Конструкция печей
Рассмотрим принципы конструирования печей, которые позволяют создать в парилке нужные параметры влажности и температуры.
В большей степени температурно-влажностный режим в бане зависит от способа нагревания воды и парообразования. При нагревании воды и ее кипении пар заполняет парилку, затем охлаждается, повышая в ней влажность. В этом случае для нагрева парилки необходимо значительно больше тепла. Перед тем, как пользоваться баней, необходимо искусственно увлажнить воздух.
Испарять воду (готовить пар) нужно на сильно разогретых камнях, что возоможно только при замкнутом объеме печи. Хороший пар невозможно приготовить на слабо разогретых и открытых камнях. Только хорошо скорструированные кирпичные печи могут помочь получить такой режим. Но следует учесть, что у таких печей большая теплоемкость и за короткий промежуток времени невозможно приготовить баню. Чтобы достичь максимальной темпетаруры на поврехности печи, топка должна продложаться от 2,5 до 3,5 часов.
Даже после этого нужно время, чтобы баня «созрела», то есть должен осуществиться полный прогрев элементов бани. Можно уменьшить время разогрева бани, применяя электрический ТЭН малой мощности, который должен быть вмонтирован в печь и постоянно работать.
В чем определяется комфорт и удобство бани
Но определяется хорошая баня не только температурой и влажностью в парилке, есть еще много других факторов, которые влияют на удобство и комфорт на всех этапах пользования баней.
Большое значение имеют функциональные требования. Чтобы получить оптимальную температуру и влажность в парилке, достаточно иметь хорошую печь. Также важно оптимальное планировочное рещение бани и правильное выполнение теплоизоляции конструкций, включая стены, окна, двери, перекрытия, утепление обрезов фундамента и вентиляция.
Не стоит забывать также и о правильно выполненной гидроизоляции фундамента, а также пароизоляции конструкций ограждения, канализации, горячего водоснабжения и прочих необходимых моментах.
Выбираем удобную и практичную планировку бани
Каждый, кто задумал построить баню, решает множество вопросов. Среди них – какую планировку выбрать? Как сделать, чтобы баня была теплой, а температура и влажность парилки были оптимальными? Давайте разберемся в этих вопросах.
Но не забывайте, что у каждого может быть свой вариант постройки бани. Это касается и отопления – печное или с централизованными источниками, тепло и водоснабжения, индивидуальным отоплением и горячим водоснабежнием или подведенным природным газом или надежным электроснабжением.
Проектирование бани с дровяной печью
Разберем проектирование бани с печью на дровах. В русской бане основой можно считать печь-каменку. Это сердце русской бани. При наличии хорошего теплового контура к ней предъявляются следующие требования:
• Создать необходимый режим температура-влажность в парилке, мойке и комнате отдыха.
• Быть достаточно экономичной.
• Иметь возможность заготовить 140-200 литров горячей воды и регулировать нагрев воды.
• Подготовить пар надежного качества ( пар, выходящих из печи должен быть прозрачным) на 6-8 человек, а также иметь возможноть приготовить дополнительный пар при дальнейшем пользовании баней.
• Печь должна быть теплоемкой для полной высушки бани после ее использования, так как от этого зависит долговечность бани и чистота воздуха в ней.
• Не должно быть большого холодного ядра (имеются ввиду баки с водой). Это снизит температуру в зоне горения и приведет к недостаточному сгоранию длревесины.
• Содержать внутри минимальное количество металлических частей. Может произойти разрушение кладки из-за большой разницы в коэффициенте линейного расширения кирпича и металла.
• Если необходимо, иметь возможность использования элетричества для горячего водоснабжения и отопления. Для этого нужно иметь в наличии надежный источник электроснабжения и возможность одновременного использования дров и электричества.
• Создание комфортных условий в комнате отдыха при длительном пребывании там (приготовлении шашлыков и т.д.). Желательно для повышения уровня комфорта при пользовании баней, установить в комнате отдыха камин.
Практика показывает, что данные печи, в зависимости от степени протапливаемости, могут создавать режим температуры и влажности как паровой сауны (русская баня), так и влажной сауны.
Металлическая печь
Если печь металлическая, она может быстро прогреть воздух в парилке и при этом достаточно экономна. Конечно, это при условии, что печь правильно сконструирована и в ней несколько часов может гореть одна закладка дров. Такие печи обычно устанавливаются в парилке. К ним можно отнести финские на дровах, герметичные металлические, выложенные внутри кирпичом. Печи такого типа обычно устанавливают в парилке. При этом в бане необходимо установить дополнительное отопление.
Но невозможно эффективное использование таких печей для подогрева воды иприготовления пара, а также для отопления парилки, комнаты отдыха и мойки, так как достаточно трудно выполнить необходимые санитарно-гигиенические требования и меры пожарной безопаности.
Наиболее целесообразно установка такой печи в парилке для бани с централизованным горячим водоснабжением и теплоснабжением, а также при наличии индивидуального отопления и водоснабжения, при наличии подведенного природного газа или надежного электроснабжения.
Печи кирпичные и металлические
В России на дачных и садовых участках нашли широкое прпименение самодельные негерметичные металлические банные печи. Но их применение нецелесообразно, так как они не удовлетворяют необходимым требованиям. То же относится и к кирпично-металлическим печам.
У металлической печи быстро прогреваются стенки и за счет этого, происходит быстрых прогрев всего помещения, но поскольку печь быстро остывает, необходимая температура в помещение держится недолго.
У кирпичной печи большая инерционность. Она не может так быстро, как металлическая прогреть помещение, но зато теплов нем сохраняется долго.
Если в помещении бани плохая теплоизоляция, металлическая печь может быстро поднять высокую температуру, чего нельзя добиться с кирпичной печью. С металлической печью нагрев помещения происходит с более высокой скоростью, чем его остывание, в отличиче от бани с каменной печью, где эта разница значительно меньше. Отсюда сложилось ложное мнение, что металлическая печь удобнее.
Не стоит забыать, что для получение оптимально комфортного температурно-влажностного режима, баня должна «созреть». То есть у внутренней поверхности ограждающих конструкций и внутреннего воздуха в помещении не должна быть большая разница температур, иначе возникает ощущение, что от стены «идет холод». Используя инерционную металлическую печь без долгой растопки и увеличения расхода дров невозможно добиться «созревания бани».
Сколько комнат делать в бане?
Решать кукую выбрать планировку бани следует учитывая все критерии для получения максимального эффекта и удобства ползования русской баней. Какое количество отделений самое оптимальное?
Обычно в русской бане три теплых отделения: раздевалка (она же комната отдыха), моечная и парилка (вход в парилку обычно идет из моечнной). Если мойка совмещена с парилкой, при достаточной температуре нагрева, в ней вполне можно помыться. Будем считать объем помещения из этих трех отделений, огражденный капитальными конструкциями и нуждающийся в отоплении тепловым контуром.
Необходимость тамбура и веранды
Если баней предполагается пользоваться и в холодное время года, для входа в раздевалку необходимо сделать тамбур, иначе при открывании двери в комнату отдыха (раздевалку) будут врываться порывы холодного воздуха, многда со снегом.
Расчет необходимого отопления бани ведется для холодного времени года, а затем, как показывает практика, зимой в комнате отдыха бывает комфортно, а летом достаточно жарко. Для проветривания помещения приходится открывать дверь.
Перед тамбуром рекомендуется сделать закрытую летнюю веранду, имеющую вход с улицы и вход в тамбур площадью не менее 25 кв.м., при этом в ненастную погоду можно проводить все мероприятия на этой веранде.
В тамбуре с одной стороны можно сделать летний душ, где после парилки хорошо облиться холодной водой, а с другой – вход в закрытое дровяное хранилище, которое лучше сделать под одной крышей с баней.
Дрова для бани должны высушиваться 1-2 года и иметь влажность не больше 15%. Если использовать сырые дрова, под данным финских источников, потеря теплоты сгорания может достигать 57%. Так же это приводит к повышенной пожароопасности из-за сильного засорения печи сажей.
Размещение печи в помещении
Выбирая планировку теплового контура, главное внимание следует уделить размещению печи. Печь должна стоять так, чтобы она давала обогрев всем трем отделениям, поддерживая в каждом из них необходимую темературу. В парилке температура должна держаться на уровне 55-75оС(при для ее повышения камни обливают горячей водой), в моечной – до 40оС, в комнате отдыха достаточно не более 25оС. Если поднимать температуру в парилке выше (так называемая «сухая сауна»), это может привести к большому расходу дров и преждевременному разрушению печи.
Оптимальные размеры помещения мойки, парилки и комнаты отдыха
Выбирая проект для бани, следует учесть, что это будет не общественное место, а мойкой и парилкой будут пользоваться не более 2-3 человек и для получения оптимального температурно-влажностного режима в бане следует делать мойку и парилку минимальными по объему.
