Torre de água

Antiga torre de água ferroviária de 1914 em Kornwestheim
Torre de água convertida de 1936 no NOI Techpark Südtirol / Alto Adige em Bozen

Torre de água é o nome de uma estrutura operacional na área de abastecimento de água, um tanque de alto nível para armazenamento de água potável ou possui água industrial . Com o tanque elevado, além de fornecer uma quantidade temporariamente suficiente de água, também há pressão suficiente e uniforme na rede de água conectada .

Princípio de trabalho

Princípio funcional: 1. Bomba, 2. Tanque de água, 3. Usuário final
Torre de água no Bruderholz em Basel, seção transversal

Os edifícios ligados à rede de água são abastecidos de água exclusivamente com o auxílio da pressão hidrostática resultante da força da gravidade.O reservatório elevado serve também como reservatório de compensação . A água retirada da rede de água leva a uma redução da quantidade de água no tanque elevado. O tanque elevado é, portanto, regularmente reabastecido para que o nível de água permaneça no mesmo nível possível. Desta forma, a pressão da água na rede é mantida constante. Em redes de água com tanques elevados, as bombas são necessárias apenas para encher o tanque elevado.

Para obter pressão suficiente, todos os consumidores devem estar abaixo do tanque elevado (princípio dos tubos comunicantes ). Os pontos de derivação que são mais altos (por exemplo, prédios altos) exigem seu próprio sistema de aumento de pressão.

Prós e contras, alternativas

Os benefícios incluem:

  • Hidraulicamente, as torres de água possuem uma estrutura simples. Devido à sua construção, eles compensam as flutuações de pressão no lado da entrada e as flutuações na retirada do lado da saída. Isso resulta em baixas demandas no enchimento ou na bomba de enchimento.
  • Mesmo sem fornecimento de energia, eles podem emitir uma certa quantidade de água. A confiabilidade é z. B. importante para a higiene da água potável .
  • Eles também servem como símbolos e como meio de publicidade.

A desvantagem é:

  • A construção de uma torre de água é complexa.
  • A qualidade da água no recipiente, que não é substituída há muito tempo, pode ser prejudicada.

A função de armazenamento de torres de água pode ser substituída por armazenamento de água próximo à terra . Com bombas reguladas em sistemas de aumento de pressão no sistema de distribuição de água , também pode ser gerada a pressão necessária, mas com um maior esforço técnico.

Dimensões

Grand Central Water Tower, Midrand, Gauteng
Torres de água de Herten
Torre de água em Roihuvuori

O Schanzenturm de Hamburgo, na época uma das maiores torres de água da Europa, tinha uma capacidade de 4.600 m³. As torres de água Herten com capacidade de 9.000 metros cúbicos estão entre os maiores tanques elevados de seu tipo na Alemanha.
Uma das maiores torres de água do mundo hoje é a torre de água em Roihuvuori, perto de Helsinque, concluída em 1977, com uma capacidade de 12.600 m³.
A Grand Central Water Tower Midrand na África do Sul é uma figura marcante entre as torres de água , tanto em termos de sua construção em forma de cone de 40 metros de altura em sua ponta quanto por seu volume de 6.500 m³.

Construção / tipos

As torres de água diferem tanto em seus recipientes quanto em sua aparência externa. Existem torres maciças (feitas de tijolo ou concreto); no setor industrial, entretanto, usaram-se principalmente construções de esqueleto de aço. Existem também torres de água de madeira.

O globo aquático é uma forma única de construção . Este tipo de torre metálica de água foi desenvolvido na Hungria no final da década de 1960 . Este é um recipiente esférico de água em um suporte em forma de coluna. Esse tipo de construção era frequentemente usado na RDA .

Uma vez que um recipiente cheio provoca uma alta tensão de compressão nos suportes, a prevenção de flambagem deve receber atenção especial ao dimensionar torres de água . Como o risco de flambagem é maior para o eixo com o menor momento de inércia de área , as torres de água geralmente têm plantas simétricas, em particular redondas.

  • Formas de contêineres

  • Recipiente retangular

  • Contêiner de loft

  • Recipiente Intze 1

  • Recipiente Intze-1 com cilindro interno

  • Recipiente Intze-2

  • Container Barkhausen

  • Container Klönne

Recipiente retangular

As primeiras torres de água (de 1830) possuíam tanques retangulares de fundo plano. Tirantes internos tiveram que ser usados para reforçar as paredes , que eram suscetíveis à corrosão e tornavam a limpeza do contêiner mais difícil. Posteriormente, os recipientes foram redondos, de modo que apenas o piso ainda plano deveria ser adicionalmente suportado por uma camada de vigas. Este projeto foi quase exclusivamente integrado em edifícios.

