اصول طراحی استخر و جکوزی

طراحی استخر و جکوزی امروزه به یکی از جذابیت های ساختمان های مسکونی، ویلاها، هتل ها و … تبدیل شده است. همچنین چندسالی است در مقیاس بزرگتر ساخت استخرهای شنا در دستور کار بسیاری از ارگان ها ی دولتی و حتی خصوصی قرار گرفته است.

علاوه براین از استخرها امروزه به عنوان یک روش درمانی نیز استفاده می گردد. همچنین استخرها و مجموعه های آبی به طور مستقیم با سلامتی افراد در ارتباط هستند.

با توجه به جنبه ­های مختلف نیاز به ساخت استخر بر آن شدیم تا بتوانیم در این صنعت به صورت تخصصی و با دانش فنی فعالیتی رو به جلو داشته باشیم. یکی از اصلی ترین اهداف این مجموعه ارتقاء سطح کیفی آب در استخرها می باشد تا شنا برای شما فرح بخش تر از همیشه باشد.

تمام سعی این گروه بر آن است تا با تکیه بر دانش فنی و تخصصی در زمینه طراحی و اجرای سیستم های تصفیه استخرهای شنا  و مجموعه های آبی از صفر تا صد بتواند خدمات فنی مهندسی را به نحو احسن در اختیار مشتریان خود قرار دهد. 

کلیه پروژه های این گروه در ابتدا مطابق با استانداردهای روز دنیا طراحی و اجرا می شوند. 

استاندارد های طراحی استخر

طراحی استخر و جکوزی نیز دارای استانداردهای خاص خود هستند که به عدم به کارگیری آنها در ساخت استخر شنا موجب هدر رفتن هزینه های بسیار زیاد می شود.

آیتم های مرتبط با طراحی استخر

تعیین حداکثر ظرفيت استخرها بر حسب نوع شنا و نوع استخر

براي تعيين ابعاد و اندازه هاي   استخر مهمترين عامل تعداد شناگران مي باشد كه ميانگين تراكم آنها با توجه به سرانه هاي ارائه شده از جدول شماره (1-1) قابل محاسبه مي‌باشد.

عمق آب	نوع شنا	نوع استخر
		سرپوشيده	سرباز
ناحيه كم عمق آب (كمتر از 1.7 متر عمق)	شناي تفريحي شناي آموزشي پيشرفته(تمرينات) شناي آموزشي ابتدايي	1.5 2 4	1.5 2.5 4.5
ناحيه عميق (بيش از 1.7 متر عرض)	شناي تفريحي پيشرفته شيرجه	2 17.5	2.5 20
حداقل عرض حاشيه استخر		2	4

حداکثر ظرفيت استخرها بر حسب عمق  استخر

اين ميزان به سادگي توسط مساحت سطح استخر و تعداد استفلده کنندگاني که مي توانند به صورت ايمن از امکانات اين سطح استفاده کنند تعين مي شود که با توجه به جدول شماره (1-2) سرانه آن مشخص شده است.

جدول 1-2- سرانه استخر به ازاء عمق استخر

استفاده کننده به ازاي هر2.2 متر مربع	قسمت کم عمق آب (کمتر از يک متر)
استفاده کننده به ازاي هر7.2 متر مربع	آب راکد (m 1 –  1.5 عمق)
استفاده کننده به ازاي هر 4 متر مربع	آب عميق (بيش از m 1.5 عمق )
استفاده کننده به ازاي هر 4 متر مربع	آب عميق (بيش از m 2  عمق )

طراحی استخر

 اندازه و ساختمان معمول استخر

اولين گام در طراحي استخر شنا، تعيين مساحت كل آن است كه بر مبناي چگونگي استفاده و تعداد شناگراني كه در يك زمان در داخل استخر خواهند بود، پيش بيني مي شود. بر حسب توصيه كميته استخرهاي شناي آمريكا، مي بايدحداقل طول استخر ft 60 و عرض آن مضربي از 5 ، 6 يا ft 7 باشد.

