تخيّل أواخر الخريف. أفرغت مسبح الفيلا لتنظيف البلاط أو إصلاح شق صغير. وفي الليل هطل مطر غزير. وفي الصباح ثمة شيء غريب: حافة المسبح لم تعد بمستوى أرضية الفناء، وارتفعت إحدى زواياه بضعة سنتيمترات، وظهرت حولها الشقوق.
هذا ليس خيالًا؛ وله اسم: طفو المسبح. وسببه قاعدة أرخميدس التي درسناها في المدرسة. وفي فيلات الشريط الساحلي، حيث المياه الجوفية على بُعد خطوات تحت القدم، تخرج هذه القاعدة من الكتاب المدرسي إلى الفناء مباشرة.
لماذا يرتفع المسبح الفارغ؟
تضغط المياه الجوفية من الأسفل على أرضية المسبح وجدرانه. والقوة الرافعة تساوي وزن الماء الذي يزيحه الجزء المغمور من الهيكل. حين يكون المسبح ممتلئًا يعادل وزن مائه هذه القوة؛ فإذا أفرغته لم يبقَ إلا وزن الغلاف الخرساني. ويقول تقرير هندسي جنائي (Envista Forensics) صراحة: إذا أُفرغ المسبح أو انخفض ماؤه عن منسوب المياه الجوفية، فإنه يطفو.
المصدر: Envista Forensics — Floating Swimming Pools
ما الأرقام في الشمال؟
وجدت دراسة عن تذبذب المياه الجوفية في منطقة بابل–بابلسر أن منسوب الماء في درياكنار الساحلية أقل من مترين تحت سطح الأرض، وأنه تحرّك أكثر من متر خلال فترة الدراسة. لنحسب حسابًا تقريبيًا لمسبح فيلا عادي:
- مسبح ٨ × ٤ أمتار بعمق ١٫٥ متر، بأرضية وجدران خرسانية سماكتها ٢٠ سم؛ أبعاده الخارجية ٨٫٤ × ٤٫٤ متر، وقاعدته على عمق نحو ١٫٧ متر.
- حجم خرسانة الغلاف نحو ١٥ مترًا مكعبًا، وبكثافة نحو ٢٤٠٠ كغ/م³ للخرسانة العادية يزن نحو ٣٦ طنًا.
- كل متر مكعب من الماء المُزاح يدفع إلى الأعلى بنحو طن.
| منسوب المياه الجوفية | ارتفاع الجزء المغمور | القوة الرافعة | المسبح الفارغ |
|---|---|---|---|
| متر تحت الأرض | ٠٫٧ متر | نحو ٢٦ طنًا | أقل من ٣٦ طنًا — يبقى |
| ٣٠ سم تحت الأرض | ١٫٤ متر | نحو ٥٢ طنًا | أكثر من ٣٦ طنًا — يرتفع |
المصادر: يوسفي روشن ولرستان، تذبذب المياه الجوفية في بابل–بابلسر (بالفارسية)؛ فرادرس — كثافة الخرسانة (بالفارسية)
لاحظ أن الفرق بين السطرين سبعون سنتيمترًا فقط من ارتفاع الماء، أي أقل من التذبذب الذي سجّلته الدراسة نفسها في درياكنار. فالمسبح الذي أُفرغ بأمان صيفًا قد لا يحتمل الأمر نفسه بعد أمطار الخريف. الحساب مبسّط، ويتجاهل احتكاك التربة ووزن البلاط، ولا يغني عن حساب المهندس؛ لكنه يبيّن رتبة الأرقام.
الحلول
- صمام تخفيف الضغط الهيدروستاتيكي: يقول التقرير نفسه إن المسابح الخرسانية تُزوَّد عادة بصمام أحادي الاتجاه في أعمق نقطة، يفتح حين يرتفع الضغط تحت المسبح فيدخل الماء الجوفي ولا يرتفع المسبح. ويحذّر من أن هذه الصمامات قد تنحشر مغلقة بالطين والأوساخ.