Оптимальная высота потолка в мойке и парилке должна быть 2,2-2,4 метра. Обхъем мойки около 10 куб.м., парилки – 12 куб.м. Для комнаты отдыха высота помещения должна быть на 40 см выше, чем высота мойки, а площадь от 12 до 20 кв.м.
Очень комфортно, если в комнате отдыха имеется камин. В этом случае можно хорошо организовать отдыха компании из 4-8 человек, которые могут хорошо попариться, отдохнуть, помыться, потом посидеть у камина и поджарить шашлык. Такая баня может использоваться даже в качестве гостевого домика.
Требования, предъявляемые к конструкциям огражедния теплового контура
В последнее время во всем мире, в том числе и в России, проводятся комплексные мероприятия, которые направлены на увеличение теплоизоляции и теплозащиты. Проводятся теоретические исследования и практические работы по внедрению «низкоэнергетического дома».
Для примера можно привести данные изменения нормативов энергосбережения в Германии. В постройках до 1977 года средняя теплопотребность была 83 Вт/кв.м. Для построек 1977-1982г.г. – уже уже уменьшилась до 65 Вт/кв.м. Для построек 1993-1994г. – достигла 50 Вт/кв.м.
Для сравнения можно рассмотреть нормативы средней теплопотребности малоэтажных домов в России. В соответствии со СНиП 2.04.07-89. До 1985 года – 234 Вт/кв.м., после 1985 г. – 180 Вт/кв.м. С 2000г., после выхода новых требований к теплоизоляции, по разным источникам, средний норматив уменьшился до 100 Вт/кв.м. Отсюда следует вывод – нельзя экономить на утеплении зданий. Более рациональным является решение делать единовременные вложения для усиления теплоизоляции и теплозащиты зданий, как новых, так и существующих.
Необходимость и рациональность хорошей теплоизоляции дома
Конечно, здесь необходимым является комплексная разработка систем рециркуляции воздуха, которое могут выполнить только профессионалы. Статистика показывает, что за время эксплуатации дома, отопление превосходит по стоимтси единовременные затраты на сооружение дома в 2-3 раза. А для бани стоимость отопления обходится еще выше.
Нормативные теплопотери должны обеспечиваться всеми элентами строения – наружными стенами, окнами, дверями и полами. Следует также учитывать, что в бане, в связи с постоянным влажным режимом, все ограждающие конструкции, включая стены, полы, перекрытия, двери и окна, должны быть на 20-30% теплее, чем аналогичные конструкции в доме. Для бани также должна выполняться пароизоляция.
Есть поговорка – «нет плохой погоды, есть плохая одежда». Это вполне применимо и к строительству домов. Поэтому не стоит экономить на утеплении здания бани, так как в дальнейшем эти единовременные затраты окупятся за счет затрат эксплуатационных, при этом улучшив условия как санитарно-гигиенические, так и комфортные. Расчеты следует делать с учетом условий энергосбережния, принятые 1 января 2000 года.
Еще несколько рекомендаций по устройству бани
Для обрезов фундамента под полом следует использовать минеральные маты или плиты толщикой 5-6 см. Для грунта под полом используется неорганический влагостойкий утеплитель с толщиной, соответствующей условиям обеспечения термического сопротивления, которое равно соответствующему сопротивлению наружной стены. При этом балкам пола должно быть обеспечено воздушно-сухое состояние, а продухи (отверстия для проветривания) в фундаментах не закрываются.
Удаление канализационных стоков
Очень важно правильно сделать удаление стоков канализации из бани. В мойке и парилке делаются плотные деревянные полы с уклоном в сторону щели в полу или канализационной решетки, под которой устанавливается желоб, сделанный из оцинкованного железа. Такой желоб можно сделать под перегородкой между мойкой и парилкой, подняв ее соответственно на 1-2 см. По нему вода будет стекать с разрывом струи в трубу канализации.
В основном, отвод стоков идет по канализационной трубе в дренажный колодец. Колодец представляет собой яму 1х1 м, глубиной не меньше, чем на 0,7 м глубины промерзания, соблюдая расстояние не менее 2-3 метров от бани. На метр колодец должен быть засыпан щебенкой, а сверху покрыт землей. Можно сделать глубину дренажного колодца и меньше, но тогда он должне быть шире и засыпан керамзитом, чтобы защитить дренажную зону от промерзания, иначе зимой пожет произойти промерзание стоков в канализационной трубе и образование наледи под банным полом, что приводит к загниванию конструкций.