Contêiner de loft

Uma melhoria construtiva surgiu na França de 1860 em diante. Os chamados contentores loft tinham um fundo abaulado , cuja ligação com a parede redonda do contentor funcionava como um anel de pressão. No entanto, a expansão do anel de pressão repetidamente causou danos às estruturas de conexão. A característica distintiva externa deste projeto é um tanque de água que se projeta ligeiramente do componente do suporte.

Recipiente Intze

Exemplo de um contêiner Intze: contêiner de chaminé em Dahlhausen

O problema da expansão do anel de pressão foi resolvido pelo engenheiro Otto Intze em 1883 com uma construção que ficou conhecida como princípio de Intze . O anel de pressão é colocado mais abaixo do recipiente e o fundo é composto por um cone truncado externo e um fundo abaulado interno. Desta forma, todas as forças que atuam horizontalmente são equilibradas e não podem transmitir tensões prejudiciais. Os recipientes da chaminé tinham um design especial . B. na torre de água do depósito de Dahlhausen (hoje Bochum Railway Museum ). O primeiro tanque Intze foi construído em Remscheid em 1883. Outro representante importante é a caixa- d'água da Fábrica Alemã de Celulóide (1916) em Eilenburg .

Container Barkhausen

Com o chamado recipiente Barkhausen (recipiente de fundo esférico), Georg Barkhausen desenvolveu um recipiente com fundo de recipiente hemisférico em 1898. A constante transição entre a parede e o piso torna o anel de suporte supérfluo. Os contêineres Barkhausen foram construídos pela empresa de Dortmund Aug. Klönne . A torre de água da mina de carvão Minister Stein foi o primeiro contêiner desse tipo a ser construído em 1899 . A torre de água na Estação Central de Darmstadt foi construída de acordo com este princípio de construção, entre muitos outros . Outro exemplo é o chamado Lanstroper Egg, concluído em 1905, no nordeste da cidade de Dortmund .

Container Klönne

Em 1898, August Klönne recebeu a patente de um contêiner esférico com suporte cônico. A partir de 1906, os tanques de água do tipo Klönne foram construídos principalmente. Os suportes que atuam na circunferência do recipiente esférico são geralmente conectados tangencialmente à parede do recipiente, como no caso dos recipientes Barkhausen.

história

Este artigo ou parágrafo descreve a situação na Alemanha . Ajude-me a descrever a situação em outros países.

Torre de água de 1662 em Chrast, na República Tcheca (alvenaria de Pläner )

Abastecimento de água potável

A torre de água mais antiga da Alemanha em Augsburg

No século 15, a cidade de Augsburg foi pioneira no uso da arte da água para o abastecimento de água potável . A torre de água mais antiga da Alemanha é a Grande Torre de Água , construída em 1416 no reservatório de água do Portão Vermelho em Augsburg, o reservatório de água mais antigo da Alemanha e provavelmente também da Europa Central.

Na segunda metade do século 19, um grande número de torres de água foram construídas na Alemanha para garantir o abastecimento público de água potável nos primeiros dias da urbanização. As obras de água com grandes reservatórios e tanques elevados construídos no período, em conjunto com as tubulações de abastecimento e esgoto, contribuíram significativamente para a prevenção de epidemias . Sem o abastecimento das cidades industriais, com suas populações freqüentemente muito apertadas e grandes quantidades de empresas produtoras de águas residuais, epidemias de grandes proporções ocorriam repetidas vezes.

Torres de água ferroviárias

As torres de água também serviam para manter um volume de entrega suficiente pronto para os tanques de água das locomotivas a vapor no caso de grandes retiradas repentinas . A partir do desenvolvimento da rede ferroviária , na Alemanha a partir de 1840, foram construídos os primeiros tanques de água elevados. Estas ainda não eram estruturas de torres independentes, mas sim integradas como recipientes de armazenamento em edifícios de estação, como a torre de água da ferrovia de Büchen ou, mais recentemente, a torre de água no depósito de Dortmund . Mais tarde, surgiram torres de água ferroviárias projetadas como torres, como B. aquele no depósito de Hamburgo-Altona . A capacidade típica de grandes torres ferroviárias de água é de cerca de 400 m³, com os quais cerca de dez tendas de grandes locomotivas poderiam ser reabastecidas sem a necessidade de reabastecimento do contêiner da torre. No Iława polonês (Eylau alemão) existem três torres de água ferroviárias que foram construídas nos anos de 1871, 1915 e 1942

Tanque de armazenamento de água de extinção

As torres de água como reservatórios de água de extinção oferecem a vantagem de que a água já está sob pressão sem o uso de bombas e esses sistemas também funcionam em caso de falha de energia.

