CASTEL DE APA.docx

7/22/2019 CASTEL DE APA.docx

1/13

TEHNOLOGIA DE EXECUTARE A STRUCTURILOR CONSTRUCTIILOR INGINERESTI CIVILE

CASTELE DE APA 1

CASTELE DE APA

1. DEFINIREA CASTELELOR DE APA. PRINCIPIUL DE FUNCTIONARECastelul de ap face parte din categoria construciilor de nmagazinare avnd rolul de a

stoca apa n rezervor cnd debitul de ap furnizat de staia de pompare este mai mare dect

debitul consumat n reeaua de distribuie, sau de a completa debitul atunci cnd pompele de

distribuie funcioneaz cu un debit mai mic dect cel necesar n reea.

Altfel spus, castelele de apa asigura, pe langa inmagazinarea unei rezerve de apa si reglarea

debitului si presiunii apei in reteaua de distributie.

Castelele de ap sunt lucrri alctuite dintr-un rezervor aezat deasupra solului pe o

construcie de susinere n form de turn, care se amplaseaz n centrul de greutate al reelei de

distribuie sau n locuri ct mai ridicate ale localitilor de es, la care se pot amplasa rezervoare la

sol, n baza calculelor tehnico-economice ale sistemului: reea, pompe, rezervoare. Se recomand

s se prevad n parcuri publice sau n spaii nconjurate de plantaii mari i ndeprtate de

aerodroame, n unele cazuri constituind i un element urbanistic al regiunii.

Castelul de apa este un ansamblu constructiv format dintr-un rezervor de apa sustinut de o

constructie in forma de turn avand fundul cuvei rezervorului la o inaltime suficienta deasupra

terenului pentru a asigura distributia apei prin gravitatie.Pentru alimentarea cu apa a instalatiilor

din interiorul unor cladiri industriale, social culturale sau agrozootehnice, se pot folosi rezervoare

de inaltime cu capacitatisub 40 m3 executate din tabla de otel.

In acest sistem alimentarea consumatorilor se face gravitational, dintr-un rezervor deschis

fara suprapresiune montat la inaltime, asigurand presiunea necesara la punctele de consum prin

intermediul presiunii hidrostatice a coloanei de apa. n cladirile cu mai multe niveluri

consumatorilor de la inaltime, mai apropiati de rezervor, li se asigura o presiune mai mica, iar celor

de la nivelurile inferioare o presiune mai mare.


2/13


CASTELE DE APA 2

O componenta importanta a sistemului o constituie pompa submersibila care ridica apa din

fantana in rezervor. n rezervor nivelul apei oscileaza intre doua limite, maxima si minima. Pompa

functioneaza cu intermitenta, numai pentru umplerea rezervorului, nefiind posibil a alimenta, pe

acest circuit consumatorii. n acest mod se elimina posibilitatea de stagnare a apei in rezervor.

2. ELEMENTELE COMPONENTE ALE UNUI CASTEL DE APA

Castelul de apa se compune din urmatoarele:

-cuva 1din beton sau metalica, in care se inregistreaza apa si care este izolata la exterior de

constructia 2din beton, piatra, lemn sau metal;

-infrastructura 3, din zidarie, beton, piatra, lemn sau metal care este fixate pe fundatia4;


3/13


CASTELE DE APA 3

-instalatiile de alimentare cu apa, si anume; conductele de intrare a apei 5, de iesire 6, de golire

7, de preplin 8, de evacuare 9.

In anumite perioade, cand apa are presiunea necesara, se inchid robinetele de pe

conductele 5 si 6 si se deschide robinetul de pe conducta de legatura 10alimentindu-se direct

consumatorii. Nivelul apei din rezervor este controlat de un indicator de nivel cu plutitor 12.

Accesul se asigura prin scarile 11.

