S prudkým nárůstem počtu obyvatel Plzně a rozvojem zdejšího průmyslu ve druhé polovině předminulého století již původní městská vodárna v Pražské ulici přestávala stačit poptávce. Městská rada proto v sedmdesátých letech 19. století nechala provést hydrogeologický průzkum a schválila výstavbu nové vodárny. Projekt připravily plzeňské Škodovy závody v roce 1886 pod vedením podnikových inženýrů Jindřicha Mikoleckého a Františka Wellnera. Nová vodárna s dvoukomorovým vodojemem s denní kapacitou 6 000 metrů krychlových byla postavena v letech 1888–1890 v západním svahu vrchu Homolka v blízkosti soutoku řek Radbuzy a Úhlavy. Voda jímaná z Úhlavy byla vedena stokou do studny a dalších usazovacích nádrží a filtrů a pak čerpána do homoleckého vodojemu. Strojovnu s kotelnou postavila společnost plzeňského stavitele Eduarda Kroha, obytný dům s dílnou rovněž místní firma Antonína Müllera a Františka Menčíka.
V letech 1904–1906 byla vodárna rozšířena na základě projektu stavitele Františka Němce staršího. Čtyři parní stroje do strojovny a tři kotle do moderní kotelny dodaly Škodovy závody. Původní usazovací filtry byly nahrazeny pískovými, které však nestačily vodu zpracovávat, a kvalita vody se proto snižovala. Z toho důvodu byla oslovena francouzská firma inženýra Henriho Chabala, která v roce 1910 předložila návrh využití vlastních, výkonnějších filtrů. Městská rada však projekt zamítla pro nesplnění kvalitativních norem.
Po první světové válce město učinilo modernizaci vodárny jednou ze svých priorit. V roce 1921 se tedy obrátilo na francouzskou firmu podruhé a svěřilo jí vypracování návrhu nového zařízení. Úvodní projekt technického řešení, dokončený v roce 1922, zahrnoval Puech-Chabalův filtrační systém se třemi stupni hrubocezů a jedním stupněm předfiltrů o celkové filtrační ploše 5 000 metrů čtverečních včetně konečného napojení na stávající filtry. Systém zaručoval denní objem cca 40 000 metrů krychlových vyčištěné vody. Autorem architektonického řešení stavby (pravděpodobně z téhož roku) byl Hanuš Zápal, který ve dvacátých letech jako architekt plzeňského stavebního úřadu vyprojektoval i další technické objekty, jejichž investorem bylo město: vozovnu pouliční dráhy v areálu Elektrických podniků města Plzně (viz C5–395), správní budovu a hydroelektrárnu téže společnosti (C1–920), objekt divadelních dílen a skladiště (C2–330) či krematorium. V areálu vodárny navrhl Zápal kromě budovy filtrace i další, menší stavby – už v roce 1923 vznikl nový vjezd s branou a objektem vrátnice.
Výkopové práce pro novou budovu filtrace byly zahájeny již v roce 1922, ale objednavatel obdržel definitivní stavební dokumentaci od francouzské společnosti teprve o dva roky později. Téhož roku plzeňská firma Müller & Kapsa započala s realizací nadzemní části stavby. Dokončila ji zkraje roku 1926. Vnitřním technologickým zařízením budovu v roce 1925 vybavila Chabalova firma. O rok později byl systém uveden do provozu. Vodárna byla schopna dodat téměř 10 milionů metrů krychlových vyčištěné vody.
Objekt filtrace o délce téměř sto metrů a ploše půl hektaru sestává ze tří na sebe navazujících traktů umístěných stupňovitě ve svahu vrchu Homolka. Každý z nich je krytý ocelovou střešní konstrukcí segmentového tvaru s příčnými pásy sedlových světlíků. Zatížení střech se přenáší do nosných železobetonových sloupů a průvlaků a obvodových cihelných zdí. Vstup do moderně koncipované budovy, v jejímž tvarosloví Hanuš Zápal uplatnil i klasizicující, kubizující a dekorativistické prvky, je situovaný do menšího prostoru přiléhajícího z boku k nejvýše položené části filtrační haly. Vstupní část završuje střecha ve tvaru lomeného oblouku s prosklenou vežičkou v hřebeni, prosvětlující interiér s vtokovou kašnou. Důležitost hlavního vstupu architekt podtrhl portálem se dvěma zdvojenými pilíři, rovným kladím a nízkou vykrajovanou atikou. Do interiéru navrhl keramický obklad žluté a modré barvy a mozaikovou dlažbou.
K nejníže položené a zároveň nejdelší části budovy filtrace byl uprostřed průčelí obráceného do údolí připojen portikus s arkádou o třech obloucích spočívajících na pilířích s naznačenou bosáží a kubizujícími hlavicemi. Portikus kryl dvouramenné schodiště a vstup do strojovny, umístěné ve zvýšeném suterénu. V ploše fasád celého objektu Zápal zkombinoval barevné omítky s režnými cihelnými lizénami a šambránami oken.
Budova filtrů sloužila svému účelu do roku 1997. Od ledna 2013 ji využívá občanské sdružení Chabal k chovu ryb.
TŘ – PK
Nejsou evidovány žádné způsoby ochrany.