Konstrukcje modułowe basenów umożliwiają znaczne skrócenie procesu inwestycyjnego, obniżenie kosztów, bardzo szybki montaż.
STRESZCZENIE
W artykule przedstawione zostały możliwości budowy niecek basenowych z prefabrykowanych modułowych konstrukcji, głównie ze stali nierdzewnej i tworzyw sztucznych. Rozwiązania różnią się między sobą sposobami zabezpieczenia powierzchni oraz metodami łączenia modułów. Tak wykonywane niecki mogą być montowane jako stałe konstrukcje niecek basenów i mogą być demontowane i wykorzystywane ponownie. Oprócz konstrukcji niezbędne jest wykonanie instalacji cyrkulacji i oczyszczania wody basenowej.
ABSTRACT
The article shows the possibilities of building swimming pool basins using prefabricated modular structures, made mainly of stainless steel, but also of plastics. The solutions vary when it comes to the ways of securing the surface, as well as the methods of module connection. They may be installed as permanent swimming pool basin construction, as well as dismantled for repeated use. Apart from the structure, a water circulation and filtration system must be installed.
Wymagania dotyczące niecki basenowej
Konstrukcjom niecek basenów stawia się liczne wymagania:
- niecka musi być wodoszczelna, mocna (stabilna) i o stałej (trwałej i niezmieniającej się) formie, aby wykluczyć uszkodzenie przez parcie gruntu, wody i lodu;
- wykładzina basenowa powinna być odporna na mróz, starzenie się, zmiany temperatury, wilgoć, światło, chemikalia, nie powinna być śliska, nie powinna wpływać na zmianę składu wody i chemikaliów, powinna być obojętna dla organizmów;
- konstrukcja nośna lub elementy nośne muszą być odporne na korozję, w przeciwnym przypadku materiał budowlany musi zostać pokryty trwałą ochroną przeciwkorozyjną;
- kolor wykładziny basenowej powinien być taki, żeby woda sprawiała wrażenie przejrzystej; zwykle odcienie koloru białego do średnio niebieskiego spełniają to zadanie.
Rys. 1. Rysunek z opisu patentowego 1 155 900 z 1963 r. (materiały firmy Myrtha Pools)
Tradycyjna konstrukcja basenu jest zazwyczaj niecką żelbetową monolityczną i ustawioną na słupach, ścianach lub gruncie. Wykładzina basenu może być ceramiczna jako najbardziej trwała i estetyczna, chociaż obecnie są stosowane również wykładziny z elastycznej, wzmacnianej włóknami stalowymi lub węglowymi powłoki z PVC, z laminatów układanych na włóknach szklanych oraz – najmniej zalecane – powłoki malarskie.
Baseny wykonywane jako żelbetowe (specjalne zbrojenie i wysoka klasa betonu C35/45) nie wymagają w zasadzie szczególnych izolacji wodoszczelnych ze względu ma możliwość używania firmowych zapraw przeznaczonych do układania płytek ceramicznych oraz do ich spoinowania.
Stosowane są też konstrukcje niecek basenów ze stali kwasoodpornej lub prefabrykowanych elementów stalowych pokrytych PVC lub laminatami do szybkiego montażu. Oprócz materiałów istotne jest rozwiązanie cyrkulacji wody w konstrukcji niecki basenu. System cyrkulacji wody w niecce basenu powinien zapewniać przede wszystkim szybkie jej mieszanie z wodą uzdatnioną, wprowadzaną w ramach jej cyrkulacji, gdyż ten warunek decyduje o czystości wody, która zgodnie z przepisami musi odpowiadać warunkom określonym w rozporządzeniu Ministra Zdrowia z dnia 9 listopada 2015 r. w sprawie wymagań, jakim powinna odpowiadać woda na pływalniach (Dz.U. z 2015 r. poz. 2016). Rozporządzenie to określa wymagania fizykochemiczne oraz mikrobiologiczne wskaźniki jakości wody.
Rys. 2. Łączenie paneli firmy Myrtha Pools A&T Europe (materiały firmy Myrtha Pools)
Rys. 3. Konstrukcja niecki basenu w technologii firmy Myrtha Pools A&T Europe (materiały firmy Myrtha Pools)
Niecki basenów z paneli skręcanych
Podstawą do wykonywania konstrukcji basenów skręcanych z paneli są patenty Gottharda Myrtha: patent 1 155 900 zgłoszony w 1959 r. i ogłoszony w 1963 r. opis ochrony:
- Zbiornik, a szczególności basen pływacki wykonany z płyt, które poprzez krawędzie płyt skierowane na zewnątrz po odpowiednim uszczelnieniu, połączone są śrubami dwustronnie nagwintowanymi. Przez zagięcia (3) względnie proste przedłużenie (5) krawędzi płyt (1,2) przechodzą listwy o przekroju U (6), które przez zewnętrzne obrzeże krawędzi wystają na zewnątrz i sprężynując, przylegają swymi ramionami do tych krawędzi (rys. 1).