3. ROLUL CASTELELOR DE APA IN SISTEMUL DE ALIMENTARE CU APAn sistemul de alimentare cu ap castelele de apa sunt prevzute pentru:

a) creterea siguranei n funcionare deoarece rezervorul are un volum de ap imediat lng

localitate;

b) dimensionarea raional a sistemului de alimentare cu ap; pn la rezervor toate lucrrile se

dimensioneaz la debitul Qzi max iar dup rezervor lucrrile se dimensioneaz la Qo max;

c) nmagazinarea unei rezerve de ap(brut, tratat sau potabil) necesar pentru satisfacerea

nevoilor utilizatorilor;

d) pentru asigurarea compensrii orare i zilnice n aglomeraii umane;

e) combaterea incendiului;

f) asigurarea volumelor de ap necesare funcionrii sistemului de alimentare cu ap (splare filtre;

preparare soluii; splare conducte).

Castelele de ap se prevd:

a) pentru uniti industriale care solicit o rezerv de ap amplasat la nlime pentru caz de avarii


4/13


5/13


CASTELE DE APA 5

Rezervoarele metaliceau volumul pn la 100 m3, diametrul de 5...7 m i nlimea de 4...5

m i pot fi cilindrice, tronconice sau sferice cu radierul orizontal, sferic, concav sau de tip Inze

Rezervoarele din beton armatpot fi cilindrice, tronconice sau n form de hiperboloid de

rotaie cu radier sferic, convex sau tip Intze

Rezervoarele din lemnse construiesc pn la volumul de 100 m3, din doage de lemn,

pentru instalaii provizorii.


6/13


CASTELE DE APA 6

Construcia de susinereare nlimea pn la sorbul conductei de distribuie al celui mai

jos rezervor sau pn la radierul acestuia, un multiplu de 2,5 m i poate fi format din zidrie de

crmid, din beton armat turnat monolit sau din stlpi izolai din beton armat. Zidria de crmid

i beton armat se poate prevedea cu sau fr ranfori spre exterior iar spaiul dintre stlpii izo -lai

se poate prevedea liber sau nchis cu zidrie de crmid sau cu prefabricate din beton. La distane

de 4-5 m pe vertical se prevd, pentru rigidizare centuri,

contravntuiri orizontale aibe sau planee.

n figura sunt redate schematic instalaiile de ap ale unui

castel de ap de tip pasant, care nmagazineaz i ap pentru

incendiu.

Prin conducta 1 vine apa n rezervor, prin conducta 2 pleac

apa din rezervor, conducta 3 este de golire, conducta 4 de preaplin

(avnd diametrul conductei 1 sau cu 2550 mm mai mare), iar

conducta 5, sigilat n poziia nchis, este de incendiu.

Conductele 1 i 2 sunt legate i direct, n vederea scoaterii

castelului din funciune, n caz de reparaii.


7/13


CASTELE DE APA 7

Conducta 2 pleac de la partea de jos a rezervorului i se ridic pn la nivelul rezervei

intangibile de incendiu, unde este prevzut un mic orificiu de dezamorsare.

Conductele 3 i 4 se vars ntr-un cmin, deunde, prin intermediul unui tub cu cot, ce intr

cel puin 10 cm n ap, se poate face legtura la canalizare.

Manevrarea vanelor se face de pe un planeu.Pentru vizitare i ntreinere de ctre

personalul de exploatare se prevd la castel spaii liberecu scri de acces din beton armat sau

metalice i iluminare natural sau artificial iar la partea superioar a rezervorului se prevede o

balustrad. Pentru ventilaie se prevd ferestre sau lanternouri.

Printr-un dispozitiv format din plutitor, cablu, scripei, indicator i mir gradat, se poate

determina nivelul apei din rezervor, montnd mira gradat cu indica-torul pe perete, n exterior.

La castelele de ap se prevd i instalaii de paratrsnet i iluminare debalizaj pentru

noapte, iar n zone cu grad de seismicitate mai mare de 7 se recomand prevederea n interiorul

rezervorului a unor ecrane spargere val.

Dac se alege un rezervor tip Intze (fig. 4.11), care are

avantajul c la unanumit raport al dimensiunilor nu d

mpingeri orizontale n inelul de rezemare ise admite:

a=b=45i r=h=R, rezult pentru volumul V:

Dac rezervorul are i un tub central de admisie, se poate

folosi relaia:

Pentru alte forme de rezervoare se poate admite: ,

r, h i f reprezentnd raza rezervorului, nlimea apei n rezervor, respectivsgeata, fundului

rezervorului.

Fundaia construciei de susinere se alctuiete dintr-o talp inelar saudintr-un radier

scos n consol.


8/13


CASTELE DE APA 8

Pentru evitarea ngherii apei n rezervor, peretele, fundul i acoperiulacestuia se izoleaz

cu materiale termoizolante, ca: pluta expandat, stabilit,vat de sticl etc., n baza unui calcul

termic, considernd temperatura apei la ieirea din rezervor de 150C, iar temperatura minim

exterioar a aerului de 250C. La stabilirea necesitii, a grosimii i tipului de strat termoizolant se

va ineseama i de temperatura apei la intrarea n rezervor i de timpul demprosptare a apei n

rezervor.

Dac exist pericol de nghe la conducte, acestea se pot izola cu un strat de 3-5 cm vat de

sticl sau rumegu nchis ntr-o cutie de lemn cu latura mai mare cu 0,50 m dect diametrul

exterior al conductei sau spaiul n care se aflconductele se nclzete. La izolarea cu vat de

sticl, peste vat se aplic otencuial de 1 cm (ipsos+clei+rumegu) i peste acestea un strat de glet

de ipsos i o vopsea de ulei vegetal n dou straturi.

n punctele de trecere ale conductelor prin zidria fundaiei se recomand sse foloseasc

tuburi de oel introduse n alte tuburi de protecie metalice sau dinbeton, avnd diametrul cu

50...100 mm mai mare dect al conductei de trecere, spaiul dintre conduct i tubul de protecie

fiind umplut cu material elastic (frnghie gudronat i mastic bituminos, argil cu buci de

crmid etc.),pentru a evita ruperea conductei n cazul tasrii fundaiei.

n cazul tasrii pmntului sub greutatea castelului, conductele verticaletrebuie asigurate

contra ruperii cu piese de alunecare asemntoare cucompensatoarele de dilataie orizontale. Se

taie conducta vertical ntre doupuncte fixe pe o anumit poriune i la fiecare capt se prinde

prin flane cteun tub, cel de sus cu diametrul mai mic intrnd n cel de jos cu diametrul mai mare,

iar spaiul dintre ele se umpleapoi cu material de etanare presat cu o flan ca cea din figura 4.5.

Rezervorul de ap potabil se spal i se dezinfecteaz nainte de dare nexploatare

conform STAS 4165-88, iar nainte de venirea iernii trebuie verificatizolaia termic.

La complexe mici, pompele i chiar instalaiile de tratare se pot amplasa ncastelul de ap.

La complexe agrozootehnice se pot prevedea castele de ap cu rezervoaresferice din metal

sprijinite i ancorate sau hidrosfere. Diametrul rezervoareloreste de 5 m, iar construcia de

susinere are diametrul de 0,80 m i nlimea demaximum 28 m.


9/13


CASTELE DE APA 9

Pentru izolaie termic se prevede un strat de 15 cm polistiren expandat,protejat n interior

cu tabl galvanizat, iar pentru geruri excepionale seprevede io instalaie electric de nclzire.

Izolarea termic a cuvei castelului rezult dintr-un calcul termic pentru temperaturile din timpul

iernii. Izolaia termic poate s lipseasc la castelele care primesc apa din surse subterane.

n baza calculelor tehnico-economice, castelele de ap se pot nlocui cuinstalaii de

hidrofoare sau cu coloane de presiune. Instalaiile de hidrofoare se proiecteaz la complexe mici, la

cartiere mai ridicate ale centrelor populate sau la cldiri nalte. Aceste instalaii suntprevzute cu

un recipient din metal cu un volum de ap, cu un volum de aer icu un volum fluctual de ap sau

de aer n interior. La presiunea minim a apei ninteriorul recipientului, cnd volumul fluctual este

ocupat de aer, intr nfunciune n mod automat pompela intervale de 6-10 minute, care se opresc

n mod automat la presiunea maxim a apei, cnd volumul fluctual este ocupat de ap. Aerul din

recipient scpat la neetaneiti, dizolvat n ap sau antrenat deap n instalaie este completat de

1-2 ori pe sptmn de ctre un compresorde aer. Coloanele de presiune sunt rezervoare

cilindrice din tabl de oel sau dinbeton armat nalte de 15-45 m, care se folosesc n general n

industrii.

Pentru urmrirea nivelului apei din cuv se monteaz un dispozitiv cu plutitor, cablu,

indicator i mir. Se mai pot folosi i sisteme de control pentru nivelul apei, care comunic variaia

nivelului apei i la distan (de exemplu, la staia de pompare) i care pot comanda printr-un releu

electric pornirea sau oprirea pompelor.

Turnul are planee intermediare, scar de acces pn la planeul de manevr a vanelor de

sub cuv i are nglobate n peretele turnului plci de rotalit pentru asigurarea iluminatului n turn.

Prin tubul situat n axul cuvei, cu o scar, se poate ajunge la partea superioar a cuvei.

Construcia castelelor de ap este prevzut cu iluminare de balizaj pentru noapte i

instalaiede paratrsnet cu cablu de coborre i priz de pmnt.


10/13


11/13


CASTELE DE APA 11

7.CONSOLIDAREA CASTELULUI DE APA DE LA MOLDOSIN S.AVASLUI (2001)Propunere de realizare a consolidarii

Fundatia, contrafortii, centurile si camasuielile exterioare ale turnului si rezervorului se vor

realiza cu un beton de clasa minim C20/25 (se va utiliza un ciment de tip Hz pentru elementele de

sub cota terenului natural).

Structura consolidata s-a calculat cu 5 contraforti de grosime medie de 40 de cm, dar

datorita situatiei speciale a amplasamentului se propune varianta dispunerii a 4 contraforti de

grosime medie 45 de cm, pe directii ortogonale (2 dintre acestia vor trebui sa fie amplasati pe cat

posibil pe directia aproximativa de propagare a undei seismice vrancene).

Pentru camasuiala exterioara se recomanda folosirea unei armaturi ductile de tip OB37 intr-

un procent de armare usor superior (15-20%), celui existent in turn.


12/13


CASTELE DE APA 12

Nu se recomanda strapungerea in niciun fel a turnului existent pentru realizarea

eventualelor conlucrari cu diafragmele orizontale sau alte elemente structurale.

Se va realiza o usoara precomprimare a armaturii orizontale de fretare pentru a se evita

eventualele distrugeri ale turnului prin striviri locale.

Turnul se va curata complet de tencuiala existenta si suprafata acestuia se va buciarda.

Toate fisurile se vor injecta daca e posibil cu un beton aditivat (de exemplu, cu rasini

epoxidice) pentru refacerea continuitatii materialului.

Ancorarea armaturii camasuielii se va face la baza turnului existent de o centura perimetrala

din profile metalice laminate a carei pozitie va fi mentinuta printr-o contrafisare realizata in

interiorul contrafortilor.

Se sugereaza realizarea unui contrafort mixt, care sa inglobeze 2 profile metalice U18 (U20)

care au astfel un dublu scop.


13/13


CASTELE DE APA 13

BIBLIOGRAFIE

1.Constructii si instalatii hidroedilitare, Prof. dr. ing. Mihai Giurconiu,Editura de vest, Timisoara,2002

2.Proiectul de reglementare tehnic "Normativ privind proiectarea, execuia i exploatareasistemelor de alimentare cu ap i canalizarea localitilor. Indicativ NP 1332011,

3.Raport privind analiza time-history a castelului de apa de la MOLDOSIN S.A.Vaslui

CASTEL DE APA.docx

Documents

Transcript of CASTEL DE APA.docx