Водонапорная башня

редактировать
Возвышенная конструкция, поддерживающая резервуар Водонапорная башня в Мондевилле, Кальвадос, Франция

A водонапорная башня представляет собой приподнятую конструкцию, поддерживающую резервуар для воды, построенный на высоте, достаточной для создания давления в системе распределения воды для распределения питьевой воды., и обеспечить аварийное хранение для защиты от пожара. Водонапорные башни часто работают вместе с подземными или поверхностными техническими резервуарами, в которых хранится очищенная вода вблизи того места, где она будет использоваться. Водонапорные башни других типов могут хранить только сырую (непитьевую) воду для противопожарных или промышленных целей и не обязательно могут быть подключены к коммунальному водопроводу.

Водонапорные башни могут подавать воду даже во время перебоев в подаче электроэнергии, поскольку они используют гидростатическое давление, создаваемое подъемом воды (из-за силы тяжести ), чтобы толкать воду в бытовые и промышленные системы водоснабжения; однако они не могут подавать воду в течение длительного времени без электроэнергии, потому что для пополнения башни обычно требуется насос. Водонапорная башня также служит резервуаром для удовлетворения потребностей в воде в часы пик. Уровень воды в градирне обычно падает в часы пиковой нагрузки днем, а затем насос снова наполняет его ночью. Этот процесс также предотвращает замерзание воды в холодную погоду, поскольку градирня постоянно осушается и наполняется.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Дизайн и строительство
  • 3 Архитектура
  • 4 По всему миру
  • 5 сфер и сфероидов
  • 6 самых высоких
  • 7 альтернативных
  • 8 выдающихся
    • 8,1 Австралия
    • 8,2 Австрия
    • 8,3 Бельгия
    • 8,4 Бразилия
    • 8,5 Канада
    • 8,6 Хорватия
    • 8,7 Дания
    • 8,8 Германия
    • 8,9 Италия
    • 8,10 Нидерланды
    • 8,11 Польша
    • 8,12 Словения
    • 8,13 Швеция
    • 8,14 Соединенное Королевство
    • 8,15 США
  • 9 Напорная труба
  • 10 Галерея
  • 11 См. Также
  • 12 Ссылки
  • 13 Внешние ссылки

История

Резервуар для воды на железной дороге Бомонт Сент-Луис и Сан-Франциско (1875, восстановлен в 2012 году), Бомонт, Канзас, США Вышедшая из употребления сферическая железнодорожная водонапорная башня в Трире, Германия

Хотя использование приподнятых резервуаров для хранения воды существовало с древних времен в различные формы, современное использование водонапорных башен для находящихся под давлением населения Системы водоснабжения развивались в середине XIX века, когда паровая перекачка стала более распространенной, и были разработаны более совершенные трубы, способные выдерживать более высокое давление. В Соединенном Королевстве стояки состояли из высоких открытых труб n-образной формы, используемых для сброса давления и обеспечения фиксированной отметки для паровых насосных двигателей, которые, как правило, создавали пульсирующий поток, в то время как для системы распределения воды под давлением требовалось постоянное давление.. Стояночные трубы также обеспечивают удобное фиксированное место для измерения расхода. Конструкторы обычно заключали стояки в декоративную кладку или деревянные конструкции. К концу 19-го века водонапорные трубы выросли и стали включать резервуары для хранения, чтобы удовлетворить постоянно растущие потребности растущих городов.

Многие ранние водонапорные башни теперь считаются исторически значимыми и были включены в различные списки наследия. по всему миру. Некоторые переоборудованы в апартаменты или эксклюзивные пентхаусы. В некоторых районах, например в Нью-Йорке в США, для отдельных зданий строятся водонапорные башни меньшего размера. В Калифорнии и некоторых других штатах бытовые водонапорные башни, окруженные сайдингом (резервуары ), когда-то были построены (1850–1930-е годы) для снабжения отдельных домов; ветряные мельницы перекачивали воду из вырытых вручную колодцев в резервуар в Нью-Йорке.

Водонапорные башни использовались для снабжения водяных упоров для паровозов на железнодорожных линиях. Ранние паровозы требовали остановки с водой каждые 7-10 миль (11-16 км).

Дизайн и строительство

Водонапорная башня Шутерс-Хилл - местная достопримечательность в Лондоне, Соединенном Королевстве. Водонапорные башни распространены вокруг пригородов Лондона

Различные материалы могут быть использованы для построения типичной водонапорной башни. наиболее часто используются сталь и армированный или предварительно напряженный бетон (также используется дерево, стекловолокно или кирпич), включая внутреннее покрытие для защиты от воды любые эффекты от подкладочного материала. Резервуар в башне может быть сферическим, цилиндрическим или эллипсоидом, с минимальной высотой примерно 6 метров (20 футов) и минимум 4 м (13 футов) в диаметре. Стандартная водонапорная башня обычно имеет высоту примерно 40 м (130 футов).