عرض هر لاين شنا در استخرهاي ورزشي بايد حداقلft 7 منظور گردد. اما در استخرهاي تفريحي، تنها تعداد شناگراني كه در يك زمان داخل استخر خواهند بود،عامل اصلي در تعيين مساحت استخر مي باشد.

معلوم شده است كه براي زماني كه حداكثر تعداد شناگران داخل آب باشند، مي بايد به ازاء هر شناگر درون آب 25 فوت مربع سطح در نظر گرفته شود. در اينجا فرض بر اين است كه يك سوم افراد حاضر در استخر درون آب نيستند(منظور شناگراني هستند كه در محيط اطراف استخر بوده و هنوز به داخل آب نپريده اند ويا داخل آب بوده و از آن خارج شده اند، با اين توضيح فرق بين افراد حاضر در استخر و«شناگران درون» آب مشخص مي شود).

عمق استخر بستگي به چگونگي استفاده از آن دارد. عمق آب در قسمت كم عمق انتهايي  استخر بايد حداقل 4 تا 5 فوت باشد و كف استخر با شيب ملايمي به تدريج به قسمت عميق منتهي گردد.

بهتر است عمق انتهاي عميق استخر جهت مناسب بودن براي شيرجه 9 فوت منظور شود. تا جائيكه پا به كف استخر مي رسد و امكان راه رفتن وجود دارد، نمي بايد عمق استخر به طور ناگهاني تغيير يابد، به طور تقريبي از عمق 4 فوت به 6 فوت.

با معين شدن عمق استخر ومساحت سطح استخر، حجم داخل استخر مشخص مي شود. جدول شماره (1-3) ابعاد استخرهاي قانوني را كه توسط كميته استخرهاي آمريكا توصيه شده اند ارائه مي دهد. ظرفيت اين استخرها براساس گردش مداوم و 24 ساعته آب و فرمول هاي زير تعين شده اند:

L*W\25  = بار استحمامي استخر                       

حجم آب مورد نياز براي هر شناگر بر حسب گالن=T2 25/6Q

C*V\T*Q = ظرفيت استحمامي استخر در روز

L = طول استخر

W = عرض استخر

Q = حجم آب مورد نياز براي هر شناگر (گالن)

T = مدت زمان يك گردش كامل آب استخر (ساعت)

C = ساعات گردش آب استخر

V= حجم استخر (گالن)

مثال:
بعنوان يک مثال طراحی ، فرض کنيد در يک استخر تفريحی حداکثر 84 شناگر شنا کنند. در اينصورت:

فوت مربع سطح آب مورد نياز 2100 = (فوت مربع بازاءهر شناگر) 25 * (شناگر) 84

لذا ابعاد استخر برای چنين سطحی بر حسب طرح می تواند بدين قرار باشد:30*70 یا 35*60 اگر اين استخر دارای سکوی شيرجه نيز باشد، می توان شيب کف استخر را از عمق 4 فوتی در انتهای کم عمق به سمت نقطه ای به عمق 10 فوت در فاصله 15 فوتی از انتهای عميق استخر فرض نمود. بنابراين عمق متوسط استخر را برای اين شيب يکنواخت چنين خواهد بود:

7=(2)/(10+4)

مساحت استخر در انتهای کم عمق برای يک سطح استخر a= 70 ft * 30 ft خواهد شد:

S = (70 – 15 ) ft * 30 ft = 1650 ft2

سطح بدست آمده S = 1650 ft2 را اگر در عمق متوسط h=7 ft ضرب نماييم حجم v= 11550 ft3 بدست می آيد.

در قسمت عميق حجم استخر برابر است با :

v = 15 ft * 30 ft * 10 ft = 4500 ft3

بنابراين حجم کل استخر بر حسب گالن برابر خواهد بود با :

V total = (4500 ft3 + 11550 ft3 ) * 7.5 [gal/ft3] = 120375 gal

چنين استخری در صورتيکه سر پوشيده باشد بايد با موزائيک يا کاشی سفيد يا روشن

خط کشی شود، و اگر در فضای باز باشد بايد با سيمان سفيد بطور کاملا صاف نازک کاری شود، تمامی گوشه های استخر می بايد گرد باشند و سطح پيرامون استخر بگونه ای کاملا واضح بمنظور نشان دادن عمق آب در نقاط معين علامت گذاری شود، ترجيحا در نقاطی که عمق آب يک فوت افزايش می يابد.

