Château d'eau

Ancien château d'eau ferroviaire de 1914 à Kornwestheim
Château d'eau converti de 1936 dans le NOI Techpark Südtirol / Alto Adige à Bozen

Château d'eau est le nom d'une structure d'exploitation dans l'approvisionnement en eau, un réservoir surélevé pour le stockage d' eau potable ou d' eau industrielle . Le réservoir surélevé garantit qu'une quantité d'eau temporairement suffisante est disponible et qu'il y a une pression suffisante et uniforme dans le réseau d'eau raccordé .

Principe de fonctionnement

Principe de fonctionnement : 1. Pompe, 2. Réservoir d'eau, 3. Utilisateur final
Château d'eau sur le Bruderholz à Bâle, coupe transversale

Les bâtiments raccordés au réseau d'eau sont alimentés en eau uniquement à l'aide de la pression hydrostatique résultant de la force de gravité.Le réservoir surélevé sert également de réservoir de compensation . L'eau prélevée sur le réseau d'eau entraîne une diminution de la quantité d'eau dans le réservoir surélevé. Le réservoir surélevé est donc rempli régulièrement afin que le niveau d'eau reste au même niveau que possible. De cette façon, la pression de l'eau dans le réseau est maintenue constante. Dans les réseaux d'eau avec réservoirs surélevés, les pompes ne sont nécessaires que pour remplir le réservoir surélevé.

Pour une pression suffisante, tous les consommateurs doivent être plus bas que le réservoir surélevé (principe des tubes communicants ). Les points de prise situés plus haut (par exemple les immeubles de grande hauteur) nécessitent leur propre système de surpression.

Avantages et inconvénients, alternatives

Les avantages comprennent :

  • Sur le plan hydraulique, les châteaux d'eau ont une structure simple. De par leur conception, ils compensent les fluctuations de pression côté entrée et les fluctuations de soutirage côté sortie. Il en résulte de faibles exigences pour le remplissage ou la pompe de remplissage.
  • Même sans alimentation en énergie, ils peuvent dégager une certaine quantité d'eau. La fiabilité est z. B. important pour l' hygiène de l'eau potable .
  • Ils servent également de symboles et de supports publicitaires.

L'inconvénient est :

  • La construction d'un château d'eau est complexe.
  • La qualité de l'eau dans le récipient, qui n'a pas été remplacé depuis longtemps, peut être altérée.

La fonction de stockage des châteaux d'eau peut être remplacée par un stockage d'eau proche de la terre . Avec des pompes régulées dans des systèmes de surpression dans le système de distribution d'eau , la pression requise peut également être générée, mais avec un effort technique plus élevé.

Dimensions

Château d'eau Grand Central, Midrand, Gauteng
Châteaux d'eau de Herten
Château d'eau à Roihuvuori

Le Schanzenturm de Hambourg, à l'époque l'un des plus grands châteaux d'eau d'Europe, avait une capacité de 4 600 m³. Les châteaux d'eau Herten d'une capacité de 9 000 mètres cubes comptent parmi les plus grands réservoirs surélevés de leur genre en Allemagne.
L'un des plus grands châteaux d'eau au monde est aujourd'hui le château d'eau de Roihuvuori près d'Helsinki, achevé en 1977, avec une capacité de 12 600 m³.
Le Grand Central Water Tower Midrand en Afrique du Sud est un élément remarquable parmi les châteaux d'eau , tant par sa construction sous la forme d'un cône de 40 mètres de haut posé sur sa pointe que par son volume de 6 500 m³.

Construction / types

Les châteaux d'eau se différencient tant par leurs contenants que par leur aspect extérieur. Il y a des tours massives (en brique ou en béton); dans le secteur industriel, cependant, on utilisait principalement des constructions à ossature en acier. Il y a aussi des châteaux d'eau en bois.

L' aqua globe est une forme de construction unique .Ce type de château d' eau en métal a été développé en Hongrie à la fin des années 60 . Il s'agit d'un réservoir d'eau sphérique sur un support colonnaire. Ce type de construction était souvent utilisé en RDA .

