Теория бань - Хошев Юрий Михайлович - Страница 57

8.3. Бесциркуляционные сауны

Бесциркуляционные сауны характерны тем, что в неподвижном воздухе могут одновременно существовать разные застойные зоны с разными абсолютными влажностями воздуха (как и в белой паровой бане).

Бесциркуляционные сауны сначала практически никогда не имели каменок (по крайней мере, предназначенных для полива). При этом бесциркуляционный режим возникал тотчас после погасания дров в печи или после выключения электропитания. Появление каменок в финских электропечах было воспринято сначала скорей как декоративное украшательство стальных банных печей. Тем не менее наличие таких каменок дало возможность не только увлажнять воздух для увеличения тепловой нагрузки, но и получить в сауне самый настоящий паровой режим с пощипываниями и покалываниями кожи, причём в режиме циркуляции воздуха кратковременно, а неподвижном воздухе длительно.

Наличие циркуляции воздуха означает, что в бане работает мощная экранированная печь (или работает принудительная рециркулирующая вентиляция). Если же печь выключена, то естественная циркуляция воздуха исчезает, сауна становится бесциркуляционной. В связи с этим отметим, что среди россиян очень часто встречается неожиданно категорическое мнение, что сауны — это бани, в которых нет движения воздуха. Под этим подразумевалось, что в саунах нагрев тела человека осуществляется в основном за счёт лучистого тепла с горячего потолка, и никакие веники для парения не требуются. Дело в том, что в 1960–1970 гг. в СССР появилось несметно большое количество «саун», большей частью полулегальных, построенных энтузиастами на стадионах и в цеховых бытовках (раздевалках-душевых), в которых мощная электропечь (чаще всего самодельная без каменки) нагревала парилку до 120–160 °C у потолка, после чего выключалась. Получалась застойная баня, во влажном воздухе которой действительно нельзя было ни шевельнуться (сразу обжигает тело), ни глубоко вздохнуть (сразу обжигает горло). Ясно, что в таких «саунах» (которые мы называем бесциркуляционными), во-первых нет источника нагрева (поскольку печь выключена), во-вторых, потолок прогрет до высокой температуры и является мощным инфракрасным обогревателем, в-третьих, пошевелиться нельзя из-за того, что воздух горячий и влажный, поэтому ни о венике, ни о добавочном паре из каменки мысль даже не приходит.

Но при умеренных температурах потолка порядка 100 °C поддать на каменку можно. Высокие температуры потолка препятствуют увлажнению древесины и не дают возможности обеспечить длительность парового режима даже в отсутствии движения воздуха. Внутренняя обшивка саун, в том числе и на потолке, выполняется обычно из тонкой вагонки толщиной 10 мм. Так что масса потолка редко превышает 20 кг, и такой потолок имеет малую теплоёмкость и влагоёмкость. Кроме того, ввиду высокой температуры потолка и невозможности каплеобразования, потолок сауны нередко изготавливается металлическим. Поэтому для увлажнения воздуха в саунах требуются небольшие поддачи воды на каменку.

Несмотря на высокую температуру потолка и низкую его теплоёмкость, отличие паровых климатических режимов в саунах с сухим (и не только с сухим) пористым и непористым потолком может быть весьма существенным. Рассмотрим для примера случай, когда потолок массой 20 кг имеет исходную температуру 100 °C, а воздух в сауне имеет исходную абсолютную влажность 0,01 кг/м3. Предположим, что при поддаче на каменку 0,2 кг воды полученный пар достигает потолка с температурой 160 °C. В таком случае около непористого потолка образуется зона высоковлажного воздуха («паровой слой») с температурой 101 °C и абсолютной влажностью 0,06 кг/м3 при толщине слоя условно 1 м. Конденсат (роса) на непористый потолок выпасть не может, поскольку при 100 °C он тотчас бы выкипел. Если же потолок пористый (деревянный гигроскопический), то конденсат на поверхности потолка тоже не появляется, но влага из воздуха поглощается (конденсируется) гигроскопически внутри пор (рис. 58). Вследствие выделения скрытой теплоты конденсации потолок (и воздух около него) нагревается до 106 °C, «паровой слой» той же условной толщины 1 м увлажняется до 0,035 кг/м3, а относительная влажность древесины возрастает с 1,05 до 1,5 %.

После второй поддачи около непористого потолка образуется «паровой слой» с температурой 102 °C и абсолютной влажностью воздуха 0,11 кг/м3. Около пористого потолка температура «парового слоя» возрастёт до 112 °C и абсолютная влажность воздуха повышается до 0,06 кг/м3. Относительная влажность древесины потолка возрастает до 2 %. Таким образом при каждой поддаче половина пара уходит в пористый потолок, тем самым нагревая его за счёт скрытой теплоты конденсации. В результате «пар» в деревянной сауне более горячий и более сухой (мягкий), чем в сауне с потолком из непористого материала (стали, пластика, стекла).

Тем не менее, паровые режимы с температурой у потолка свыше 100 °C, а на уровне груди свыше 60 °C не пригодны ни для длительного, ни для комфортного парения, тем более с веником и с учётом того, что сауны редко имеют высоту потолка более 2,0–2,5 метров. Поэтому в последние годы наметилась отчётливая тенденция расширения коммерческих предложений в области саун, предназначенных именно для парения в паровом режиме, характерном для белых бань. Специализированные паровые сауны представляют собой брусовое строение (даже в варианте встроенной сауны) с массивным потолком и стенами толщиной от 50 мм до 150 мм. В качестве печи-парогенератора используется металлическая дровяная печь с утеплённой закрытой каменкой (например, «Saunatec» или «Ферингер») или трубчатый электронагреватель, обложенный камнями и взятый в закрытый, утеплённый базальтовой ватой металлический корпус (термос) с утеплённой дверцей сверху (например, «Helo»). Фактически такие закрытые каменки отличаются тем, что тщательно теплоизолированы, не дают заметной циркуляции воздуха в сауне и тем самым имитируют каменку белой бани, а сама паровая сауна в этом случае (при достатке камней в каменке) превращается в белую баню.

В некоторых конструкциях отечественных банных печей с открытой каменкой (например, «Вулкан») устанавливается специальная заслонка, открывающая доступ воздуха в каменку. Считается, что без доступа воздуха в каменку реализуется режим паровой бани, а с доступом воздуха — сухой сауны. К сожалению, это красивое по задумке решение (близкое к идее «лёгкого пара») на практике может оказать влияние на климатологию бани лишь при расходах воздуха через каменку более 1 м3/сек, а не 0,05 м3/сек, как есть в действительности.

8.4. Мытные сауны

Благодаря усилиям рекламы и физиотерапевтов, понятие «сауна» в умах миллионов людей накрепко связалось с лечебным потением перед душем. Но с инженерной точки зрения сауна (в российском понимании этого слова) как малотеплоёмкое утеплённое строение с малотеплоёмкой мощной печью есть лишь средство для нагрева тела, а дальнейшая процедура может быть абсолютно произвольной. Во всяком случае российские дачники уже десятилетиями используют каркасные утеплённые строения с металлической печью в качестве бань для мытья, и наиболее «грамотные» называют эти бани «саунами», чтобы отличить их от традиционных бревенчатых бань с кирпичными печами (пусть даже имеющих варочную плиту и металлический дымоход).

Действительно, ничто не препятствует использованию саун как бань для мытья. Надо только сделать сток для воды и поудобней мебель. Достоинства же мытных саун налицо: протапливаются быстро и экономно, воздух в них посуше и погорячей, строятся и ремонтируются быстрей и дешевле. Каких-либо концептуальных договорных «правил» постройки мытных саун среди дачников нет: дачная банная сфера лишена заорганизованности и догматизма, присущих современной финской сауне фабричного производства. Встречаются на дачах и рубленые (брусовые) бани с металлической печью, нередки и варианты каркасных бань с кирпичной печью. Каждый строит из того, что ему доступно, и так, как ему удобней. Это создаёт ощущение безликости современной русской дачной бани. Но суть у неё безусловно есть — в подавляющем большинстве случаев дачная баня является всё же мытной в отличие от финских воззрений.