تهویه سونا با چه هدفی انجام می‌گیرد؟ نرخ تهویه سونا چقدر است؟ انواع روش‌های تهویه سونا کدامند؟ چه چیدمان‌هایی برای دریچه های ورود و خروج هوا در سونا رایج است؟ چه زمانی به منظور تهویه سونا باید از فن استفاده نمود؟
پیش‌تر اشاره شد که در انواع سونا برای اطمینان از گردش هوا و حذف رطوبت و گرمای اضافی تهویه مناسب یک الزام می‌باشد. البته این تنها کارکرد سیستم تهویه در سونا نیست بلکه سیستم تهویه به حذف هر گونه آلاینده بالقوه و مضری که ممکن است در هوا انباشته شده باشد مانند مونوکسید کربن تولیدی در هیترهای چوب سوز یا ترکیبات آلی فرار (VOC) ناشی از روغن سونا یا محصولات بهداشتی کمک می‌کند.
میزان گردش هوا در سونا
میزان گردش هوا در سونا عامل مهمی برای حفظ یک محیط راحت و ایمن است. نرخ تعویض هوای پیشنهادی برای سونا بسته به عواملی مانند اندازه سونا، نوع سیستم گرمایش مورد استفاده (الکتریکی، هیزمی و غیره) و استانداردها و قوانین و مقررات محلی ساختمان متفاوت است. با این حال، در یک دستورالعمل کلی می‌توان میزان گردش هوا در یک سونا را حدود 6 تا 8 بار در ساعت (ACH 8-6) در نظر گرفت. این بدان معناست که حجم هوای سونا باید تقریباً هر 7/5 تا 10 دقیقه به طور کامل با هوای تازه جایگزین شود.
برای رسیدن به این هدف، روش‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد که به طور کلی می‌توان آنها را به دو دسته کلی طبقه بندی نمود: تهویه هوای طبیعی، تهویه هوای مکانیکی.
بر مبنای این طبقه بندی و بسته به نوع هیتر (گرمکن) طرح‌ها و چیدمان‌های مختلفی برای دریچه‌های ورود و خروج هوا وجود دارد که در ادامه این چیدمان‌ها بررسی می‌شود.
تهویه سونا به روش طبیعی
ورود هوا از قسمت پایین (کم ارتفاع) و خروج از قسمت بالا (ارتفاع زیاد) به روش جابجایی
این سیستم تهویه برای سونا عملکرد مناسبی را فراهم می‌کند به شرطی که ورود و خروج هوای هر دریچه از / به یک فضا انجام پذیرد. هوای سرد (ورودی) از دریچه‌ی پایینی توسط فشار منفی ایجاد شده بواسطه گرمایش هوای داخل اتاقک به داخل فضا کشیده می‌شود. سپس هوای گرم شده توسط دریچه بالایی که در طرف مقابل اتاقک قرار گرفته است، به بیرون تخلیه می‌گردد. این سیستم به لحاظ گردش هوا عملکردی تقریبا مطلوب دارد.
با این حال این نوع تهویه یک نقص بزرگ دارد که این است که گرادیان دمایی نسبتا زیادی بین ترازهای ارتفاعی سطوح مختلف ایجاد می‌شود که در شکل زیر نشان داده شده است.
فرض کنید که روی نیمکت بالایی نشسته‌اید و سر شما در محدوده دمایی 85 درجه سانتیگراد (185 درجه فارنهایت) قرار گرفته است. در این حالت پاهایتان بر روی نیمکت پایینی که تنها 45 درجه سانتيگراد (113 درجه فارنهايت) قرار گرفته است که دمایی کاملا سرد برای سونا به حساب می‌آید و در این حالت حس خوبی در شما به عنوان استفاده کننده از سونا ایجاد نمی‌شود.
حال شرایطی را در نظر بگیرید که ممکن است یک نفر روی نیمکت پایینی دراز کشیده باشد. در این حالت و با این توزیع دمایی حتی ممکن است شخص، تعریق هم نداشته باشد و عملا استفاده از سونا برای شخص تاثیر مطلوبی ندارد. این توزیع دمایی در تراز ارتفاعی سونا، تنها در حالتی مطلوب است که قسمت پایینی سونا برای کودکان مورد استفاده قرار گیرد. حال آنکه به طور کلی استفاده سونا برای کودکان توصیه نمی‌شود.
