Wilgotność, temperatura i punkt rosy w kontekście basenów: Obliczenia i rozwiązania
- Szczegóły
Inwestycja w basen, niezależnie od jego wielkości, wiąże się z wysokimi kosztami. Mowa zarówno o kosztach odpowiedniego projektu, kosztach inwestycyjnych, jak również o kosztach eksploatacyjnych, które często są pomijane. Istotne jest stworzenie odpowiedniego projektu uwzględniającego specyfikę powietrza na basenie oraz wybranie odpowiedniego urządzenia, które spełni założenia projektowe, przy jednoczesnym ograniczeniu kosztów eksploatacji.
Przemyślany projekt - co można zyskać?
Głównym problemem, z jakim muszą zmierzyć się projektanci wentylacji basenowej jest parowanie wody z powierzchni lustra wody basenu głównego, basenów pobocznych, brodzików, jacuzzi i innych atrakcji, jak również podłogi, która w wyniku użytkowania jest po prostu mokra. Należy pamiętać, że woda paruje również z powierzchni ciała osób korzystających z basenu, oraz o minimalnych ilościach powietrza wymaganych ze względów higienicznych. Dopiero uwzględnienie powyższych informacji pozwoli obliczyć odpowiednią ilość powietrza, zapewniającą niezbędne minimum higieniczne oraz pozwalające na utrzymanie odpowiedniego poziomu wilgotności względnej na basenie.
Nadmiar wilgoci
Najistotniejszą kwestią jest pozbycie się nadmiaru wilgoci. Wilgotność utrzymywana na zbyt wysokim poziomie negatywnie wpływa na konstrukcję budynku, a także na komfort ludzi przebywających na basenie. W perspektywie czasu ściany zaczną niszczeć, a para wodna, która zacznie się skraplać na zimnych powierzchniach i elementach wystroju spowoduje rozwinięcie się grzyba i korozji. Słabiej zaizolowane okna pokrywać się zaczną parą zawsze, gdy temperatura wewnętrzna osiągnie wartość punktu rosy.
Dystrybucja powietrza
Istotnym czynnikiem, który powinien być brany pod uwagę jest odpowiednie rozprowadzenie powietrza po hali basenowej. Para wodna wykrapla się z powietrza najbardziej wówczas, gdy jest ono nieruchome. Mając to na uwadze ważne jest, aby powietrze nawiewane kierowane było wzdłuż ścian i okien z odpowiednią prędkością, a wilgotne powinno być usuwane z przeciwległej części hali. Unikać należy również przewiewów bezpośrednio nad powierzchnią lustra wody, ponieważ sprawia to, iż parowanie jest bardziej intensywne. Należy również pamiętać, aby ciśnienie w hali basenowej było nieco niższe, niż ciśnienie zewnętrzne. Sprawi to, iż wilgoć nie będzie „wpychana” w ściany, dzięki temu przedłuży to żywotność konstrukcji.
Jak obliczyć zyski wilgoci i odpowiednią ilość powietrza?
Podstawą do obliczeń zysków wilgoci i wyliczenia odpowiedniej ilości powietrza jest norma VDI 2089. Zgodnie z jej zapisami wilgotność względna wewnątrz hali basenowej nie powinna przekraczać 65% lub 14,3 g/kg wilgotności bezwzględnej. Wartość ta może być wyższa wyłącznie w okresie letnim, kiedy zawartość wilgoci w powietrzu zewnętrznym przekraczać może 9 g/kg. Istotne jest też to, że wyższa temperatura powietrza w hali basenowej w porównaniu do temperatury wody skutkuje niższym poziomem parowania z powierzchni lustra wody. Podsumowując, parametry powietrza w hali basenowej powinny być utrzymywane na poziomie od 28oC/60% RH do 30oC/54% RH, natomiast wody w granicach od 26oC do 28oC. W przypadku basenów do terapii wodnej, temperatura wody jest o około 4 - 8oC wyższa.
Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu
Wybór odpowiedniego systemu
Wybór centrali wentylacyjnej dostosowanej do pracy w środowisku basenowym daje szereg korzyści. Oczywiście podstawowym zadaniem urządzenia jest z jednej strony dostarczenie świeżego powietrza, a z drugiej pozbycie się nadwyżek wilgoci. Istotnym elementem, który zawsze należy brać pod uwagę jest fakt, że zdecydowana większość obiektów basenowych pracuje w środowisku agresywnym, ze względu na zawartość chloru w wodzie basenowej, którego pary trafiają nawet do kanałów wentylacyjnych, a ostatecznie do wnętrza centrali wentylacyjnej. Aby uniknąć zbyt szybkiego zużycia się elementów wewnętrznych urządzenia, poszczególne podzespoły winny być wykonane z odpowiednią odpornością. Powłoki epoksydowe, odpowiednia klasa korozyjności (co najmniej C4), czy klasa wytrzymałości (IP66) są ważnymi elementami, o których nie można zapominać.
