Книга "Планирование басейнов" для профессионалов

Feature image

I. Общественные бассейны для плавания и купания


  1.                                    I.            – Общественные бассейны для плавания и купания

Приспособления для купания, используемые общественно определенным кругом людей, называют общественными бассейнами. Естественно, могут быть стоячие и природные проточные водоемы и бассейны на открытом воздухе и в помещении. Понятие «бассейн» делится на бассейны для плавания и для купания всех видов, включая бассейны с морской, минеральной, лечебной и термальной водой.

К общественным бассейнам, за гигиеническим состоянием которых следят учреждения охраны здоровья (врачи), относятся также бассейны гостиниц, объединений, казарм, школ и обществ, если к ним предоставляется открытый доступ и используются определенным кругом людей. Понятие «общественный» характеризует в этом случае не форму собственности, а способ использования.

Для строительства и эксплуатации этих общественных учреждений действуют определенные законодательные требования и специальные директивы DIN, например, директивы о строительстве бассейнов (директивы КОК) 1972 г. и федеральный закон об эпидемиях 1979 г. С появлением конкретного опыта на базе указанных директив в 1984 г. появилась DIN 19643 «Обогащение и дезинфекция воды в бассейнах».

Эта норма преследует цель обеспечить постоянное хорошее вне зависимости от интенсивности эксплуатации состояние воды в бассейнах в отношении гигиены, безопасности и эстетики, чтоб избежать нанесения вреда здоровью человека, особенно возбудителями болезней.

 

I.1 – Строительно-физические требования к общественным бассейнам

Каркасные конструкции общественных бассейнов должны проектироваться с учетом изменения параметров эксплуатации из-за различных режимов использования, при этом – с оптической прозрачностью и эстетичностью, а также с долгосрочной устойчивостью к теплу и влажности. Энергосберегающие технологии строительства и строительные конструкции имеют приоритет, потому что системы компенсации тепловой и использования солнечной энергии рассматриваются только как дополнительные меры. Правильное в отношении климата планирование здания включает также использование окон в качестве пассивных коллекторов солнечной энергии. Планирование фасада таким образом, чтоб солнечные лучи достигали поверхности воды в бассейне, в сочетании со стеклом, максимально пропускающим свет, обеспечивает фактическое использование солнечной энергии.

При таком пассивном использовании солнечной энергии само здание служит хранилищем энергии и температурным буфером. Гибридные системы солнечной энергии как смешанная форма активного и пассивного ее использования требуют обеспечение дополнительной циркуляции воды и воздуха для передачи энергии от определенных деталей конструкции.

 

I.1.1 – Поверхности окон

В крытых бассейнах прибл. 25% поверхности окон имеют экономическое значение в смысле обеспечения экономии тепла (DIN 4108).

Значения коэффициента Фикентшера светопропускная способность различных видов застекления

Застекление

Значение коэффициента Фикентшера

Светопропускная способность, прибл., %

Изоляционное стекло

3,0

80

Тройное окно

1,6 – 2,4

70

Окно со специальным покрытием для экономии тепла

1,5 – 1,9

60 - 65

 

Чем больше окон в бассейне, тем больше объемы воздуха и движения воздуха и вместе с тем поступление энергии во избежание образования конденсата. Таким образом, массивное строительство с большим количеством окон способствует не только теплоизоляции, но и экономии энергии.

 

I.1.2 – Влагоизоляция

Во избежание дефектов строительства необходимо обратить внимание на внутреннюю нагрузку внешних стен (см. также 1.4.3 Строительная техника – Строительная физика). Существенное влияние оказывают такие факторы:

-                 температура воды

-                 влажность воздуха

-                 диффузия пара

-                 влажность при активной эксплуатации

Климат в помещении зависит во многом от чувства уюта и разницы температур воды в бассейне и воздуха в помещении для уменьшения испарения. При влажности воздуха прибл. 60% температура воздуха, согласно директиве КОК и VDI-RL 2089, должна быть прибл. на 2 – 4° С выше температуры воды, однако не должна превышать 34° С.

Внешние стены нужно устраивать таким образом, чтоб это не привело ни к образованию конденсата на поверхности деталей конструкции (запотевание) ни к появлению диффузного и внутреннего конденсата внутри элементов.

Гигроскопичные стройматериалы из-за постоянной повышенной влажности не используются в помещениях бассейнов, в отличие от душевых помещений. Размещение пароизоляционного приспособления требует тщательной проверки; оно не должно быть размещено на холодной стороне элементов конструкции (см. также 1.4.3а, «Потолок и стены»).

 

 I.1.3 – Теплоизоляция

В отношении теплоизоляции действует Закон об экономии энергии и DIN 4108 «Теплоизоляция в наземном строительстве». Чем ниже коэффициент теплоизоляции, тем меньше оказываются расходы на энергию и нагрузка на окружающую среду. Этот коэффициент однако не может бесконечно уменьшаться. При технически неверном выборе материалов и конструкции в связи с излишней теплоизоляцией увеличивается также и риск строительных дефектов (см. также 1.4.3а, «Потолок и стены»).

 

Элемент конструкции

Макс. коэффициент теплопроводности (значение k), Вт/м2 k

Потолок

£ 0,30

Стена

£ 0,60

Основа

£ 0,55

Стена и окно

£ 1,2 – 1,5

 

Значение коэффициента теплоизоляции 1,45 м2k/Вт для массивных каркасных конструкций разрешается в строительстве бассейнов с учетом статической безопасности и защиты элементов конструкции (см. рис. 9.).

 

 

 

I.2 – Строительные и эксплуатационные расходы для общественного бассейна

Немецкое общество по вопросам бассейнов много лет анализирует строительные и эксплуатационные расходы для общественных бассейнов.

