Теория бань

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).