По этой же причине нельзя делать под полом цементную стяжку с уклоном в сторону трубы канализации. При такой конструкции стоки будут замерзать.
Важность пароизоляции теплового контура
Важнейшим фактором для создания в бане эффекта термоса является пароизоляция теплового контура. Произоляцию стен в парилке и мойке лучше сделать с помощью фольги, а в комнате отдыха использовать крафт бумагу. Пароизоляция деревянного перекрытия выполняется сметанообразным раствором рухляковой глины, с добавлением туда 20% опилок, по черным доскам в 1-2 см. Можно делать пароизоляцию и другими материалами, подходящими для таких целей.
Внутренние перегородки
Внутренние преегородки следует делать после установки печи, выполняя требуемые противопожэарные разделки и оставляя зазоры на осадку деревянных стен. Не очень хорошо, когда внутренние перегородки бани сделаны постоянными. При этом нельзя варьировать планировку и трудно выполнить противопожарные требования.
Зазоры для осадки
Для новой деревянной бани необходимы зазоры для осадки коробок дверей и окон, а также перегородок из досок. Величина зазора обычно рассчитывается в 3-5% от высоты осадки. Гнезда для шипов должны иметь глубину с запасом на осадку 15-20 мм.
Парилка
Для дверей парилки оптимальная высота 1,6 м. Устанавливаются они с выоским порогом, чтобы не ударяться о коробку головой. Водь одной стены парилки делается полка длиной 200 см и шириной 80 см. Между полкой и потолком оптимальное расстояние должно быть 100 см. Лучше делать и полки и сиденья съемными. Вдоль полки делается сиденье шириной 25 см. Между полками и печью необходимо сделать противопожарный разрыв. Нельзя также, чтобы было закрыто пространство под полкой и сиденьем, это приведет к загниванию стен.
Необходимо изолировать бак с холодной водой несгораемым теплоизоляционным материалом для предотвращения охлаждения помещения мойки. Для засыпки печей лучше подходят прочные тяжелые камни вулканического происхождения круглой формы, такие как перидотит, гранит, базальт, андезит. Для улучшения пара в камни желательно добавить до 40% чешуек из чугуна. Для равноценного распределения нагрузки, на дно и бока духовки для камней плоской стороной выклаывают колосинки. Для обивки стен и потолка парилки лучше использовать осину, чтобы нельзя было обжечься смолой, которую выделяет древесина хвойных пород.
Двухэтажная баня
Можно сделать баню двухэтажной с отапливаемым вторым этажом. На втором этаже тепловой контур может быть оборудовван любой подходящей печью. Вход наверх лучше делать из тамбура. Обязательно нужно учесть усиленную пароизоляцию между этажами.
Создание в парилке оптимального режима
Для бань, которые встроены в домах или отдельно стоящих, но имеющих энергокоммуникации, в них необходимо лишь установить необходимый температурно-влажностный режим для парилки. Здесь главную задачу выполняют печь и вентиляция.
Каковы же функции печи?
• Достаточный обогрев помещения, не допуская его перегрева (возможность регулировки температурного режима помещения).
• Максимальный нагрев камина.
• Получение диссоциированного пара.
• Возможность пользования печью во время топки.
«Холодные» колпаковые печи
В соответствии с этими требованиям, существуют конструкции «холодных» колпаковых печей, которые работают на дровах или газе.
Такие печи оснащены внутренней огнеупорной оболочкой. Разогрев печи происходит с использованием духовки из жаропрочной стали, которая изготовлена в форме колпака.Входные отверстия для пара из духовки расположены в нижней зоне. Верх духовки оснащен герметичной крышкой, где находится узел дозированной подачи на камни горячей воды, а также обратным клапаном.
Первоначально через крышку идет загрузка камней. Такая конструкция позволит пропустить через раскаленные камни всю паровую фазу, получив при этом максимально диссоциированный пар.
Наружные стенки печи двухслойные составенным между ними воздушным зазором.Теплопередача наружных стен обеспечивается не только за счет их хорошей теплопроводности, но, в основном, с помощью общего процесса передачи энергии за счет конвекции и теплопроводности. Это дает максимальный разогрев камней, при этом стены печи могут оставаться относительно холодными (до 50оС).
Чтобы лучше регулировать температуру в парной, используются змеевики, которые вставляются в печь и через которые идет конвективный разогрев воздуха. Регулировка подачи горячего воздуха идет за счет дверки входного отверстия змеевика в печи, которую необходимо открывать или закрывать.
Поделиться с друзьями: