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La déshumidification et le design des piscines intérieures


La déshumidification et le design des piscines intérieures

Categorie(s) :   Climapresse   Nouvelles  


Par Ralph Kittler

 

Pourquoi, lorsque nous entrons dans un hôtel ou une tour à condos, nous arrive-t-il de sentir une odeur de chlore dans le hall d’entrée? Pourtant, la piscine intérieure est située au 10e étage! Pourquoi des nageurs doivent-ils parfois utiliser des aérateurs lors d’une compétition ? La réponse est simple : le design d’une enceinte de piscine est complexe et requiert une attention particulière.

 

 

 


 

Concevoir correctement des piscines intérieures ou des centres aquatiques est l’une des réalisations mécaniques les plus difficiles dans le domaine du CVAC. Il faut avoir une bonne compréhension de ce qui doit être fait et maîtriser tous les principes. Malheureusement, les ingénieurs mécaniques ont en général peu d’occasions de concevoir des applications de piscines intérieures au cours de leur carrière, ce qui demeure ainsi particulièrement difficile. On peut facilement affirmer qu’à la dixième fois que nous effectuons une action quelconque, elle risque d’être davantage réussie qu’à la tentative initiale. Il n’y a tout simplement pas assez de projets de piscines intérieures pour qu’un concepteur en fasse beaucoup. Il est donc particulièrement important de faire vos devoirs dès le début.

 

 

La réussite d’un environnement de piscine avec une bonne qualité d’air intérieur repose sur les quatre principes suivants :

  • La bonne conception de l’enveloppe du bâtiment et l’utilisation des matériaux de construction appropriés;
  • La distribution optimale de l’air;
  • Le bon équipement mécanique CVAC;
  • La chimie de l’eau de la piscine. (Ce dernier point est plus lié à l’exploitation et à la maintenance des installations qu’à des problèmes de conception.)

 

L’enveloppe du bâtiment

 

déshumidification piscine intérieureL’enveloppe du bâtiment est sous la responsabilité de l’architecte. Ceci étant dit, l’ingénieur doit collaborer avec l’architecte du projet afin de l’assister dans le choix des matériaux et de s’assurer que certaines techniques d’installation sont correctement appliquées. Par exemple, une utilisation excessive des vitres mettra au défi la conception de la ventilation de l’ingénieur pour empêcher la formation de condensation, plus particulièrement lorsque la température extérieure est très froide. Une autre précaution architecturale est de s’assurer d’avoir un pare-vapeur qui enveloppe tout le bâtiment. L’entrepreneur doit l’installer sans ruptures et sans que les coutures soient déchirées, sinon cela peut permettre à l’humidité d’attaquer la structure du bâtiment. Ce sont seulement deux de plusieurs exemples de précautions relatives à l’architecture dans un design d’enveloppe de piscine.

 

 

 

 

La distribution optimale de l’air

La distribution optimale de l’air est tout aussi importante, car l’air conditionné doit être distribué jusqu’à la zone respiratoire et à la surface de la piscine. Idéalement, les conduits devront être situés à environ un pied des murs extérieurs et des fenêtres afin d’assurer une couverture adéquate qui éliminera la condensation. Les chloramines, un gaz toxique formé par l’ensemble de déchets non anatomiques infectieux et les molécules de chlore dans l’eau de piscine, ne peuvent pas être complètement éliminées lors de la conception de la ventilation d’une piscine, mais plusieurs stratégies peuvent permettre de réduire leur impact négatif sur les nageurs. Elles peuvent être balayées de la surface de l’eau, leur concentration peut être réduite avec un bon système de ventilation et un dispositif de capture à la source intégré dans les gouttières de la piscine peut être installé.

 

 

Le bon équipement de traitement de l’air

Le bon équipement de traitement de l’air est généralement un déshumidificateur mécanique de type DX, qui peut opérer en mode refroidissement, déshumidification ou chauffage, selon les besoins de la pièce. Il est important de connaître les activités futures de la piscine, telles que les compétitions de natation ou les séances d’aquaforme, puisque ceci aidera le concepteur à tenir compte des températures de l’air et de l’eau de la piscine, qui aideront par la suite à choisir l’équipement adéquat. Typiquement, un échangeur réfrigérant-eau est installé dans ces unités et permet de rejeter la chaleur des compresseurs dans l’eau de la piscine.