Uso hoje

Torre de água de Mannheim , fora de serviço como reservatório de água desde 2000. Planejado e preservado como uma característica arquitetônica

Em infraestruturas de alta tecnologia, como na Europa Central, atualmente as torres de água são construídas apenas em casos raros e os sistemas existentes são dispensados ​​das tarefas de abastecimento de água, sempre que possível. A razão para isso reside, por um lado, nos custos de investimento três a cinco vezes maiores e, por outro lado, as especificações técnicas e requisitos qualitativos para a água potável devem ser observados durante a operação, o que pode levar a custos operacionais mais elevados em comparação com os tanques subterrâneos.

Torres de água são mais comuns nos Estados Unidos . Nas grandes cidades, como contêiner em prédios altos, bem como autônomo em terra. Muitas vezes são pintados ou pelo menos levam o nome da cidade. Também na França, torres de água são mais comuns do que na Alemanha, por exemplo, especialmente nas áreas rurais. Em áreas remotas da infraestrutura, como B. nas áreas rurais do Senegal , uma torre de água pode ser preenchida com uma bomba e um gerador a diesel , o que seria menos adequado para operação contínua.

Ponto de ataque militar

Com base no fato de que as torres de água também podem servir como "pontos de referência de alvos" para terroristas ou como pontos proeminentes na paisagem que permitem que armas como revólveres sejam alvejadas. B. Morteiros são usados, torres de água no Iraque foram destruídas pelo Exército dos EUA. No norte da Síria, o EI destruiu centenas de torres de água antes de se retirar.

Conversão e posterior uso de torres de água

Otto Techow torre de água na Fichtenberg em Berlim: Conversão como uma estação meteorológica para o Instituto de Meteorologia de o FU
Torre de água Essen-Steele
1904 construiu torre de água com bomba de turbina eólica e tanque Intze perto de Willegassen
Antiga torre de água na ilha de Juist, na Frísia Oriental
Torre de água em Unterpörlitz
Torre do reservatório em Berlin-Charlottenburg
Antiga torre de água em Nauen
Torre de água na Viersener Strasse em Mönchengladbach
Pequena torre de água de madeira em Kornwestheim
Antiga torre de água em Oberkrämer- Schwante
Torres de água no Portão Vermelho em Augsburg. Em primeiro plano, a Casa do Mestre do Poço Superior
Torre de água em Löderburg perto de Staßfurt
Torre de água em Athensleben perto de Staßfurt
A torre de água de Mürwiker com design moderno no Volkspark em Flensburg
Torre de água da Stadtwerke Munique
Torre de água iluminada no Petrisberg em Trier

Hoje, muitas das torres de água ainda preservadas são monumentos estruturais e técnicos.

Uma alternativa para demolir velhas torres de água que precisam de renovação é a sua conversão . As instalações técnicas (tanques de armazenamento e sistemas de bombeamento) são freqüentemente perdidas como resultado, mas é assim que a casca pode ser preservada. O dinamarquês Jægersborg Vandtårn , que foi reconstruído em 2006, é digno de nota .

Outra possibilidade é usar torres de água de outras maneiras além de sua função real (uso adicional).

Algumas torres de água são usadas como torres de observação , por exemplo . Existem também torres de água com um restaurante torre , como a Torre Goldberg em Sindelfingen ou a Windrose em Viersen . Via de regra, no caso de torres de água com plataforma de observação, os visitantes tomam um elevador até a plataforma de observação.

O uso de torres de água ativas e desativadas como localização de equipamentos de transmissão na faixa de VHF com baixa potência, como para serviços de rádio terrestre não público e rádio móvel , também é generalizado . A torre de televisão convertida de Heidelberg servia originalmente como torre de água. Hoje ele serve como o transmissor de rede básico do SWR para VHF e TV. A torre de água em Waldenburg também foi usada como torre de transmissão até 2009. A torre de água Wolfersberg em Viena tem um uso excepcionalmente técnico de rádio , que é usado para serviços de rádio na faixa de VHF, bem como para um farol de rádio na faixa de ondas longas.