بنابراین این طرح به لحاظ گردش هوا مناسب است اما به لحاظ توزیع دمایی و بواسطه گردایان دمایی ایجاد شده در ترازهای ارتفاعی مطلوب به حساب نمی‌آید.
ورود هوا از قسمت پایین (کم ارتفاع) و خروج از قسمت میانی (ارتفاع متوسط) به روش جابجایی
این چیدمان دریچه ورود و خروج هوا یکی از چیدمان‌هایی است که توسط بسیاری از تولیدکنندگان برای تهویه سونا توصیه می‌شود. البته با اینکه این رویکرد در تئوری خوب به نظر می‌رسد اما معایبی هم دارد. ایده این طرح این است است که هوا قبل از اینکه از سونا تخلیه شود، از یک مسیر دارای پیچ و خم و غیر مستقیم عبور می‌کند که طی کردن این مسیر توسط هوا، منجر به کاهش چشمگیر گرادیان دمایی می‌گردد. در این حالت نیمکت پایینی فقط حدود 20 تا 25 درجه فارنهایت (11تا 14درجه سانتیگراد) سردتر از نیمکت بالایی هست. (بر خلاف حالت قبل که حدود 50 درجه فارنهایت سردتر بود).
این طراحی عملکرد خوبی دارد اما بهترین وضعیت چیدمان دریچه‌ها نیست. یکی از معایب آن این است که هواي موجود در اتاقک در گوشه‌هاي بالاي سقف انباشته می‌شود و به اصطلاح ممکن است نقاط مرده در اتاقک سونا بوجود بیاید. در این حالت ممکن است هوا برای افرادی که روی نیمکت‌های ردیف بالا نشسته‌اند، سنگین و به اصطلاح خفه باشد. گاهی اوقات بسته به شرایط ممکن است جریان هوا برای مدتی متوقف شود که دلیل آن این است که جریان جابجایی (همرفت) به راحتی می‌تواند متوقف شود. در واقع مسیر دارای پیچ و خم و غیر مستقیم جریان هوا، می‌تواند باعث کند شدن جریان جابجایی هوا بواسطه تغییرات فشار هوا (تغییر چگالی) شود.
بکارگیری اثر دودکشی در هوای خروجی
این روش یک روش هوشمندانه است که توسط برخی از تولید کنندگان سونا مورد استفاده قرار می‌گیرد. ایده این طرح این است که جریان هوا همان مسیر دارای پیچ و خم را مانند طرح قبل طی می‌کند. با این حال جریان هوا بواسطه جابجایی و عبور از داخل دودکش (سمت راست تصویر) افزایش می‌یابد. در واقع، به دلیل بوجود آمدن اثر دودکشی در دودکش تعبیه شده در دیواره سونا (هوای آبی رنگ موجود در دیوار) هوای گرم در داخل دودکش بالا می‌رود و فشار منفی در دریچه خروجی هوا ایجاد می‌شود که با وجودی که موقعیت دریچه اگزاست (خروجی) در تراز ارتفاعی پایینی قرار گرفته است، می‌تواند هوا را از محیط داخل اتاقک مکش کند و به فضای خارج سونا انتقال دهد.
این روش، روش مناسب و خلاقانه ای هست با این حال همچنان نگرانی در مورد اینکه هوا در سقف اتاقک سونا حالت ساکن پیدا کند و یا در حالتهایی (بسته به شرایط طرح داخل و خارج) اثر دودکشی نتواند مکش مناسبی ایجاد کند وجود دارد. به منظور رفع نگرانی‌های ناشی از پدیده‌های ذکر شده در این طرح برخی کارشناسان توصیه می‌کنند که یک دریچه قابل تنظیم در بالای دودکش اضافه شود که این دریچه قابل تنظیم به مکش دودکش کمک می‌کند. در واقع اگر هوای گرم با مشخصات طراحی به دهانه خروجی نرسد، عملا نیروی درفت مورد نیاز در دودکش تامین نمی‌شود و در واقع، سیستم نمی‌تواند به خوبی هوای داخل را تخلیه نماید. این دریچه به نوعی می‌تواند به افزایش نیروی درفت در دودکش کمک‌کند و همچنین این قابلیت را دارد که در صورت نیاز، فرآیند تخلیه هوای جمع شده در سقف سونا را تسریع نماید.
