Оптимальная температура в парной бани тесно связана с процессами, которые проходят в организме человека при его попадании в помещение с воздухом, прогретым выше 50 °С. Реакция человеческого тела очень отличается, в зависимости от того, насколько высокая температура в парилке и какая влажность воздуха в ней. На данный момент банные процедуры уже достаточно изучены, чтобы можно было с уверенностью говорить о наиболее подходящей температуре для эффективного парения.
Для начала очень важно разобраться, зачем вообще был изначально придуман данный вид активного отдыха и какова его основная цель. Понимание этих вещей на первый взгляд может показаться повторением очевидных истин, но именно пренебрежение основами и является главной причиной неправильного выбора температурного режима в процессе парения.
Изначальная задача банных процедур заключается в создании таких условий для человеческого тела, чтобы оно активно начало запускать естественные очистительные процессы. В результате правильной подготовки к парению, доведения атмосферы парилки до нужных показателей уровня нагрева воздуха и его влажности, а также соблюдению ряда правил, баня обладает таким существенным оздоровительным воздействием на все системы организма.
Такая высокая эффективность с одной стороны является преимуществом бани, но с другой становится серьёзным недостатком. Часто парилка используется просто как очередное развлечение или способ интересно провести время в компании друзей, и, как следствие, поход в баню превращается в сильнейший негативный стресс для здоровья.
Правильная температура в парилке
О правилах классических оздоровительных банных процедур можно говорить много, но в данной статье подробно остановимся именно на температуре. Если говорить о наиболее подходящей для здоровья во всех отношениях температуре в парилке, то этот показатель лежит в пределах между 50 °С и 70 °С . В классической русской бане печи всегда строили из кирпича и были они, как правило, с закрытыми каменками. Такая конструкция была просто не в состоянии нагреть парную выше 60 °С и для того, чтобы хорошенько пропотеть, потребовалось бы сидеть в ней слишком долго, но выход из положения был найден.
На нагретые до красна от прямого пламени камни выливался ковш воды, который мгновенно превращался в легкий горячий мелкодисперсионный пар, наиболее комфортный как для дыхательных путей, так и для кожи. Облако пара поднималось под потолок и человека лежащего на полоке с помощью веников этим паром постепенно обдавали небольшими порциями. При грамотной технике нагнетания пара на различные части тела процесс парения приносит не только незабываемые позитивные ощущения, но и самый сильный оздоровительный эффект.
Проектируя собственную баню важно понимать, что кроме правильной температуры для получения полного спектра положительных воздействий парения на тело, в бане также должна быть определенная влажность. Оптимальный показатель лежит в пределах 60%. Именно такое сочетание температуры и влажности обеспечивает идеальные условия для оздоровления всего организма.
Достичь того, чтобы в парилке была одновременно и указанная температура и правильная влажность, можно только при условии, если печь в ней с закрытой каменкой. Очень важно для получения качественного мелкодисперсионного пара, чтобы камни в печи были нагреты не менее чем до 300 °С. А если каменка открытая, то при нагреве в ней камней до такой степени, сама печь будет настолько разогрета, что температура парилки выйдет за пределы 70 °С.
Опасная температура
Для сравнения рассмотрим ряд исследований, проведенных учеными в двадцатом веке, по наблюдению за последствиями влияния регулярных посещений парилки, нагретой до экстремальных значений в 110-130 °С.
Профессор Х. Теир в 80-е годы прошлого века выдвинул предположение о связи высокой температуры в финских саунах с возникновением рака, которое впоследствии было подтверждено результатами большого исследования. После рассмотрения значительного количества случаев заболеваний раком лёгких у любителей попариться при 110-130 °С, было установлено, что пребывание в парилке нагретой до таких температур способствует образованию этого заболевания.
Дело в том, что в таких условиях можно находиться только когда воздух в помещении очень сухой, а это исключает гидростатическое воздействие пара на организм. В результате кровь недостаточно хорошо снабжает лёгкие и они получают ожег из-за неспособности в необходимой степени адаптироваться к повышенным температурам.
Ряд других исследований также открыл, что пребывание в сухом сильно перегретом воздухе сауны негативно влияет на выработку спермы, а также приводит к возникновению проблем с пищеварением у детей, родившихся от матерей, которые часто посещали такие бани при беременности.
