Автор О.Б. Бионышев, компания «БИО ЭЙР»

В настоящее время наличие бассейна в загородном доме становится нормой. Как показывает опыт, при проектировании бассейна заказчик чаще всего обращается к строительной организации. Строительная организация в силу специфики своей работы больше занимается строительными вопросами и, как это не печально, иногда недостаточно большое внимание уделяет решению проблем, связанных с избыточной влагой, которая образуется при испарении с:

❏ поверхности зеркала воды;

❏ поверхности пола, который как правило тоже частично залит водой;

❏ поверхности тела людей, пользующихся бассейном.

Избыточная влага при определенных условиях, о которых подробно мы расскажем ниже,

❏ конденсируется на окнах («запотевшие» окна);

❏ конденсируется на стенах с дорогой отделкой;

❏ вызывает коррозию металлических конструкций помещения;

❏ поднимается с теплым влажным воздухом на верхние этажи здания, где может находиться паркет,

который в свою очередь начинает «вздуваться»;

❏ создает дискомфортные условия людям, находящимся в помещении бассейна.

Эта страшная картина не плод нашего воображения, а печальный опыт «счастливого» обладателя шикарного бассейна, который предпочел нашему техническому решению «услуги» строительной организации, не имеющей ни малейшего представления о физике процессов выделения влаги с поверхности зеркала воды и поглощения этой влаги воздухом, а также о различных способах решения данной проблемы.

Из вышесказанного можно сделать основной вывод: в любом помещении бассейна необходимо использовать систему поддержания требуемой влажности воздуха (далее — СПТВВ). Прежде, чем начать определяться с выбором типа и тем более производительностью СПТВВ, необходимо выполнить ряд основных расчетов:

1. Определить значение требуемой относительной влажности воздуха в помещении бассейна.

2. Определить количество испарившейся воды.

3. Выбрать способ удаления избыточной влаги.

Начнем с требуемого значения относительной влажности. Как мы уже знаем, СПТВВ в первую очередь применяют для исключения конденсации водяных паров на внутренней поверхности ограждающих конструкций помещения бассейна. Конденсация водяных паров происходит в том случае, когда температура внутренней поверхности ограждающей конструкции помещения бассейна ниже температуры точки росы воздуха в помещении бассейна. Рассчитать температуру точки росы можно на нашем сайте ( www.bioair.ru ), воспользовавшись бесплатной on-line программой из раздела «Проектировщику / Процессы влажного воздуха / Определение температуры точки росы» . Как видно из результатов расчета и диаграммы ( рис. 1 ), при одной и той же температуре воздуха в помещении бассейна (например, 30 °C ) и разных значениях относительной влажности воздуха внутри помещения бассейна (например, 70% и 50%) значение температуры точки росы значительно отличается друг от друга (23,93 °C и 18,45 °C соответственно). Это говорит о том, что если ограждающая конструкция хорошо утеплена и температура стенки со стороны помещения бассейна составляет, например, 24 °C , то в помещении бассейна можно поддерживать значение относительной влажности воздуха 70%. Но если вдруг ограждающая конструкция утеплена плохо и температура стенки ограждающей конструкции со стороны помещения бассейна, например, 19 °C, то при поддержании значения относительной влажности воздуха в помещении бассейна 70%, на стенке гарантированно будет образовываться конденсат. Чтобы избежать образования конденсата на внутренней поверхности стенки при ее температуре 19 °C (т.е. плохой теплоизоляции), внутри помещения бассейна необходимо поддерживать значение относительной влажности воздуха 50%.