Водонапорная башня Росс Барнетт в Миссисипи

Повышение давления происходит за счет гидростатического давления возвышения воды; на каждые 10,20 сантиметра (4,016 дюйма) высоты он создает давление 1 килопаскаль (0,145 фунт / кв. дюйм ). 30 м (98,43 фута) над уровнем моря создают примерно 300 кПа (43,511 фунт / кв. Дюйм), что является достаточным давлением для работы и обеспечивает большинство требований к давлению воды в домашних условиях и требованиям распределительной системы.

Высота градирни обеспечивает давление в системе водоснабжения, и ее можно дополнить насосом. Объем резервуара и диаметр трубопровода обеспечивают и поддерживают скорость потока. Однако использование насоса для создания давления обходится дорого; Чтобы удовлетворить меняющийся спрос, насос должен быть рассчитан на пиковые нагрузки. В периоды низкого спроса используются подпорные насосы для удовлетворения этих требований к более низкому расходу воды. Водонапорная башня снижает потребность в электроэнергии циклических насосов и, следовательно, потребность в дорогостоящей системе управления насосом, поскольку эта система должна иметь достаточные размеры, чтобы обеспечивать такое же давление при высоких скоростях потока.

При тушении пожаров требуются очень большие объемы и скорости потока. С водонапорной башней настоящего времени, насосы могут быть рассчитаны на средний спрос, а не пиковый спрос; водонапорная башня может обеспечивать напор воды в течение дня, а насосы будут наполнять водонапорную башню, когда потребности будут ниже.

Использование беспроводных сенсорных сетей для мониторинга уровня воды внутри башни позволяет муниципалитетам автоматически контролировать и управлять насосами без установки и обслуживания дорогостоящих кабелей передачи данных.

Архитектура

Водонапорные башни могут быть окружены декоративными покрытиями, включая причудливую кирпичную кладку, большую плющевую покрытую решеткой, или их можно просто покрасить. Некоторые городские водонапорные башни имеют название города, написанное большими буквами на крыше, в качестве навигационного вспомогательного средства для авиаторов и автомобилистов. Иногда украшение бывает юмористическим. Примером этого являются водонапорные башни, построенные бок о бок, обозначенные как HOT и COLD. Города в Соединенных Штатах, имеющие расположенные рядом водонапорные башни с пометками HOT и COLD, включают Грейнджер, Айова ; Кантон, Канзас ; Пратт, Канзас и Св. Клер, Миссури ; Эвелет, Миннесота когда-то было две таких башни, но теперь их нет. Когда третья водонапорная башня была построена рядом с Окема, Оклахома башнями с горячим и холодным воздухом, город на короткое время подумал о том, чтобы назвать ее «Бегущей», но в конце концов решил использовать «Дом Вуди Гатри ". Дом в облаках в Торпенесс, расположенный в английском графстве Суффолк, был построен так, чтобы напоминать дом, чтобы скрыть бельмо на глазу, в то время как нижний этажи использовались для проживания. Когда город был подключен к водопроводу, водонапорная башня была разобрана и превращена в дополнительные жилые помещения.

Первый и оригинальный «Гриб» - Svampen на шведском языке - был построен в Эребру в Швеции в начале 1950-х годов, а позже были построены копии по всему миру, в том числе Саудовская Аравия и Кувейт.

Башня с местным школьным талисманом Тигром (Сентервилль, Техас)

Многие небольшие города в США используют свои водонапорные башни для рекламы местного туризма, местных спортивных команд средней школы или других примечательных фактов.

Поскольку водонапорная башня часто является самой высокой точкой в ​​городе (в небольших городах), антенны, системы оповещения, камеры и сирены, предупреждающие о торнадо, также иногда помещаются на них.

Многие водонапорные башни обслуживают производственные и другие коммерческие объекты. Они часто украшены названием компании, которую обслуживает водонапорная башня.

На остановках для грузовиков Sapp Bros. в качестве логотипа компании используется водонапорная башня с ручкой и носиком, похожая на кофейник. Многие из их объектов украшали настоящие водонапорные башни (предположительно нефункционирующие) на территории.

Во всем мире

Водонапорные башни на многоквартирных домах на 57-й Восточной улице в Нью-Йорке

На изображении слева показаны три архитектурных подхода к включению этих резервуаров в дизайн здания. Слева направо: полностью закрытая и богато украшенная кирпичная структура, простая неукрашенная кирпичная структура без крыши, скрывающая большую часть резервуара, но открывающая верхнюю часть резервуара, и простая утилитарная структура, которая не делает никаких усилий, чтобы скрыть резервуары или иным образом их объединить. в дизайн здания. Технологические сроки, по крайней мере 19-го века, и в течение длительного времени Нью-Йорк требуют, чтобы все здания выше, чем шесть историй быть оборудованы водонапорной башней на крышу. Две компании в Нью-Йорке строят водонапорные башни, обе являются семейными предприятиями, действующими с 19 века.