Etant donné qu'un conteneur rempli provoque une contrainte de compression élevée dans les supports, la prévention du flambement doit être particulièrement soignée lors du dimensionnement des châteaux d'eau . Étant donné que le risque de flambement est le plus élevé pour l'axe avec le moment d'inertie le plus faible , les châteaux d'eau ont généralement des plans d'étage symétriques, en particulier ronds.

  • Formes de conteneurs

  • Conteneur rectangulaire

  • Conteneur loft

  • Intze 1 conteneur

  • Conteneur Intze-1 avec cylindre intérieur

  • Conteneur Intze-2

  • Conteneur Barkhausen

  • Conteneur Klönne

Conteneur rectangulaire

Les premiers châteaux d'eau (à partir de 1830) avaient des réservoirs d'eau rectangulaires à fond plat. Des tirants internes devaient être utilisés pour renforcer les parois , qui étaient sensibles à la corrosion et rendaient le nettoyage du conteneur difficile. Plus tard, les conteneurs ont été arrondis, de sorte que seul le sol encore plat devait être soutenu en plus par une couche de poutres. Cette conception a été presque exclusivement intégrée dans les bâtiments.

Conteneur loft

Une amélioration constructive apparaît en France à partir de 1860. Les conteneurs dits loft avaient un fond bombé , dont la connexion avec la paroi ronde du conteneur servait d'anneau de pression. Cependant, l'expansion de l'anneau de pression a entraîné à plusieurs reprises des dommages aux structures de connexion. La particularité externe de cette conception est un réservoir d'eau qui ne dépasse que légèrement du composant de support.

Conteneur Intze

Exemple de conteneur Intze : Conteneur cheminée à Dahlhausen

Le problème de l'expansion de l'anneau de pression a été résolu par l'ingénieur Otto Intze en 1883 avec une construction connue sous le nom de principe d'Intze . L'anneau de pression est placé plus loin sous le récipient et le fond est composé d'un tronc de cône extérieur et d'un fond bombé intérieur. De cette façon, toutes les forces agissant horizontalement sont équilibrées et ne peuvent transmettre aucune tension nuisible. Les conteneurs de cheminée étaient d'une conception spéciale . B. au château d'eau du dépôt ferroviaire de Dahlhausen (aujourd'hui le musée ferroviaire de Bochum ). Le premier conteneur Intze a été construit à Remscheid en 1883. Un autre représentant important est le château d'eau de l'usine allemande de celluloïd (1916) à Eilenburg .

Conteneur Barkhausen

Avec le soi-disant conteneur Barkhausen (conteneur à fond sphérique), Georg Barkhausen a développé un conteneur avec un fond de conteneur hémisphérique en 1898. La transition constante entre le mur et le sol rend l'anneau de support superflu. Les conteneurs Barkhausen ont été construits par la société de Dortmund Aug. Klönne . Le château d' eau du charbonnage Minister Stein fut le premier conteneur de ce type à être construit en 1899 . Le château d'eau de la gare centrale de Darmstadt a été construit selon ce principe de construction, parmi bien d'autres . Un autre exemple est le soi-disant œuf de Lanstroper, achevé en 1905, au nord-est de la ville de Dortmund .

Conteneur Klönne

En 1898, August Klönne a reçu un brevet pour un récipient sphérique avec un support conique. A partir de 1906, des réservoirs d'eau de type Klönne sont principalement construits. Les supports agissant sur la circonférence du conteneur sphérique sont généralement reliés tangentiellement à la paroi du conteneur, comme dans le cas des conteneurs Barkhausen.

histoire

Cet article ou paragraphe décrit la situation en Allemagne . Aidez - moi à décrire la situation dans d' autres pays.

