طراحی استخر های سرپوشیده

طراحی تاسیسات استخرهای سرپوشیده، از موضوعات چالش برانگیز از نظر طراحی است. در زمان طراحی سازه برای یک استخر شنا، به منظور کنترل مناسب جو داخل برای آسایش و سلامت ساکنین و حفظ سازه، درک کامل آنچه درون سازه رخ می دهد، ضروری است.

برای مهندسان و معماران، کلید درک استخرهای سرپوشیده این است که این کاربری از نوع نقطه شبنم بالاست. نقطه شبنم زیاد روی تمامی جوانب این سازه تاثیر می گذارد.

این مقاله پیامد های این نقطه شبنم بالاتر، چگونگی محاسبه بارها و بهترین روند های ممکن در طراحی تاسیسات استخر به منظور تامین بهترین رضایت و آسایش حاضرین در استخر را بررسی می کند.

طراحی استخر سرپوشیده

تاثیر سیستم HVAC در طراحی استخر

بسیاری از کارفرمایان، طراحان و اپراتورهای تاسیسات بر این باور غلط هستند که وقتی بوی کلر دردسر ساز است یا مشکلات تشکیل کندانس وجود دارد، یک سیستم HVAC با طراحی مناسب می تواند هوا را تمیز کند. این درست نیست. اگر مواد شیمیایی، گاز ساطع کنند، منبع مشکل (شیمی آب) باید مرتفع شود.

اگر نمای ساختمان درست طراحی نشود، مشکلات فرسایش ساختمان و تشکیل کندانس پیش می آید. سیستم HVAC می تواند روی این مسائل تاثیر مثبت یا منفی داشته باشد، اما آن ها را حل نخواهد کرد.

سیستم HVAC و سیستم تصفیه آب برای موفقیت سازه حیاتی است. این سیستم ها همه باید با هم کار کنند تا بهترین کیفیت آب و هوای داخل را فراهم سازند. اگر یکی از این سیستم ها به هرطریق با مشکل مواجه شود، سیستم دیگر تحت تاثیر قرار می گیرد و نمی تواند مشکلات ناشی از کمبودهای سیستم دیگر را اصلاح کند.

تیم طراحی و کارفرما باید در درجه اول سلامت و ایمنی ساکنین را در نظر بگیرند واین امر خود مستلزم اختصاص بودجه برای یک سیستم HVAC و تصفیه آب مناسب است. مخاطرات تاثیر مستقیم روی جنبه های سازه دارند.

کیفیت بد هوا، تشکیل کندانس و فرسایش ساختمان با افزایش هزینه های بهره برداری و نگهداری روی جنبه اقتصادی تاثیر منفی دارد. اگرچه بیشتر سیستم های مکانیکی می توانند در هر محل جغرافیایی استفاده شوند، بعضی از سیستم ها یا ترکیبی از فناوری های می توانند بهتر از بقیه کار کنند.

اجزای طراحی

کنترل محیطی

مانند بیشتر فضاهای داخلی، برای آسایش، یک استخر شنا نیازمند رطوبت بین 40 تا 60 درصد در تمامی طول سال، مصرف انرژی منطقی و حفاظت نمای ساختمان است. با این وجود، دماهای فضا معمولاً در استخر 5 تا 8 درجه کلوین گرم تر از یک فضای معمول است و این مساله نقطه شبنم را بالا می برد.

به منظور به حداقل رساندن هزینه های بهره برداری، توصیه می شود مقدار رطوبت مجاز در تابستان بالاتر رود و فقط تلاش شود مقدار رطوبت پایین تر از زمستان نگه داشته شود. طراح باید کنترل رطوبت، کنترل فشار اتاق، الزامات تهویه برای کیفیت هوا (هوای داخل و خارج)، توزیع هوا، طراحی کانال، شیمی آب استخر و نرخ تبخیر را مد نظر داشته باشد.

اگر هریک از این مسائل نادیده گرفته شود، یک سیستم کنترل رطوبت به تنهایی نتایج رضایت بخشی نخواهد داشت. (برای اطلاعات طراحی و کاربرد رطوبت گیرها، فصل 25 هندبوک اشری – سیستم ها و تجهیزات سال 2016 را ببینید).

کنترل کیفیت هوا

موارد حیاتی زیادی روی کیفیت هوای داخل استخر تاثیر می گذارد. تیم طراحی تاسیسات استخر باید با همه مشاغل مرتبط با استخر کار کند تا اطمینان حاصل شود طراحی یک سیستم کامل بهترین کیفیت هوای ممکن را تامین می کند. کنترل و کاهش کلر، تخلیه خروجی منبع، ضدعفونی ثانویه، ماوراء بنفش و سایر فناوری ها جنبه های بسیار مهمی برای کاهش یا حذف کلر هستند. سیستم HVAC باید در جای لازم هوا را تامین کند. یک اتاق لایه بندی شده که چرخش هوا نداشته باشد، مساله ساز خواهد بود.

سیستم HVAC در طراحی استخر

کنترل رطوبت

افراد در صورت خیس بودن به رطوبت نسبی حساس ترند و یک تاثیر سرمایش تبخیری را روی سطح پوست خود احساس می کنند. نوسانات رطوبت نسبی خارج از محدوده 50 تا 60 درصد توصیه نمی شود. مقادیر پایدار بالاتر از 60 درصد می تواند سبب عوامل کاهش دهنده کیفیت هوای داخل شود.