Przegląd rozwiązań
Obecnie na rynku do wyboru jest kilkanaście możliwych rozwiązań oraz firm, które je oferują. Wszystko zależy od tego, czego potrzeby i oczekiwania inwestora lub użytkownika. Niemniej jednak zasada działania zawsze jest podobna - najważniejsze jest osuszenie powietrza. Odbywać się to może na kilka sposobów, w zależności od rodzaju obiektu.
Małe obiekty
Dla najmniejszych obiektów, takich jak pomieszczenia jacuzzi, małe baseny przydomowe czy hotelowe często wystarczającym rozwiązaniem jest montaż osuszacza ściennego. Urządzenie działa na powietrzu obiegowym, które nieustannie (przy zwiększonej wartości wilgoci) wyciąga powietrza, a następnie po odpowiedniej obróbce już jako suche nawiewa z powrotem do basenu. Osuszanie odbywa się na układzie chłodniczym - na początku powietrze schłodzone zostaje do temperatury punktu rosy, co powoduje wykroplenie nadmiaru wilgoci, a następnie zostaje podgrzane. Warto zwrócić uwagę, aby układ taki był już w pełni zintegrowany z urządzeniem, co gwarantuje niezawodną pracę oraz jest znacznie bardziej estetyczne.
Duże obiekty
Dla większych obiektów, takich jak baseny szkolne, szatnie i prysznice, duże baseny prywatne i hotelowe, pomocne okazuje się powietrze świeże, które w okresie zimowym jest suche. Układ chłodniczy wspomagany jest wówczas przez strumień świeżego powietrza, co rozwiązuje 2 problemy - pozostawia wynikową wilgotność na zadowalającym poziomie oraz dostarcza powietrza wymaganego ze względów higienicznych. W tym przypadku zastosowanie mają kanałowe osuszacze z możliwością rozprowadzenia powietrza przewodami wentylacyjnymi.
Rozbudowane obiekty
Bardziej rozbudowane obiekty składające się z kilku basenów, brodzików, atrakcji wodnych itp. wymagają bardziej kompleksowego podejścia do kwestii osuszania. Warto wówczas rozważyć zastosowanie basenowej centrali wentylacyjnej. Najczęściej takie urządzenie składa się z układu odzysku ciepła w formie wymiennika krzyżowego lub krzyżowo-przeciwprądowego. Jest to pierwszy element mający na celu osuszenie powietrza. Wymiennik taki charakteryzuje się wystarczającą sprawnością osuszania, pomaga również obniżyć koszty konieczne na ogrzanie hali basenowej. By wesprzeć proces osuszania i wentylacji, centrale tego typu wyposażone są w komorę mieszania oraz system przepustnic, które w odpowiedni sposób regulują udział powietrza świeżego do recyrkulowanego.
Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum
Co jeśli osuszanie na wymienniku krzyżowym jest niewystarczające?
W przypadku, jeśli osuszanie na wymienniku krzyżowym jest niewystarczające (wynikać to powinno z obliczeń) możemy sięgnąć po najbardziej rozbudowane układy, czyli centrale wentylacyjne z wymiennikiem odzysku ciepła oraz zintegrowaną pompą ciepła (standardową bądź rewersyjną). Charakteryzują się one wyjątkowo wysoką sprawnością osuszania, oraz niskimi kosztami eksploatacyjnymi. Nadmiar energii ze sprężarki w tym przypadku może być odprowadzony przez skraplacz chłodzony wodą na cele podgrzewania wody w basenie lub ciepłej wody użytkowej Dodatkowo zintegrowany układ chłodniczy zapewnia optymalną temperaturę powietrza nawiewanego do hali, co okazuje się często problemem szczególnie w upalne okresy letnie.
Urządzenia gotowe do pracy i przystosowane do warunków agresywnych
Wszystkie powyższe rozwiązania wyposażone są w zintegrowaną automatykę. Inwestor nie musi zastanawiać się, czy urządzenie powinno pracować w danej chwili, czy akurat osuszanie nie jest wskazane - centrala czy osuszacz uruchamiane są w sposób automatyczny. W przypadku central basenowych, urządzenia mogą pracować zgodnie z harmonogramem czasowym co znacząco ogranicza koszty eksploatacyjne na przykład, kiedy basen jest zamknięty.
Ważnym aspektem jest również odporność na korozję. Standardowe centrale wentylacyjne nie są przystosowane do agresywnego środowiska, jakie tworzy obecność chloru w wodzie basenowej. Dodatkowo ilość wilgoci, która musi zostać odebrana jest zbyt duża, aby typowa centrala wentylacyjna w odpowiedni sposób się jej pozbyła. Dla porównania prezentowane centrale basenowe dzięki zastosowaniu powłoki lakierniczej o podwyższonej odporności na korozję (klasa C4), zastosowaniu wymienników epoksydowanych czy przepustnic powietrza o odpowiedniej klasie (IP66) gwarantują niezawodną pracę przez długie lata.
Temperatura punktu rosy
Twoje problemy z wilgocią w pomieszczeniach mieszkalnych nie muszą być spowodowane zalaniem z dachu czy nieszczelną instalacją wodną. Przyczyną tworzenia się wilgoci może być temperatura punktu rosy.
Co to jest punkt rosy?