Можно сделать важный вывод: необходимо уделять большое внимание теплоизоляции ограждающих конструкций помещения бассейна, которая «никогда не бывает лишней». Но возникает очередной вопрос: «А как же узнать температуру стенки внутри помещения бассейна?» Для этого необходимо провести расчет теплопроводности через ограждающую конструкцию. Этот расчет можно выполнить при помощи бесплатной on-line программы из раздела «Проектировщику / Расчет теплопритоков / Через ограждающую конструкцию» на нашем сайте ( www.bioair.ru ):

Как видно из рис. 2 , мы провели расчет теплопотерь через оконный проем удельной площадью 1 м 2 для зимнего периода эксплуатации помещения бассейна при поддержании внутри помещения бассейна температуры воздуха 30 °C и различных значений относительной влажности воздуха 70% и 50% с учетом скорости движения воздуха, как со стороны улицы, так и со стороны помещения бассейна (подвижность воздуха). Интересующие нас результаты расчета:

❏ температура поверхности ограждающей конструкции со стороны помещения бассейна 19,35 °C ;

❏ температура точки россы воздуха со стороны помещения 23,93 °C при поддержании требуемого

значения относительной влажности воздуха на уровне 70%;

❏ и предупреждение программы: «Внимание! Возможен конденсат на внутренней поверхности стены!»

Пробуем провести повторный расчет с теми же самыми исходными данными за исключением значения относительной влажности воздуха внутри помещения. Примем это значение 50%. Получаем новые результаты расчета:

❏ температура точки россы воздуха со стороны помещения бассейна 18,45 °C при той же температуре поверхности ограждающей конструкции со стороны помещения 19,35 °C .

Это говорит нам о том, что при поддержании значений температуры воздуха в помещении бассейна 30 °C и относительной влажности воздуха 50% на поверхности рассмотренного нами типа остекления гарантированно не будет образования конденсата.

Важно! Эти расчеты необходимо проводить для всех типов ограждающих конструкций: окон, стен, крыши и т.д. с учетом параметров наружного воздуха для каждого климатического региона . Причем, гораздо лучше проводить эти расчеты еще до того, как выполнены общестроительные работы по возведению самого помещения бассейна. В случае обнаружения критичной ограждающей конструкции

с точки зрения возможности образования конденсата, есть возможность внести аргументированное изменение в проект архитектурностроительной части. Эти дополнительные затраты на повышение эффективности теплоизоляции в будущем при проектировании СПТВВ помогут существенно сократить как капитальные затраты на основное оборудование, так и последующие эксплуатационные.

Выводы:

❏ мы смогли понять, какое значение относительной влажности воздуха внутри помещения бассейна необходимо поддерживать и как его рассчитать;

❏ летом в помещении бассейна можно поддерживать более высокое значение относительной влажности воздуха, т.к. температура стенки ограждающей конструкции внутри помещения бассейна летом значительно выше, чем зимой.

Теперь, когда мы определились со значением требуемой влажности воздуха в помещении бассейна, можем перейти ко второй части наших расчетов, а именно к определению количества испарившейся воды.

Как было сказано выше, основными источниками выделения влаги в помещении бассейна являются зеркало воды, поверхность мокрого пола и люди. Подробнее остановимся на зеркале воды. Наша фирма ( «Био Эйр» ) применяет четыре основных методики расчета количества влаги, выделившейся

с поверхности зеркала воды, а именно:

❏ Основы промышленной вентиляции, В.В. Батурин, 1951 г.;

❏ Методика стандарта VDI 2089 (Общество немецких инженеров);

❏ Методика Бязина-Круме;

❏ Методика Общества финских инженеров.

В основу алгоритма всех методик заложен учет разницы между давлением водяных паров насыщенного воздуха при температуре воды и парциального давления водяных паров при действующих параметрах

окружающего воздуха.

Очевидно, что если мы поддерживаем в помещении бассейна значение относительной влажности воздуха 70%, то количество испарившейся влаги будет значительно меньше, чем если бы мы поддерживали значение относительной влажности воздуха 50%.

Отличие расчетных методик друг от друга состоит в учете различных эмпирических коэффициентов, зависящих от типа бассейна:

❏ игровой бассейн с активным волнообразованием;

❏ большой общественный бассейн;

❏ бассейн отеля;

❏ небольшой частный бассейн;

❏ закрытая поверхность бассейна;

❏ неподвижная поверхность бассейна;

❏ небольшой частный бассейн с ограниченным временем использования;

❏ общественный бассейн с нормальной активностью купающихся;

❏ большие бассейны для отдыха и развлечений;

❏ аквапарки с водяными горками и значительным волнообразованием;

❏ а также учета/неучета скорости движения воздуха у поверхности воды.