علامت گذاری خطوط شنا و غيره را می توان مواد تيره رنگ انجام داد ولی می بايد در بخش اعظم استخر مواد روشن رنگ بکار روند تا هر گونه آلودگی و چربی به راحتی پيدا شود

انتخاب سیستم تصفیه و گندزدایی استخر

یکی از موارد مهم طراحی استخر انتخاب روشش مناسب و موثر جهت تصفیه و گندزدایی است. برای مطاله  انواع روش های تصفیه بر اساس استاندارد DIN آلمان اینجا کلیک نمایید.

انواع روشها جهت ضد عفوني کردن آب استخر

با گندزدايي و زلال سازي دائمي ، آب استخر را در سطح بهداشتي قابل قبولي نگه مي دارند. فرآورده اي كه به گونه اي متداول براي گندزدايي به كار مي رود كلرين (cl2 ) است .كارآيي گاز كلرين براي كلر زني، به علت اثرات ذرات اين فرآورده است كه پس از افزودن مقدار معيني از آن به آب، ميكرو ارگانيسم هاي مضر را نابود مي سازد. ولي به دليل اين كه فرآورده مزبور از يك سو داراي خطراتي براي چشم ها و دستگاه تنفسي مي‌باشد، و از سوي ديگر با اجزاء سازهاي و ديگر تجهيزات تركيب شده و به آن صدمه و آسيب مي رساند و همچنين داراي بو و مزه نامطلوبي است، استفاده از آن بايد با كمال دقت صورت گيرد.

برخي از معيارهاي تعيين شده از سوي فدراسيون بين المللي شناي آماتور (FINA ) براي آب استخر به شرح زير مي باشد:

ـ تري هالو متان : حداكثر 20 mg/l

ـ پرمنگنات پتاسيم : حداكثر 10 mg/l

ـ شفافيت : ديد قائم در تمام عمق براي كل استخر

ـ كليرين تركيبي : حداكثر 4 ميليگرم در ليتر

ـ كلرين آزاد : 3 تا 6 ميليگرم در ليتر

۱- کلر زني

همان گونه اي كه در بالا ذكر شد ، استفاده از كلر و مشتقات آن بيش از ساير مواد مشابه در روند گندزدايي آب استخرها مورد استفاده قرار مي گيرد. اين مواد عبارت است از گاز كلرين، هيپوكلريت سديم، هيپوكلريت كلسيم يا قرص هاي تري كلروسيانوريك سديم.

مقدار كلرين توصيه شده برابر 28 كيلوگرم در هفته است اما اين مقدار مي تواند بر حسب شمار شناگران و هزينه پيش بيني شده تغيير نمايد. مقدار ذكر شده براي استخرهاي سرپوشيده است، براي استخرهاي روباز، به علت متلاشي شدن كلرين به وسيله نور آفتاب، 5 تا 10 بار بيشتر كلرين لازم است. اما اگر كلر و ايزو سيانورات به كار برده شود، اثر نور خورشيد بر آن كمتر است و مقدار كلرين به كار برده شده كمتر خواهد بود.

ثابت شده است كه كلر مطلوبترين ماده ضدعفوني كننده آب استخر است. اين ماده كيفيتي دارد كه براي ضد عفوني ايده آل است. كلر به باكتريهاي موجود در آب استخر حمله نموده آنها را نابود مي كند و قادر است باقيمانده معلق لازم جهت مقابله با آلودگيهاي فردي شناگران را داخل استخر ايجاد نمايد.(ميزان اين باقيمانده بايد بين 3 تا ppm 5 بوده و از اين حدود تجاوز نكند.