Château d'eau de 1662 à Chrast en République Tchèque (maçonnerie de Pläner )

Approvisionnement en eau potable

Le plus ancien château d'eau d'Allemagne à Augsbourg

Au XVe siècle, la ville d' Augsbourg fut pionnière dans l'utilisation de l'art de l' eau pour l' approvisionnement en eau potable . Le plus ancien château d'eau d'Allemagne est le Grand Château d' Eau , construit en 1416 à l' usine hydraulique de la Porte Rouge à Augsbourg, la plus ancienne usine hydraulique d'Allemagne et probablement aussi d'Europe centrale.

Dans la seconde moitié du XIXe siècle, de nombreux châteaux d'eau ont été construits en Allemagne afin de garantir l'approvisionnement public en eau potable au début de l' urbanisation. Les réseaux d'aqueduc construits à cette époque avec de grands réservoirs et des réservoirs surélevés, en conjonction avec des conduites d'alimentation et d'égout, ont contribué de manière significative à la prévention des épidémies . Sans l'approvisionnement des villes industrielles avec leurs populations souvent très restreintes et leurs grandes quantités d'entreprises productrices d'eaux usées, des épidémies de grandes proportions se sont produites à maintes reprises.

Châteaux d'eau ferroviaires

Les châteaux d'eau servaient également à maintenir un volume de livraison suffisant pour les réservoirs d' eau des locomotives à vapeur en cas de prélèvements importants et soudains . A partir du développement du réseau ferroviaire , en Allemagne à partir de 1840, les premiers réservoirs d'eau surélevés ont été construits. Il ne s'agissait pas encore de structures de tour indépendantes, mais plutôt intégrées comme conteneurs de stockage dans des bâtiments de gare, comme le château d'eau ferroviaire de Büchen ou, plus récemment, le château d'eau du dépôt de Dortmund . Plus tard, il y avait des châteaux d'eau ferroviaires conçus comme des tours, tels que B. celui du dépôt de Hambourg-Altona . La capacité typique des grands châteaux d'eau ferroviaires est d'environ 400 m³, avec laquelle une dizaine d'appels d'offres de grosses locomotives pourraient être ravitaillés sans avoir à remplir le conteneur de la tour. Dans l'Iława polonais (allemand Eylau) se trouvent trois châteaux d'eau ferroviaires qui ont été construits dans les années 1871, 1915 et 1942e

Réservoir de stockage d'eau d'extinction

Les châteaux d'eau en tant que réservoirs d'eau d'extinction offrent l'avantage que l'eau est déjà sous pression sans l'utilisation de pompes et de tels systèmes fonctionnent également en cas de panne de courant.

Utilisation aujourd'hui

Château d'eau de Mannheim , hors service comme réservoir d'eau depuis 2000. Planifié et préservé comme élément architectural

Dans les infrastructures de haute technologie comme en Europe centrale, les châteaux d'eau ne sont actuellement construits que dans de rares cas et les systèmes existants sont déchargés des tâches d'approvisionnement en eau, dans la mesure du possible. La raison en est d'une part les coûts d'investissement trois à cinq fois plus élevés et d'autre part, les spécifications techniques et les exigences qualitatives pour l'eau potable doivent être respectées pendant le fonctionnement, ce qui peut entraîner des coûts d'exploitation plus élevés par rapport aux réservoirs souterrains .

Tours d' eau sont plus fréquents aux États-Unis . Dans les grandes villes en conteneur sur des immeubles de grande hauteur ainsi qu'en autoportant sur terre. Ils sont souvent peints ou du moins portent le nom de la ville. En France aussi, les châteaux d'eau sont plus fréquents qu'en Allemagne par exemple, surtout dans les zones rurales. Dans les zones éloignées des infrastructures telles que B. dans les zones rurales du Sénégal , un château d'eau peut être rempli d'une pompe et d' un générateur diesel , ce qui serait moins adapté à un fonctionnement continu.

Point d'attaque militaire

Au motif que les châteaux d'eau pourraient également servir de « points de référence cibles » pour les terroristes ou de points saillants dans le paysage permettant de cibler des armes telles que des armes à feu. B. Des mortiers sont utilisés, des châteaux d'eau en Irak ont ​​été détruits par l'armée américaine. Dans le nord de la Syrie, l' EI a détruit des centaines de châteaux d'eau avant de se retirer.

