Как выглядит водонапорная башня изнутри
Конструкция и разновидности водонапорной башни
Что такое водонапорная башня и каков её принцип действия? Какие бывают виды водонапорных башен? Из каких основных элементов она состоит? В чём особенности конструкции разных видов башен и чем они схожи между собой? Об этом мы расскажем в нашей статье.
Водонапорная башня — гидротехническое сооружение для перекачки и хранения воды. Представляет собой резервуар, установленный на определённой высоте. Принцип работы основан на действии Закона сообщающихся сосудов, который является одним из базовых законов гидростатики. Данный вид сооружений известен с древности, но и в наши дни водонапорные башни не утратили актуальности, особенно для местности с дефицитом энергии.
Принцип действия и разновидности конструкции водонапорных башен
Как было сказано выше, в башне работает закон гидростатики. Благодаря ему жидкость в открытой системе стремится занять одинаковый уровень во всех сообщающихся сосудах. Сосудом в данном случае можно считать элементы трубопровода. Для поддержания постоянного давления в трубах необходим постоянный перепад высот водяного столба. При этом вода из резервуара башни должна распределяться по трубопроводу потребителям, а это значит, что он должен находиться выше самой высокой точки водоразбора.
Конструктивная задача проста — установить резервуар на определённой высоте. Каждый инженер решал эту задачу по-своему, и в итоге появилось множество разновидностей водонапорных башен (ВД).
1. Каменная кладка (старый метод). Башня и резервуар полностью выложены из кирпича. Последняя ВБ, построенная по этому методу датируется 1885 г.
2. Железобетонные башни с резервуарами. ВБ из конструктивного железобетона строились в основном в советский период. Объём ж/б резервуара мог доходить до 150 куб. м.
3. Башни на гиперболоидных опорах. Опоры, изобретённые великим русским инженером В. Г. Шуховым, помимо исключительных конструктивных свойств, представляют художественную ценность. Всего их построено самим архитектором около 200. Принцип гиперболоидной опоры применяется сегодня при строительстве самых высоких зданий и башен мира.
4. Резервуар на рамном стальном каркасе. Самый простой с точки зрения проекта вариант. Конструкция рамы произвольная (прямоугольная, треугольная, сборно-разборная и т. д.).
5. Стальной бак переменного сечения («граната»). Изготавливается на заводе путём соединения по оси двух цилиндрических резервуаров разного диаметра. Опорой служит ёмкость (труба) меньшего диаметра, расположенная снизу. Это самый распространённый вид ВБ в России. Привлекателен из-за быстрого монтажа и изготовления, но представляет трудности при перевозке (негабарит).
6. Индивидуальные резервуары. Это элементы водонапорной башни, тем или иным образом подключенные к системе водоснабжения отдельно взятого дома.
Элементы водонапорной башни
Все башни имеют приблизительно одинаковый набор узлов, который может усложняться или упрощаться в зависимости от года постройки, качества воды, уровня грунтовых вод и т. д. Но есть стандартный «комплект» признаков, объединяющий все типы этих уникальных сооружений:
1 — насосная станция с автоматикой; 2 — подающая труба; 3 — резервуар; 4 — вентиляционный люк; 5 — трубопровод подачи воды потребителям
Функции водонапорной башни
Ёмкость резервуара башни редко составляет меньше 50 куб. м воды, а это подразумевает коллективное использование, что влечёт за собой неравномерное объёмное потребление. В подавляющем большинстве случаев ВБ устанавливают в районах частного сектора, где развито садоводство и постоянно потребляется вода. В таких случаях башня является частью системы водоснабжения целых районов.
Функциональные задачи водонапорной башни не зависят от её конструкции, высоты, объёма резервуара и местоположения. Все башни выполняют одинаковые задачи, описанные выше.
Сама идея накопления запаса воды вполне применима для индивидуальных водопроводов, особенно там, где она постоянно расходуется — в сельскохозяйственных и животноводческих комплексах. Узлы водонапорной башни можно также интегрировать в жилое здание и экономить электроэнергию для поддержания постоянного давления. Как соорудить водонапорный резервуар, мы расскажем в следующей статье.
