Главная \ Гидроизоляция \ Водонапорная башня, гидроизоляция и обслуживание водонапорных башен

Водонапорная башня Рожновского - гидроизоляция и эксплуатация

Выберите Ваш проект в портфолио
Заполните форму справа. Мы рассчитаем стоимость работ и материалов в Вашем городе. Мы работаем во всех регионах России
Отправить заявку на расчет стоимости
Заполните поля и приложите проект или фото места работ
Загрузка файла:
не более: 1

Водонапорная башня

  1. Что такое башня Рожновского?
  2. История возникновения водонапорных башен
  3. Назначение и использование водонапорных башен
  4. Комплектация и внутреннее устройство водонапорной башни Рожновского
  5. Принцип работы водонапорных башен
  6. Типы водонапорных башен
  7. Гидроизоляция и эксплуатация водонапорных башен
  8. Техническое обслуживание водонапорных башен

Что такое водонапорная башня?

Такие гидротехнические сооружения, как водонапорные башни выступают одним из составляющих централизованной системы подачи воды. Представленные конструкции служат для регулирования давления и подачи водного ресурса в водопроводную систему, а также для накопления резерва воды и урегулирования работы насосных установок. Основной функцией таких гидротехнических установок является накопление излишка воды, который не расходуется в период уменьшенного потребления, и снижение нагрузки на насосные установки для подачи воды при полноценной работе водопроводной сети. Производство башен наделено рядом определенных нюансов. Исходя из того, что монтаж накопительной емкости выполняется на определенной возвышенности, вся основа конструкции нуждается в максимальной прочности и надёжности. Данные условия связаны с тем, что помимо тяжести самой установки нужно выдержать и объем содержащейся внутри жидкости.

История возникновения водонапорных башен

Водонапорные баки – это неотъемлемые компоненты водонапорных башен. Производство водонапорных емкостей считается довольно древним изобретением. Поначалу они внешне достаточно отличались от нынешних водонапорных башен, однако принцип их работы был таким же. В процессе проведения археологических исследований, на территории постсоветского пространства, были найдены оставшиеся элементы водопроводов. Первая система водоснабжения была сконструирована в Кремле в 17 веке. Основной принцип водопровода состоял в том, что вода, при помощи специализированного оборудования на конном приводе, набиралась из естественного водного источника и под давлением заполняла сосуд, находившийся на верхушке башни. После чего по трубам подавалась в само строение. Среди гидротехнических сооружений весьма знаменитым изобретением является башня Рожновского. Конструкция была спроектирована в 1936г. инженером А.А. Рожновским. Базовыми преимуществами данного изделия выступали скорость проведения монтажных работ, отсутствие необходимости дополнительного утепления и подогрева, а также недорогая стоимость производства по сравнению с сооружениями из кирпича. На тот момент такие преимущества выступали большим технологическим прогрессом. Однако стоит отметить, что Рожновский был не единственным инженером, который спроектировал данное гидротехническое сооружение без дополнительного обогрева. Ранее, вероятность возведения не обогреваемых высотных сооружений, с целью экономии, была предложена П.И. Земсковым.

Изначально водонапорные башни возводились неподалеку от железнодорожного пути. Их основным предназначением было хранение резерва воды для паровозов. Позже конструкции начали использоваться в сельскохозяйственной отрасли, где оказались очень полезным изобретением. Обычно данное гидротехническое сооружение оказывалось одним из первых элементов в процессе возведения населенных пунктов либо промышленных объектов. Зачастую кирпичные либо каменные водонапорные башни являлись масштабной архитектурной композицией. Некоторые конструкции можно встретить и в современном мире. Некоторые уцелевшие башни до сих пор выполняют свои основные функции, а некоторые переделаны для других предназначений.

Экстерьер, предназначение и использование водонапорных башен

Базовой функцией данных сооружений является компенсация максимальных нагрузок при потреблении воды, резерв воды для тушения пожаров, использование водных ресурсов для полива. На сегодняшний день гидротехнические высотные установки продолжают эксплуатироваться для определенных потребностей. Экстерьер гидротехнических установок являет собой сооружение, произведенное из металла, кирпича или железобетона, до нескольких десятков метров в высоту. На верхушке конструкции располагается резервный бак для накопления и подачи воды.

Зачастую высота таких сооружений не превышает 30 м. Вместимость резервуара зависит от места расположения водонапорной башни. Для небольших систем водопровода объем резервуара составляет несколько десятков кубических метров, для городских водопроводных систем – до нескольких тысяч кубических метров. Опорные конструкции башен изготавливаются из железобетона, металлов либо кирпича. Сама резервная емкость выполняется из железобетона либо стали. Сооружение имеет простую конструкцию и укомплектовано резервной емкостью для воды, зачастую произведенной в форме цилиндра, опорным сооружением, трубопроводом, оборудованием для измерения уровня воды, а также переливными механизмами, которые предотвращают переполнение емкости.

Иногда, на возвышенностях устанавливают водонапорные баки, в таком случае функцию опорной конструкции для емкости выполняет рельеф. Число резервуаров и их вместимость также зависят от количества потребляемой воды и габаритов водопровода.

Однако от одной башни не всегда получается распределить подачу воды по всей черте города. В таком случае производят монтаж нескольких гидротехнических установок, для отдельных районов. Такая технология позволяет распределять водоснабжение в случае поломки одной из конструкций.

Работа водонапорной башни устроена следующим образом:

  1.  При помощи насосных установок башня наполняется грунтовыми водами.
  2.  В процессе поступления в емкость вода проходит фильтрацию и дезинфекцию, и только потом наполняет бак водонапорной башни.
  3.  Из водонапорной башни вода поступает в централизованный водопровод.