 

I.2.1 – Строительные расходы

В последние годы в отношении традиционной формулы

Строительство : Отделка : Техника = 1/3 : 1/3 : 1/3

произошли существенные изменения. На сегодняшний день соотношение такое: строительство – 40%, отделка – 20%, техника – 40%.

Изменения в структуре затрат объясняются сменой архитектурного оформления бассейна: если раньше это было в первую очередь спортивное учреждение, то сейчас – место для проведения досуга. Изменения также охватили расширение программы, меры по экономии энергии и тенденции к автоматизации систем управления с целью снижения эксплуатационных расходов и затрат на заработную плату персонала.

Что касается технических расходов (40% от всех строительных расходов), то тут структура такая: отопление и компенсация тепла прибл. 10%, проветривание с компенсацией тепла прибл. 6%, электропроводка прибл. 6%, санитарные расходы с компенсацией тепла прибл. 6%, очистка и подача воды прибл. 12%.

По данным Федеральной статистической службы, Висбаден, расходы на крытые и открытые бассейны в сравнении с 1976 г. (индекс 100) возрастают каждый год в среднем на 4 пункта, например: 1986 = 156,4, 1987 = 159,6.

 

I.2.2 –Эксплуатационные и иные расходы

Для открытых и крытых бассейнов затраты на персонал и средства эксплуатации являются наибольшей статьей расходов. Снижение затрат на персонал в организационной и технической области возможно с помощью автоматизации. Пути уменьшения расходов на эксплуатацию описаны в разделе XIII «Рациональное использование энергии в общественных бассейнах».

Эксплуатационные, организационные и технические условия снижения затрат требуют в принципе конкретного рассмотрения, потому что в каждом бассейне они свои.

Эксплуатационные затраты делятся следующим образом: на отопление – прибл. 50%, на электричество и воду – прибл. по 25%.

Совокупное потребление энергии бассейна состоит из таких частей:

оборудование для вентиляции

прибл. 50 – 55%

трансмиссия

прибл. 5 – 10%

нагревание используемой воды

прибл. 20%

нагревание воды в бассейне

прибл. 20%

 

Среднее значение в % иных расходов в бассейне

Расходы на персонал

Средства эксплуатации

Поддержание в раб. состоянии

Управление и др.

Электричество

Отопление

Вода, сточные воды

Здание

Техника

Уборка

Управление

Страхование и т.д.

46

9

18

10

4

5

1

3

4

45 – 55

30 – 40

5 – 10

5 – 10

 

I.2.3 –Эксплуатационные данные для общественных бассейнов

Данные основываются на сравнительном анализе 213 бассейнов разных частей страны; опубликовано в «Журнале о бассейнах», выпуск №11 от 19.08.1987

 

Величина

Ед. изм.

Бассейны площадью до 250 м2

Бассейны площадью до 500 м2

Бассейны площадью более 500 м2

Комбинации из открытых и крытых бассейнов

Открытые бассейны с подогревом воды

Бассейны для досуга

Годовые затраты

ДМ

384157

753964

1125267

1416181

387945

1963718

Кол-во посетителей

 

58131

123722

203844

251683

112191

289786

Затраты на персонал

%

42,24

46,72

41,07

44,94

42,13

38,88

Затраты на энергию

%

25,49

23,60

24,81

24,99

19,54

26,91

Уровень покрытия расходов

%

26,2

39,9

38,5

38,6

36,3

81,7

Годовое потребление воды

м3

6772

18358

29380

50282

20070

50911

Годовое потребление энергии

кВт-ч

1091910

2298991

3188543

3767297

938777

5897778

 

I.3 – Эксплуатационные расходы для общественного бассейна

Ежедневные эксплуатационные расходы общественного бассейна состоят из расходов на воду, энергию и средства эксплуатации.

Предлагаются следующие данные для неплавательного бассейна, например, бассейна в гостинице, размер 10 ´ 5 м, время эксплуатации 10 ч, в среднем ежедневно 15 посетителей.

Принятые величины для подсчета:

36 м3 объем циркуляции b = 0,5 л/м3 поверхности фильтра при диаметре1,00 м = 0,75 м2

Расходы на воду, в том числе сбор на сточные воды: 4,00 ДМ/м3

Расходы на масло для отопления: 0,40 ДМ/л

Расходы на электричество: 0,17 ДМ/кВт

Для фактического расчета предлагается заменить указанные цены на воду и энергию реальными.

1. Фильтрация

Объем воды (6 м3 на каждый м2 поверхности)

6 м3 ´ 0,75 м2 = 4,50 м3

При двойной еженедельной фильтрации 9 м3

 

2. Подача свежей воды

Ежедневно 30 литров на человека

30 л = 15 чел = 10 ч ´ 4,50 м3

 

3. Ежедневные затраты на воду

В дни фильтрации отфильтрованная вода добавляется к свежей; таким образом, ежедневные затраты на потребление воды составляют

4,50 м3 ´ 4,00 ДМ/м3 = 18,00 ДМ

 

4. Затраты на наполнение бассейна

Ежегодное новое наполнение бассейна

10 м ´ 5 м ´ 1,35 м (глубина) = 67,50 м3

Если в год бассейн используется 300 дней, общие расходы составляют

67,50 м3 : 365 дней ´ 4,00 ДМ/ м3 = 0,74 ДМ

 

5. Затраты на обогрев фильтрованной и свежей воды

4,50 м3 от 10° С до 27° С = 76500 Ккал ´ 0,0016 кВт/ч = 88,7 кВт

получается (1 л масла для радиатора = 8 кВт) = 11,1 л масла

88,7 кВт = 11,1 л масла ´ 0,40 ДМ = 4,44 ДМ

КПД системы обогрева 90% = 4,93 ДМ

 

6. Частичная стоимость отопления для наполнения бассейна

4,50 м3 от 10° С до 27° С = 1147500 Ккал ´ 0,0016 кВт = 1331 кВт : 8 кВт/л = 166 л отопительного масла ´ 0,40 ДМ = 66,40 ДМ : 365 дней = 0,18

КПД системы обогрева 90% = 0,20 ДМ

7. Расходы на отопление для потерь тепла в связи с испарением

Принятое значение ежедневного охлаждения воды в бассейне = 1,5° С/ д (без покрытия).