A combinação de torre de água e chaminé mostra um uso múltiplo original. O tanque de água cilíndrico em forma de anel feito de aço está normalmente a meio caminho da chaminé e envolve-a coaxialmente. O tanque de água geralmente tem um teto cônico plano e texto publicitário na capa do cilindro. Um certo fluxo de calor do gás de exaustão quente para a água pode oferecer um benefício colateral se o congelamento for evitado.

  • Chaminé com caixa d'água do antigo laminador Finow

  • Torre de água com chaminé do Heilstätten Grabowsee.

  • Schlachthofturm Dresden - casa da caldeira com tanque de água elevado e abertura para saída de fumaça no telhado

  • Chaminé com torre de água do Hospital Universitário de Würzburg

  • Chaminé de exaustão do reator de pesquisa do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe, que também serve como torre de água

Muitas torres de água estão sendo convertidas em criadouros de pássaros e outros animais por conservacionistas da natureza com pouco esforço.

Lista de torres de água não utilizadas

Alemanha, Áustria, Suíça

Outros países

Lista de torres de água convertidas

Alemanha, Áustria, Suíça

Outros países

  • Torre de água em Irkutsk , distrito de Pervomajski → Club house e parede de escalada do clube de exploração de cavernas
  • Zabrze Water Tower , Polônia → Apartamentos (planejado)

Mais listas

Normas / regulamentos relevantes

  • Water Management Standards Committee [NAW] no DIN German Institute for Standardization eV (Ed.): Abastecimento de água - requisitos para sistemas e componentes de armazenamento de água; Versão alemã EN 1508: 1998 . Beuth Verlag GmbH, Berlin, Vienna, Zurich 1998.
  • DVGW e. V. (Hrs.): Planilha de norma técnica W 300, armazenamento de água - planejamento, construção, operação e manutenção de caixas d'água no abastecimento de água potável . Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH, 2005, ISSN  0176-3504 .

literatura

Links da web

Commons : Water Towers  - coleção de imagens, vídeos e arquivos de áudio
Wikcionário: Wasserturm  - explicações de significados, origens de palavras, sinônimos, traduções

fontes

  1. ↑ Russel C. Hibbeler: Mecânica Técnica 2 Resistência dos Materiais . 8ª edição, Pearson Germany, Munich 2013, ISBN 978-3-86894-126-5 .
  2. ^ Cidade de Augsburg. In: augsburg.de. Recuperado em 29 de maio de 2018 .
  3. ^ Martin Kluger: Engenharia hidráulica e energia hidrelétrica, água potável e arte em fontes em Augsburg. 1ª edição. Context Verlag, Augsburg 2013, ISBN 978-3-939645-72-6 , p. 2 .
  4. ↑ DVGW e. V.: Planilha W 300, armazenamento de água - planejamento, construção, operação e manutenção de caixas d'água no abastecimento de água potável. DVGW Associação Alemã de Gás e Água V., Bonn 2004, parágrafo 5.1.3.2.
  5. ^ How Water Towers Work (artigo), Marshall Brain , howstuffworks, acessado em 2014.
  6. ↑ Help for Africa - Water for Senegal ( Memento de 20 de março de 2014 no arquivo web archive.today ), Seção Water Project Gouye - Ndiogou, Franz Bickel et al., 2013, acessado em 2014.
  7. ↑ Remote Kenyan High School Supplied with Water , Cory Drake, acessado em 2014.
  8. ↑ globalsecurity.org Globale Sicherheit.org; APÊNDICE H: CARTAS DE GAMA E ESBOÇOS DE SETOR (Inglês).
  9. ↑ Vídeo LiveLeak.com - Destruição de uma torre de água em Mosul .
  10. ↑ Wolfgang Bauer: Norte da Síria - O grande destino . In: ZEITMagazin . Hamburgo, 25 de janeiro de 2018 ( zeit.de ).
  11. ↑ A refinaria de gordura comestível Estermann, hoje VFI GmbH, teve essa chaminé de 1912 a pelo menos 1970 em Wels , na Alta Áustria, na antiga localização da ferrovia ao norte de Baumgartnerstrasse. The Company> Milestones vfi.co.at, acessado em 29 de janeiro de 2020.
  12. ↑ Um viveiro da torre de água. ( Memento de 2 de janeiro de 2011 no Internet Archive )
  13. ↑ Converta a casa do transformador ou torre de água em um hotel para animais .
  14. ^ Watertoorn Börkum. Watertoorn Börkum eV, acessado em 14 de março de 2016 .
  15. ↑ Página do operador da torre de água Stromeyersdorf
  16. ↑ St | LN | Brigl & Bergmeister AG, Niklasdorf schlotforum.files.wordpress.com, acessado em 29 de janeiro de 2020.
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