Новая туристическая локация: как выглядит водонапорная башня в Слободском изнутри
Башня еще не успела преобразиться, как стала пользоваться популярностью
Этим летом кировский активист Анатолий Курбатов, координатор проекта «Красивый Киров», выкупил здание водонапорной башни городе Слободском, которому насчитывается уже более 100 лет. Проект башни был разработан известным архитектором Иваном Чарушиным в 1911 году, а сама башня построена в честь открытия в городе водопровода. Однако сейчас ее состояние оставляет желать лучшего: рушится фасад, внутри здания полная разруха. Но это ненадолго.
Вид на башню с улицы Пушкина
В этом году у башни появился новый владелец, который планирует вместе с активистами восстановить прежний облик и разместить на трех ярусах музейную экспозицию, посвященную архитектуре Ивана Чарушина, с 3D-моделями реальных зданий. На четвертом ярусе — апартаменты с шикарным видом на город, которые можно сдавать в аренду. Почему активист решил выкупить постройку объясняется просто: в нашей области осталось не так много зданий, представляющих историческую ценность.
В выходные мы побывали в Слободском, и, конечно, же нам удалось посетить водонапорную башню. Сейчас активисты проводят там уборку и приглашают на небольшие экскурсии. Там уже успели побывать не только местные жители, но и гости из Москвы, Санкт-Петербурга, Перми и Сыктывкара. Не удивительно, что такая старинная постройка привлекает внимание людей. Попадая внутрь, ты испытаешь удивительные ощущения старины от стрельчатых окон, высоких потолков, огромной печи, которая проходит через все четыре яруса, камина, оригинальной кладки.
Первый ярус, здесь расположены коммуникации и остатки арматуры, которая была, вероятно, в оружейной комнате
Второй ярус, где возможно, сохранились оригинальные оконные рамы 
Известно, что ранее башня принадлежала «Кировским коммунальным системам», а затем была выставлена на продажу. Несколько лет назад внутри располагался магазин рыболовных и охотничьих товаров, а на третьем ярусе — местная телекомпания. Об этом сейчас говорят только кабели, разбросанные повсюду.
Объявление, сохранившееся с советского времени
Третий ярус, где ранее располагалась телекомпания «СКАТ»
Самый прекрасный вид, обзор на весь город, открывается перед нами с четвертого яруса, некой смотровой площадки: тут мы видим купола монастыря, здание администрации, старинные и современные дома.
Четвертый ярус, вид на город
Стоимость такого удовольствия — более 600 тысяч рублей, а сколько еще средств потребуется на реконструкцию. По проектной документации, на восстановление прежнего облика, на внутреннюю отделку и создание музея потребуется около 1,8 миллиона рублей. Не исключено, что владелец будет подавать проект на конкурсы для получения грантовой поддержки. Также планируется привлечь пожертвования неравнодушных граждан на восстановление здания.
Первая цель активистов: собрать средства на выченку разрушенной кирпичной кладки и восстановление оригинальной. Посильную помощь желающие могут оказать и на субботниках, которые пройдут в скором времени. Всю актуальную информацию о ходе проведения работ, интересные факты о башне смотрите в группе «Водонапорная башня Слободской».
Что такое водонапорная башня и как она работает
Водонапорные башни встречаются повсеместно: в загородных посёлках, деревнях, на фермах, в тепличных хозяйствах, на территориях небольших предприятий. Что же представляют собой эти сооружения, для чего они нужны и как работают?
Что такое водонапорная башня
Водонапорная башня представляет собой гидротехническое сооружение, основное назначение которого — хранение и подача воды. Конструктивно представляет собой резервуар (как правило, цилиндрической формы), который установлен на определённой высоте от поверхности земли; насосное оборудование; трубопроводы. Объём резервуара рассчитывается исходя из величины мощности водопровода и расхода воды.
Первые водонапорные башни были возведены несколько столетий назад. В России едва ли не единственным заказчиком строительства водонапорных башен в течение длительного времени являлась железная дорога, нуждавшаяся в объёмных резервуарах, где можно было бы накапливать запасы воды для «заправки» паровозов. До сих пор на многих станциях сегодня можно увидеть старые кирпичные башни, сохранившиеся ещё с 19 века.