Первоначально строители водонапорных башен были производителями бочек, которые расширили свое ремесло, чтобы соответствовать современным требованиям. потребность, поскольку здания в городе росли в высоту. Даже сегодня, не герметик не используется для удержания воды в. Деревянные стены водонапорной башни скрепляются стальными тросами или ремнями, но утечки воды через зазоры, когда первый заполнен. По мере того как вода пропитывает древесину, она набухает, зазоры закрываются и становятся непроницаемыми. Водонапорные башни на крыше хранят от 25 000 до 50 000 литров (от 5 500 до 11 000 имп галлонов; от 6 600 до 13 200 галлонов США) воды до тех пор, пока она не понадобится в здании ниже. Верхняя часть воды снимается сверху для повседневного использования, а вода в нижней части башни остается в резерве для борьбы с огнем. Когда вода опускается ниже определенного уровня, реле давления, реле уровня или поплавковый клапан будет активировать насос или открыть линию общественной воды для пополнения водонапорной башни.

Гриб-образный бетон вода башни Roihuvuori в Хельсинки, Финляндия была построена в 1970-х годах. Его высота составляет 52 метра (171 фут), и он может вмещать около 12 000 кубических метров (420 000 кубических футов) воды.

Архитекторы и строители использовали разные подходы к включению водонапорных башен в дизайн своих зданий. На многих крупных коммерческих зданиях водонапорные башни полностью скрыты за пристройкой фасада здания. По косметическим причинам многоквартирные дома часто заключают свои резервуары в конструкции на крышах, либо простые неукрашенные коробки на крыше, либо богато украшенные конструкции, предназначенные для повышения визуальной привлекательности здания. Многие здания, однако, оставляют свои водонапорные башни на виду на утилитарных каркасных конструкциях.

Водонапорные башни обычны в Индии, где электроснабжение в большинстве мест неустойчиво.

Если насосы выйдут из строя (например, при отключении электроэнергии), давление воды будет потеряно, что может вызвать проблемы со здоровьем. Многие штаты США требуют выдачи «рекомендации по кипячению воды », если давление воды упадет ниже 20 фунтов на квадратный дюйм (140 кПа). Этот совет предполагает, что более низкое давление может позволить болезнетворным микроорганизмам проникнуть в систему.

Водонапорные башни часто считаются памятниками гражданского строительства. Некоторые из них были переоборудованы для использования в современных целях, как, например, Вежа Циснинь (Вроцлавская водонапорная башня ) в Вроцлаве, Польша, которая сегодня является ресторанным комплексом. Другие были переоборудованы для использования в жилых помещениях.

Исторически, железные дороги, на которых использовались паровозы, требовали средств для пополнения тендеров на локомотивы. Водонапорные башни были обычным делом вдоль железной дороги. Торги обычно пополняется водные кранами, которые были питаемых водонапорной башней.

Некоторые башни воды также используются в качестве наблюдательных башен и некоторых ресторанов, таких как Goldbergturm в Зиндельфингене, Германия, или второй из трех Кувейтских башен в государстве Кувейт. Также часто используются водонапорные башни в качестве местоположения механизмов передачи в диапазоне UHF с малой мощностью, например, для закрытых сельских радиовещательных служб, радиолюбителей, или сотовый телефон обслуживание.

В холмистых регионах местная топография может быть заменена конструкциями для поднятия резервуаров. Эти танки часто не более чем бетон бачки террасный в стороны местных холмов или гор, но функция тождественно традиционной водонапорной башни. Верхние части этих резервуаров при желании можно оформить ландшафтным дизайном или использовать в качестве паркового пространства.

Сферы и сфероиды

Водонапорная башня Пола Баньяна в Пекот-Лейкс, Миннесота

Чикаго Компания «Бридж энд Айрон» построила множество водных сфер и сфероидов, найденных в Соединенных Штатах. Сайт в мире Tallest воды Sphere описывает различие между водной сфере и воды сфероид следующим образом:

Водная сфера представляет собой вид водонапорной башни, которая имеет большую сферу в верхней части своего поста. Сфера похожа на мяч для гольфа, сидящий на футболке, или на круглый леденец. Поперечное сечение сферы в любом направлении (восток-запад, север-юг или верх-низ) представляет собой идеальный круг. Водный сфероид выглядит как водный шар, но его вершина шире, чем высота. Сфероид похож на круглую подушку, которая несколько приплюснута. Поперечное сечение сфероида в двух направлениях (восток-запад или север-юг) представляет собой эллипс, но только в одном направлении (верх-низ) это идеальный круг. И сферы, и сфероиды являются эллипсоидами особого случая: сферы имеют симметрию в 3 направлениях, сфероиды имеют симметрию в 2 направлениях. Эллипсоиды из скалена имеют 3 оси неравной длины и три неравных поперечных сечения.

Городок Ист-Бэй Водонапорная башня около Траверс-Сити, Мичиган

Водосфера Союза - водонапорная башня, увенчанная сферический резервуар для воды в Юнион, штат Нью-Джерси, который считается самой высокой водной сферой в мире. В статье Star Ledger говорится, что водонапорная башня в Эрвине, Северная Каролина, завершенная в начале 2012 года, высотой 219,75 футов (66,98 м) и вместимостью 500 000 галлонов США (1900 м), стала самой высокой водной сферой в мире. Однако фотографии водонапорной башни Эрвина показали новую башню, чтобы быть водой сфероид. Водонапорная башня в Брамане, Оклахома, построенная Kaw Nation и завершенная в 2010 году, имеет высоту 220,6 футов (67,2 м) и вмещает 350 000 галлонов США (1300 м). Немного выше, чем Водосфера Союза, это тоже сфероид. Еще одна башня в Оклахоме, построенный в 1986 году и объявлен как «самой большой водонапорной башни в стране», составляет 218 футов (66 м) в высоту, может держать 500000 галлонов (1900 м) и находится в Эдмон.

Earthoid, идеально сферический резервуар, расположенный в Джермантауне, штат Мэриленд, имеет высоту 100 футов (30 м) и вмещает 2 000 000 галлонов (7600 м) воды. Название взято из-за того, что он нарисован так, чтобы он напоминал земной шар. Гольфы шарообразного бак водонапорной башни в Гонсалес, Калифорния поддерживаются три трубчатых ножками и достигают примерно 125 футов (38 м) в высоту.

Эйндховен вода башня

Watertoren (или водонапорные башни) в Эйндховене, Нидерланды, содержат три сферических резервуара, каждый диаметром 10 м (33 фута) и способных вместить 500 кубических метров (130 000 галлонов США) воды на трех 43,45 м (142,6 фута) шпилей были построены в 1970 году.

Самая высокая

водонапорная башня Мехелен-Зуид, одна из самых высоких в мире
БашняГодСтранаГородВысота пикаПримечания
Swisscom-Sendeturm St. Chrischona 1984Швейцария St. Chrischona250 м (820 футов)
Kuwait Towers, Tower A1979Кувейт Эль-Кувейт187 м (613 футов)
Башни Кувейта, Башня B1979Кувейт Кувейт146 м (479 футов)
1959Германия Вальденбург145 м (475 футов)частично вантовый башню, состоящую из воды башни и мачты антенны вантовой на землю, как вершина, мачта антенны была демонтирована в 2008 году
Мехелен-Зёйд водонапорная башня 1978Бельгия Мехелен143 м (469 футов)комбинированная водонапорная и телекоммуникационная башня
1915Италия Ginosa130 м (426,5 футов)

Альтернативы

Альтернативой водонапорным башням являются простые насосы, устанавливаемые наверху водопроводных труб для увеличения давления воды. Этот новый подход более прост, но в большей степени подвержен потенциальным рискам для здоровья населения; в случае выхода из строя насосов потеря давления воды может привести к попаданию загрязняющих веществ в водную систему. Большинство крупных предприятий водоснабжения не используют этот подход, учитывая потенциальные риски.

Примечательно

Австралия

Водохранилище Бэнкстаун было построено на железобетонных опорах, который является одним из старейших в регионе Сиднея.

Австрия

  • [de ] (Водонапорная башня с передающей антенной)

Бельгия

Бразилия

Канада

Хорватия

Дания

Германия

Водонапорная башня Фридрихсплац, Мангейм

Италия

  • , высота 122 метра (400 футов)

Нидерланды

Неоготическая водонапорная башня в Мальборк, Польша, с 1905

Польша

Словения

Швеция

  • (Стокгольм)
Дом в облаках в Торпенс функционировал как городская водонапорная башня с 1923 по 1977 год.

Соединенное Королевство

США

Водонапорная труба

Луисвиллская водонапорная башня, одна из немногих оставшиеся водонапорные башни в США. Строительство было завершено в 1860 году.

Первоначально в Соединенных Штатах было более 400 водонапорных башен, но очень немногие из них остались сегодня, в том числе:

Галерея

См. Также

  • значок Водный портал

Ссылки

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы, связанные с Водонапорные башни.

Последняя правка сделана 2021-06-20 09:32:21
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте