Das Design und die Vielfalt eines Wasserturms

Was ist ein Wasserturm und wie funktioniert er? Welche Arten von Wassertürmen gibt es? Was sind die Hauptelemente davon? Was sind die Konstruktionsmerkmale verschiedener Türmtypen und wie ähneln sie sich? Wir werden darüber in unserem Artikel sprechen..

Der Wasserturm ist eine hydraulische Struktur zum Pumpen und Speichern von Wasser. Es ist ein Tank, der in einer bestimmten Höhe installiert ist. Das Funktionsprinzip basiert auf der Wirkung des Gesetzes über die Kommunikation von Schiffen, das eines der Grundgesetze der Hydrostatik ist. Diese Art von Struktur ist seit der Antike bekannt, aber heute haben Wassertürme ihre Relevanz nicht verloren, insbesondere für Gebiete mit Energiemangel..

Das Funktionsprinzip und die Bauweise von Wassertürmen

Wie oben erwähnt, gilt das Gesetz der Hydrostatik im Turm. Dank ihm nimmt die Flüssigkeit in einem offenen System in allen kommunizierenden Gefäßen tendenziell das gleiche Niveau ein. In diesem Fall können die Elemente der Pipeline als Schiff betrachtet werden. Um einen konstanten Druck in den Rohren aufrechtzuerhalten, ist ein konstanter Höhenunterschied der Wassersäule erforderlich. In diesem Fall muss das Wasser aus dem Turmtank über die Rohrleitung an die Verbraucher verteilt werden, dh es muss sich über dem höchsten Abzugspunkt befinden.

Die Entwurfsaufgabe ist einfach – den Tank in einer bestimmten Höhe zu installieren. Jeder Ingenieur löste dieses Problem auf seine Weise, und als Ergebnis erschienen viele Arten von Wassertürmen (WD)..

1. Mauerwerk (alte Methode). Der Turm und der Panzer sind komplett gemauert. Der letzte WB, der mit dieser Methode gebaut wurde, stammt aus dem Jahr 1885.

2. Stahlbetontürme mit Stauseen. WBs aus strukturellem Stahlbeton wurden hauptsächlich in der Sowjetzeit gebaut. Das Volumen eines Stahlbetontanks könnte 150 Kubikmeter erreichen. m.

3. Türme auf hyperboloiden Stützen. Vom großen russischen Ingenieur V.G. Shukhov erfundene Stützen sind neben außergewöhnlichen strukturellen Eigenschaften von künstlerischem Wert. Insgesamt wurden etwa 200 davon vom Architekten selbst gebaut. Das Prinzip der hyperboloiden Unterstützung wird heute beim Bau der höchsten Gebäude und Türme der Welt angewendet.

4. Der Tank steht auf einem Stahlrahmen. Die einfachste Option aus Sicht des Projekts. Das Rahmendesign ist beliebig (rechteckig, dreieckig, zusammenklappbar usw.).

5. Stahltank mit variablem Querschnitt („Granate“). Es wird im Werk hergestellt, indem zwei zylindrische Tanks mit unterschiedlichen Durchmessern entlang der Achse verbunden werden. Der Träger ist ein Behälter (Rohr) mit einem kleineren Durchmesser, der sich am Boden befindet. Dies ist die häufigste Art von WB in Russland. Attraktiv durch schnelle Installation und Herstellung, aber Schwierigkeiten beim Transport (übergroß).

6. Einzelne Tanks. Dies sind Elemente eines Wasserturms, der auf die eine oder andere Weise an das Wasserversorgungssystem eines separaten Hauses angeschlossen ist.

Elemente eines Wasserturms

Alle Türme haben ungefähr den gleichen Knotensatz, der je nach Baujahr, Wasserqualität, Grundwasserspiegel usw. kompliziert oder vereinfacht werden kann. Es gibt jedoch einen Standardsatz von Merkmalen, die alle Arten dieser einzigartigen Strukturen vereinen:

1. Höhenmontierter Vorratsbehälter. Es kann aus jedem Material hergestellt werden, das sich nicht schnell zersetzt (Stahl, Beton, Kunststoff). Der Boden des Tanks muss über dem höchsten Verbrauchspunkt liegen.
2. Tankunterstützung. Eigentlich, was macht einen Turm zu einem Turm. Die Vorstellungskraft des Architekten zeigt sich hier am besten, insbesondere bei Strukturen, die in der Stadt und an belebten Orten installiert sind. Sowjetische Ingenieure fanden eine elegante (effiziente) Möglichkeit, die beiden Funktionen in einem Element zu kombinieren und einen Stahlturm mit Stützrohren zu schaffen. Das diskrete Erscheinungsbild ist einfacher und schneller als andere zu produzieren und zu installieren. Daher macht Stahl-WB 75% aller massiv installierten Wassertürme aus.
3. Vertikale Pipeline. Genauer gesagt gibt es zwei davon – Zufuhr und Entladung. Die Zufuhr wird von den Pumpen unter der oberen Abdeckung des Haupttanks geleitet. Durch ihn wird der Tank mit Wasser gefüllt. Der Auslass hat einen signifikanten Durchmesser (ab 200 mm) und ist an das Wasserversorgungssystem angeschlossen.
4. Lüftungssteigrohr oder Luke. Befindet sich im oberen Teil des Tanks und dient zum Ausgleich des Luftvolumens und zur Aufrechterhaltung eines konstanten atmosphärischen Drucks.
5. Pumpstation. Ein freistehendes Gebäude über einem Brunnen, in dem sich Wasserhebepumpen befinden. Seine Aufgabe ist es, sicherzustellen, dass der Tank bis zum erforderlichen (maximalen) Füllstand gefüllt ist..
6. Automatisierung. Sogar ein primitiver WB sollte mit mindestens einem Füllsensor ausgestattet sein, der die Pumpen zum Pumpen einschaltet, wenn der Wasserstand sinkt.
7. Filtrationssystem. Jeder Turm bietet die Möglichkeit, Filter jeder Stufe zu installieren.

1 – Pumpstation mit Automatisierung; 2 – Versorgungsleitung; 3 – Reservoir; 4 – Lüftungsklappe; 5 – Wasserversorgungsleitung zu den Verbrauchern

Funktionen eines Wasserturms

Das Fassungsvermögen des Turmtanks beträgt selten weniger als 50 Kubikmeter. m Wasser, und dies impliziert eine kollektive Nutzung, die einen ungleichmäßigen Volumenverbrauch zur Folge hat. In den allermeisten Fällen werden WBs in Bereichen des Privatsektors installiert, in denen Gartenarbeit entwickelt und ständig Wasser verbraucht wird. In solchen Fällen ist der Turm Teil des Wasserversorgungssystems für ganze Gebiete..

1. Nivellierung der Arbeit der Pumpstation. Die Wasserversorgung des Gebiets erfolgt über eine Pumpstation, die Wasser aus einem Brunnen hebt. Wenn die Station direkt an die Pipeline angeschlossen wird, treten am Höhepunkt des Absenkens zwangsläufig Überlastungen auf, die zu häufigen Geräteausfällen führen. Der Vorratsbehälter wirkt als Hydraulikspeicher, der den Druck im System aufgrund der Schwerkraft aufrechterhält. Dadurch laufen die Pumpen stabil und sind nicht überlastet..
2. Ausgleich des Netzwerkdrucks. Diese Funktion folgt direkt aus der vorherigen. In diesem Fall wird die Energie der Pumpen nicht für die Aufrechterhaltung eines konstanten Drucks in der Rohrleitung aufgewendet – dies wird von der Wassersäule bereitgestellt.
3. Notversorgung mit Wasser. Im Falle eines Ausfalls oder einer Vorbeugung können Arbeiten durchgeführt werden, ohne die Wasserversorgung der Verbraucher zu unterbrechen.
4. Wasserversorgung. Brunnenwasser entspricht nicht immer den Anforderungen von GOST und SanPiN. Der Turm und der Stausee bieten ausreichend Platz, um verschiedene Grobreinigungssysteme zu installieren, die die Wasserqualität auf ein akzeptables Niveau bringen. Beispielsweise ist im „Bein“ eines Stahlturms häufig ein schwimmender Filter angeordnet, der das beim Belüften von Wasser gebildete Eisenoxid auffängt..

Die funktionalen Aufgaben eines Wasserturms hängen nicht von seiner Struktur, Höhe, dem Volumen des Tanks und dem Standort ab. Alle Türme führen die gleichen Aufgaben wie oben beschrieben aus.

Die Idee, eine Wasserversorgung anzusammeln, gilt durchaus für einzelne Wasserleitungen, insbesondere dort, wo sie ständig verbraucht werden – in landwirtschaftlichen und tierischen Komplexen. Wasserturmbaugruppen können auch in ein Wohngebäude integriert werden und sparen Energie, um den Druck konstant zu halten. Wie man einen Wassertank baut, erfahren Sie im nächsten Artikel.

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