- Zbiornik opisany w pkt 1 i jego cecha polegająca na tym, że górne krawędzie (10) płyt ścian bocznych i usztywnione są w miejscach stycznych profilu L (11)….
Fot. 1. Panele z rynną połączone ze ścianą nawrotową szczytową systemu z ramą Myrtha
Fot. 2. Konstrukcja segmentu koryta przelewowego system Myrtha
System Myrtha
Konstrukcje niecek basenów w systemie Myrtha są zaliczane do lekkich konstrukcji modułowych. Proces produkcyjny powtarzalnych elementów tego systemu opiera się na wykorzystaniu stali:
- galwanizowanej gr. 2,0 mm – Myrtha ocynk (podstawowe rozwiązanie);
- szlachetnej (nierdzewnej) gr. 2,5 mm Myrtha Inox;
- szlachetnej (nierdzewnej) gr. 2,5 mm
- z wykończeniem ceramicznym Myrtha Ceramic.
W tej technologii elementy stalowe nie mają kontaktu z wodą basenową. Stal chroniona jest cienką, twardą, laminowaną w gorącym procesie kalandrowania (230oC) powłoką PVC, co zapewnia wystarczającą ochronę przed agresywną wodą basenową. I to jest istotna różnica w stosunku do podobnych i innych konstrukcji basenów modułowych. Rama bazowa stanowi podstawę paneli ściennych i tworzy ruszt konstrukcji wsporczej mocowanej do żelbetowej ławy fundamentowej. Natomiast dno to żelbetowa płyta o grubości ok. 10 cm. Zarówno żelbetowe ławy, jak i płytę denną projektuje się indywidualnie, zależnie od warunków gruntowych w miejscu posadowienia niecki. Dno niecki po montażu paneli z korytami przelewowymi oraz system cyrkulacji wody pokryte zostają zbrojoną folią PVC.
Fot. 3. Skręcane panele w systemie Skypool ze wzmocnieniami (materiały firmy Astral)
Fot. 4. Skręcane panele z nastawnymi wspornikami w systemie Skypool (materiały firmy Astral)
Panele ścienne – standardowy wymiar szerokość 90 cm, wysokość 105-300 cm. Firma Myrtha Pools wykorzystuje uszczelnienia połączeń dzięki zastosowaniu pokrycia w postaci laminowanych na gorąco PVC krawędzi – kołnierzy z płyt skierowanych na zewnątrz łączonych za pomocą śrub co 15 cm. Dodatkowo krawędzie łączonych paneli i koryt przelewowych wewnątrz niecki wypełniane są i wiązane płynnym PVC. Panele ścienne są skręcane ze sobą wzajemnie oraz do ramy bazowej.
Na każdym etapie montażu niecki za pomocą galwanizowanych wsporników istnieje możliwość korekcji ustawienia paneli zarówno w pionie, jak i w poziomie. W miejscu styku połączeń paneli od wnętrza basenu nakładana jest warstwa płynnego PVC jako elementu łączącego panele ze sobą oraz folią płyty dennej. Połączenie takie zapewnia 100-procentową szczelność niecki basenu.
Górną krawędź ściany niecki basenu stanowi specjalny profil przelewowy – rynna przelewowa – jej powierzchnia jest również laminowana twardym PVC. Instalowana jest z dokładnością do 1 mm. Dostarczana na plac budowy w segmentach o długości 1,8 m. Segmenty rynny wewnątrz i kołnierze do połączeń są pokryte warstwą twardego PVC. Połączenia po skręceniu między segmentami rynny pokrywane są płynnym PVC, w kolorze laminowanych ścian i wnętrza rynny.
Ruszt – przykrycie rynny przelewowej – wykonany z białego ABS jest łatwy w montażu.
Dysze dopływowe denne są usytuowane w dnie basenu. Woda w niecce basenu nie ulega turbulencji dzięki zastosowaniu dysz dennych regulowanych i zapewnia przepływ pionowy.
Fot. 5. Montaż modułowej konstrukcji Blue Spring w gruncie (materiały firmy SPM Swimming Pools)
Fot. 6. Montaż modułowej konstrukcji Blue Spring w hali na wylewce betonowej (materiały firmy SPM Swimming Pools)
System Skypool
System Skypool projektowany jest w ten sposób, aby przy użyciu niezależnych paneli możliwy był montaż basenu o dowolnych wymiarach. Dostępna szerokość paneli to 0,5 m, 0,8 m i 1,0 m. Standardowy basen jest prostokątny i może być wykonany w każdej wymaganej wielkości, dodatkowo, na specjalne życzenie, mogą być wykonane schody oraz łuki dla basenów o nieregularnych kształtach. Wysokość paneli zależy od rodzaju montowanego basenu i kształtuje się od 0,8 m do 2,0 m. W przypadku basenów głębszych stosuje się połączenie odpowiedniej liczby paneli, tak aby uzyskać wymaganą głębokość niecki.
Tradycyjny basen technologii Skypool jest kotwiony do betonowej płyty za pomocą specjalnych kotw zatopionych w otworach wypełnionych masami elastycznymi.
W zależności od aktualnych potrzeb basen może być wykonany w wersji wbudowanej bądź naziemnej. Jedynym dodatkowym wymaganiem dla basenów zagłębionych jest instalowanie anody magnezowej w celu zabezpieczenia struktury przed korozją.
Jako tymczasowy basen sportowy można zaadaptować praktycznie każdy obiekt już istniejący, bez dewastacji istniejącej infrastruktury, mając przy tym możliwość „odzyskania” pierwotnego przeznaczenia tego obiektu po zakończeniu zawodów sportowych.
W takim przypadku, zamiast kotw, stosuje się podłużne belki umożliwiające zmontowanie basenu w spójną całość. Aby stawić opór naporowi wody, przeciwległe moduły połączone są między sobą przez stalowe liny rozmieszczone wzdłużnie i poprzecznie na dnie basenu. W celu ukrycia lin i orurowania na dnie basenu umieszcza się 30-centymetrową warstwę zagęszczonego piasku. W rezultacie uzyskuje się zupełnie płaską powierzchnię – bazę do ułożenia folii.
Fot. 7. Montaż foli i rusztu w modułowej konstrukcji Blue Spring (materiały firmy SPM Swimming Pools)
Panel systemu Skypool składa się z blachy stalowej galwanizowanej o grubości 2 mm. Sztywność systemu pozwala stawić opór naporowi wody w basenie do 5 m głębokości. Panele zabezpieczane są przeciwkorozyjnie w procesie cynkowania ogniowego. Rynna przelewowa umieszczana jest na szczycie paneli za pomocą nitów ze stali nierdzewnej. Zastosowane na dnie rynny napinacze dają możliwość niwelowania małych wahań poziomu basenu oraz perfekcyjnego wymodelowania przelewu na całym obwodzie basenu. Nastawne wsporniki pozwalają dopasować i montować panele basenu z milimetrową dokładnością (dolne wsporniki pozwalają wyregulować długość i szerokość basenu, a wsporniki kąta prostego – wyregulować prostopadłość ścian basenu).
Regulacja basenu jest możliwa nawet wtedy, gdy basen jest już wypełniony wodą.
Ze względu na prawidłowy rozpływ uzdatnionej wody basenowej, podobnie jak w basenach tradycyjnych, zalecane jest umieszczanie dysz napływowych równomiernie w dnie basenu. System przelewowy używany w systemie Skypool jest systemem typu fińskiego. Dwie pojedyncze ceramiczne części zastosowano w celu perfekcyjnego połączenia rusztu ze ścianą basenu. Płytki są przytwierdzane do folii za pomocą specjalnego kleju. Istnieje możliwość wykończenia przelewu folią. Spocznik pozwalający utrzymać się pływakom powyżej poziomu wody. W przypadku paneli o wysokości mniejszej niż 2 m instalowany jest opcjonalnie. Panele o wysokości 2 m i wyższe zawierają stopień w swojej konstrukcji. Wykonany jest z tego samego materiału co panele, montowany jest do nich za pomocą nitów ze stali nierdzewnej.
We wszystkich modelach basenów Skypool możliwe jest instalowanie „ruchomego dna” oraz „ruchomych ścian”. Pozwala to dostosować wielkość i głębokości basenu do potrzeb użytkownika. Przesuwanie wymienionych elementów może się odbywać ręcznie (system kół) lub za pomocą specjalnego systemu hydraulicznych podnośników.
