Construction de piscines couvertes : l'ingénierie d'un usage quatre saisons

L’humidité qui monte de la surface de l’eau pousse l’air intérieur vers la saturation. Cet air humide se transforme en gouttelettes d’eau lorsqu’il entre en contact avec une surface plus froide ; c'est ce qu'on appelle la condensation. Les surfaces vitrées, les murs extérieurs, sous le toit et les parties métalliques sont les points les plus courants où se produit la condensation. La condensation n’est pas seulement un défaut esthétique. Une humidité constante signifie une fatigue des matériaux, une croissance de moisissures et des dommages structurels à long terme.

La base de la gestion de la condensation est de maintenir l’humidité relative de l’espace dans une plage confortable et sûre. Lorsqu'elle reste en dessous de cette bande, l'évaporation de la surface de l'eau s'accélère et la consommation d'énergie augmente. Lorsqu’on passe au-dessus, les risques de condensation et de moisissure commencent. Le bon équilibre s’établit en maintenant la température de l’air intérieur dans une relation harmonieuse avec la température de l’eau. En règle générale, maintenir l’air intérieur légèrement plus chaud que la température de l’eau ralentit l’évaporation et augmente le confort.

Un autre point critique est le comportement thermique des surfaces les plus sensibles à la condensation. Les façades vitrées particulièrement grandes créent la barrière thermique la plus faible entre l’environnement extérieur et l’espace. Afin d'éviter le refroidissement de l'intérieur de ces surfaces, des systèmes de verre à haute performance d'isolation sont sélectionnés et un flux d'air chaud est prévu sur ces surfaces. L'air dirigé devant le verre empêche la buée et les gouttes en maintenant la température de la surface au-dessus du point de rosée.

L’objectif est d’éliminer l’excès d’humidité de l’espace et de fournir de l’air frais et propre à l’intérieur, sans gaspiller d’énergie thermique. La solution qui répond à ces trois objectifs à la fois est une unité de déshumidification et de ventilation spécifiquement dimensionnée pour l’espace.

L'unité de déshumidification aspire l'air intérieur, sépare l'humidité de l'eau en la condensant et renvoie l'air séché dans l'environnement. Dans les systèmes modernes, la chaleur extraite de l’air au cours de ce processus est restituée à l’espace ou à l’eau ; ainsi, le processus de déshumidification se transforme également en un processus de récupération d'énergie. C'est l'un des facteurs les plus importants qui déterminent les coûts d'exploitation des piscines intérieures et permet de réaliser de sérieuses économies avec le bon choix d'appareil.

Dans la conception de la ventilation, la géométrie de la répartition de l'air est au moins aussi importante que la capacité de l'appareil. Les bouches d'aération sont positionnées vers les surfaces où l'air humide s'accumule et où la condensation est la plus probable, en particulier les façades vitrées. Des points d'aspiration sont prévus pour collecter l'air des zones où l'humidité augmente. Une répartition de l'air mal configurée laisse des zones mortes, quelle que soit la puissance de l'appareil, et la condensation est inévitable dans ces zones. Pour cette raison, tout le volume de l’espace est traité avec la logique de simulation des flux d’air dans la conception du projet.

Ces deux charges sont liées mais satisfaites par des systèmes différents. Le chauffage de l'eau est généralement assuré par une pompe à chaleur, un échangeur de chaleur ou des systèmes combinés. Travaux de chauffage des locaux intégrés au système de ventilation. L’air frais apporté à l’intérieur est porté à température de confort et expulsé.

Les pompes à chaleur se démarquent dans les piscines intérieures en termes d’efficacité énergétique. La pompe à chaleur capte la chaleur de faible intensité de l’environnement ou de l’air extérieur et la transfère à l’eau, fournissant ainsi un gain de chaleur bien supérieur à l’énergie électrique qu’elle consomme. Cette efficacité augmente encore plus dans un espace fermé et isolé, car l’énergie chauffée ne s’échappe pas facilement vers l’environnement extérieur. Couvrir la surface de l'eau avec un couvercle lorsqu'elle n'est pas utilisée réduit considérablement la chaleur perdue par évaporation.

Un problème souvent négligé dans la conception du chauffage est l’isolation thermique de la structure. Quelle que soit la puissance du système de chauffage que vous installez, un espace mal isolé perdra constamment de la chaleur et les systèmes devront fonctionner sans arrêt. C'est pourquoi les murs, le sol, le toit et surtout les surfaces vitrées de la piscine intérieure sont évalués en fonction de leurs performances d'isolation dans leur ensemble. L’investissement dans l’isolation est largement amorti sur les factures d’énergie tout au long de l’exploitation.

De grandes façades vitrées apportent de la lumière naturelle dans l'espace, établissent un lien visuel avec le paysage extérieur et préservent la sensation d'air libre même dans un volume fermé. Cependant, le verre est également le maillon thermiquement le plus faible de la structure. Il n’est donc pas possible d’utiliser du verre simple dans les piscines intérieures. Les vitrages isolants à hautes performances isolantes, les doubles ou triples vitrages et les gaz remplis sont à privilégier.

Un autre facteur déterminant dans le choix du verre réside dans les systèmes de cadre et de joints qui résistent aux environnements humides et chlorés. L’air de la piscine est beaucoup plus agressif que dans les structures ordinaires en raison des composés chlorés et d’une humidité élevée. Il est essentiel que les profilés en aluminium aient un traitement de surface adapté à ces conditions et de sélectionner des joints et des fixations résistants à la corrosion pour la longue durée de vie du système.

Le système de toiture est conçu à la fois pour l’isolation et la gestion de la condensation. La surface sous le toit est le point où monte l’air le plus chaud et le plus humide de l’espace. Si cette surface reste froide, la condensation et les gouttes commencent ici. Lors de l'installation sur le toit, l'isolation doit être continue, la température de la surface sous le toit doit être maintenue au-dessus du point de rosée et, si nécessaire, une circulation de l'air doit être assurée dans toute cette zone. Les systèmes de toit ouvrant ou de fermeture coulissante offrent une flexibilité d'utilisation en transformant la piscine en un espace semi-ouvert selon la saison.

L’exécution de ces trois domaines indépendamment les uns des autres est à l’origine des erreurs les plus courantes. C'est un processus qui considère la piscine séparément, la ventilation séparément et l'architecture séparément. Cela produit des solutions contradictoires et les problèmes ne surviennent qu’une fois la structure terminée. La bonne approche est de réunir toutes les disciplines autour d’une même table dès le premier jour de conception.

Lorsque nous démarrons un projet de piscine intérieure, nous commençons par clarifier la finalité d’utilisation de l’espace, les températures d’eau et d’air ciblées, les attentes architecturales et le cadre budgétaire. Ensuite, la charge d'humidité, les pertes de chaleur et les besoins en ventilation de l'espace sont calculés. Ces calculs guident la sélection des appareils, les décisions en matière d'isolation et les préférences en matière de matériaux. Cette approche globale est la base d’une installation qui fonctionne sans problème même après des années.

Notre expérience en ingénierie dans le domaine des piscines, des saunas, des bains turcs et des spas depuis 1993 a démontré à plusieurs reprises que des décisions invisibles déterminent le confort visible dans la piscine intérieure. Une piscine intérieure bien conçue offre la liberté de nager dans de l'eau chaude pendant qu'il neige dehors, avec de faibles coûts d'exploitation et une structure durable. Faire cette planification globale avant de transformer votre idée de piscine intérieure en projet garantira à la fois votre confort actuel et vos coûts futurs.