Воспользовавшись бесплатной услугой нашего сайта ( www.bioair.ru ), выполнить этот расчет можно самостоятельно по любой из четырех опубликованных методик расчета в разделе «Проектировщику / Расчет количества влаги, выделившейся с поверхности воды» ( рис. 3 ) .

Выводы

❏ мы смогли рассчитать количество испарившейся влаги с поверхности зеркала воды;

❏ мы еще раз убедились, что очень важно правильно задаться величиной поддерживаемой относительной влажности воздуха в помещении бассейна, т.к. это значение существенно влияет на результат расчета количества испарившейся влаги с поверхности зеркала воды.

Можно, конечно, не утруждать себя этими расчетами и задаться требуемым значением относительной

влажности воздуха в помещении бассейна в зимний период эксплуатации, например, 60%, которое рекомендуют многие информационные источники. Но надо четко понимать, к чему может привести ошибка…

1. Задались большим значением относительной влажности (60% вместо 50%) — конденсат на ограждающих конструкциях.

2. Задались меньшим значением относительной влажности (40% вместо 50%) — конденсат гарантированно отсутствует, но чем меньше значение относительной влажности воздуха в помещении бассейна:

❏ тем больше влаги испарится с поверхности зеркала воды;

❏ тем больше требуемая производительность системы вентиляции (осушения воздуха) помещения бассейна.

А это — существенное увеличение энергозатрат при эксплуатации бассейна (подпитка и водоподготовка, дополнительное количество тепла на подогрев приточного воздуха и т.п.).

В связи с этим, еще раз прошу уделить особое внимание значению требуемой относительной влажности воздуха в помещении бассейна, особенно зимой!

Продолжим. Теперь, когда мы определились с количеством выделившейся влаги при поддержании требуемого значения относительной влажности воздуха, мы должны удалить эту влагу из помещения бассейна, т.е. необходимо определиться с типом и производительностью СПТВВ. Испарившаяся вода поглощается и удаляется воздухом, который находится в помещении бассейна. Так как процесс испарения влаги происходит пусть и неравномерно во времени, но непрерывно, то можно сделать первый

Вывод: в помещении бассейна необходимо постоянное движение воздуха.

Причем, в помещение мы должны подавать относительно сухой воздух, который будет поглощать (впитывать) испарившуюся влагу, а затем мы должны удалить влажный воздух из помещения бассейна. Следовательно, можно сделать еще один

Вывод: воздух может поглотить только определенное количество воды.

Количество воды, поглощаемое воздухом, зависит от таких факторов, как:

❏ температура воздуха;

❏ количество воды, которое уже находится в воздухе.

Если воздух больше не может поглощать воду, то избыточная влага начинает конденсироваться на ограждающих конструкциях. Т.е. мы можем сделать третий

Вывод: зная количество испарившейся влаги, необходимо рассчитать количество подаваемого/удаляемого воздуха в/из помещения бассейна.

Сухой воздух в помещение бассейна можно подать двумя основными способами:

1. Использовать удаляемый влажный воздух на рециркуляцию, предварительно осушив его. Этого

можно добиться при использовании осушителей воздуха (например, фирмы Dantherm ). Удаляемый влажный воздух проходит через испаритель, где при контакте с холодной поверхностью теплообменника происходит охлаждение воздуха до температуры ниже температуры точки росы. Этот эффект мы подробно рассмотрели выше. Затем, охлажденный и осушенный воздух проходит через конденсатор, где догревается и снова подается в помещение бассейна.

2 Использовать относительно сухой наружный воздух с улицы, который после соответствующей подготовки (очистка, нагрев и т.п.) при помощи приточно-вытяжной системы вентиляции подается в помещение бассейна. Сухой воздух поглощает испарившуюся влагу и удаляется на улицу. Оба способа имеют свои преимущества и недостатки — см. табл.

Еще одним решением задачи поддержания относительной влажности воздуха в помещении бассейна является объединение обоих способов:

Вентиляция бассейна + Осушитель воздуха = Система поддержания требуемой влажности воздуха. ■

Продолжение — в следующем номере, где мы вернемся к расчету требуемой производительности СПТВВ, рассмотрев его на конкретном примере.