Особенностью современных банных печей является температура их нагрева, которая может достигать 400 градусов. Важный показатель эффективности печи – это мгновенный нагрев корпуса и максимальная отдача тепла.
Весь процесс нагрева сопровождается выделением инфракрасного излучения, которое распределяется на поверхностях, примыкающих к печи. Под воздействием высокого температурного режима деревянная конструкция бани может обугливаться или воспламеняться.
Именно поэтому так важно обеспечить надежную изоляцию деревянных поверхностей от жара печи. Для этого подойдет защитный экран и обшивка из огнеупорных материалов.
Когда требуется термозащита?
Острая необходимость в установке дополнительных элементов защиты возникает в случаях несоблюдения пожаробезопасного расстояния между печью и прилегающими к ней поверхностями.
На не безопасном расстоянии инфракрасное излучение, выделяемое при растопке банных печей, попадает на стены и не рассеивается. Это приводит к повреждению деревянных поверхностей или пожароопасной ситуации в целом.
Безопасное расстояние между стеной и нагревательной конструкцией зависит от материала, из которого она изготовлена:
Так расстояние от стены до печи:
- из кирпича – составляет 35 см;
- из металла (без внутренней отделки) – 100 см;
- из металла (с внутренней отделкой из кирпича или шамотной плитки) – до 70 см.
В малогабаритных помещениях, где нет возможности соблюдать безопасное расстояние от стены до печки, рациональнее установить защитный экран или обшивку.
Защитные термоэкраны
В качестве основной защиты стен бани используют термостойкие экраны – специальные щиты изоляции для закрытия боковых поверхностей печки и снижения интенсивности распространения ИК излучения в помещении.
Экраны разделены на две категории: металлические и кирпичные.
Металлические
Защитный экран из листов стали или чугуна. Он монтируется по периметру банной печи, при этом соблюдаются небольшие технологические зазоры (3-5 см) между экраном и внешними стенками нагревательной конструкции для обеспечения дополнительной конвекции воздуха.
В зависимости от особенностей стен бани и типа печи, металлические экраны могут быть фронтальными и боковыми. Некоторые модели металлических печей производят с дополнительным защитным кожухом, который устанавливается при монтаже топливника.
Монтаж металлических экранов осуществляется при помощи регулируемых ножек с фиксацией к напольному покрытию болтами. Кроме того, ножки позволяют обеспечить зазор в нижней части конструкции для дополнительной вентиляции. Для увеличения срока эксплуатации, экраны покрывают огнеупорным красящим слоем.
Преимущества:
- снижение интенсивности ИК-лучей;
- улучшение конвекции воздуха между стенками печи и экраном;
- снижение общей температуры нагрева наружных стен нагревательной конструкции.
Кирпичные
Защитный экран из кирпича предназначен для ограждения стен печи бани.
Кладка выполняется в ½ кирпича по периметру с соблюдением технологических зазоров в 6 см. Нижняя часть конструкции оснащается дополнительными воздуховодами на расстоянии в 2,5 см друг от друга.
Для обустройства кирпичного экрана для печей используется термостойкий шамотный кирпич без пустот. В качестве соединительной смеси – густой раствор из цемента или глины.
Готовые стены экрана должны быть на 22–25 см выше, чем стена нагревательной конструкции.
Преимущества:
- низкая теплопроводность материала, из которого изготовлен экран;
- устойчивость к повышенной влажности и высоким температурам;
- длительная аккумуляция тепла в помещении;
- получения мягкого жара от печи.
Защитные настенные обшивки
Для обустройства термозащиты стен бани предусмотрены специальные обшивки из огнеупорных материалов. Они предотвращают перегрев поверхностей и снижают вероятность возгорания помещения.
Важно! Высота обшивки должна превышать высоту стен нагревательной конструкции на 120 см. Расстояние между стенами бани и обшивкой составляет не менее 3 см. Для обеспечения воздушной конвекции сверху и внизу обшивки предусмотрены технологические зазоры.
Обшивки–светоотражатели
Этот вариант защиты стен бани состоит из листов металла и жаростойкого слоя теплоизоляции. Вначале крепится теплоизоляционный слой, поверх него монтируется лист металла с отполированной поверхностью.
Именно негорючая изоляция обеспечивает эффективное отражение тепловой энергии от деревянных поверхностей, снижая их нагрев.
Важно! Листовой отражатель способствует получению более мягкого тепла, которое легко воспринимается человеческим организмом.
В качестве теплоизоляционного слоя применяется:
- Базальтовая вата. Экологический и безопасный материал, отличающийся высокими теплоизоляционными, гигроскопичными и огнеупорными характеристиками.
- Картонные плиты из базальтового волокна. Материал, отличающийся хорошими звуко- и теплоизоляционными свойствами. Кроме того, он устойчив к возгоранию и гниению.
- Картонные плиты из асбеста. Материал, обладающий износостойкостью, ударопрочностью и устойчивостью к возгоранию.
- Минеритовые панели. Популярный огнеупорный материал, который обеспечивает конструкциям надежную защиту от перегрева и возможного воспламенения.
Для крепежа такой обшивки применяются втулки из керамики, устойчивые к нагреву. При наличии минимального безопасного расстояния от стенок бани до обшивки, устанавливается двойной слой теплоизоляции.
Обшивки с облицовочной поверхностью
При необходимости соблюдения общей стилистики помещения, для защитных обшивок могут использовать декоративную отделку.
Самые распространенные отделочные материалы для термообшивки:
- Терракот (плитка ). Износостойкий материал, изготовленный из натуральной глинистой породы путем обжига. Отличается высокой износостойкостью, долговечностью, практичностью и устойчивостью к высоким температурам. Терракот есть матовый и глазурованный.
- Клинкер (плитка) . Огнеупорный материал производится из глины, отличается высокой плотностью. Внешне напоминает кирпич для облицовки.
- Изразцы (плитка) . Современный материал, лицевая поверхность которого представлена фактурным рисунком, орнаментом или текстурой.
- Талькохлорит . Чистая горная порода, имеющая характерный оттенок серого или зеленого. Материал отличается ударопрочностью, износостойкостью, жаростойкостью, долговечностью и низкой гигроскопичностью.
- Керамогранитные плиты . Ударопрочный и термостойкий облицовочный материал. Фактурная поверхность плитки позволяет имитировать другие природные материалы – камень, дерево, кирпич.
Монтаж огнеупорной облицовки в парной осуществляется на термоизоляционную основу при помощи специальных жаростойких растворов. Готовая обшивка имеет следующий вид: деревянная поверхность – технологический зазор (3 см) – огнеупорная основа – облицовочная плитка.
В качестве огнеупорной основы можно использовать следующие материалы:
- Панели гипсокартонные жаростойкие с добавлением стекловолокна. Они устойчивы к деформациям, повреждениям и воздействию высоких температур.
- Панели стекломагниевые на основе стекловолокон и магнезиального компонента. Они обладают звуко- и теплоизоляционными характеристиками, устойчивы к гниению, повышенной влаге и перепадам температур.
- Плиты на основе цемента и натурального минеритового волокна. Такая основа устойчива к возгоранию, гниению и повышенной влаге.
Любые жаростойкие панели для стен должны иметь минимальный технологический зазор для обеспечения вентиляции и снижения теплового воздействия на деревянные поверхности. Практичная облицовка позволит оформить стены парной в едином стиле.
Технология изготовления банной печи предъявляет особые требования к оборудованию всех ее отделов, в том числе, и дымохода. Его устройство немного отличается от дымоходной системы домашней печи. Он должен обеспечивать долговременное сбережение тепла и безопасность посетителей парной. Перед организацией дымохода в бане, стоит узнать несколько важных нюансов.
В конструкцию банных печей входят 2 типа дымоходов:
- Коренные. Их организуют рядом с печью, используя для соединения специальный патрубок, по которому дым и уходит в основной канал. Один дымоход может быть использован для 2-3 печей. Главное, чтобы его внутренний диаметр имел соответствующие параметры, а трубы от каждого отопительного прибора располагались на различной высоте;
- Системы с насадной трубой монтируются конкретно на печном патрубке и выводятся через крышу. Данный вариант дымохода является самым распространенным для банных печей.
Классификация дымоходов по месту установки включает 2 вида:
- Наружные. Основная их часть расположена на улице и зафиксирована на стене при помощи кронштейна. Не слишком рекомендованы для бани, так как быстро остывают, теряя драгоценное тепло.
- Внутренние. Это вертикальные конструкции с хорошей тягой, расположенные внутри постройки.
По используемому материалу дымоходы бывают:
- Кирпичными. Традиционный вид, характеризующийся трудоемкостью кладки и высокими требованиями к соблюдению всех параметров. Имеют массу преимуществ: долговечность, пожаробезопасность, прочность, хорошую термоизоляцию и теплоаккумуляцию. К недостаткам относят шероховатость и угловатость внутренней поверхности, на которой скапливаются сажные отложения;
- Металлический дымоход быстрее монтируется и дешевле стоит. У него идеально гладкая поверхность, но более слабые теплосохраняющие характеристики;
- Комбинированный вариант, включающий 2 части: нижняя выполнена из кирпича, верхняя – из современной сэндвич-трубы. Позволяет организовывать аккуратные, небольшие проходы, которые проще закрыть жаростойким материалом.
Материалы для дымоходов
Перед приобретением материалов необходимо определиться с конструкционными особенностями дымохода.
Кирпичная система
Сооружение выполняют из жаростойкого кирпича с использованием специальной сухой смеси или печной глины. Помимо этого, может понадобиться материал для создания грибка над трубой.
Конструкция из металла
Перед приобретением материала для изготовления металлического дымохода в бане, необходимо составить его точную схему с подробным расположением всех углов и поворотов трубы.
Также понадобится 2 железных полотна с отверстиями, соответствующими диаметру трубы. Их фиксируют на потолке бани и на полу чердака. Понадобится и жаростойкий материал, который будет закреплен вокруг трубы в месте ее выхода на деревянный чердак.
Для создании гидроизоляции вокруг дымохода на кровле необходимо приготовить герметик или специальный резиновый уплотнитель.
Выбор труб: на что обратить внимание
При покупке железных дымоотводных труб нужно определиться с их сечением. В основном, оно зависит от мощности печи, но для большинства банных вариантов этот параметр равен 15-20 см. Не стоит брать слишком большой диаметр, так как он будет слабо сохранять тепло. А слишком маленький – не создаст нужную для вывода дыма тягу. Как бы там не было, сечение трубы не должно быть меньше диаметра выводного патрубка отопительной конструкции.
Существует еще ряд требований, предъявляемых к элементам дымохода в бане:
- Минимальная высота трубы – 5 м. Пренебрежение данным требованием грозит ухудшением тяги. Точное значение высчитывается в зависимости от расположения трубы на крыше. В любом случае, она должна возвышаться над коньком минимум на полметра. Идеальной высотой от конька считается 1,5 м, но это не обязательно;
- Минимальная толщина металла, используемого при создании трубы, – 1 мм;
- Если планируется, что система дымохода будет оснащена баком для горячей воды, то его нужно обязательно отразить в предварительно составленной схеме. Лучше, если резервуар будет сделан из нержавеющей стали.
Безопасность превыше всего
Температура дымохода в бане может подниматься до критических пределов, поэтому организация системы должна подчинятся требования пожаробезопасности:
- Соединения отдельных частей трубы быть строго герметичными;
- Места прохождения трубы через потолок заизолированы от деревянных элементов огнеупорным материалом (песком, асбестом, керамзитом);
- Выход трубы через кровлю обработан гидроизоляцией, предназначенной для сохранения обрешетки от влаги.
Заключение
Дымоход играет важнейшую роль в конструкции банной печи. От его качества зависит здоровье посетителей парной, сохранность постройки и всего, что в ней находится. Установка дымохода в бане должна соответствовать всем технологическим требованиям, иначе последствия могут быть самыми печальными.
Учитывайте все нюансы
В строительстве бань именно дерево используют чаще всего . Что и неудивительно: это теплый, экологичный, здоровый, но… еще и горючий материал: при определенных условиях дерево может самовозгораться при температуре от 100 °C.
Камышовая кровля, как в проекте Баня под колпаком , требует еще большего внимания.
● Согласно европейским нормам и требованиям безопасности по размещению дымовых труб, высота от конька камышовой кровли до выхода дымохода твердотопливного оборудования должна быть не менее 80 см! Вне зависимости от расстояния до дымовой трубы от конька.
● На дымоходе должен быть установлен искроуловитель, а подключение печи к дымоходу должно быть выполнено с прочистным карманом.
● Ни в коем случае не допускается насадной вариант дымовой трубы. Конструкция искроуловителя рассчитана таким образом, чтобы сетка не забивалась быстро, а диаметр нержавеющих прутьев и размер ячейки сконструированы так, что искры не могут пройти мимо. Установка обычной сетки в качестве искроуловителя может привести к быстрому зарастанию сажей, возгорание которой более опасно для горючей кровли.
Насадные дымоходы для дровяных печей в сочетании с камышовой крышей применяются в странах с более мягким климатом (на схеме нормы Великобритании по дымоходам для камышовых крыш), но при этом дымоход без искроуловителя обязательно возвышается над кровлей не ниже 180 см.
Правильно эксплуатируйте печь
Банные печи-каменки направляют в дымоход дымовые газы
с максимальной
рабочей температурой 600°C. А при неправильной эксплуатации или строительстве
печи температура в дымоходе может достигать и 900°C. Процесс топки банной печи
нередко проходит непрерывно и длительно. Так что чаще всего возгорание
происходит на банном чердаке – и именно из-за нагрева горючих конструкций
дымоходом!
Важным условием безопасности
является
соблюдение правил эксплуатации печей. Производители готовых печей подробно
описывают эти правила в своих инструкциях.
● Следует избегать сверхтяги (гудения) в дымовой трубе.
● Регулировка осуществляется притоком воздуха в камеру сгорания.
● Количество и качество дров должно точно соответствовать инструкции производителя печи
При нарушении правил топки древесный газ может догорать в дымоходе, перегревая конструкции кровли и перекрытий. Особое внимание на это следует обратить в зимний период. Относительная влажность воздуха низкая (возрастает вероятность самовозгорания горючих материалов), а разница температур больше всего способствует образованию сверхтяги.
Выбирайте трубу с умом
В бане очень часто отсутствует постоянное отопление . И, например, для кирпичных труб «залповые» протопки просто губительны. Высокотемпературные дымовые газы нагревают систему, возникают термические напряжения, и в кирпичном дымоходе вследствие разницы температур внешней и внутренней среды возникают трещины.
Применение стальных сэндвичей для
банных печей требует особого внимания.
Максимальная рабочая температура,
которую может выдержать нержавеющая сталь без изменения структуры металла,
составляет 600 °C. Непрерывная топка печи с такими трубами более 4 часов может
привести к передаче тепла на ограждающие конструкции.
Кроме того, не все двухконтурные стальные дымоходы подходят для рабочих температур 600°C – многие предназначены для работы максимум до 400°C. Свыше 400°C нержавеющая сталь быстрее теряет свои свойства и прогорает, причем прогорает именно слой утепления, и чем он толще – тем быстрее.
Однако одноконтурная стальная труба слишком интенсивно излучает тепло и может нагреть горючие конструкции до самовозгорания на расстоянии до 400 мм. Поэтому применение неутепленного дымохода в местах приближения к горючим конструкциям недопустимо.
Особенно осторожно следует применять двухконтурные трубы для банных печей при наличии выше парной помещения с присутствием людей. Следует исключить возможность прикосновения. В таких случаях европейские нормы требуют размещать стальные сэндвичи в огнестойких вентилируемых шахтах.
Принципиально другой материал , применяемый в дымоходных системах для банных печей, – это керамика. Керамику для температур выше 300°C нужно утеплять в обязательном порядке для равномерного прогрева. При этом она не боится длительных перегревов и даже испытывается на устойчивость к температурам до 1000°C.
Самое безопасное решение, способное долго противостоять температурным нагрузкам, охраняя баню от пожара, – керамическая система с внутренним проветриванием.
В перекрытиях расстояние от горючих конструкций должно быть не менее 10 см до поверхности керамических систем и 20 см – до двухконтурных стальных. А регулярное внутреннее проветривание отведет избытки тепла и влагу из утеплителя и наружной оболочки.
Самодельные печи для бани, обходятся в среднем в 3-5 раз дешевле заводской продукции. Экономия станет еще больше, если сварочные работы выполняются самостоятельно. При изготовлении своими руками, потребуется определиться со следующим:
- Из какого металла делать печь для бани.
- Какая толщина металла будет оптимальной.
- Электроды какого типа стоит использовать, чтобы обеспечить максимальную прочность сварного шва.
Какая марка стали лучше для банной печки
Температура нагрева дымовых газов внутри печи, достигает 450-550°С. При нагреве такой интенсивности, наблюдается деформация металла.Непосредственное воздействие огня приводит к прогоранию стали. Конечно, можно попросту использовать металл толщиной 10 мм и более, но тогда придется подолгу протапливать парную, тратить большое количество топлива для прогрева. По причине использования толстостенных стальных листов, долговечная печь станет экономически невыгодной.
Задача, стоящая перед мастером – сделать конструкцию достаточно прочную, чтобы предотвратить деформацию, прогорание и одновременно имеющую хорошую теплопроводимость. В заводских условиях, для изготовления банных печей используется металл с высокой степенью жаропрочности.
Большинство производителей используют марку хромистой коррозионностойкой нержавеющей стали AISI 430. В бюджетных моделях, железо для банных печей меняют на конструкционную сталь ГОСТ 1050-88. У каждого металла есть свои плюсы и минусы.
Легированная сталь отличается от конструкционной стали следующими характеристиками:
Хромосодержащая жаростойкая сталь стоит дорого, к тому же не все узлы испытывают одинаковую термическую и коррозионную нагрузку. По этой причине, конструкцию банной печи делают из нескольких металлов:
- Топка – для топочной камеры используют AISI 430 или аналог 08Х17Т. При самостоятельном производстве, применяют сталь 10 ГОСТ 1050-88.
- Экран – конвекционные каналы не испытывают такой же нагрузки как топка, поэтому, для их производства берут 08ПС или 08Ю ГОСТ 19904-90.
- Корпус печи для бани делают из листовой конструкционной стали.
- Дверца топочной камеры – практика показывает, что данная часть устройства испытывает максимальную термическую нагрузку. По этой причине, использование даже высоколегированной нержавеющей стали, не достаточно. Через несколько топок наблюдается деформация дверок. Оптимальным решением считается навешивание чугунной дверцы.
Как правило, при самостоятельном изготовлении банной печи используют металл, который легче поддается механической и сварной обработке.
Оптимальная толщина металла для печи в баню
При определении толщины металла, учитывают две основные характеристики, влияющие на рабочие параметры банной печи:- Прогорание стали – если для топки использовать тонкостенный лист обычного металла, спустя буквально полгода топки, придется ремонтировать печь. Обычная сталь толщиной 4 мм, обеспечит быстрый прогрев парной, но прослужит недолго. По этой причине, производители делают топочную камеру из AISI 430, жаростойкой хромистой нержавеющей стали толщиной 4-6 мм.
- Теплопроводность
– температура нагрева печи напрямую зависит от толщины стенок топки. Кажется, что проще было сделать топочную камеру из металла 10 мм и больше, и так предотвратить прогорание, но такой подход нецелесообразен по нескольким причинам.
Чем толще металл, тем больше требуется тепловой энергии и времени, чтобы прогреть его и поддерживать необходимую температуру. Печное оборудование становится экономически невыгодным. Оптимальная толщина металла у банной печи, должна быть 6-8 мм.
Какими электродами надо варить банную печь
Чтобы сварить печь, потребуются электроды, выбираемые, в зависимости от используемой при производстве стали. Нержавейку варят методом аргонодуговой сварки. Подойдут электроды марки ЦЛ 11 и Д4.После проведения сварочных работ, обязательно удаление окалин и протравка. Так можно избежать коррозии в месте сварного шва.
Электроды для сварки банных печей, изготовленных из конструкционной стали НИАТ-5, ЭА-112/15, ЭА-981/15 и ЭА-981/15. Толщина выбирается, в зависимости от плотности металла и температуры его прогрева.
Срок эксплуатации печки во многом зависит от грамотного проведения сварных работ, в том числе от выбора расходных материалов и последующей обработке шва. Варить топку лучше профессионалу. Проведение сварочных работ по нержавеющей стали, требует 5-6 категории квалификации сварщика.
Изготовить печь для бани своими руками, при наличии специальных навыков, грамотном выборе комплектующих и расходных материалов, не сложно.