 

 

La chimie de l’eau

déshumidification piscine intérieureLa chimie de l’eau de la piscine est généralement un problème relié à l’exploitation et à l’entretien plutôt qu’à la phase de conception. Par contre, l’ingénieur doit quand même prendre en compte les dispositifs d’assainissement de l’eau qui sont implémentés lors du design. Par exemple, une technologie de purification de l’eau par UV ou d’autres solutions de désinfection secondaire pour réduire l’utilisation de chlore et donc des chloramines pourraient être proposées comme équipement de support.

 

Historiquement, lorsque les conditions des pièces sont déséquilibrées ou inconfortables pour les occupants, l’équipement CVAC est habituellement pointé du doigt. Par contre, il est important de bien analyser les quatre facteurs mentionnés précédemment afin de bien identifier la source du problème. De plus, si les conditions de pièce ne sont pas satisfaites par l’unité de traitement d’air, il est important de valider que les paramètres de design (température d’eau, température d’air de la pièce et humidité) n’ont pas été changés.

 

 

Bien dimensionner l’unité de traitement d’air de la pièce

Afin de bien dimensionner l’unité de traitement d’air de la pièce, il est important de considérer plusieurs facteurs :

1) Les conditions de la pièce :

a. Idéalement, un plan de la pièce doit être fourni, permettant d’identifier clairement les éléments suivants :

i. La superficie de la piscine permet d’obtenir la surface d’évaporation. Typiquement, une surface supplémentaire de trois pieds autour de la piscine est aussi considérée puisqu’elle est mouillée.

ii. Le volume de la pièce permettra d’identifier le débit d’air requis.

b. Les températures d’air et d’eau de piscine. Il est recommandé de garder l’air de la pièce 2 degrés Fahrenheit au-dessus de l’eau de la piscine pour minimiser l’évaporation.

c. L’humidité relative à conserver dans l’enceinte en période occupée. Typiquement, cette valeur est entre 50 et 60%. Une valeur trop élevée pourrait créer de la moisissure et être dangereuse pour les occupants.

 

2) Changements d’air:

Les changements d’air volumétrique pour une enceinte de piscine devraient être en moyenne de 4 à 6 par heure. Le débit d’air du déshumidificateur sera déterminé par le volume de la pièce. Une fois que le débit d’air requis est identifié, il est important que cet air soit distribué aux points critiques de la pièce. L’air conditionné doit se rendre dans la zone de respiration au niveau de l’espace occupé. L’emplacement de la (des) grille(s) de retour de l’air par rapport aux grilles d’alimentation doit être choisi afin de minimiser la stratification de l’air et les courts circuits. Ainsi, il est important de créer une distribution qui favorisera le balayage de la surface de la piscine pour favoriser le retour des contaminants vers les grilles de retour.

 

 

Air extérieur

Ashrae 62Air extérieur: Selon les standards de l’ASHRAE 62, le design doit assurer un minimum de 0.48 CFM/ ft2  pour la superficie de la piscine et un facteur pour la superficie du pourtour de la piscine. Les piscines avec des spectateurs devront ajouter 7,5 PCM par spectateur lors des événements. Les nageurs ne sont pas considérés comme spectateurs étant donné qu’ils ont été pris en compte dans le facteur par pieds carrés ci-dessus.  Il est important de prendre note que lorsque vous augmentez l’air extérieur au-delà des exigences minimales, cela augmentera les coûts énergétiques en hiver et réduira potentiellement l’humidité relative à un niveau inconfortable inférieur à 50%. Ainsi, il est important d’avoir une quantité suffisante d’air pour les occupants, mais il est inutile de mettre un excès d’air neuf. Finalement, pour les mêmes raisons, le mode « refroidissement gratuit » souvent utilisé dans les systèmes standards de CVAC n’est pas utile dans ce type de système.