Картина изменилась с 1951 года, когда началось массовое возведение водонапорных башен в сельской местности, где, собственно, и по сей день находится большинство таких сооружений. Речь идет о так называемых башнях Рожновского, конструкция которых была разработана инженером А.А. Рожновским в далёком 1936 году.
Это было революционное техническое решение. Унифицированные экономичные металлические башни, которые монтируются всего за 2 — 4 дня, выполняют свои функции без необходимости зимнего подогрева воды. На основе конструктивных решений Рожновского построено большинство водонапорных башень на территории нашей страны. Следует добавить, что значительный вклад в их разработку внёс также инженер П.И. Земсков.
Водонапорные башни расположены по всему миру. Отличаясь конструктивными элементами, размерами и рабочими характеристиками, они, тем не менее, очень схожи по устройству и имеют одни и те же функции. Об этом — далее
Устройство и назначение
Основные функции водонапорной башни
Водонапорная башня предназначена для обеспечения регулирования расхода и напора воды в сети водопровода в автономном режиме. Достаточно простой физический принцип работы определил развитие и широкое распространение этого вида гидротехнических сооружений.
Водонапорная башня осуществляет следующие функции:
Разновидности водонапорных башень
Все водонапорные сооружения имеют одинаковый набор основных элементов, который может варьироваться в зависимости от времени постройки, требуемой производительности, уровня грунтовых вод, воды, рельефа окружающей местности. Тем не менее, существует определённый ряд обязательных конструктивных элементов, объединяющих все виды этих уникальных инженерных сооружений:
Принцип работы
В основе принципа функционирование водонапорной башни — закон сообщающихся сосудов. Под собственным весом вода из резервуара вытесняется в отводную трубу до момента выравнивания значений давления в резервуаре и давления в трубопроводах водопроводной сети потребителей. Итак, башня работает следующим образом:
В случае выхода из строя насоса или при внезапном отключении электричества оставшаяся в резервуаре вода продолжает бесперебойно поступать к точкам потребления в объёме, который зависит от размеров накопительного бака и минимального уровня его заполнения.
Сфера применения
Гидротехнические башни устанавливают, как правило, в локальных водопроводных системах, чаще всего в небольших населённых пунктах и на сельскохозяйственных объектах. Эти сооружения экономичны, они специально предназначены для работы в условиях ограниченных энергоресурсов и незаменимы в сфере своего применения.
Водонапорная башня, создание которой вошло в историю в качестве достаточно яркого примера изящных в своей простоте инженерных решений, в наши дни остаётся вполне актуальным, более того, необходимым, элементом водопроводной инфраструктуры.
Вода поднятая к небу.
Еще один интересный материал об истории Водонапорных башен Петербурга и области.
Мы, горожане, привыкли жить в условиях ограниченной видимости — нам мешают дома, заводы, мосты и прочие преграды. Многие специально покупают квартиры на высоких этажах, чтобы видеть перед собой открытые пространства.
Но в условиях загородного пейзажа, когда такие пространства преобладают, наш глаз сам ищет высотные доминанты. В прошлый раз мы рассказали об одних сельских «высотках» прошлого — ветряных мельницах. Сегодня мы расскажем о других высотных объектах, доживших до наших дней, — о водонапорных башнях.
Многие, пожалуй, пожмут плечами: а зачем писать об этих вечно «писающих» уродцах совхозов и деревень? Но мы не будем останавливаться на советских сельскохозяйственных водонапорках системы Рожновского, заполонивших все пейзажи своими «рюмочными» формами, а предложим образцы, действительно заслуживающие внимания и уважения.
Водонапорные башни по назначению следует подразделить на три категории: для нужд бытового водопровода, для промышленных и научных целей, для железных дорог. Накопительные резервуары — это, по сути, и есть водонапорные башни, они появились еще в III тысячелетии до н. э. в городах со сложной системой водопровода и канализации (Мохенджо-Даро, Хараппа).