Объем воды 67,50 м3 ´ 1,5° С/ д = 101250 Ккал/д ´ 0,0016 кВт = 117 кВт : 8 кВт/л = 14,62 л масла ´ 0,40 ДМ = 5,85 ДМ

8. Расходы на электричество

Фильтр с помпой:

3 кВт/ч ´ 24 ч = 72 кВт ´ 0,17 ДМ = 12,24 ДМ

Приспособление для плавания против течения:

3,5 кВт/ч ´ 4 ч = 14 кВт ´ 0,17 ДМ = 2,38 ДМ

Стоимостью электроэнергии для дозировочной помпы можно пренебречь (0,015 кВт/ч).

9. Эксплуатационные расходы – прибл.

Химические вещества для флокуляции прибл. 2,80 ДМ

Химические вещества для коррекции pH 5,00 ДМ

Натриум гипохлорит прибл. 2,10 ДМ

Всего эксплуатационные расходы в день прибл. 54,89 ДМ

Тут не учитываются затраты на снижение влажности, профилактику и ремонт оборудования, налог на землю.

 

I.4 – Изменение температуры и влажности в общественных бассейнах

В общественных бассейнах наибольшим потребителем энергии оказывается установка для вентиляции воздуха, поскольку поступающий воздух должен иметь температуру помещения и кроме того, содержит дополнительное латентное (конденсационное) тепло в связи с приобретением влажности. Если с помощью активной системы компенсации тепла получается вернуть значительную часть тепла поступающего воздуха (см. также раздел XIII «Рациональное использование энергии в общественных бассейнах»), то пассивная оптимизация использования энергии путем правильного определения климата помещения остается наиболее эффективным средством.

Приведенные в директивах о бассейнах (КОК) и директиве 2089 VDI значения кондиционирования воздуха в помещении относятся только к периодам активного использования бассейна. Чтоб сэкономить энергию, можно менять в помещении во время эксплуатации климатическое состояние, например, влажность или температуру воздуха. Однако нужно убедиться в том, что это не вызовет появления конденсата на металлических поверхностях и последующей коррозии.

С установлением влажности воздуха путем, например, повышения температуры воздуха в помещении по отношению к температуре воды уменьшается парциальное давление и, как следствие, испарение. Как видно на диаграмме потерь тепла в связи с испарением (Гамбургские водяные заводы), испарение составляет при относительной влажности воздуха 80%, температуре воды 26° С и воздуха 28° С прибл. 20 г/м2ч, а при температуре воздуха 30° С испарение сводится к нулю. Кроме того, экономия тепла оказывается более значительной, чем при повышенной потере тепла при передаче (см. также рис. 10 и 11).

Если особенности постройки и конструкции позволяют осуществлять такое кондиционирование климата в помещении, то следует попытаться это сделать, когда бассейн не используется. Разумеется, во время использования бассейна относительная влажность воздуха не должна превышать границу духоты, например, 28° С и 55% относительной влажности. Кроме того, нужно следить за подачей воздуха – не меньше 10м3/ч на каждый м2 водной поверхности.

В связи с образованием холоформа, считающегося небезопасным, в воде и, соответственно, повышенной концентрации его в воздухе стараются повысить долю свежего подаваемого воздуха до 30% от всего воздуха в помещении и дополнительно включать периодически подачу свежего воздуха, чтоб снизить содержание вредных веществ (VDI 2089). В то же время обрабатываются эмпирические значения испарения.

Нормальное волнение поверхности воды

в бассейнах для досуга e = 28 г/м2 ´ ч ´ мбар

в спортивных бассейнах e = 20 г/м2 ´ ч ´ мбар

когда бассейн не используется (неподвижная вода) e = 5 г/м2 ´ ч ´ мбар

Для сравнения современные значения:

очень взволнованная поверхность e = 35 г/м2 ´ ч ´ мбар

средне взволнованная поверхность e = 28 г/м2 ´ ч ´ мбар

слабо взволнованная поверхность e = 13 г/м2 ´ ч ´ мбар

 

Ориентировочные значения снижения влажности необходимого объема воздуха на каждый м2 водной поверхности при различных значениях температуры воды:

 

Температура воды, ° С

Объем воздуха, м3

22

20

26

60

28

71

32

90

36

115

 

Согласно директивам, температура в помещении должна превышать температуру воды на 2 – 4° С, однако не должна быть больше 34° С (см. также рис. 13 и 14)

Относительно потери тепла человеческого тела необходимо сказать следующее: если происходит обмен энергией между человеческой кожей и поверхностью стены, температура которой прибл. на 24° С ниже температуры тела, то температура тела снижается на £ 1,6° С; если же температура окружающей среду равна температуре стены, то происходит снижение на прибл. 8,3° С.

I.5 – Технические критерии относительно воздуха для саун

В «Строительных директивах касательно медицинских бассейнов» для сауны приводится температура воздуха 20 - 24° С. Согласно кривой духоты Ланкастера, при температуре воздуха 24° С допустима влажность воздуха прибл. 62%, а исходя из опыта, в комнате для отдыха она составляет ок. 50% (см. также рис.14).