Conversion et utilisation ultérieure des châteaux d'eau

Château d' eau d' Otto Techow sur Fichtenberg à Berlin : conversion en station météorologique pour l' Institut météorologique de la FU
Château d'eau d'Essen-Steele
1904 château d'eau construit avec pompe éolienne et réservoir Intze près de Willegassen
Vieux château d'eau sur l'île de la Frise orientale de Juist
Château d'eau à Unterpörlitz
Tour du réservoir à Berlin-Charlottenburg
Ancien château d'eau à Nauen
Château d'eau sur la Viersener Strasse à Mönchengladbach
Petit château d'eau en bois à Kornwestheim
Ancien château d'eau à Oberkrämer- Schwante
Châteaux d'eau à la porte rouge à Augsbourg. Au premier plan la Maison du Maître du Puits Supérieur
Château d'eau à Löderburg près de Staßfurt
Château d'eau à Athensleben près de Staßfurt
Le château d'eau Mürwiker au design moderne dans le Volkspark à Flensburg
Château d'eau des Stadtwerke Munich
Château d'eau illuminé sur le Petrisberg à Trèves

Aujourd'hui, de nombreux châteaux d'eau encore conservés sont des monuments structurels et techniques.

Une alternative à la démolition d'anciens châteaux d'eau à rénover est leur reconversion . Les installations techniques (bassins de stockage et systèmes de pompage) en sont souvent perdues, mais c'est ainsi que l'on peut préserver l'enveloppe. Le danois Jægersborg Vandtårn , qui a été reconstruit en 2006, est remarquable .

Une autre possibilité est d'utiliser les châteaux d'eau d'autres manières au-delà de leur fonction réelle (usage supplémentaire).

Certains châteaux d'eau sont utilisés, par exemple, comme tour de guet . Il existe également des châteaux d' eau avec une tour restaurant , comme la tour Goldberg à Sindelfingen ou la Windrose à Viersen . En règle générale, dans le cas des châteaux d'eau avec une plate-forme d'observation, les visiteurs prennent un ascenseur jusqu'à la plate-forme d'observation.

L'utilisation de châteaux d'eau à la fois actifs et désaffectés comme emplacement d'équipement de transmission dans la gamme VHF à faible puissance, comme pour les services radio terrestres non publics et la radio mobile , est également très répandue . La tour de télévision reconvertie de Heidelberg servait à l'origine de château d'eau. Aujourd'hui, il sert d'émetteur de base du réseau SWR pour la FM et la télévision. Le château d'eau de Waldenburg a également été utilisé comme tour de transmission jusqu'en 2009. Le château d'eau Wolfersberg à Vienne est exceptionnellement utilisé pour la technologie radio et est utilisé à la fois pour les services radio dans la gamme VHF et pour une balise radio dans la gamme des ondes longues.

L'association château d'eau et cheminée témoigne d'un usage multiple original. Le réservoir d'eau cylindrique en forme d'anneau en acier se trouve généralement à mi-hauteur de la cheminée et l'entoure coaxialement. Le réservoir d'eau a généralement un toit conique plat et un texte publicitaire sur la chemise du cylindre. Un certain flux de chaleur des gaz d'échappement chauds vers l'eau peut offrir un avantage secondaire si l'on veut éviter le gel.

  • Cheminée avec réservoir d'eau de l'ancien laminoir Finow

  • Château d'eau avec cheminée du Heilstätten Grabowsee.

  • Schlachthofturm Dresden - chaufferie avec réservoir d'eau surélevé et ouverture de sortie de fumée sur le toit

  • Cheminée avec château d'eau de l'hôpital universitaire de Würzburg

  • Cheminée d'échappement du réacteur de recherche de l'Institut de technologie de Karlsruhe, qui sert également de château d'eau

De nombreux châteaux d'eau sont convertis en lieux de reproduction pour les oiseaux et autres animaux par les défenseurs de la nature avec peu d'effort.

