного стана Finow

  • Водонапорная башня с дымоходом озера Хайльштеттен-Грабовзее.

  • Schlachthofturm Dresden - котельная с приподнятым резервуаром для воды и отверстием для дымоотвода на крыше.

  • Дымоход с водонапорной башней Университетской больницы Вюрцбурга

  • Выхлопная труба исследовательского реактора Технологического института Карлсруэ, которая также служит водонапорной башней

Многие водонапорные башни без особых усилий превращаются защитниками природы в нерестилища для птиц и других животных.

Список неиспользуемых водонапорных башен

Германия, Австрия, Швейцария

Другие страны

Список перепрофилированных водонапорных башен

Германия, Австрия, Швейцария

Другие страны

Больше списков

Соответствующие стандарты / правила

  • Комитет по стандартам управления водными ресурсами (NAW) при Немецком институте стандартизации DIN (ред.): Водоснабжение - требования к системам и компонентам накопления воды; Немецкая версия EN 1508: 1998 . Beuth Verlag GmbH, Берлин, Вена, Цюрих 1998.
  • DVGW e. V. (Hrsg.): Рабочий лист технических правил W 300, хранение воды - планирование, строительство, эксплуатация и обслуживание резервуаров для воды в системе питьевого водоснабжения . Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH, 2005, ISSN  0176-3504 .

литература

веб ссылки

Commons : Water Towers  - Коллекция изображений, видео и аудио файлов.
Викисловарь: Wasserturm  - объяснение значений, происхождение слов, синонимы, переводы

источники

  1. ↑ Рассел К. Хиббелер: Техническая механика 2 Сопротивление материалов . 8-е издание, Pearson Germany, Мюнхен 2013 г., ISBN 978-3-86894-126-5 .
  2. ^ Город Аугсбург. В: augsburg.de. Проверено 29 мая 2018 года .
  3. ↑ Мартин Клюгер: Гидротехника и гидроэнергетика, питьевая вода и фонтанное искусство в Аугсбурге. 1-е издание. Контекст Verlag, Аугсбург 2013, ISBN 978-3-939645-72-6 , стр. 2 .
  4. ↑ DVGW e. В .: Рабочий лист W 300, хранение воды - проектирование, строительство, эксплуатация и обслуживание резервуаров для воды в системе питьевого водоснабжения. Немецкая ассоциация газа и воды DVGW V., Бонн 2004, п. 5.1.3.2.
  5. ↑ How Water Towers Work (статья), Marshall Brain , howstuffworks, доступ 2014.
  6. ↑ Help for Africa - Water for Senegal ( Memento от 20 марта 2014 г. в веб-архиве. Сегодня ), раздел Water project Gouye - Ndiogou, Franz Bickel et al., 2013, доступ 2014.
  7. ↑ Удаленная кенийская средняя школа, снабженная водой , Кори Дрейк, по состоянию на 2014 год.
  8. ↑ globalsecurity.org Globale Sicherheit.org; ПРИЛОЖЕНИЕ H: КАРТОЧКИ ДИАПАЗОНА И ОТРАСЛЕВЫЕ Эскизы (на английском языке).
  9. ↑ LiveLeak.com Video - Разрушение водонапорной башни в Мосуле .
  10. ↑ Вольфганг Бауэр: Северная Сирия - Великая судьба . В: ZEITMagazin . Гамбург, 25 января 2018 г. ( zeit.de ).
  11. ↑ Edisefettraffinerie Estermann, ныне VFI GmbH, имела такую ​​трубу с 1912 по 1970 год в Вельсе , Верхняя Австрия, на прежнем месте на железной дороге к северу от Баумгартнерштрассе. Компания> Вехи vfi.co.at, по состоянию на 29 января 2020 г.
  12. ↑ Очаг водонапорной башни. ( Памятка от 2 января 2011 г. в Интернет-архиве )
  13. ↑ Превратите дом-трансформер или водонапорную башню в гостиницу для животных .
  14. ^ Watertoorn Börkum. Watertoorn Боркуме эВ, доступ к 14 марта 2016 года .
  15. ↑ Домашняя страница оператора водонапорной башни Штромейерсдорф
  16. ↑ St | LN | Brigl & Bergmeister AG, Niklasdorf schlotforum.files.wordpress.com, по состоянию на 29 января 2020 г.
  17. ↑ History brigl-bergmeister.com по состоянию на 29 января 2020 г.