 

а) Холодный бассейн для споласкивания

При температуре воды в таком бассейне 15° С суточное испарение с каждого м2 поверхности воды согласно формуле испарения Дальтона с приведенным в выше указанных директивах эмпирическим суммарным испарением 37 г/м2 ´ с ´ торр исчисляется следующим образом:

W = e  ´ F (Ps – Pd) в г/м2ч, где

e = г/м2 ´ с ´ торр

F = поверхность воды в м2

Ps = давление пара при температуре воды в торрах

Pd = парциальное давление водяного пара в воздухе в торрах

WW = 37 ´ 1 (12,79 – 0,5 ´ 2,38) = 60 г/чм2

Требуемый для снижения влажности объем воздуха составляет при 62% относительной влажности воздуха 25 м3/ч на м2 поверхности воды бассейна для споласкивания.

 

б) Бассейн с теплой водой для развлечений и отдыха

В бассейнах с теплой водой для развлечений и отдыха, часто используемых в саунах, температура воды составляет, как и в бассейне с водоворотом, прибл. 37° С. С помощью описанного выше способа подсчетов находим, что испарение воды составляет прибл. 1,328 кг/ч м2, что соответствует потере тепла прибл. 0,9 кВт/ч м2.

 

 

 

в) Паровой бассейн

Для паровых кабин с температурой прибл. 40° С и относительной влажностью воздуха £ 100%  в качестве ориентировочного значения принята минимум двойная смена воздуха (свежий воздух) 5 – 10 м3 на человека.

 

г) Финская сауна

В помещении сауны с температурой воздуха ок. 100° С и относительной влажностью 2 – 5% у потолка и до 70° С и 5 – 15% на уровне скамей полная смена воздуха согласно «Директивам по постройке саун» должна происходить 8 – 10 раз в час. Смена воздуха происходит без прямого выхода, чтоб в сауне не возникало сквозняков.

 

I.6 – Опасность заражения СПИДом и легочными инфекциями в общественных бассейнах

В Федеральном министерстве здравоохранения, как и среди специалистов по бассейнам, бытует мнение, что при правильной эксплуатации согласно DIN 19643 «Очистка и дезинфекция воды в бассейнах» и при условии соблюдения общих гигиенических правил в общественных бассейнах не возникает опасности заражения СПИДом. Это утверждение верно в случае правильной выше описанной эксплуатации также для бассейнов с водоворотами, термальных и минеральных бассейнов.

Известно, что возбудитель СПИДа (ВИЧ) передается через кровь и кожные выделения, а также выделения половых органов. Возможность передачи вируса через прикосновение или прикосновение к предметам, если только не произошло ранения о зараженную иглу шприца, на основе имеющихся сведений и опыта исключается. Это касается также и риска заражения через слюну или выделения в воде бассейна, поскольку в воде возбудитель СПИДа находится в очень небольшой концентрации и сразу же дезактивируется присутствующими в воде бассейна дезинфицирующими средствами.

Что касается легочных инфекций, то на основе имеющихся сведений можно утверждать, что в отличие от СПИДа невозможна их прямая передача от человека к человеку. Опасность заражения связана с находящимися в воде бактериями, которые могут попасть в легкие и вызывать тяжелое заболевание. К группе риска относятся люди с ослабленной иммунной системой, а также люди с хронической предрасположенностью. Кроме того, риск заражения повышается с возрастом – после 50 лет.

Эти бактерии являются природной составляющей микрофлоры воды и могут таким образом в любое время попасть в системы подави воды. Т.к. интенсивность их размножения значительно увеличивается до 45° С, а после 55° С значительно снижается, то согласно сведениям Федерального министерства здравоохранения рекомендуется, помимо других мер, прогрев использованной воды до 60° С.

Поскольку в бассейнах с водоворотами велика вероятность попадания воды в легкие, то следует предельно точно исполнять требования DIN 19644 и из соображений безопасности обеспечить возможно большее содержание хлора в воде, до 1 мг/л.

 

I.7 – Сталебетонные конструкции в общественных бассейнах

С функциональной точки зрения бассейн является водохранилищем с толстыми стенками, которое должно отвечать некоторым требованиям в связи с особенностью его использования. С помощью сталебетона как до сих пор наиболее популярного средства эти требования, например, в отношении герметичности, нагрузки, прочности и т.д., легко выполнить.

В зависимости от требований сталебетонный бассейн может быть одно- или двухслойный в сочетании с различными водонепроницаемыми герметизирующими материалами согласно DIN 1045.

Особенности выбранной конструкции оказывают огромное влияние на срок службы и герметичность бассейна. Теоретические конструкции без достаточного учета дальнейшего выполнения часто оказываются причиной строительных дефектов, поскольку не всегда то, что возможно с точки зрения строительной физики, оказывается разумным на практике. В дополнение к 1.5.2.3, пункт «б) Сталебетонный бассейн»:

Бассейн не должен иметь соединения с ограничивающими конструкциями здания, он должен быть отделен от окружающих строительных элементов.

С помощью соответствующей по форме и прочной строительной конструкции удается избегать образования трещин и разгерметизации. Тончайшие трещины на внутренней стороне  бассейна со временем могут негативно сказаться на безопасности использования, поскольку вода, содержащая хлор и вызывающая коррозию, может попасть на стальные детали.

При капиллярном просачивании воды из бассейна в бетон попадают сульфато содержащие вещества, и в результате химической реакции образуется соль. В результате действия кислоты наступает нейтрализация, так что возникает эффект защиты бетоном стальной арматуры от коррозии.

(Бетон со значением pH 8,5 защищает сталь от коррозии)

Нужно избегать камней в бетоне, поскольку силиконовый гель хоть и имеет большую прочность, однако он разлагается под действием воды в щелочном цементном камне, так что начинается процесс распада.

Сталебетонный бассейн, расположенный непосредственно на земле, всегда должен иметь кислотный слой с пленкой, чтоб обеспечить возможность перемещения нижних слоев бетона.