Punktem rosy jest temperatura np.: powierzchni obiektu, która powoduje skraplanie się wilgoci zawartej w otaczającym powietrzu. Proces skraplania w punkcie rosy obserwujesz zimą, otwierając okno czy balkon. Zimna szyba od zewnątrz styka się po otwarciu do wewnątrz z ciepłym i wilgotnym powietrzem z mieszkania czy domu. Pojawia się na niej para oraz skroplona woda. Im większa różnica temperatur między zimną szybą a ciepłym wnętrzem, im wyższa wilgoć powietrza, tym szybszy i większy proces skraplania.
Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności
Jak powstaje wilgoć w wyniku temperatury punktu rosy?
Po pierwsze, winna jest niska temperatura powierzchni, na której występuje skraplanie. Dzieje się tak, gdy np.: zewnętrzna izolacja termiczna jest słaba lub nieciągła. Źle zaizolowana ściana jest zimna od wewnątrz i w kontakcie z ogrzanym wewnętrznym powietrzem spowoduje powstanie wilgoci.
Niski poziom wentylacji, a wilgoć w domu
Problemem skraplania pary są nie tylko zimne obiekty, ale także wysoka wilgotność pomieszczeń. Powstaje ona przez zbyt szczelne okna, zatkane przewody wentylacyjne. Ograniczenie działania wentylacji grawitacyjnej zatrzymuje wilgoć. W momencie, gdy zgromadzi się jej zbyt dużo, osadza się na powierzchni mebli, ścian, okien. Szacuje się, że normalna wilgotność pomieszczeń mieszkalnych to nie więcej niż 40-45%. Powyżej tej wartości wilgoć pojawi się na ścianach, nawet gdy te nie będą specjalnie zimne.
Projekt domu to podstawa
Już na etapie projektowania domu możesz zadbać o dobre środowisko i równowagę cieplną. Dopilnuj odpowiedniej ciągłości termoizolacyjnej, wykończenia newralgicznych miejsc narażonych na niedociągnięcia, gdzie występuje ryzyko obniżenia temperatury. Nie dopuść do błędów budowlanych związanych z termoizolacją czy nieprawidłowym osadzeniem stolarki okiennej i drzwiowej. Zadbaj o odpowiednie docieplenie stropów, garażu czy poddasza.
Odpowiednia wentylacja kluczem do obniżenia wysokiej wilgotności
Jeśli izolacja domu jest dobra, nie masz ubytków w stolarce, to zadbaj o odpowiednią wentylację. W takich wypadkach nie zasłaniaj kratek wentylacyjnych. Podmuchy zimnego powietrza do wewnątrz z przewodu kominowego mogą mieć źródło w zbyt… szczelnych oknach, drzwiach. Stosuj wywietrzniki okienne, mikrouchyły, a wentylacja grawitacyjna znów zacznie działać bez zarzutu. Komin zaciągnie powietrze z wnętrza i zapewni jego odpowiedni przepływ, regulując jednocześnie wilgotność.
Jak obliczyć temperaturę punktu rosy?
Możesz skorzystać z kalkulatora dostępnego na stronach firm budowlanych. Wartości, jakie należy w nim wypełnić to ciśnienie, temperatura powietrza oraz wilgotność względna. Na podstawie tych danych kalkulator pokaże temperaturę rosy, czyli temperaturę powierzchni np.: ściany, przy której dojdzie do powstania skraplania w podanych warunkach.
Przykład:
Temperatura w pokoju wynosi 23 °C. Ciśnienie panujące wewnątrz to 997 hPa, a wilgotność powietrza wynosi 40%. Dla tych wartości temperatura rosy po obliczeniach wynosi 8,69 °C.
Przykładowa tabela, która pokaże Ci niektóre wartości punktu rosy bez obliczeń czy kalkulatora.
| Temperatura otoczenia AT [°C] | Wilgotność względna RH [%] | Temperatura powierzchniowa DP [°C] |
|---|---|---|
| 20 | 65 | 13,7 |
| 23 | 67 | 16,5 |
| 20 | 68 | 13 |
| 24 | 60 | 16,5 |
| 18 | 65 | 12 |
| 22 | 55 | 12 |
Tabela: Wartości punku rosy
Specyfika ośrodków basenowych wymaga zastosowania specjalistycznych central wentylacyjno-klimatyzacyjnych o odmiennej zasadzie działania w stosunku do podobnych urządzeń, zastosowanych w innych obiektach. Głównym zadaniem basenowych instalacji wentylacyjnych (oprócz typowych funkcji wentylacyjnych i grzewczych) jest usuwanie nadmiaru wilgoci z hali basenowej. Związana z tym procesem duża wydajność powietrza wentylacyjnego, w połączeniu z koniecznością utrzymania wysokiej temperatury w hali basenowej, jest powodem dużej energochłonności tych urządzeń. Stale parująca woda, również poza okresem użytkowania pływalni, niesie ze sobą konieczność nieprzerwanej pracy instalacji wentylacyjnej w celu ochrony budynku przed zawilgoceniem.
tags: #wilgotność #temperatura #punkt #rosy #basen #obliczenia