В то же время 400-километровый (!) водопровод Древнего Рима был самотечным и не требовал башен-резервуаров. Но с развитием городов самотечные водопроводы переста-ли справляться со своими задачами, и уже в Средние века началось развитие технологий водонапорных башен. Так, к примеру, сохранились средневековые водонапорные башни в Праге, старейшая 1458 года. Эти башни стояли на берегу реки Влтава, и насосы использовали силу течения.
В России история водонапорных башен также развита — скоро можно отмечать 500-летний юбилей!
В 1519 году в Пскове был устроен первый русский водопровод с искусственным подъемом воды, а система самотечных водопроводов в русских городах была известна еще с XI века.
А вот в Москве первая достоверно известная водонапорная башня появилась только в 1631 году.
Более активное строительство водонапорных башен в наших краях началась гораздо позже — с XVIII века.
До наших дней дошли крайне интересные самотечные водоводные системы, в которых впоследствии использовались и водонапорные башни. Наиболее известные в наших местах гидротехнические сооружения — Петергофский и Таицкий водоводы.
Зато в XIX веке, с развитием технологий и насосов, началось массовое применение водопроводов с водонапорными башнями, которые обеспечивали равномерную подачу воды с необходимым напором.
Установили насосы, для поднятия воды в резервуары использовали уже не конскую, а паровую тягу — две паровые машины по восемь лошадиных сил, трубы были чугунные. Водой снабжались морские ведомства, госпиталь, а также городские фонтаны, откуда местные жители брали воду.
В Петербурге первая башня для нужд частного городского водопровода была построена в 1859–1863 годах по проекту инженеров Э. Г. Шуберского и И. А. Мерца.
Это знаменитая водонапорка на Шпалерной улице, которая до сих пор служит отличительном знаком нашего «Водоканала».
Сейчас в обеих башнях устроены музеи: в Петербурге — Музей воды, а в Кронштадте — Музей истории города.
Чтобы не пить из копытца
Теперь вырвемся за городские границы. В загородных поместьях с развитой системой жизнеобеспечения и сельскохозяйственного производства многие помещики использовали передовые инженерные технологии, в том числе и для организации водопроводов.
Одна из таких водонапорных башен расположена в деревне Сельцо 
Волосовского района.
К сожалению, от нее не так много осталось.
Построенная во второй половине XIX века тогда в усадьбе барона Корфа, она была сделана из местного известняка с применением кирпича для отделки дверных и оконных проемов.
В советское время башню надстроили силикатным кирпичом, она стала почти вдвое выше.
И это совместное сооружение долго и честно работало до февраля 2004 года, когда ударили морозы и старая протечка, на которую местная власть традиционно не обращала внимания, дала о себе знать — почти две трети конструкции с грохотом обрушились, оставив совхозные пятиэтажки без воды.
До сих пор величественные руины водонапорки «красуются» в центре поселка рядом с весьма хорошо сохранившимся амбаром 1808 года постройки.
Она из красного кирпича, с декоративными узорами — как тогда было принято.
Удивительно, но до сих пор снабжает поселок водой. В усадьбе долгое время располагался пионерлагерь, водонапорка обслуживала его, но лагерь давно пустует, и башня, за которой перестали ухаживать, сильно обветшала.
В конце XIX века во многих городах принялись строить водопроводы.
Так, в 1888 году в Гатчине, в Приоратском парке, местный архитектор Н. А. Дмитриев построил водонапорную башню.
Выполненная в классических формах, она и сейчас является украшением парка, хотя совсем заброшена и используется разве что любителями граффити. Любопытным образцом инженерно-промышленного модерна начала XX века может служить водонапорная башня в пригороде Петергофа Мартышкине.
Изначально она снабжала водой усадьбу Мордвинова, а теперь в полном запустении, хотя и цела. Одно время любители скалолазания разрушали ее, вбивая крюки в кирпичные стены. Теперь она огорожена забором и поддерживается в более-менее приличном состоянии благодаря усилиям местного жителя, участок которого примыкает к башне. Это памятник федерального значения, но государство никогда не тратилось на ее содержание.
Те, кто ездит по Киевскому шоссе, вероятно, замечали около деревни Верево, восточнее железной дороги широкую 
круглую башню.