System hydrauliczny zainstalowany w „ruchomym dnie” umożliwia również dowolne kształtowanie profilu dna basenu.
Fot. 8. Gotowa niecka basenu w modułowej konstrukcji Blue Spring napełniana wodą (materiały firmy SPM Swimming Pools)
Technologia Blue Spring
Technologię Blue Spring charakteryzuje:
- modułowa konstrukcja z podporami wykonana z galwanizowanej malowanej proszkowo stali,
- stopy wspierające,
- wykonany ze stali nierdzewnej AISI 304 system regulacji,
- wewnętrzne ściany basenu z galwanizowanej stali pokryte folią PVC o grubości 1,5 mm,
- zewnętrzne ściany z galwanizowanej stali,
- kanał przelewowy z foli PVC o grubości 1 mm.
Konstrukcja wyposażona jest w stopy na całym obwodzie i wykonana jest ze stali AISI 304. Ściany oraz przypory są łączone w taki sposób, że tworzą zwartą konstrukcję. Kanał przelewowy pełniący także funkcję zbiornika przelewowego wykonany jest z folii PVC i zamocowany dookoła basenu między ścianami. Otwory odsysające wykonane ze stali nierdzewnej są zamocowane w kanale przelewowym. Dysze mocowane są do ścian wewnętrznych.
Obrzeża są na całym obwodzie pokryte rusztem z PVC o szerokości 60 cm. Do podtrzymywania rusztu służą profile metalowe. Do wyłożenia dna, ścian basenu oraz wnętrza kanałów przelewowych jest wykorzystana folia ze wzmocnionego PVC. Folia ta jest wykonana z dwóch warstw i zgrzewana w procesie kalendrowania na gorąco. Folię wzmacniają wewnętrzne włókna poliestrowe i jest ona pokrywana specjalną przezroczystą powłoką przeciwdziałającą starzeniu się oraz chroniącą kolor. Folia jest antypoślizgowa, nie odkształca się, jest odporna na promienie UV, algi i grzyby.
Folia umożliwia dopasowanie do każdego kształtu, zapewnia też trwałość konstrukcji. Folia dostarczana jest w rolkach i jest zgrzewana na gorąco przy użyciu specjalnych narzędzi, a dodatkowo klejona płynnym PVC w tym samym kolorze, co czyni konstrukcję jeszcze pewniejszą (kolor Pearl Blue, grubość 1,5 mm). Przestrzeń między dwoma ścianami tworzy korytarz zapewniający doskonałą wymianę termiczną i usuwanie efektów pocenia się blachy i pokrycia. Korytarz między dwoma ścianami ułatwia technikom konserwację konstrukcji i instalacji wodnej (rury są widoczne, nie ma potrzeby robienia wykopów).
Fot. 9. Konstrukcja niecki basenu rekreacyjnego ze stali nierdzewnej
Niecki ze spawanych segmentów ze stali nierdzewnej
Stosowanym rozwiązaniem są niecki basenów wykonywane jako spawane z wcześniej przygotowanych modułów ze stali nierdzewnej. Zestawienie elementów dla każdej z niecek basenu obejmuje: ściany boczne, rynny przelewowe, odpowiednie mocowania elementów ścian oraz dno niecki basenu z systemem dopływu i spustu wody basenowej. Z tych elementów powstaje szczelna niecka basenu. Dodatkowo dla każdej niecki należy przewidzieć instalacje odprowadzenia skroplin.
Nierdzewna stal szlachetna to materiał nr 1.4404 wg PN-EN 10088-1 (bywa, że w obrębie poszczególnych pozycji są wymagane inne materiały). Wymagania minimalne to:
- grubość materiału:
– ściana 2,5 mm,
– konstrukcje usztywniające 2,0 mm,
– rynna 2,0 mm,
– dno 1,5 mm;
- powierzchnia:
– blachy ścian do dna: od strony wody stal szlifowana (ziarno 400),
– rynna – stal walcowana, gładka jasna,
– dno – stal walcowana, gładka jasna,
– spoiny – tylko w rejonie krawędzi przelewowej szlifowane.
Ściany niecki basenu z gładkiej blachy należy tak usztywnić, aby przejęły parcie wody/gruntu bądź występujące obciążenia pionowe. Musi to być konstrukcja sztywna przenosząca wszystkie obciążenia w miejsca kotwienia do konstrukcji żelbetowej.
Fot. 10. Widok podbasenia, konstrukcja niecki basenu ze stali nierdzewnej
Fot. 11. Konstrukcja panelu koryta z odpływem niecki basenu ze stali nierdzewnej firmy Berndorf
Ściany czołowe niecek basenów do głębokości wody 0,8 m są wykonane jako antypoślizgowe powierzchnie nawrotu. Żebra usztywniające muszą być rozstawione minimum co 25 cm.
W obszarach o głębokości wody powyżej 1,4 m należy zastosować biegnący wokół stopień spoczynkowy na głębokości 1,2 m poniżej poziomu lustra wody, o szerokości stopnicy 10 cm. Ściana niecki basenu opada poniżej stopnia spoczynkowego pionowo aż do dna niecki. Ściany niecki przeznaczone do przyłączenia rynny przelewowej (rynna fińska) mają krawędzie przelewowe o szerokości 10 cm, nachylone pod kątem 25° do wnętrza niecki. Odchylenie krawędzi przelewowej od poziomu na całym obwodzie niecki basenu nie może przekraczać ±2 mm. Ściany niecki bez rynny przelewowej są zakończone w zależności od potrzeb: grzbietem w formie prostokątnej o szerokości 60 mm z krawędziami zaokrąglonymi promieniem R = 10 mm, zaokrągleniem wykonanym z rury o średnicy zewnętrznej 89 mm bądź 129 mm.
Ścianę niecki w tym miejscu należy wykonać 10, 15 lub 50 cm powyżej lustra wody albo do miejsca połączenia z sąsiednim elementem konstrukcyjnym. Połączenia narożne są wykonane pod kątem nie mniejszym niż 90° i o promieniu nie mniejszym niż 25 mm.
Fot. 12. Konstrukcja paneli niecki basenu z GFK
Basen poliestrowy GFK
Basen z GFK jest prefabrykowany z chemicznie utwardzanego tworzywa sztucznego, wzmocnionego włóknem szklanym o wysokiej wytrzymałości. Basen taki jest wytwarzany w zależności od wielkości jako basen jednoczęściowy bądź wieloelementowy. Złożenie elementów w całość musi być bardzo starannie wykonane. Aby uniknąć późniejszych nieszczelności, prace montażowe powinny być wykonane przez autoryzowaną firmę. Potrzebne od strony budowlanej prace muszą być wcześniej uzgodnione z dostawcą niecki basenu. Czas montażu wynosi w zależności od wielkości basenu od dwóch do trzech dni. Wszystkie elementy basenu muszą mieć kołnierze z uszczelnieniami i obustronnymi kołnierzami (pierścieniami, nasadami) uszczelniającymi. Właściwości materiałowe poliestru są bardzo dobre, nie jest on szorstki i jest dość odporny na ścieranie, odporny na warunki pogodowe także przy niskich i wysokich temperaturach. Odnowienie bądź naprawa powierzchni basenu jest możliwa za pomocą lakieru poliestrowego.
Fot. 13. Konstrukcja niecki basenu z segmentów wykonanych z GFK
Podsumowanie
- Konstrukcje modułowe basenów pozwalają na bardzo szybki montaż:
– znaczne skrócenie procesu inwestycyjnego w porównaniu z technologią tradycyjną;
– obniżenie kosztów inwestycyjnych przez skrócenie czasu pobytu ekipy montażowej na budowie;
– duża dynamika zmiany przeznaczenia obiektu, np. hala sportowa może być używana jako basen.
- Baseny wykonane w technologii modułowej są interesującą propozycją dla:
– inwestorów: posiadanie „od ręki” nowoczesnego, niedrogiego basenu, również możliwość zarabiania na wypożyczaniu bądź leasingu obiektu;
– firm wykonawczych: możliwość wykonania pełnowymiarowego basenu w krótkim czasie daje wykonawcy przewagę nad konkurencją.
- Ważna jest mobilność basenu
– montowany na określony czas basen, po zakończeniu zawodów, można zmontować ponownie w innym miejscu (straty wynikające z demontażu wynoszą 20% – koszt folii i orurowania).
- Istotna jest pełna przywracalność pierwotnej funkcji obiektu – po zakończeniu zawodów basen można zdemontować, przywracając obiektowi jego pierwotną funkcję.
dr inż. Florian Grzegorz Piechurski
Instytut Inżynierii Wody i Ścieków
Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki
Politechnika Śląska Gliwice
Śląska OIIB
Zdjęcia 1-2 i 9-13 autora