استفاده از دریچه‌های تخلیه قابل تنظیم
یکی دیگر از طرح‌های مورد استفاده توسط سازندگان سونا طرحی است بر اساس جابجایی طبیعی که بسیار موثر است. در این طرح یک دریچه ورودی هوا در نزدیکی کف (پایین‌تر از هیتر سونا) و دو دریچه قابل تنظیم یکی در نزدیک سقف (6 اینچ – 15 سانتی‌متر پایین تر از سقف) و دیگری تقریبا در تراز ارتفاعی میانی اتاقک (زیر نیمکت ردیف بالایی) تعبیه می‌شود. ورود/ خروج هوا از/ به یک محیط می‌باشد که باعث می‌شود حداقل اختلاف فشار (خارجی) در سیستم بوجود آید و تداخلی در جابجایی هوا بخاطر اختلاف فشار ایجاد نگردد با تغییر مساحت دریچه‌های بازشونده هوا می‌توان به بالانس مناسبی بین الگوی جریان هوا و پروفیل دمایی ایجاد شده در اتاقک سونا رسید.
در شرایط کاری (هنگام استفاده از سونا) دریچه پایینی دو برابر دریچه بالایی باز گذاشته می‌شود. در این حالت، پروفیل دمایی یکنواختی در سونا ایجاد می شود و بواسطه تخلیه هوا از دریچه بالایی نقاط سکون (تهویه نشده) در نزدیکی سقف عملا وجود نخواهد داشت. همچنین در صورتیکه کودکان بخواهند از سونا استفاده نمایند، می‌توان دریچه بالایی را باز گذاشت که این باعث کاهش دما و سرد شدن نیمکت‌های ردیف پایینی می‌شود. در این حالت، کودکان می‌توانند از نیمکت ردیف پایینی که دمای آن (حدودا 20 درجه سانتیگراد) کمتر از نیمکت ردیف بالایی است، استفاده نمایند. این در حالی است که دما در نیمکت ردیف بالا بیشتر بوده و بزرگسالان می‌توانند از این نیمکت‌ها استفاده نمایند. همچنین در صورتیکه بخواهیم سونا سریع گرم شود، می‌توان دریچه بالایی را بست که در این حالت دما به سرعت در نیمکت ردیف بالا افزایش می‌یابد. به علاوه در صورتیکه سیستم نیاز به تخلیه سریع هوا داشته باشد، می‌توان دریچه بالایی را تا انتها باز گذاشت تا هوای اتاقک با سرعت بیشتری تخلیه شود.
بنابراین واضح است که این سیستم علیرغم داشتن یک سیستم ساده و ارزان، انعطاف پذیری بالایی داشته و قابلیت این را دارد تا بسته به سلیقه و شرایط موجود شرایط دمایی متفاوتی ایجاد نماید. البته طبیعتا به منظور تنظیم میزان باز بودن دریچه‌ها و کارکرد بهینه آن نیاز مشورت با یک فرد کاربلد و متخصص در این زمینه مشهود است.
تهویه سونا به روش مکانیکی
اگر هیچ یک از روش‌های فوق به منظور تهویه هوا بسته به شرایط طرح و عوامل محیطی کافی نباشد یا در صورتیکه هدف به حداقل رساندن گرادیان دمایی باشد، می‌توان به سیستم یک فن اضافه نمود. در این حالت برای به گردش درآوردن مناسب هوا، نیازی به اتکا به جریان جابجایی طبیعی نمی‌باشد و در واقع با استفاده از جابجایی اجباری اقدام به تهویه هوا در اتاقک سونا می‌نماییم.
شایان ذکر است که تهویه مکانیکی عموما برای سوناهای برقی مورد استفاده قرار می‌گیرد چراکه استفاده از فن بواسطه بوجود آوردن اختلاف فشار اجباری در اتاقک می‌تواند با نیروی درفت طبیعی هیتر (بویژه آن دسته از هیترهای سونا که محفظه احتراق آنها درون اتاقک سونا قرار گرفته است) تداخل کند. بنابراین به طور کلی برای انواع سونای غیربرقی توصیه نمی‌شود (مگر اینکه طراح سیستم به خوبی به این موضوع اشراف داشته باشد.)
