O głównych składnikach sauny- czyli o powietrzu
Najbardziej nieoczywisty i najbardziej niezrozumiany element sauny – wentylacja. Wokół tego tematu narosło wiele nieprawdziwych mitów. Powstała pewna “dobra praktyka”, która niestety ale nie ma potwierdzenia w odniesieniu do przeprowadzonych w latach 90 ubiegłego wieku badań naukowych na temat wentylacji w saunie. Co gorsze, wielu wykonawców saun zupełnie pomija ten element sauny, co tylko udowadnia postawioną powyżej tezę. W tym artykule przybliżymy temat wentylacji w saunie, opiszemy skutki nieprawidłowego działania wentylacji oraz opowiemy jak należy zaprojektować saunę by wentylacja mogła działać skutecznie.
Konsekwencje źle zaprojektowanej wentylacji w saunie
Gdy wyobrażamy sobie saunę, najczęściej każdy z nas ma w głowie następujące obrazy: drewniane ławeczki, piec z rozgrzanymi kamieniami, ceber i chochlę do polewania wodą kamieni, odpoczynek i relaks…
Najczęściej jednak mało kto myśli o takim elemencie jak wentylacja w saunie. Tymczasem, wentylacja odgrywa bardzo ważną, zaryzykowałbym stwierdzenie, najważniejszą rolę w prawidłowym funkcjonowaniu sauny i jej konserwacji. Bo przecież ciężko mówić o zdrowym seansie, gdy odbywamy go w deficycie tlenowym. Niedobór tlenu w pomieszczeniu sauny może skutkować skróceniem czasu przebywania w saunie, omdleniami czy innymi poważnymi dla zdrowia konsekwencjami. Wyobraźmy sobie sytuację, że w saunie ogrzewanej piecem na paliwo stałe dochodzi, wskutek braku powietrza, do niecałkowitego spalania i wydzielania trującego tlenku węgla. Efektów nie trzeba nikomu wizualizować. Mogą być katastrofalne.
To znowu może nie być oczywiste, ale nawet w saunie ogrzewanej piecem elektrycznym może zabraknąć powietrza! Dzieje się tak, ponieważ podczas oddychania zużywamy tlen zawarty w powietrzu. Już po kilku minutach stężenie dwutlenku węgla może osiągnąć poziomy przekraczające 500-700ppm co już tworzy bardzo niekorzystne warunki otoczenia.
Jak zatem poznać, że z wentylacją w naszej saunie jest coś nie tak? Dość łatwo można się o tym przekonać w trakcie zabiegu saunowania bądź po prostu wchodząc do zimnej sauny. Jeżeli podczas seansu mamy uczucie „braku tlenu” lub wchodząc do zimnej sauny czujemy nieprzyjemne zapachy jest to oznaka, że wentylacja nie funkcjonuje prawidłowo.
Jak uzyskać dobrą jakość powietrza w saunie?
Zacznijmy od wyjaśnienia co to jest dobra jakość powietrza? Sama definicja nie jest oczywista, nie można wprost odpowiedzieć na to pytanie. Wiemy, że na jakość powietrza wpływ mają takie czynniki jak: temperatura powietrza, wilgotność, poziom tlenu i dwutlenku węgla oraz ilość gazów ulatniających się z rozgrzanych kamieni (i drewnianych powierzchni) wewnątrz sauny.
Wszystko powyższe można zmierzyć i opisać parametrami fizycznymi. Jednak najważniejszym wskaźnikiem charakteryzującym jakość wykonania sauny jest poczucie komfortu człowieka przebywającego wewnątrz. Przykładowo, w tym samym czasie, w tej samej saunie mogą przebywać dwie osoby i jedna z nich odpowie, że czuje się komfortowo, a druga zupełnie odwrotnie.