مقادیر رطوبت نسبی کمتر از 50 درصد، به میزان قابل توجهی مصرف انرژی ساختمان را افزایش می دهد. برای شناگران، رطوبت نسبی 50 تا 60 درصد، تبخیر و افت حرارت مربوطه از بدن را محدود می کند و راحت است. رطوبت نسبی بالاتر می تواند برای اجزای ساختمان مخرب باشد.

 قارچ و کپک می تواند به پوشش سقف، دیوارها و کف حمله کند و تشکیل کندانس می تواند بسیاری از مصالح ساختمانی را از بین ببرد. در بدترین شرایط، سازه بام به خاطر خوردگی ناشی از آب کندانس شده روی سازه از بین می رود.

سه روش برای کنترل رطوبت برای استخرهای سرپوشیده وجود دارد: تحت فشار قراردادن، کویل آب‌خنک و تهویه. همه گزینه های خوبی هستند اما باید به دقت بررسی شوند تا مشخص شود کدام یک گزینه بهتری برای استفاده در تمام طول سال است.

جغرافیا و انتظارات کارفرما تاثیر زیادی روی این مساله که آیا تهویه تنها روش مورد توجه است یا نه، می گذارد. تهویه همراه با یک کمپرسور یا کویل آب خنک نیز گاهی مد نظر است. برای جزییات رطوبت گیرهای تحت فشار موجود، فصل 25 هندبوک سیستم ها و تجهیزات HVAC اشری را ببینید.

کنترل دما

رابطه بین دما و رطوبت، تبخیر از سطح آب استخر و نقطه شبنم چگالش فضا را تعیین می کند. به منظور به حداقل رساندن تبخیر و هزینه های بهره برداری، دمای هوا باید در گرم ترین میزان ممکن نگه داشته شود، ایده آل این است که در حد دمای آب یا بالاتر و حداکثر 30°C db باشد که معمولاً بالاترین دما برای آسایش انسان است. همه سطوح در فضا باید بالاتر از نقطه شبنم فضا باشد تا مانع از تشکیل کندانس و در نتیجه آسیب به ساختمان و رشد قارچ و کپک شود.

جا به جایی بخار

نقطه شبنم طراحی داخل استخر معمولاً از 16 تا 20 درجه سانتی گراد برای شرایط محیطی 28 تا 20 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 50 تا 60 درصد است. در مقایسه، رطوبت نسبی یک فضای معمول در زمستان می تواند 40 درصد در 21 درجه و نقطه شبنم 7 درجه سانتی گراد باشد.

در تابستان نقطه شبنم 16 تا 20 درجه سانتی گراد یک نگرانی چگالشی نیست. فشار بخار بیرون می تواند کمی بیشتر از داخل باشد اما اگر بخار از میان نمای ساختمان عبور کند، برای تشکیل کندانس بسیار گرم است.

مساله جدی در زمستان است که فشار بخار داخل بسیار بیشتر از بیرون است و برای تلاش برای تعدیل فشار حرکت از داخل به بیرون رخ می دهد. اگر امکان عبور بخار از میان دیوار فراهم باشد، به دمای نقطه شبنم یا زیر آن می رسد. چگالش یا انجماد حاصل می شود و یکپارچگی سازه تحت تاثیر منفی قرار می گیرد.

تحت فشار قراردادن ساختمان

توازن بین هوای تهویه و هوای تخلیه باید همیشه کنترل شود. فشار فضای اتاق استخر باید همیشه منفی نگه داشته شود تا مانع از انتقال رطوبت و بو به سایر بخش های ساختمان شود. یک استخر سرپوشیده با فشار مثبت می تواند با هدایت هوای با رطوبت بالا به پوشش ساختمان، سبب تشدید آسیب به ساختمان شود. توجه کنید که در زمستان، فشار منفی زیاد انتقال بخار به بیرون را کاهش نمی دهد و روی آن اثری ندارد.

طراحی تاسیسات استخر

هوای تهویه

هوای تهویه باید به میزان حداقل مقدار توصیه شده در استاندارد 62.1 اشری محاسبه شود. تاثیر فراتر رفتن از این مقادیر باید بررسی شود تا هر رطوبت اضافی ورودی به فضا و اثرات روی تبخیر بیشتر، آسایش افراد و هزینه های بهره برداری فضا جبران شود.

هوای تخلیه

هوای تخلیه باید همیشه در مقادیری بیشتر از هوای تهویه باشد تا فشار منفی حفظ شود اما مقداری که تخلیه باید بیشتر از تهویه باشد به هوابندی ساختمان بستگی دارد. تخلیه استراتژیک تاثیر مثبت روی کیفیت هوای داخل دارد. هوای تخلیه پایین در سطح استخر اب یا نزدیکی آن باید بررسی شود تا به تخلیه کلرآمین ها از فضا کمک کند. این هوای تخلیه غنی از انرژی است و بازیابی گرما بسیار توصیه می شود تا به کاهش هزینه های عملیاتی کمک کند.

ادامه مقاله طراحی تاسیسات مکانیکی استخر را می توانید در بخش دوم مطالعه کنید.