 

 

Air évacué 

Air évacué : Les piscines maintiennent une pression légèrement négative variant entre 0,05 à 0,15 pouce par colonnes d’eau de sorte que l’air humide et les contaminants ne se propagent pas dans les autres salles du bâtiment. En temps normal, il est recommandé d’avoir 10% de plus d’air évacué que d’air neuf.

 

Calcul de charge 

Calcul de charge : Afin de bien dimensionner l’unité de traitement d’air, il est important de connaître la charge latente en refroidissement de la pièce, la charge sensible en refroidissement et la charge sensible en chauffage.  Dans tous les cas, il est important de prendre en compte les charges internes, les charges d’air neuf et les charges des occupants et spectateurs.

 

 

déshumidification piscine intérieure

Condensation et migration de la vapeur

 

Condensation et migration de la vapeur : Le pare-vapeur doit être spécifié dans les plans architecturaux pour être installé du côté chaud du point de rosée dans tous les murs, plafonds et planchers. De plus, toutes les fenêtres extérieures, les portes et les puits de lumière doivent être entièrement balayés et recouverts d’air soufflé variant entre 3 et 5 PCM/ pi3.

 

 

leed

Durabilité et LEED

 

Durabilité et LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) : Comme mentionné précédemment, les unités de déshumidification offrent typiquement un chauffage de l’eau de piscine grâce à la chaleur rejetée par les compresseurs. Voici d’autres options qui permettent d’augmenter l’efficacité du système :

  • Un serpentin de réchauffe aux gaz chauds. Lorsque la température de l’eau de la piscine est satisfaite, la chaleur peut être réutilisée pour chauffer l’air préalablement refroidi pour baisser son humidité absolue;
  • Un système de récupération au glycol sur l’air évacué. Ce système consiste en deux serpentins, soit un sur l’évacuation et un sur l’air neuf. La chaleur est absorbée par le serpentin d’évacuation et réutilisée dans le serpentin d’air neuf afin de chauffer l’air froid en hiver et en mi-saison;
  • Les ventilateurs avec moteur EC à entraînement direct permettent de minimiser la consommation électrique comparativement aux ventilateurs avec moteur AC standard et un entraînement avec courroies;
  • Un système qui utilise le glycol au lieu du réfrigérant permet de réduire la quantité de réfrigérant totale du système et de respecter les exigences LEED.

 

 

Mode de compétition de natation

déshumidification piscine intérieureMode de compétition de natation : Les rencontres de natation sont généralement peu fréquentes, mais elles ont un gros impact au niveau du dimensionnement de la déshumidification et de la ventilation. Cela implique de calculer des changements d’air supplémentaires afin de climatiser la zone des spectateurs. De plus, pour des piscines de compétition officielle de la FINA, un système de purge peut être requis afin d’assurer un taux de contaminant maximum au-dessus de la surface de l’eau.

 

 

 

 

 

 

Service et maintenance

déshumidification piscine intérieureService et maintenance : Afin d’assurer un suivi étroit et efficace sur le bon fonctionnement de l’unité de traitement d’air, une connexion internet est indispensable. Les nouveaux équipements offrent un accès internet sans précédent, une surveillance et une analyse à distance grâce à des navigateurs web. Les professionnels du service après-vente peuvent accéder à l’équipement pour les ajustements, le réétalonnage ou le dépannage afin de maintenir le bon fonctionnement de l’unité et de maintenir le confort de l’air de piscine grâce à des ordinateurs ou des cellulaires intelligents.

 

 

Comme vous pouvez le constater, plusieurs éléments importants doivent être considérés lors d’un design de piscine intérieure. Un bon design permettra d’assurer le confort des occupants de l’enceinte de la piscine, mais aussi celui des gens hors de l’enceinte. Finalement, un bon design assurera la longévité du bâtiment.

 


 

Traduction et adaptation du texte :

Patterson Govindarajan, représentant technique, Enviroair Industries (représentant officiel de Dectron)

Jean-François Bergevin, directeur des ventes, Enviroair Industries (représentant officiel de Dectron)

 

 



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