Чтоб иметь возможность контролировать герметичность самого бассейна и крепление труб, рекомендуется сделать бассейн проходным. Если это невозможно, то приборы управления ни в коем случае нельзя размещать на земле под бассейном, лучше поместить их в водонепроницаемое забетонированное помещение (см. также 14 «Крепление труб бассейна»).

 

 

Рис.9. Различные виды внешних стен бассейнов

  1. Стена из кирпича                                                                                                  
  2. внутренняя штукатурка МGr I
  3. MZ 312,0

                          2а. или: KSV 1,8

  1. PS 30 extr.
  2. протон PH 07
  3. изоляционное покрытие – ропидар система III i M
  4. Сталебетон
  5. внутренняя штукатурка МGr I
  6. внутренний слой В 35
  7. PS 30 extr.
  8. легкий бетон 0,8
  9. изоляционное покрытие – ропидар система III i M
  10.  Камень + керамика

                                     Камень

  1. грубая керамика и цементный раствор
  2. Hbl 6 Gisoton 1,8

2a.     Hbl 6 Bims 0,5

  1. PS 32 extr.
  2. Hbl 6 Gisoton 1,8

4a.     Hbl 6 Bims 0,5

  1. изоляционное покрытие – ропидар система III и штукатурка

 

 

 

 

I.7.1 – Однослойные сталебетонные бассейны

Сталебетонные бассейны делают из водонепроницаемого бетона согласно DIN 1045 с мягкой или предварительно растянутой арматурой на месте или привозят готовыми.

Бассейн не должен иметь, как уже упоминалось, прямого соприкосновения с конструкцией здания. Кроме того, область вокруг бассейна должна быть отделена от него специальными подвижными соединениями.

В отличие от упомянутых подвижных соединений, функция которых заключается в обеспечении возможности конструктивно менять форму и передвигать элементы, другие соединения образуют жесткую сцепку. Они используются между двумя отдельными бетонными частями, которые не могли быть выполнены как цельный элемент, например, между дном и стенками бассейна.

Чтоб получить водонепроницаемое, жесткое соединение бетонных элементов, ранее применялись соединительные связки. В связи с проведением арматуры, соединениями труб, а также из-за общих или конкретно конструкционных проблем часто возникали трудности с правильным использованием этих связок.

Не вызывает проблем в этом отношении т.н. система впрыскивания фирмы FUKO. С помощью этого средства бетонируется рукав связки между бетонными элементами. Рукав сконструирован таким образом, что он выдерживает давление бетона и препятствует проникновению грязи в него (см. рис. 16).

Применение стойкого к сульфатам цемента DIN 1164 (HOZ 35 L-NW/HS/NA) и бетонного покрытия арматуры в 5 см позволяет использовать однослойные сталебетонные бассейны даже с агрессивной по отношению к бетону водой, например, морской.

В крытых бассейнах из водонепроницаемого сталебетона применяют чаще всего облицовку из керамической плитки, которая, как описано в 1.5.2.2.1, не является водонепроницаемой. В открытых бассейнах, наоборот, используют водонепроницаемую облицовку из синтетической пленки PVC с соответствующей фиксацией, см. 1.5.2.2.2.

Раствор для связок или плитки, как известно, не выполняет водоизоляционную функцию, однако он должен обеспечивать исключение возможности протекания или просачивания воды.

Слишком высокое содержание влаги и высокая пористость раствора говорят о том, что он уже износился.

Высокий уровень впитывания влаги и наличие полостей приводит к появлению микробов и усложняет в конечном итоге очистку воды бассейна, потому что в этих областях не происходит обмена с дезинфицированной хлорированной водой.

Для улучшения физических и химических характеристик раствора для плитки и соединительных материалов существуют дополнительные средства на базе эпоксида.

  

Рис. 10. Объемы испарения воды при разных значениях температуры и влажности

  1. температура воды
  2. температуры воздуха в помещении
  3. граница духоты при использовании бассейна
  4. относительная влажность
  5. W = e  ´ F (Ps – Pd) в г/м2ч
  6. e = 5,9 г/м2 ´ ч ´ мбар
  7. Ps = давление пара на поверхность воды в мбар

Pd = парциальное давление воздуха в мбар

  

Рис. 11. Потери тепла в крытом бассейне

  1. потери тепла через окна при теплообмене
  2. изоляционное застекление/k = 3 W/м2 * k/t = - 15° С
  3. +12 Вт/м2
  4. температура воздуха в помещении tвп = 30° С
  5. потери тепла при испарении воды при относит. влажности j =53%
  6. температура воды tв = 26° С
  7. – 17 Вт/м2

  

Рис. 12. Зона безопасности для электропроводки в бассейнах согласно DIN 57100 и VDE 0100, часть 702

 

I.7.1.1 – Герметизация однослойных сталебетонных бассейнов

При статической сталебетонной конструкции бассейна материалы служат очень долго. Если в связи с трещинами или в местах соединений элементов возникает разгерметизация, то ее легко устранить с помощью впрыскивания герметизирующих средств. Эту операцию можно провести при наполненном бассейне не прерывая эксплуатацию. Необходимое давление при впрыскивании может составлять до 100 бар на выходе. С точки зрения срока службы такой герметизации большое значение имеет материал. Он должен иметь следующие характеристики:

-                 подтвержденная длительная устойчивость к различным влияниям

-                 во впрыснутом состоянии должен оставаться эластичным, чтоб обеспечить возможность движений каркаса

-                 уровень вязкости должен быть по возможности низким, чтоб заполнялись малейшие капилляры и трещины.

Время схватывания герметизирующего материала зависит от вида повреждения. Например, при появлении трещин, в отличие от герметизации подвижных соединений элементов, процесс полимеризации проходит соответственно дольше, чтоб герметизирующий материал попал в тончайшие трещины.

С хорошей стороны зарекомендовали себя гибкие двухкомпонентные смолы для впрыскивания на базе полиуретана и акрила.

С целью улучшения характеристик герметизирующего материала на сегодняшний день разработаны однокомпонентные смолы для впрыскивания.

 

I.7.2 – Двухслойные сталебетонные бассейны

Для бассейнов с теплой водой (например, термальные, лечебные и т.д.), а также для бассейнов, в которых используется агрессивная по отношению к бетону вода, в связи с дополнительной нагрузкой на бетон можно предложить двухслойную конструкцию с герметизацией, выдерживающей давление воды согласно DIN 4031.

 

Как правило, делают внешний, несущий, слой из сталебетона DIN 1045, а внутренний, защитный, с 1/2 предварительной укладкой камня DIN 4031 со стойким раствором или из бетона с дополнительными компонентами и стойкой к коррозии арматурой.

Если вода не слишком агрессивна, то для внутреннего слоя можно использовать сталебетон согласно DIN 1045.

Керамическую облицовку (плитку DIN 18166 и кафель DIN 18155) укладывают, как правило, глубоким способом согласно DIN 18157, ч.1. Укладка слоя из цементного раствора вместо бетонной чаши или каменного слоя на вертикальные поверхности в качестве защиты герметических материалов от возможных механических повреждений требует наличие достаточного опыта. На сегодняшний день существуют проверенные системы герметизации (см. «Жидкие и резиновые герметизирующие пленки»), при использовании которых керамическая плитка укладывается неглубоким способом с использованием соответствующей основы согласно DIN 18157, ч. 3, прямо на водонепроницаемый герметизирующий слой и затем скрепляется путем промывания шламов. При этом используются добавки из искусственных смол.

Для поверхностей, которые не должны быть скользкими, например, лестницы, а также неглубокие, например, детские бассейны и т.д., предназначена специальная нескользкая плитка (DIN 51097).

Выбор наиболее подходящей системы герметизации зависит от предполагаемых физических, механических, термических и химических нагрузок, а также от планируемых финансовых затрат. Их качество и длительность службы зависят не только от используемого материала, но и во многом от правильности укладки.

Работы по герметизации двухслойных бассейнов должны быть проведены особенно тщательно и точно, поскольку последующие герметизирующие работы по затратам сил и средств приравниваются к ремонту бассейна.

Следующие примеры исполнения дают обзор различных систем эластичной герметизации плавательных бассейнов, проверенных на практике. Материалы для этих систем используются уже много лет в разных областях промышленности, в том числе и легкой.

  

 

Рис. 13. Рекомендованная температура воздуха в крытых бассейнах

1, 7. Температура, ° С

2. Крытый бассейн

3, 5. Воздух

4. Вода

6. Термальный бассейн.

 

 

Рис. 14. Кривая духоты Ланкастера

  1. температура воздуха (tВ, ° С)
  2. духота
  3. относительная влажность воздуха (%)

 

а) Облицовка бассейна из пленки PVC

Облицовка из пленки PVC зарекомендовала себя как хороший водоизолятор для однослойных открытых бассейнов. Но также эту термопластическую систему используют в двухслойных бассейнах.

Мягкая пленка PVC для бассейнов, минимум 1,5 мм в толщину, уплотненная волокнами, согласно DIN 16938 получила для защиты от повреждений и для выравнивания неровностей дна бассейна добавку – мягкий синтетический полиэстерфлис.

На наклонных и вертикальных поверхностях  герметизирующие полоски крепятся двухсторонней склеенной профилированной жестью, причем последующая приварка пленки возможна 2-мя способами: либо с накроем ³ 5 см способом жидкой сварки (т.е. хемомолекулярно согласно DIN 16370) либо с покрытием ³ 3 см гомогенной газовой сваркой (т.е. термомолекулярная сварка согласно DIN 16931).

Чтоб верно прикрепить пленку в стоках бассейна, требуются трубы с соединениями клеммовыми и фланцами и нержавеющими болтами с водонепроницаемо приваренными мешками.

Для труб PVC, в отличие от других материалов, не требуется дополнительной герметизации, поскольку они позволяют приварить двойной слой пленки прямо на фланцы.

Если используется герметизация как, например, в трубах PP и PE, нужно обратить внимание на то, что герметизирующий материал хорошо сочетается с пленкой PVC, как, например, полиэтилен.

Поскольку хоть пленка PVC и является водонепроницаемой, однако неустойчивой к диффузии, необходимо предусмотреть отток конденсата под ней, который также может служить и как контроль ко герметизацией.

Чтоб по возможности снизить количество просачивания через пленку, предлагается разместить кабеле защитные трубы, подводные прожектора и т.д. внутри защитного бетонного слоя, чтоб затем провести их над краями бассейна или поверхностью воды. Из соображений гарантии представляется разумным заказывать вместе верхний слой с керамикой и герметизацию, чтоб одно предприятие отвечало за герметичность конструкции.

 

б) Бассейн с облицовкой пластмассой, усиленной стекловолокнами (GFK)

Дюропласт применяют много лет в строительстве резервуаров, а также в производстве фильтров для бассейна, резервуаров для пищевых продуктов и т.д. Что касается бассейнов, то этот материал применяют как в строительстве, так и при ремонте одно- и двухслойных сталебетонных бассейнов.

Такое покрытие состоит из высоко реактивных полиэстерных и эпоксидных смол с текстильными волокнами из стеклонитей для усиления.

Герметизация из выше описанного полиэстера с усилением стекловолокнами наносится на внешний слой бетона в 3 слоя общей толщиной 2 – 3 мм, при этом температура должна быть ³ 10° С, а влажность £ 70%

Работа с GFK требует большой тщательности и опыта. Решающее значение для качества результата имеет как хорошее сцепление между слоями стекловолокна, так и достаточно толстое покрытие смолой для защиты от влажности.

Из-за жесткости поверхности GFK подходит для использования в условиях жесткой воды, а также особенных механических или термальных нагрузок.

При выборе облицовки GFK рекомендуется использовать трубы из такого же материала. Они имеют по меньшей мере 10-см фланец из GFK, который заканчивается на внутренней стороне бассейна. Таким образом обеспечивается будущее беспроблемное ламинирование вместе с облицовкой бассейна.

Монтаж таких конструкций описан в разделе о бассейнах с облицовкой пленкой PVC.

 

 

Рис. 15. Соединительный контактный рукав для водонепроницаемых соединений, фабрика «Fuko»

  1. канал прессования
  2. прессовальные отверстия
  3. полоса неопрена
  4. защитное покрытие
  5. полоса неопрена сдавливается; может появиться смола
  6. уложенный рукав
  7. может сдавливаться

 

 

Рис. 16. Соединение дна и стенок с уложенным плетением

в) Облицовка жидкой пленкой

Такая облицовка производится на месте, в отличие от механически производимой пленки. Под такой пленкой подразумевается однокомпонентная смоляная жидкость на базе полиуретана с жесткостью 72 А-единицы DIN 53505, а также прочностью на разрыв и удлинением при разрыве DIN 53455 в 6,1 мм2 или 235% (например, пленка Bikaflex-FF-700 фирмы Syntec).

 

Для сравнения:

Пленка PVC согласно DIN 16937 имеет прочность на разрыв 15 Н/мм2 и удлинение при разрыве 100%.

В отличие от эпоксидной и ненасыщенной полиэстерной смолы, которая зарекомендовала себя как жесткая и полужесткая герметизация, полиуретан требует под керамической или другой облицовкой эластичную, гибкую систему герметизации. Ни затвердевание материала при низкой температуре, ни достаточное размягчение при высокой не наступает.

Жидкую пленку накладывают в 2 слоя на чистую и сухую бетонную поверхность. Первый слой пленки имеет ламинат (искусственный флис) и белый цвет, второй с целью контроля общей толщины слоя в 3 мм черный. В случае необходимости можно присыпать еще жидкий верхний слой пленки кварцевым песком (зерно 1 – 2 мм).

Внутренняя часть бассейна может быть выполнена либо из второго слоя бетона с керамическим покрытием либо из сравнивающего и защитного слоя с укладкой керамической плитки неглубоким способом согласно DIN 18157, ч.3, с добавлением эпоксидных смол. Фирма «Hansit» использует, например, крилон STB 12.

Подсоединение труб производится описанным выше способом.

Небольшая высота конструкции при защитном слое с укладкой неглубоким способом требует достаточно глубокого расположения герметизирующего фланца во внешней бетонной конструкции.

Условием для технически правильного присоединения жидкой пленки является соединение клеммовыми фланцами согласно DIN 18195, ч. 9.

При использовании нержавеющей стали необходимо помнить, что поверхности материалов отполированы и протравлены, поскольку известно, что к коррозии устойчива только чистая металлическая поверхность высококачественной стали. Кроме того, поверхности клеммовых фланцев оказываются шероховатыми согласно SA 2,5 и не образуют остатков после обработки, как, например, жир для волочения, поэтому они удовлетворяют требованиям, выдвигаемым к герметизирующим материалам.

 

г) Облицовка бассейна резиновой пленкой

Под такой облицовкой понимают пленку из эластомера-хлоропрена-бутилкаучука, которую путем вулканизации привели в продолжительно эластичное состояние.

Пленку прикрепляют с помощью самовулканизирующегося холодного клея на сравнивающую штукатурку со специальной основой. Ввиду эластичности резины наложение возможно также при минусовой температуре.

На стыки путем вулканизации прикрепляются резиновые полоски шириной 1,00 м, длиной 2,00 м, толщиной 50 мм и обладающие водоизоляционными свойствами.

Проверить герметичность бассейна можно с наполнив его или с помощью радиоиндукции.

Для защиты от возможных механических повреждений, а также в качестве дополнительного сравнивающего слоя и основы для керамического покрытия накладывают 3-компонентный шпательный слой из искусственной смолы на базе эпоксидной смолы.

На бортах бассейна толщина слоя раствора составляет ок. 20 мм, на других поверхностях – ок. 5 мм.

Укладка керамического покрытия производится неглубоким способом на шпаклевку из искусственной смолы; для завершающего соединения т.н. способом промывания шламов применяется жидкая искусственная смола на основе эпоксидной смолы.

 

Рис. 17. Проведение труб PVC с клеммовыми фланцами для облицовки бассейна резиновой пленкой

  1. Фланец PVC с прессовальной поверхностью ³ 30мм
  2. Рамки PVC с покрытием 240 ´ 240 мм, отверстия максимум 8 мм
  3. Фасадная плитка DIN 18166; укладка неглубоким способом DIN 18157, ч.3
  4. Водостойкое покрытие из резиновой пленки, толщина 2 мм
  5. Сравнивающий слой из эпоксидной смолы
  6. Устойчивая к воде бассейна сумка, приваренная к болту
  7. Проклейка PVC
  8. Труба под давлением, РН 10
  9. Сталебетон DIN 1045
  10. 30-мм углубление в бетоне
  11. 17-мм покрытие бетона, керамическая облицовка

 

г) Битумная облицовка бассейна

Пожалуй, это наиболее известная система герметизации бассейна. Поскольку во время строительства практически всегда появляются повреждения, необходимо обратить внимание на некоторые особенности в связи с двухслойными сталебетонными бассейнами.

На сегодняшний день не существует специальной нормы относительно герметизации бассейна. В DIN 18195 есть часть 17 «Герметизация против воды, оказывающей давление изнутри». Некоторые моменты отмечены в DIN 4031 «Устойчивые к давлению воды битумные способы герметизации в строительстве» и DIN 18195, ч. 6 «Герметизация в строительстве. Герметизация против воды, оказывающей давление снаружи».

