Консервирующая вентиляция

Консервирующей вентиляцией будем называть просушку бани после завершения водных процедур. Если в ванных и душевых комнатах основную сложность представляет сушка полотенец и напольных ковриков, то в банях традиционного типа наиболее трудно сушить древесину на полах, особенно в щелях. 

Принцип нормализации бани

Если рассматривать проблему широко, то следует говорить не о сушке, а о нормализации бани. Дело в том, что во время процедуры в сухих высокотемпературных саунах древесина порой вовсе не намокает, а, наоборот, пересушивается, а при охлаждении после окончания банной процедуры, вновь увлажняется из-за гигроскопичности. В паровых и влажных банях намокшую древесину надо сушить тоже отнюдь не до абсолютно сухого состояния, а до определённого уровня влажности с учётом возможных вредных последствий (коробления, растрескивания, гниения и т. п.).

Механизм испарения воды в бане

Исходным моментом (первичным актом) испарения является явление газификации воды (парообразование). При этом вода, разлитая по эмалированной поверхности душевого поддона, или вода, впитавшаяся в глубь древесины, газифицируется точно так же, как вода, налитая в ванну или распределённая на коже человека. Наиболее быстрые молекулы воды, преодолевая энергетический барьер, равный скрытой теплоте испарения (конденсации) 539 ккал/кг, вылетают с поверхности компактной (жидкой) воды и могут безвозвратно удалиться (например, в вакууме), если их не заставят возвратиться назад в жидкость столкновения с молекулами в газовой фазе. Массовые скорости газификации воды могут быть очень большими — несколько килограммов в секунду с 1м² при температуре 40°С (то есть тонны воды в час с 1м² поверхности!) и возрастают с температурой экспоненциально (точнее, пропорционально d0(Т)1/2). Вместе с тем, давление водяных паров рп (а по существу концентрация молекул воды) у поверхности воды крайне мало, поскольку все молекулы воды тут же улетают от поверхности. При высоких скоростях газификации компактная вода, естественно, сильно охлаждается, поскольку из неё вылетают наиболее энергичные молекулы, и средняя энергия оставшихся молекул в воде (как раз и характеризующаяся понятием температуры) уменьшается. Это явление хорошо известно и широко используется, например, при сублимационной сушке, когда вода из-за охлаждения превращается в лёд.

Сушка древесины в бане

Древесина является пористым материалом, а вследствие открытости пор способна (при отсутствии водоотталкивающей обработки) впитывать воду, поглощать влагу из воздуха и пропускать через себя водяной пар и воздух. Если древесина может увлажняться как компактной водой, так и водяным паром, то высушиваться (в отличие от непористых поверхностей) она может только путём удаления из неё водяных паров.

Сушка поверхностей в бане

Сушка мокрых поверхностей по сути эквивалентна процессу испарения с поверхности компактной воды. Учитывая, что тепловой поток qисп, связанный с испарением или конденсацией, равен скорости испарения (конденсации), умноженной на теплоту испарения, нетрудно получить выражение для скорости испарения воды со свободной поверхности Gп(мг/м²•час) = (159+297.V)Δрп, где V — скорость движения воздуха в м/сек, Δрп — перепад парциального давления водяных паров в Па, равный разности парциальных давлений водяных паров непосредственно у мокрой поверхности и в воздухе бани. С другой стороны Gп(мг/м²•час) = 0,6Δрп/δ, где 0,6 мг/м²•час — паропроницаемость воздуха, δ(м) — толщина пограничного слоя, то есть характерное расстояние, на котором реализуется перепад парциального давления Δрп вблизи поверхности. Сопоставляя эти соотношения, можно заключить, что толщина пограничного слоя в отсутствие движений воздуха составляет 4 мм, а при скорости движения воздуха 1 м/сек сокращается до 1,3 мм. Иными словами, когда мы говорили в предыдущем разделе о «сдуве» с поверхности воды газифицировавшихся молекул воды потоком обдувающего воздуха, то фактически имели в виду, что сухой воздух при обдуве мокрой поверхности (в том числе и кожи, и пола) всё больше «приближается» к поверхности испарения с увеличением скорости обдува. Это значит, что в зазорах (щелях, полостях) толщиной менее 4 мм сушка поверхностей будет усложнена.

Сушка пор древесины в бане

Теория сушки древесины в порах по И.В. Кречетову включает три самостоятельных механизма. Во-первых, при высоких влажностях древесины (более 100%), когда есть поры, полностью заполненные водой (влагой), свободная влага движется как вода в трубе под действием сил тяжести (в крупных капиллярах), перепадов давления (в том числе водяного пара при температурах выше 100°С). Фактически вода газифицируется на поверхности древесины, и её потери на поверхности компенсируются подтеканием воды из глубины пор. Древесину высокой влажности можно сушить в какой-то степени даже протиранием (промакиванием) её поверхности мягкой хлопчатобумажной тканью, впитывающей влагу из крупных пор древесины.

Сушка бань в полостях

В наиболее неблагоприятных условиях находятся массивные деревянные изделия (балки, лаги, столбы, стропила и т. п.), расположенные в плохо проветриваемых условиях. Например, проблемы в банях возникают с балками протекающих полов. Если в элитных представительских банях вопрос с сушкой подполья можно решить с помощью электровоздухонагревателей, то в рядовых любительских банях единственным фактором эффективного высушивания остаётся продуваемость подполья наружным атмосферным воздухом. И именно в этом вопросе дачники чаще всего делают упущения, ошибочно считая, что главное в подполье — отвести воду, а продуваемость подполья — вредный фактор, выхолаживающий банные полы. В действительности же всё наоборот: если подполье свободно продувается, то вода на земле и мокрый грунт не представляют никакой угрозы конструкциям полового перекрытия бани.