- قياس المياه الجوفية قبل البناء: افحص منسوب الماء أثناء الإنشاء، وتأكد أن مياه الفناء أو الأراضي المجاورة لا تُوجَّه نحو المسبح.
- التصميم لأسوأ منسوب لا ليوم الحفر: يحسب المهندس الإنشائي وزن الغلاف وتثبيته لأعلى منسوب ممكن. ولماذا لا يثبت الماء في الشمال، تجده في المياه الجوفية والأساسات.
- لا تُفرغ المسبح بعد مطر غزير، وإن اضطررت، فتأكد أولًا أن صمام التخفيف يعمل.
المصدر: Envista Forensics — Floating Swimming Pools
المسبح المغطى: المشكلة في الهواء لا في الماء
يغطي كثيرون المسبح ليسبحوا في شتاء الشمال أيضًا. وهنا تتغير المتاعب: فسطح الماء الدافئ يتبخر باستمرار. ويوصي دليل تصميم لبلدية ميسيساغا الكندية، نقلًا عن ASHRAE، لمسبح السباحة بماء بين ٢٦ و٢٩ درجة، وهواء صالة أدفأ من الماء بنحو ١ إلى ٢ درجة مئوية دون تجاوز ٣٠ درجة، ورطوبة نسبية بين ٥٠ و٦٠٪. ويشرح السبب: الهواء الأدفأ من الماء يقلل التبخر وعبء إزالة الرطوبة.
فصالة المسبح مولّد بخار كبير، وكل سطح بارد فيها، من الزجاج وإطارات النوافذ إلى زوايا السقف، موضع تكاثف. وإن كانت لها نوافذ كبيرة على الحديقة، فإن اختيار النوافذ لا يعود مسألة ذوق. ومنطق نقطة الندى مشروح في الرطوبة والعفن والتكاثف.
المصدر: City of Mississauga — Diving into Natatorium Environment
درس قاسٍ من سويسرا
في ٩ مايو ١٩٨٥ انهار سقف المسبح المغطى في مدينة أوستر السويسرية: قُتل اثنا عشر شخصًا وأصيب تسعة عشر. كان السقف المعلّق الثقيل مثبتًا بعلّاقات من الفولاذ المقاوم للصدأ، فولاذ افتُرض أنه «لا يصدأ». لكن أبخرة الكلور تجمّعت بين السقف المعلّق والسقف الحقيقي، وكوّنت على المعدن طبقة كلوريدية، فانكسرت العلّاقات تحت الحمل واحدة تلو الأخرى بتشقق التآكل الإجهادي.
والدرس ليس صغيرًا لفيلا أيضًا: هواء صالة المسبح ليس هواء البيت العادي. فكل برغي وعلّاقة ووصلة معدنية تبقى هناك يجب أن تُختار لهواء مكلور، وألا تسمح التهوية بحبس البخار في أي مكان.
المصدر: Dlubal — The swimming pool roof collapse in Uster
أسئلة قبل بناء المسبح
- على أي عمق المياه الجوفية في أرضنا، وكم ترتفع وتنخفض خلال السنة؟
- هل حُسب وزن الغلاف لأعلى منسوب للماء؟
- هل يوجد صمام تخفيف؟ أين، وكيف يُفحص؟
- إلى أين تذهب مياه الفناء السطحية؟
- إن كان مغطى: كيف تُضبط رطوبة الهواء وحرارته؟ وهل اختيرت معادن السقف والنوافذ لهواء مكلور؟
الخلاصة
على الشريط الساحلي، قد يتصرف المسبح الفارغ بجوار المياه الجوفية كالقارب، وتذبذب المتر الواحد في درياكنار كافٍ لقلب النتيجة. وبقياس المياه الجوفية، والتصميم لأسوأ منسوب، وصمام تخفيف سليم، يصبح الخطر قابلًا للضبط. وإن كان المسبح مغطى، ففكّر في هواء الصالة من اليوم الأول، لا في مائه فقط.
إن أردت تصميم مسبح لفيلا في بابل أو بابلسر أو سرخرود، تواصل معنا.
لا توجد تعليقات بعد. كن الأول.