افزايش بيش از حد باقيمانده معلق كلر موجب افزوني خاصيت اسيدي آب گرديده، PH آن را پايين مي آورد و باعث تحريك اعضاء مخاطي بدن مي شود، مگر اين كه PH آب كنترل گردد.)

مقدار كلر مورد نياز براي ابقاء باقيمانده معلق مطلوب در داخل استخر، بستگي به مقدار كلر لازم براي ضد عفوني كردن آب جبراني و آب و موقعيت استخر دارد (استخر سرپوشيده يا روباز).

در زمان پيك بار استحمامي در استخر، مقدار مصرف كلر بيش از بار استحمامي متوسط است. چرا كه، ميزان باكتريها و مواد ارگانيك ورودي به آب، بيشتر است. چنانچه استخر در فضاي باز باشد، تجربه نشان داده است كه تابش نيرومند انوار خورشيد موجب هدر رفتن سريع كلر باقيمانده شده و استفاده از يك دستگاه كلرزني با ظرفبت بزرگتر را ايجاب مي نمايد. دستگاه هاي كلرزني عموماً بايد در استخرهاي سرپوشيده براي دزاژ حداكثر ppm 2 و در استخرهاي روباز براي دزاژ حداكثرppm 4 ظرفيت داشته باشند.

كلرزني معمولاً با استفاده از كلرين هاي گازي يا هيپوكلريت ها صورت مي گيرد. گرچه استعمال مستقيم گاز يا هيپوكلريت، ضد عفوني مورد لزوم را انجام مي دهد، اما روش مرجع اين است كه ابتدا كلر را در مقداري آب حل نموده وسپس محلول غليظ را به جريان اب استخر، از طربق وروديها فراهم مي آورد.

لوله اي كه براي انتقال محلول كلر مورد استفاده قرار مي گيرد مي توانديك شلنگ لاستيكي كه بخوبي تقويت شده و يا لوله اي از جنس پلي وينيل كلرايد باشد. به لحاظ اينكه كلر بعنوان يك ماده ضدعفوني كننده امتحان خود را پس داده و مورد قبول قرار گرفته است، كارخانجات سازنده روشهاي اتوماتيكي را براي وارد كردن دزاژ مورد نيازجهت ابقائ ميزان دقيق باقيمانده كلر در آب استخر، ابداع كرده اند.

2- هيپوكلريت زنها

دستگاههاي هيپوكلريت زني عموماً يك نوع پمپ دياگفرامي يا پيستوني كوچك مي باشند كه به راحتي نگهداري وبه سادگي تنظيم مي شوند. مقدار محلول را مي توان باجابجايي دياگفرام يا پيستون تنظيم نموده و و بدين ترتيب دزاژ دقيقي را به داخل آب استخر تزريق كرد. محلول هيپوكلريت را مي توان در استخرهايي كه روزانه به يك پاوند كلر نياز دارند، به گونه اي اقتصادي مورد استفاده قرار داد.

گرچه از دستگاههاي هيپوكلريت زني براي ظرفيت هاي بيشتر نيز مي توان استفاده كرد، اما معمولاً توصيه مي گرددكه ظرفيتهاي زياد از گاز كلرزنها استفاده نمود. بيشتر محلولهاي مورد استفاده در چنين تأسيساتي تقريباً 1% هستند، بنابراين براي حصول دزاژ بهتر مي توان به راحتي درصد مذكور را افزايش داد. اين دستگاهها را مي توان در هر جايي نصب كرده وبه ساير تجهيزات مرتبط نمود، اما در مورد فاصله افقي بين آنها بايد دقت نمود چرا كه هر چه اين فاصله بيشتر باشد افت فشار افزونتر خواهد شد.

۳- كلر مايع

چنانچه گاز كلر در داخل سيلندرهاي آهني سنگين تحت فشار قرار گيرد تبديل به مايع مي شود. معلوم شده است كه براي استخرهايي كه به بيش از يك پاوند در روز كلر نياز دارند، اين سيلندرها اقتصادي ترين شيوه تهيه كلر مي باشند. اما با وجودي كه خود سيلندرها هيچ خطري ندارند، نمي توان از خطرات كلر در حالت گازي چشم پوشيد.