شکل زیر نمونه‌ای از یک سونا با تهویه مکانیکی از شرکت Tylo می‌باشد. همچنانکه مشاهده می‌شود گرادیان دمایی نسبت به حالت اول بسیار کمتر شده و پروفیل دمایی یکنواخت یکنواخت‌تری در اتاقک بوجود آمده است. توجه داشته باشید که در این حالت ورودی هوای زیر هیتر در حالت قبل (سمت چپ) اکنون به بالای هیتر و همچنین بالاتر از تراز ارتفاعی دریچه اگزاست (که نزدیک به کف سونا تعبیه شده) منتقل شده است. در این طرح دریچه نزدیک سقف در سمت راست به منظور تهویه هوای اتاقک پس از استفاده از سونا می‌باشد و در واقع در هنگام استفاده از سونا بسته می‌شود.
شایان ذکر است که هوا در این چیدمان بدون تعبیه فن به علت جابجایی ضعیف، عملا جریان نمی‌یابد و یا هوا به اصطلاح خفه می‌شود (یا حتی ممکن است بسته به شرایط طرح، جریان معکوسی در اتاقک شکل گیرد). با نصب یک فن جریان هوای مناسب با گرادیان دمایی حداقلی خواهیم داشت.
در ادامه نیز یک مثال دیگر از یک تولید کننده دیگر سونا آورده شده است.
این طرح نیز تقریبا مشابه طرح قبلی است و گرادیان دمایی حداقلی نیز ایجاد می‌کند. همچنانکه در شکل نیز مشهود است، ورودی هوای بالای هیتر حتی به سقف اتاقک نیز نزدیک‌تر شده است. این جانمایی باعث می‌شود تا هوا در بالای سونا جریان مناسبی داشته باشد و احتمال انباشته شدن هوای تهویه نشده (نقاط مرده) در گوشه‌های بالایی اتاقک به حداقل برسد.
بطورکلی به نظر می‌رسد که تهویه مکانیکی بهترین راه برای تهویه یک سونا با گرمایش الکتریکی می‌باشد. اما این عیب نیز وجود دارد که در تمام مدتی که داخل اتاقک سونا هستید صدای فن به گوش می‌رسد حتی اگر از فن‌های کم صدا استفاده نمایید. این صدا بسته به مشخصات فنی فن و برند سازنده آن می‌تواند برای کاربران سونا آزار دهنده باشد. البته اگر یک فن با فناوری ساخت جدید و مجهز به عایق صوتی در انتهای کانال خروج هوا ( و نه در ابتدای آن) تعبیه شود، این مورد نیز به لحاظ سطح صدای تولیدی به سطح قابل قبولی می رسد که عموما سازندگان بخاطر هزینه بالاتر این فن‌ها نسبت به فن‌های معمولی از خرید و استفاده از این فن‌ها چشم پوشی می‌نمایند. شایان ذکر است گاهی در طرح سونا (حتی طرح جابجایی طبیعی) یک فن هواکش تعبیه می‌گردد که این فن تنها زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که استفاده از سونا به اتمام رسیده و هدف این است که رطوبت موجود در سونا زودتر از محیط خارج شده که به باعث افزایش طول عمر چوب به کار رفته در سونا می‌شود.
پیشنهاد گروه مهندسی پولونی به عنوان یکی از فعالان حوزه مجموعه‌های آبی این است که پیش از آنکه طرحی مبتنی بر تهویه مکانیکی را به عنوان طرح نهایی برای پروژه پیشنهاد دهید، حتما با کارفرمای پروژه در این مورد همفکری نمایید و با بازدید از چند پروژه تهویه مکانیکی و تهویه طبیعی به همراه کارفرما مطمئن شوید که سطح صدای تولیدی برای ایشان قابل قبول است. حتی می‌توانید به عنوان سازنده سونا تمهیدات لازم برای اضافه شدن دریچه‌های احتمالی به طرح را در نظر بگیرید.
تهیه توسط تیم مهندسی پولونی