Это тоже бывшая водонапорка, построенная на Орловском водоводе, который ведет в Царское Село.
В 1904 году ее поставили как запасной резервуар (по системе инженера Интце) с баком емкостью 106 тыс. ведер. Строительство водовода вело Министерство путей сообщения под руководством инженера И. П. Калинина.
Бак еще в начале века разрезали на металл местные жители, но внутри башни видны и следы водовода, и остатки креплений. Снаружи здание изувечено следами пулеметных очередей и танковых снарядов.
В самом Царском Селе сохранилось еще одно сооружение этого водопровода — Орловская водонапорная башня, построенная в 1887 году архитектором А. Ф. Видовым, тогда для Таицкого водовода.
Для подъема воды установили три паровых насоса, емкость резервуара была всего 10 тыс. ведер. Поскольку Орловский водовод заменил умирающий Таицкий, башню передали новой системе.
Цельнолитое железобетонное здание с двумя резервуарами по 2 млн л заливали в течение восьми суток непрерывно. Сейчас водонапорка превратилась в кабак, а резервуары пустуют.
Чугунка требовала воды
Красочный пример конструктивизма — и водонапорная башня в Сортавале, постройки 1930-х годов. Она относится к категории железнодорожных и до сих пор частично выполняет свои функции. Железнодорожные водонапорные башни предназначались для заправки водой паровозов. Локомотиву требовалось до 60 м3 воды (это с учетом запаса); средний пробег без заправки составлял около 100 км. Повышенный расход воды был связан в том числе и с ее жесткостью. Станций водоподготовки на железной дороге предусмотрено не было. Образующаяся накипь снижала и без того невысокий КПД паровозов, а то и просто выводила из строя котел.
Поэтому машинисту приходилось бороться с накипью. Например, перед каждой заправкой в котел добавлялись антинакипины (таннат железа или коллоидный графит). Кроме того, в зависимости от жесткости воды, проводились еще и продувки котла на ходу, чтобы выбросить шлам и освежить грязную воду. Но эти меры не отменяли регулярной промывки котлов. До 1936 года межпромывочный пробег не превышал 2000 км.
Но вернемся к водонапорным башням на железной дороге. В зависимости от направления и размера станции реализовывались разные типовые решения башен. Сейчас по ним можно судить о загруженности и масштабе железнодорожных узлов. Например, на крупной станции Окуловка Николаевской (ныне Октябрьской) дороги водонапорная башня конца XIX века весьма внушительная. А вот на станциях типа Елизаветино, Молосковицы на Балтийской желез-ной дороге водонапорки совсем небольшие. Низ каменный (в основном из известняковой плиты), а верх деревянный.
Средние между окуловской и молосковицкой по размеру, но полностью из кирпича можно увидеть на станциях Волосово, Мельничный Ручей, Рыбацкое, Шексна. С использованием дикого камня, совсем другой архитектуры
башни на станциях Неболчи и Ефимовская. И совершенно утилитарные сооружения были красивыми и даже изящными.
И напоследок о промышленных водонапорных башнях, каких много сохранилось по старым заводам в Петербурге и окрестностях. Например, та, что на заводе около поселка им. Я. М. Свердлова на берегу Невы, похожа на башню замка и возбуждает фантазию местных жителей до очевидных глупостей. (на фото справа)
По версии одного местного жителя, это… сторожевая башня новгородцев.
Другой пример — водонапорная башня Политехнического института, как ее еще называют, гидробашня, построенная в 1905 году архитектором Э. Ф. Виррихом. Она использовалась и в качестве гидравлической лаборатории, и для водоснабжения Политехнического института.
Иной образец двойного назначения — так называемая пристрелочная башня Обуховского завода, выросшая на правом берегу Невы в 1898 году.
Служила для проверки линии прицеливания изготавливаемых на Обуховском заводе орудий, а также как небольшая водонапорка местного значения. Необыкновенно изящная, с готическими мотивами, она так украшает невский берег в районе Пятой ТЭЦ.
Авторы: Татьяна ХМЕЛЬНИК, Александр ПОТРАВНОВ. Сайт Регионавтика.ру