مطابق قوانين، لازم است در جايي كه قرار است از سيلندرهاي كلر استفاده شود، يك اتاق مجزاي كاملاً گازبندي شده براي تجهيزات كلرزني پيش بيني شود. اين اتاق بايد به نحو مناسبي تهويه شود تا گاز كلر نشت كرده در اثر شكستن سيلندر و يا انفجار، به خارج دفع گردد. همچنين بايد در جايي بيرون از اتاق، ماسكهاي گاز در دسترس باشند. علاوه بر اين جهت كاستن از خطرات احتمالي، بايد در اتاق از كليدهاي برق و لامپهاي ضدانفجار استفاده نمود. به لحاظ بالا بودن قابليت انحلال كلر در آب، اغلب توصيه مي شود كه بر فراز سيلندرها يك آبپاش اضطراري نصب گردد. اين آبپاش بايد داراي شيري در بيرون اتاق مذكور باشد تا در زمان نشت گاز كلر بتوان با بارش آب، گاز را جذب و به سيستم فاضلاب دفع نمود.

4- كلر ـ آمونياك

به لحاظ شرايط متغير عملياتي، ممكن است استفاده تنها از كلر براي ابقاء ميزان مطلوب باقيمانده در داخل آب استخر، كافي نباشد. به عنوان مثال، يك نوسان سريع در بار استحمامي استخر نگهداري يك ميزان مطلوب باقيمانده كلر در داخل آب را دشوار مي سازد.

از طرفي چنانچه باقيمانده كلر تحت از ميزان ppm 6 تجاوز نمايد تحريك چشم مي شود ممكن است كه همان ppm 6 نيز با هجوم ناگهاني شناگران به داخل آب، سريعاً زايل شود. جهت تثبيت ميزان باقيمانده كلر تحت بار استحمامي متغير، افزودن محلول آمونياك به آب قبل از اضافه نمودن كلر، ممكن است نتيجه مطلوبي داشته باشد. از تركيب يون كلرـ آمونياك، يون كلرامين تشكيل مي شود كه يك ضدعفوني كننده مؤثر بوده و از پايداري بيشتري برخوردار است.

آمونياك زني و آزمايش مربوطه به همان شيوه كلرزني صورت مي گيرد، اما در آزمايش ميزان باقي مانده مطلوب، بايد دقت نمود. آمونياك زياده از حد، مي تواند در اثر كنشهاي بيولوژيك، با اكسيژن تركيب شده و به نيترات تبديل شود كه به طور جدي صحت آزمايش اورتوتوليدين را تحت تأثير قرار مي دهد. كلر و كلرامين همچنين موجب فساد و تجزيه جلبكها مي شوند و از اين رو شمار دفعات تميز كردن ضروري كف استخر از جلبكها را كاهش مي دهند.

5- برم

اين ماده به عنوان ضد عفوني كننده با موفقيت مورد استفاده قرار گرفته و داراي همان كيفيت كلر است، اما به ازاء يك باقي مانده معين، مقدار وزني مورد مصرف آن حدوداً دو برابر كلر در شرايط مشابه است. برم، حتي به صورت مايع، از خاصيت خورندگي بالايي برخوردار بوده و گازهاي سنگيني آزاد مي كند كه كنترل آن ا دشوار مي سازد.

برم زني از طريق تزريق محلول به خط گردش آب استخر و به صورت جوشان در آب استخر، انجام مي گيرد. با توجه به اين واقعيت كه در بسياري از استخرها از برم استفاده نمي شود، كارخانجات سده هيچ نوع دستگاه برم زني اتوماتيك را نمي سد. اين امر ايجاب مي كند كه جهت تهيه محلول برم براي تزريق به خط گردش آب، از وسايل موقتي استفاده شود.