W przypadku braku oczywistych miar jakości powietrza, należy kierować się zasadą mówiącą o zapewnieniu cyrkulacji świeżego powietrza w saunie. W literaturze fachowej można znaleźć wytyczne mówiące o konieczności wymiany powietrza 3-6 razy na godzinę. Niektóre z tych wymagań uwzględniają również liczbę osób przebywających jednocześnie.
Dobór zapotrzebowania na powietrze wykonuje się dla wszystkich pomieszczeń użytkowych, w których przebywają ludzie. Jednakże w przypadku sauny, sytuacja jest bardziej skomplikowana. Oczywiście możemy dostarczyć „dowolną” ilość świeżego powietrza do sauny, ale przecież nie chcemy wywoływać przeciągów. Zatem prawidłowo dobrana wentylacja w saunie zapewnia nam odpowiednie mieszanie się świeżego i nieświeżego powietrza. Gwarantując przy tym jego jakość i korzystne odczucia podczas sesji.
Systemy wentylowania sauny
W saunie występują specyficzne warunki: wysoka temperatura, wysoka wilgotność i pojawiająca się para wodna, której nie chcemy pozbywać się zbyt szybko z pomieszczenia. Umieszczanie w górnej części sauny wylotu powietrza jest powszechnie stosowaną i … nienajlepszą praktyką. Pozbywamy się w ten sposób nie tylko pary, ale taka konstrukcja wpływa również na niekorzystny rozkład temperatury w saunie i uciekanie ciepła na zewnątrz pomieszczenia. To zaś generuje wysokie zużycie energiij.
Wybierając między różnymi rodzajami wentylacji, mamy dwie opcje: wentylacja grawitacyjna (naturalna) i wentylacja mechaniczna. Każda z nich ma swoje zalety i zdefiniowane zastosowania, opisane poniżej.
Wentylacja grawitacyjna
Używana dosłownie od wieków i sprawdza się dobrze w pewnych rozwiązaniach. Dzięki wykorzystaniu grawitacji oraz praw fizyki, które wymuszają przepływ ciepła w kierunku od wyższej do niższej temperatury, mamy całkiem sprawnie działającą wentylację.
Ten typ wentylacji jest szczególnie polecany do saun zewnętrznych wyposażonych w piece opalane drewnem. Dzieje się tak dlatego, że sam piec wymusza odpowiedni przepływ powietrza, wymaganego w procesie spalania – powietrze będzie zasysane z zewnątrz i wykorzystywane bezpośrednio w komorze paleniskowej pieca. Niestety pojawia się tutaj problem z odpowiednim mieszaniem się świeżego i zużytego powietrza. Podobnie jak przy piecach elektrycznych.
Jak rozplanować punkty poboru i odprowadzenia powietrza???
Podstawową wersją wentylacji grawitacyjnej jest umieszczenie wlotu powietrza w pobliżu pieca, a wylotu na przeciwległej ścianie, tuż pod sufitem – Rysunek 1. Taka prosta wentylacja kominowa z wypływem przy suficie działa, ale nie jest idealna z powodu wspomnianej wcześniej niskiej efektywności energetycznej i szybkiego usuwania pary wodnej.
można i tak…
Alternatywnym rozwiązaniem jest umieszczenie wylotu pod ławkami, na wysokości około 60cm nad podłogą – Rysunek 2. W tym przypadku należy pamiętać również o zachowaniu różnicy wysokości między wlotem a wylotem- w granicach 20cm. W tej wersji wentylacji grawitacyjnej również istnieje otwór wentylacyjny pod sufitem. Jest używany głównie po zakończeniu saunowania – do przewietrzania. Sporą zaletą tego wariantu jest ograniczenie strat ciepła powietrza, a dodatkowo ze względu na mniejsza masę molową, tlen gromadzony jest w górnych partiach sauny (dwutlenek węgla opada w dół). Taki zabieg zapewnia odpowiedni komfort przebywania i mocno dotlenia uczestników seansu
Poza rozwiązaniami opisanymi powyżej znawcy tematu projektowania saun -Finowie proponują kilka innych ciekawych propozycji, szczególnie dla saun opalanych drewnem:
- Pół-otwarta podłoga sauny – zamiast pełnego deskowania, można zastosować przerwy(około 10mm) między deskami. Całe świeże powietrze dostarczane jest wówczas od dołu. Oczywiście, w takim przypadku sauna musi być umieszczona na balach, by powietrze mogło dostać się od strony podłogi (mowa oczywiście o saunach zewnętrznych).
- W przypadku, gdy zastosowanie rozwiązania powyżej nie jest możliwe (np. przy stałym fundamencie budynku sauny), dobrą praktyką jest uniesienie ścian sauny około 15mm ponad poziom podłogi.
- Podziemny kanał dostarczający powietrze do pieca, którego wylot jest tuż nad piecem
Dodatkowo, zaleca się, aby powietrze do sauny było dostarczone z zewnątrz, a nie z pomieszczeń z którymi sąsiaduje sauna. Mieszanie jest najlepsze wtedy, gdy świeże powietrze jest zaciągane do sauny na wysokości górnej krawędzi pieca.
Warto również wspomnieć, że przy wentylacji grawitacyjnej lepiej sprawdzają się piece opalane węglem niż piece elektryczne.
Wentylacja mechaniczna
Ta z kolei wymusza przepływ powietrza z zewnątrz poprzez zastosowanie wentylatorów nadmuchowych i wentylatorów wyciągowych. Cała trudność polega na dobraniu odpowiednich przepływów aby osiągnąć kompromis między jakością powietrza a odpowiednim poczuciem komfortu cieplnego.
Rekomendowaną przez producentów saun i urządzeń konfiguracją jest jednak wentylacja mechaniczna, jako całkiem proste i skuteczne rozwiąznie. Doprowadzenie świeżego powietrza powinno znajdować się nad piecem, np. 50 cm, wyciąg zaś powinien być poniżej wlotu. Często umieszcza się wyloty na wysokości ławeczki na nogi – rysunek 3. Dodatkowo, sauna powinna być wyposażona w kratki wentylacyjne umieszczone w górnej części. Są one używane tylko po zakończeniu seansu, do prawidłowego przewietrzenia sauny w celach konserwacyjnych.
Wentylacja mechaniczna jest trudna do implementacji w przypadku sauny o dużych rozmiarach. Konieczne jest wtedy wykonanie kilku wlotów i wylotów. Również nie zaleca się stosowania wentylacji mechanicznej do pieców opalanych węglem – wtedy znacznie lepszym rozwiązaniem jest wentylacja naturalna.
Jak dobieramy system wentylacji w Studio Sauna?
Studio Sauna tworzy zespół inżynierów z doświadczeniem w dziedzinie HVAC (Heat Ventilation and Air Conditioning) oraz energetyki. Dzięki naszej wiedzy inżynierskiej oraz zastosowaniu nowoczesnych narzędzi, takich jak programy do numerycznej mechaniki płynów (znane również pod nazwą CFD – Computational Fluid Dynamics), nieustannie ulepszamy nasze produkty, dbając o każdy detal.
Daje nam to ogromną przewagę nad konkurencją, która zazwyczaj opiera się na standardowych rozwiązaniach bez jakiejkolwiek weryfikacji ich skuteczności. W długim terminie skutkuje to wspomnianymi problemami. Czyli: brakiem komfortu podczas użytkowania sauny czy nieprzyjemnymi zapachami spowodowanymi nadmierną wilgocią w saunie.
Więcej o wentylacji i jej poprawnym rozplanowaniu znajdziecie tutaj!
A może jesteś zainteresowany współpracą w zakresie projektu sauny? Zapraszamy do naszego sklepu!(Projekt + Wizualizacja + Urządzenia do Twojej sauny – StudioSauna).