Что определяет климат бани

С парной бани неразрывно связано понятие жара воздуха, попав в его атмосферу, тело парильщика прогревается, размягчается и покрывается потом. В создании условий, необходимых для обильного потовыделения, и состоит основная цель парной. Даже в жарко натопленной парной потоотделение начинается не сразу, а через некоторое время. Поднявшись на полок, парильщик в первый момент испытывает желание спокойно посидеть, чтобы прогреться, привыкнуть к жару. Через некоторое время кожа покрывается испариной - мельчайшими капельками пота, которые по мере прогрева тела растут, сливаются друг с другом, и в определенный момент пот ручейками начинает свободно стекать по складкам кожи. От климата парной зависит интенсивность потоотделения, самочувствие и, следовательно, длительность пребывания парильщика на полке.

Что же определяет климат бани? В первую очередь влажность и температура воздуха парной, зависящие от устройства бани, способов ее нагрева и приемов парения.

Влажность. Влажный воздух представляет собой смесь сухого воздуха и водяного пара, характеризующуюся следующими параметрами: температурой, давлением, объемом, плотностью, парциальным давлением пара, влагосодержанием и энтальпией. Два параметра - влагосодержание и энтальпия - основные, все остальные связаны с ними определенными соотношениями.

Влажность воздуха выражают в абсолютных или относительных единицах.

Абсолютную влажность γ_п выражают массой водяного пара в килограммах в 1 м³ влажного воздуха. Абсолютную влажность воздуха γ _п, полностью насыщенного водяными парами, называют влагоемкостью и характеризуют ею максимальное количество водяного пара γ_макс которое может находиться в 1 м³ воздуха при данной температуре. При повышении температуры воздуха его влагоемкость значительно увеличивается.

Относительной влажностью воздуха называют отношение абсолютной влажности к его влагоемкости при одной и той же температуре;

Относительная влажность воздуха, выраженная в процентах, характеризует степень насыщения воздуха влагой при данной температуре. Чем выше относительная влажность воздуха парной, т. е. чем больше парциальное давление водяного пара, тем медленнее испаряется влага; чем ниже относительная влажность воздуха и выше его температура, тем быстрее идет испарение влаги.

Для определения относительной влажности воздуха пользуются специальными приборами - психрометрами, состоящими из двух термометров. Один термометр - сухой - фиксирует температуру воздуха, другой - влажный (обвязан тканью, смоченной водой) - показывает температуру слоя воздуха, соприкасающегося с водой. Разница показаний сухого и мокрого термометров - психрометрическая разность - тем больше, чем интенсивнее вода испаряется с поверхности ткани, т. е. чем суше воздух и чем ниже его относительная влажность. Для определения относительной влажности воздуха по показаниям психрометра пользуются специальными таблицами.

Содержание влаги во влажном воздухе характеризуют массой водяного пара G_n, содержащегося в 1 м³ влажного воздуха (смесь сухого воздуха и пара), отнесенной к массе 1 м³ сухого воздуха G_C.B:

Содержание влаги в воздухе зависит от парциального давления водяного пара и не зависит от температуры.

С температурой воздуха тесно связана энтальпия, которая для условий бани представляет собой сумму энтальпий сухого воздуха и водяного пара. Поскольку энтальпии сухого воздуха и водяного пара при одной и той же температуре значительно отличаются [при температуре 100°С энтальпия 1 кг водяного пара 2687 кДж (641 ккал), 1 кг сухого воздуха 100,5 кДж (24 ккал), то для достижения одной и той же температуры потребуется больше тепла при нагреве влажного воздуха парной, нежели сухого. В то же время с повышением относительной влажности энтальпия воздуха при постоянной температуре увеличивается (рис. 1).

Рис.1 Изменение энтальпии воздуха парилки в зависимости от температуры его нагрева и относительной влажности, % (1-50; 2-40; 3-30; 4-20; 5-10; 6-0)

Из практики известно, что наиболее благоприятные условия для парения достигаются при энтальпии воздуха 210...290 КДЖ/кг (50...70 ккал/кг). При таком уровне нагрева тело благодаря выделению пота поддерживает без особого напряжения теплообмен с окружающей средой, при котором его внутренняя температура сохраняется 36,6°С. При повышении температуры воздуха для отвода избытка тепла организм усиливает потоотделение, и оно протекает тем легче, чем ниже относительная влажность воздуха. Объясняется это тем, что в сухом горячем воздухе тепловой баланс тела поддерживается не только путем интенсивного потоотделения, но также благодаря испарению пота с поверхности тела. Так, при выделении из парильщика 100 г пота отводится 37,8 кДж (9 ккал) тепла, а при испарении тех же 100 г от тела забирается дополнительно 250 кДж (59,5 ккал). Таким образом, чем суше воздух, тем с меньшими энергетическими затратами организм человека может переносить высокую температуру парной. При чрезмерной влажности постоянная температура организма поддерживается вследствие перенапряжения внутренних органов, главным образом усиления деятельности сердца, легких и потовых желез, обеспечивающих интенсивное выделение пота, с которым отводятся излишки тепла. Следовательно, при температуре на полке 90° С относительная влажность воздуха не должна превышать 10%, а при 110°С - 5% (рис. 2). Если при 100°С относительную влажность воздуха увеличить до 30% [энтальпия 825 кДж/кг (196 ккал/кг)], то из-за снижения интенсивности испарения пота и охлаждающего его действия тело парильщика будет перегреваться. И наоборот, при температуре 60°С и влажности пара 10% [энтальпия 92 кДж/кг (22 ккал/кг)] нагрев тела недостаточен для обильного потовыделения. В такой парной, чтобы получить удовольствие от жара и хорошо пропотеть, влажность должна быть более 40%. В зависимости от влажности атмосферы парной различают бани с влажным и сухим паром. В бане с влажным паром парятся при температуре 55...60°С и относительной влажности 40...60%. Такие условия парения бывают в общественных банях, где для нагрева парной по трубам пропускают перегретый пар.

Рис.2 Зависимость температуры от относительной влажности воздуха в парилке при нормальных условиях парения

В бане сухого пара температуру повышают до 110...120°С, а иногда до 140°С и, чтобы избежать перегрева, относительную влажность воздуха поддерживают 5...6%. Такой режим парения создают в современной финской сауне. Традиционная русская баня по тепловому режиму занимает промежуточное положение: идеальная температура 70...90° С, относительная влажность до 30%.

Способы нагрева парной бани можно условно разделить на две группы: без каменки и с каменкой. В первой группе используют нагревательные устройства, передающие тепло непосредственно в атмосферу: калориферы с электрическими нагревателями и с металлическими трубами, по которым пропускают перегретый пар. Электрокалориферы (электропечи) широко используют в современной финской сауне, так как ими можно с высокой точностью поддерживать заданную температуру при низкой влажности воздуха. Калориферы, нагреваемые паром, нередко используют для обогрева парной в банях общественного пользования, но из-за низкой температуры теплоотдающей поверхности они не могут нагреть воздух до высокой температуры. В такой парной для создания требуемого для парения климата повышают влажность воздуха либо испарением влаги при обильном поливании труб водой, либо подачей перегретого пара.

Способы нагрева с использованием каменки более широко применяются в банях. Куча камней, уложенных в дымоходе печи или поверх электрических нагревателей, аккумулирует тепло во время топки и затем отдает его воздуху. Косвенный нагрев бани мягок и стабилен, и если камни раскалены до 400°С, то высокая температура в парной сохраняется длительное время. Каменки применяют как в финских саунах, так и в русских банях.

Для нагрева русской бани издавна известны два способа с использованием каменки: по-черному и по-белому. При топке по-черному дрова горят в очаге с камнями. Дым идет в парную, так как трубы нет. После того как камни раскалятся, на них плещут 1...1,5 л воды и баню проветривают. Этот древний спосо0 нагрева бани сохранился в некоторых деревнях и по сей день. В бане, отапливаемой по-белому, из огнестойкого красного кирпича складывают печь, в дымоходе которой укладывают камни. Дым из топки проходит между камнями, отдает им тепло и уходит в трубу. Стены и потолок парной остаются чистыми, не коптятся. Такой метод нагрева русской бани в настоящее время наиболее распространен в сельской местности. В городах дрова нередко заменяют газом.

Хорошо натопить баню - это своего рода искусство. Перед тем как пользоваться баней, важно выдержать печь в течение некоторого времени для "созревания" бани, после того как каменка раскалится. В течение этого времени пламя в топке печи гаснет, тепло от камней равномерно распределяется, а стены, потолок, полок и пол в парной становятся теплыми и сухими. Если баней пользоваться сразу после топки, то воздух может быть слишком влажным, полок и скамьи холодными, а в помещении ощущается запах дыма. Парильщик испытывает чувство удовольствия, когда входит в баню, которая "созрела".

Особенности устройства бани. Если баня построена из свежеспиленного леса, требуется длительное время, прежде чем в ней создается атмосфера настоящей бани. Сырые бревна медленно сохнут и только через год начинают поглощать влагу из воздуха. Топить такую баню надо дольше и чаще, чем построенную из хорошо высушенного леса.

Верхняя часть бани всегда теплее, чем нижняя, поскольку тепло распространяется вверх. Если потолок бани недостаточно утеплен, а стены плохо сложены и не проконопачены, то тепло быстро теряется независимо от того, как баня натоплена.

Окна редко удается сделать полностью воздухонепроницаемыми, поэтому их размещают по возможности ниже и таким образом, чтобы более длинная сторона рамы была параллельна полу. Дверь также делают низкой, а порог - высоким, тогда тепло не теряется слишком быстро, когда ее открывают и закрывают. Крышу и верхнюю часть стен плотно подгоняют.

Время для нагрева бани зависит от массы и типа печи: печь с большой массой нагревается дольше, но и сохраняет тепло более длительное время. Подобным образом камни, медленно нагревающиеся, сохраняют тепло дольше.

После того как баня натоплена, с полка удаляют всю сажу. Если полок не был покрыт тканью и слишком горяч, то для охлаждения на него брызгают немного воды.

Высокий нагрев не только улучшает климат в бане, но и удлиняет срок службы строения. В плохо натопленной бане, чтобы пропотеть, камни приходится часто поливать водой. Когда все накопленное тепло таким образом "выжато" из камней, они становятся слишком холодными, чтобы выполнить свою последнюю функцию - высушить баню. В результате стены остаются сырыми и начинают гнить.

Хорошо натопленной баней можно пользоваться несколько раз и даже после этого в камнях остается еще достаточно тепла, чтобы хорошо высушить помещение.

Приемы парения. Климат парной в значительной мере зависит от приемов парения. Неправильные действия парильщика могут в течение минуты "испортить" ее атмосферу и тогда для ее "налаживания" потребуется много времени.

Приемы парения в паровой бане отличны от парения в современной финской сауне сухого пара. В бане с влажным паром потение из-за низкой температуры начинается не сразу. Для большинства людей, чтобы создать интенсивное отделение пота, надо прогреться при температуре 60° С в течение 10 мин и даже более.

Для усиления прогрева на каменку плещут воду, влажность и температура в парной повышаются. Другой прием, широко используемый для усиления выделения пота, - обхлестывание тела березовым веником. Веник гонит к телу волну горячего воздуха, что наряду с массажем кожи при ударе распаренными ветвями вызывает приток крови, усиливающий потоотделение.

В финской сауне воздух горяч и сух, поэтому человек потеет вначале медленно. После прогрева тела пот уже не успевает полностью испаряться, кожа постепенно увлажняется, и все тело становится мокрым. Чем суше воздух, тем большую температуру может выдержать парильщик.

В финской сауне, обогреваемой электропечью с терморегулятором, температуру в парной повышают не поливанием камней водой, а терморегулятором. Из-за низкой влажности в финской сауне тело веником обычно не обхлестывают.

В русской хорошо натопленной бане воду на каменку плещут совсем немного. Это правило хорошо знают и строго его придерживаются любители первого пара. Однако некоторые парильщики, которые хотят почувствовать жжение кожи сразу после того как поднимутся на полок, совершают грубую ошибку, выплескивая в большом количестве воду на камни в момент захода в баню. Из-за высокой влажности затрудняется дыхание, и в парной нельзя оставаться более пяти минут. Наилучший прием повышения температуры - открыть паровую дверцу. Если каменка хорошо нагрета, температура в парной повышается до 70° С в течение нескольких минут.

В русской бане березовый веник - неотъемлемый инструмент парильщика. Высушенный веник распаривают в горячей воде. Перед заходом в парную с него стряхивают лишнюю воду, чтобы не нарушить влажность в помещении, которую легко определить, подув на кожу. В сухом воздухе при 100°С кожа от обдува не испытывает никакого неприятного воздействия, но во влажном воздухе даже при 45° С появляется обжигающее ощущение.

Аромат бани. Нет слов описать ее неповторимый, характерный аромат и очень трудно объяснить точно, что создает эту атмосферу. Без запаха дыма нет атмосферы настоящей русской бани. Этот запах присутствует в каждой отапливаемой дровами бане, даже если дым выходит в атмосферу через трубу.

Другой запах, присущий русской бане, запах березовых веток. Он исходит от веника из свежесрезанных веток или замоченных сухих.

В бане для создания аромата используют несколько приемов: на полок перед парением кладут свежесрезанные еловые ветви, которые, распариваясь в жарком воздухе, создают аромат хвойного леса; иногда добавляют

в таз с водой немного пива или кваса, тогда появляется хлебный запах, а если налить в воду ложку меда или липового цвета, то парилка наполнится ароматом пасеки. Любители бани пользуются мятой, эвкалиптом, а также букетом "аромат степи", составленным из ромашки, душицы и степного чабреца.