Согласно этим нормам, в качестве водоизоляции возможно использование 2-´ слоев битумных полос с добавлением тканных волокон.

Стойкость герметизации во многом определяется точкой размягчения битума и способом наложения полос. Битум нужно накладывать таким образом, чтоб даже при максимальной температуре воды в бассейне он сохранял достаточную прочность и при этом оставался резерв для более высокой температуры.

Несущий слой не должен образовывать капилляры, поскольку иначе возникает опасность проникновения воды из бассейна в места стыков полос, в результате чего уменьшается сцепление и вместе с тем прочность герметизирующих полос. Известно, что несущий слой удерживает изоляционный, а он в свою очередь защищает конструкцию от воды.

Согласно DIN 18190 для морской и сладкой воды предназначены битумные и герметизирующие полосы с добавлением стекловолокон. Необходимым условием является достаточная жесткость битума и добавление стекловолокон с целью защиты от капиллярного эффекта.

Другие рекомендации по предназначенным для такого использования материалам содержатся в DIN 18195, ч. 2. Однако в ней не указываются изоляционные полосы с полиэстерфлисовым дополнением (например, PV 200) согласно DIN 52130 – 52133.

Используется подведение труб, как уже было описано в разделе «Жидкая пленка», из устойчивого к коррозии металла с фланцами согласно DIN 18195, ч. 9.

 

I.8 – Теплоизоляция в сталебетонных бассейнах

Не рекомендуется использовать теплоизоляцию на стороне, обращенной к воде, для защиты от перегрева бетона при высокой температуре воды. Теплоизоляция в бассейне очень проблематична, дорога и не обязательна. При относительно высокой температуре воды 35° С и средней температуре бетона 11° С (температура бассейна 18° С – температура воды при наполнении бассейна 7° С) разница температур между моментом наполнения и конечным состоянием равна прибл. 24 К.

Расширение при нагревании для бассейна длиной 12,5 м и величине расширения бетона 0,01 мм/м К составляет 0,01 ´ 12,5 ´ 24 = 2,4 мм. Для стандартной конструкции такая деформация является безопасной.

Как показывает практика, для сталебетонного бассейна не требуется теплоизоляции с внешней стороны ни из соображений деформации, ни экономии энергии.

Для бассейна, находящегося в здании, температура окружающей среды приблизительно соответствует температуре воды. Если бассейн расположен прямо на земле, то она сама является хорошим теплоизолятором. В специализированных книгах приводится значение потери тепла путем теплоотдачи неизолированными стенками, равное 12 – 18 Вт/м2 водной поверхности.

В открытом бассейне при 5 месяцах эксплуатации и температуре воды 24° С потери тепла при неутепленных стенках составляют прибл. 50 кВт/м2. При 40-мм прессованной плитке из жесткого пенопласта класса 0,35 (0,035 Вт/м2К) и внешней защите от влажности (дренажная система) потери тепла при расположении бассейна на земле могут уменьшиться на 60%. Насколько эффективна в финансовом плане теплоизоляция, зависит от температуры воды и способа эксплуатации бассейна. Ориентировочно прикинуть потери тепла позволяет брошюра DVGW G 77. Для более точного подсчета можно использовать DIN 4701, ч. 1 «Правила подсчета потребления тепла в зданиях».

Рациональной представляется использование теплоизоляции с защитой от диффузии, например, из непористой мягкой пены на каучуковой основе, ля находящегося в здании бассейна для споласкивания с холодной водой при более высокой окружающей температуре.

Только в случае крытого бассейна, имеющего обходной монтажный подход, который также может служить каналом вентиляции, можно рекомендовать устройство внешней теплоизоляции, например, 50-мм прессованная полистирольная плитка из жесткого пенопласта, чтобы избежать охлаждения воды через бетон.

При выборе и обработке изоляционного материала необходимо следить за тем, чтоб он не попал во влажную среду, иначе теряются его теплоизоляционные свойства.

 

I.9 – Подогрев пола в общественных бассейнах

Как правило, подогрев поверхности пола вокруг бассейна происходит при относительно невысокой теплоотдаче воздуху. В первую очередь он служит цели повышения комфорта.

В средних и больших крытых бассейнах, в которых технические помещения находятся на нижнем этаже прямо в районе бассейна, в связи с тепловым излучением работающих приборов температура в помещении оказывается достаточно высокой. Это приводит к подогреву потолка (в данном случае – пола вокруг бассейна), так что иногда даже не приходится тратить дополнительные средства на подогрев пола.

Чтоб избежать лишних расходов, рекомендуется уже при планировании здания учесть дополнительное тепло, получаемое от работающих агрегатов. Что касается хорошо отапливаемых частных бассейнов, то при соответствующей теплоизоляции пола можно отказаться от его дополнительного подогрева, т.к. эту функцию будет исполнять воздух в помещении (см. также 1.4.3.в «Поверхность пола»).

 Рис. 18. Подведение труб к двухслойному сталебетонному бассейну с водостойким покрытием с фланцами DIN 18195, ч. 9 и специальное покрытие для труб

  1. водостойкое покрытие из жидкой пленки
  2. керамическая облицовка фасадными плитками DIN 18166
  3. решетки из PVC с покрытием, 240 ´ 240 мм
  4. фланцы; толщина ³ 10 мм; отверстие для болта ³ 22 мм
  5. защитный слой
  6. сталебетон DIN 1045, 200 мм
  7. специальная круговая изоляция
  8. труба из PVC
  9. подведение трубы с клеммовыми фланцами; высококачественная сталь; материал №14571
  10. болт ³ 20 мм; плотно приварен

11.    вид сверху


Комментарии (0)



Добавление комментариев закрыто.
2010-2016 © Waterspace | Все права защищены.