Liste des châteaux d'eau inutilisés

Allemagne, Autriche, Suisse

Autres pays

Liste des châteaux d'eau reconvertis

Allemagne, Autriche, Suisse

Autres pays

  • Château d'eau à Irkoutsk , district de Pervomajski → Club house et mur d'escalade du club d'exploration de grottes
  • Château d'eau de Zabrze , Pologne → Appartements (prévu)

Plus de listes

Normes / réglementations pertinentes

  • Comité des normes de gestion de l'eau [NAW] à l'Institut allemand de normalisation DIN eV (éd.) : Approvisionnement en eau - exigences pour les systèmes et composants de stockage d'eau ; Version allemande EN 1508 : 1998 . Beuth Verlag GmbH, Berlin, Vienne, Zurich 1998.
  • DVGW e. V. (Hrsg.): Fiche technique de la règle W 300, stockage de l'eau - planification, construction, exploitation et entretien des réservoirs d'eau dans l'approvisionnement en eau potable . Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH, 2005, ISSN  0176-3504 .

Littérature

liens web

Commons : Water Towers  - Collection d'images, de vidéos et de fichiers audio
Wiktionnaire : Wasserturm  - explications de sens, origines des mots, synonymes, traductions

sources

  1. ↑ Russel C. Hibbeler : Mécanique technique 2 Résistance des matériaux . 8e édition, Pearson Allemagne, Munich 2013, ISBN 978-3-86894-126-5 .
  2. ^ Ville d'Augsbourg. Dans : augsburg.de. Consulté le 29 mai 2018 .
  3. ↑ Martin Kluger : Génie hydraulique et hydroélectricité, eau potable et art des fontaines à Augsbourg. 1ère édition. Context Verlag, Augsbourg 2013, ISBN 978-3-939645-72-6 , p. 2 .
  4. ↑ DVGW e. V.: Fiche de travail W 300, stockage de l'eau - planification, construction, exploitation et entretien des réservoirs d'eau dans l'approvisionnement en eau potable. DVGW Association allemande pour le gaz et l'eau V., Bonn 2004, paragraphe 5.1.3.2.
  5. ^ Comment fonctionnent les châteaux d' eau (article), Marshall Brain , howstuffworks, consulté en 2014.
  6. ↑ Help for Africa - Water for Senegal ( souvenir du 20 mars 2014 dans l'archive web archive.today ), section Water project Gouye - Ndiogou, Franz Bickel et al., 2013, consulté en 2014.
  7. ↑ Lycée kényan éloigné alimenté en eau , Cory Drake, consulté en 2014.
  8. ↑ Page d' globalsecurity.org Globale Sicherheit.org; ANNEXE H : CARTES DE GAMME ET CROQUIS DE SECTEUR (Anglais).
  9. ↑ Vidéo LiveLeak.com - Destruction d'un château d'eau à Mossoul .
  10. ↑ Wolfgang Bauer : Nord de la Syrie - Le grand destin . Dans : ZEITMagazin . Hambourg 25 janvier 2018 ( zeit.de ).
  11. ↑ L'Edisefettraffinerie Estermann, aujourd'hui VFI GmbH, possédait une telle cheminée de 1912 à au moins 1970 à Wels , en Haute-Autriche, à l'ancien emplacement sur la voie ferrée au nord de Baumgartnerstrasse. The Company> Milestones vfi.co.at, consulté le 29 janvier 2020.
  12. Un foyer du château d'eau. ( Memento du 2 janvier 2011 dans Internet Archive )
  13. ↑ Transformer la maison de transformation ou le château d'eau en hôtel pour animaux .
  14. ^ Watertoorn Börkum. Watertoorn Börkum eV, consulté le 14 mars 2016 .
  15. ↑ Page d'accueil de l'exploitant du château d'eau de Stromeyersdorf
  16. ↑ St | LN | Brigl & Bergmeister AG, Niklasdorf schlotforum.files.wordpress.com, consulté le 29 janvier 2020.
  17. ↑ Historique brigl-bergmeister.com consulté le 29 janvier 2020.