۶- ازن

ازن گران ترين ماده براي گند زدايي استخر ازن است . اگر سيستم گندزدايي را به يك دستگاه رطوبت زدايي مجهز نموده و هوا را دوباره به جريان بياندازيم ، هزينه زياد اوليه را به سرعت مي توان بازيابي نمود. با وجودي كه ازن ماده مسموم كننده اي قويتر از كلر است ، به نظر مي رسد كه اشكالات دستگاه تنفسي و سوزش چشم ناشي از به كار گيري كلر ، در مورد ازن كمتر باشد . شايد به اين دليل است كه به علت  خطرناك تر بودن آن ،احتياط هاي بيشتري در گزينه و نصب دستگاه ها به عمل آمده است.

استفاده از برومين و بيوسيد نيز براي گندزدايي متداول است. در اين روش براي نگهداشتن PH سيستم ( كه در اثر بكارگيري كلرين افزايش مي يابد) بين 7.2 و8 ، از كربنات كلسيم استفاده مي شود. ازن براي اين كه مؤثر باشد بايد به نحو صحيحي مورد استفاده قرار گيرد و جهت حصول يك تصفيه كامل آب، بايد به مقدار كافي مصرف شود. يك مولكول ازن به جاي دو اتم، از سه اتم اكسيژن تشكيل شده كه اين سبب ناپايداري شديد آن مي باشد. اين مولكول از طريق اكسيد كردن باكتريها به سمت ثبات ميل مي كند.

اگر اكسيژن در داخل يك ظرف مخصوص مولد حرارت و در معرض هواي آزاد تحت شارژ الكتريكي قرار گيرد،  ناپايدار حاصل مي شود. هواي آزاد ابتدا بايد از بخار آب عاري گردد. چرا كه بخار آب با نيتروژن ضمن شارژ الكتريكي واكنش شيميايي صورت داده و توليد اسيد مي نمايد. پس از تهيه ازن، آن را بصورت محلول در آورده و به داخل آب استخر تزريق مي كنند.  به دليل ناپايداري زياد، يك ميكروب كش بسيار مؤثر بوده و نگهداري يك باقيمانده ثابت از آن در داخل آب استخر، به هر شكل غير ممكن است.  هيچ بوي بدي نداشته و تحريك كنندگي آن نيز حداقل است.

۷- پرتو ماوراء بنفش

استفاده از پرتو ماوراء بنفش به عنوان ضدعفوني كننده، مستلزم ساخت يك اتاقك مخصوص است كه آب تصفيه شده از آنجا به داخل استخر وارد شود. اين اتاقك در مسير لامپهاي ماوراء بنفش كه پرتوهاي مورد نياز براي ضد عفوني را ساطع مي كنند، قرار دارد.

خواص ضد عفوني كننده اين پرتو در آب باقي نمي ماند و از اين رو تأثير آن محدود به اتاقك مذكور است. چنانچه آب گل آلود باشد، از شدت تأثير پرتو ماوراء بنفش كاسته شده و لذا خاصيت ضد عفوني كنندگي آن كاهش مي يابد. لامپهاي ماوراء بنفش گران بوده و به مراقبت زيادي نياز دارند بدون اين كه نسبت به كار و هزينه صرف شده، باقيمانده اي در آب بر جاي گذارند.

کیفیت آب استخر

آب استخر بايد جهت تعيين ميزان كلر باقيمانده، از طريق آزمايش اورتوتوليدين و به منظور بررسي تغييرات مقدار كلر باقيمانده توسط يك دستگاه سنجش كه مقدار استاندارد كلر باقي مانده را با استاندارد مقايسه مي كند، مرتباً تحت آزمايش قرار گيرد. آزمايشي كه براي تعيين ميزان كلر، كلرامين و باريم باقيمانده در آب صورت مي گيرد يك آزمايش كلرومتريك استاندارد با استفاده از اورتوولين است. براي نيتراتها و همچنين عناصر تركيبي كه ممكن است در آب استخر موجود باشند نيز بايد حدود مجازي را منظور نمود.