Зачастую такие конструкции используются для хранения резерва воды, предназначенного для тушения пожара. В таком случае башня Рожновского является отличным вариантом, так как предоставляется возможность использования водного ресурса без применения электронасосов. Основной функцией водонапорных башен является накопление запаса излишков воды и ее подача во время увеличенного водопотребления. В самой скважине расположены насосные установки, которые закачивают воду в емкость на верхушке конструкции. При полном наполнении бака до указанного уровня, датчик передает сигнал насосной станции на отключение. Включение и отключение насоса происходит автоматически. В процессе расходования воды из емкости ее уровень понижается, и при достижении указанной отметки срабатывает включение насоса для наполнения бака. Вследствие чего в водонапорной башне всегда присутствует запас воды.

Помимо вышеупомянутого, водонапорные башни также используются как наружный объект водоснабжения при ликвидации пожара:

  • · размещаются в населенных пунктах с численностью населения менее 5 тыс.;
  • · допустимы для построек, которые не обеспечены внешним водопроводом;
  • · обустраиваются на территории объектов любого назначения, с расходом водного ресурса на устранение возгорания не более 10 л/с;
  • · возможно размещения около построек с небольшой этажностью, площадь которых соответствует допустимой.

Также эксплуатация конструкций допустима для заправки пожарной техники, когда необходимо произвести доставку воды к очагу возгорания, для его ликвидации. Технические характеристики водонапорных башен следует разобрать на примере башни Рожновского. Базовой идеей инженера было применение унифицированного набора конструктивных деталей водонапорной конструкции. Все элементы в основном произведены из металла. Такая особенность позволяла монтировать резервуар на месте, не тратя на это много времени. Самым большим преимуществом таких конструкций отмечалось то, что не требовался дополнительный обогрев башни, и автоматическая система управления. Первоначальным предназначением изобретения выступала заправка паровозов. Однако позднее башни стали востребованными объектами и в других сферах деятельности.

Башня произведенная по системе Рожновского укомплектована следующим оснащением:

  • · фундамент;
  • · опорное сооружение;
  • · емкость для забора и подачи воды;
  • · металлические трубопроводы, для наполнения и отвода воды из резервуара;
  • · лестница;
  • · технический люк в крыше резервуара;
  • · насосная установка;
  • · контактные датчики;
  • · реле для запуска и отключения насосной станции;
  • · аварийный механизм перелива воды, при поломке автоматики.

Принцип работы водонапорных башен

Функционирование данной высотной конструкции основано на одном из законов гидростатики о сообщающихся сосудах. Благодаря насосной установке по трубам вода из скважины либо водоема набирается в емкость башни. Далее вода самотеком стекает по трубам в центральную водопроводную систему. Помимо этого также допустима заправка пожарной либо хозяйственной техники, при помощи соединительных патрубков. Запуск и выключение насоса происходит автоматически. В процессе расходования водного ресурса из резервного бака ее уровень падает, и при достижении указанной отметки срабатывает запуск помпы для наполнения бака. Вследствие чего в водонапорной башне постоянно присутствует запас воды.

Типы водонапорных башен

Существует немалое количество разновидностей таких сооружений. Основное различие напорных установок состоит в материале, который применяют для их возведения. Среди видов таких установок можно отметить следующие:

  1. Сооружения, изготовленные из кирпича либо камня.
  2. Башни, возведенные из железобетона, сохранившиеся со времен Советского Союза.
  3. Установки, оборудованные на резных стойках их металла, спроектированные В. Г. Шуховым.
  4. Цилиндрические установки, смонтированные на металлическом каркасе произвольной конструкции.
  5. Металлические резервуары переменного сечения, спроектированные А. А. Рожновским.
  6. Емкости цилиндрической формы разных размеров, которые монтируются на железобетонные либо металлические основания.

Эксплуатация и гидроизоляция сооружений при низких температурных режимах

Водонапорная башня, спроектированная по системе Рожновского, допустима к эксплуатации при разных температурных условиях. Однако следует отметить, что существует ряд условий, которые не допускают эксплуатацию данных сооружений. Среди таких условий можно выделить следующие:

  • · при использовании конструкции зимой температура воздуха должна быть не более -35°C.;
  • · допустимая масса снежного пласта не более 100 кгс/м;
  • · эксплуатация возможна при давлении ветра менее 38 кгс/м;
  • · отсутствие подземных вод;
  • · сооружение размещается на однородной почве.

При монтаже водонапорных башен Рожновского следует брать в расчет максимальные показатели минусовых температур воздуха. К примеру, на территориях где постоянно морозный климат монтаж и использование таких сооружений является недопустимым. Зачастую данные гидротехнические сооружения не нуждаются в дополнительном утеплении. Слой утепления обеспечивается естественным способом при образовании тепловой рубашки.

В процессе постоянной эксплуатации водонапорной конструкции вода не успевает промерзать при температуре воздуха до -40°C. Если эксплуатация гидротехнического сооружения производится в определенные сезоны, тогда при условии ее простоя в зимний период, конструкция требует опустошения. Это необходимо для того, чтоб вода в резервуаре не замерзла. Установка таких конструкций обычно занимает около 2-3 суток.

Техническое обслуживание водонапорных башен

Уход за конструкцией полностью возлагается на предприятие, эксплуатирующее данное сооружение. Что касается проведения плановых и аварийных ремонтных работ, это переходит под ответственность потребителя водного ресурса. Если в системе происходят какие-либо сбои или неточности необходима их своевременная ликвидация. Для этого из резервуара следует спустить оставшийся запас воды и переходить непосредственно к проведению ремонтных мероприятий. Выполнение всех установленных правил и требований, которые касаются эксплуатации водонапорных башен, а также надлежащий уход за сооружениями прямым образом влияют на длительность их эксплуатационного периода.