на главную
о нас наши новости камины печи печь для бани барбекю патенты публикации


 

о бане

 

банная печь

 

русская баня

Климатические параметры, экология.

В наших историко-географических условиях сформировалась баня, которую мы теперь называем Русской парной баней. В Русской бане, как все знают, помимо мытья есть возможность активно париться с поддачей пара, с вениками. Эти процедуры, подразумеваем их как оздоровительные, теперь выделились в отдельное мероприятие, а собственно мытьё переместилось в другое место.

Современная баня. Чтобы баня радовала, чтобы не терпеть, а блаженствовать, чтобы здоровье не тратилось, а прибывало, Русская парная баня должна обладать, как минимум, следующими необходимыми качествами:

– иметь теплоёмкую печь большого размера, у которой

– каменка отделена от огня и дыма,

– плюс правильно организованную вентиляцию,

– экологически чистую и «дышащую» теплоизоляцию.

Хорошо бы также иметь возможность управления климатическими параметрами, как в большую сторону, так и в меньшую.

Ниже эти выводы подробно аргументированы.

О температуре в парной бане.

Нагреть твёрдое, жидкое или газообразное тело - значит передать ему энергию. Известно, что тепловая энергия передаётся от одного физического тела другому двумя способами: контактно или электромагнитным излучением.

Мы, точнее наша кожа греется окружающим нас тёплым воздухом контактно. Если предположить, что через кожу могут нагреться внутренние живые биологические ткани благодаря физическому процессу теплопроводности, как это происходит в неживом веществе, тогда под влиянием температуры произойдут необратимые процессы в белке – денатурация белка. Теплопроводность тканей теплокровных существ отличается тем, что биологические ткани пронизаны кровеносными капиллярами. Кровь, проходя через более тёплый участок тканей, нагревается, берёт на себя избыток тепла, и уносит его в другую часть тела, чтобы рассеять полученное тепло и не допустить перегрева живых тканей в нагреваемом месте. Поэтому для живого теплокровного существа контактный прогрев только поверхностный, исключительно не глубокий, как ни поднимай температуру в парной.

Когда температура окружающего воздуха ненамного больше нашей человеческой, то терморегуляция организма естественная, безусловно-рефлекторная: наши подкожные кровеносные капилляры регулируют теплопроводность кожи для сохранения внутренней температуры тела. Помимо того, мы также безусловно-рефлекторно потеем - охлаждаемся испарением пота. И также рефлекторно замедляется обмен веществ на повышение температуры окружающей атмосферы, чтобы внутри тела меньше выделялось энергии. Но, если заставить живой организм пребывать в атмосфере высокой температуры, то, хочешь – не хочешь, под воздействием тепла ускоряются реакции в биологических тканях – ускоряется метаболизм. Как следствие, температура внутренних тканей от этого повышается, несмотря на рефлекторную команду на замедление метаболизма. От перегрева безусловно- рефлекторной биозащиты нет. Нам необходимо об этом помнить, и вовремя успеть покинуть парную. Долгое пребывание в высокотемпературной атмосфере смертельно опасно. Вспомним солнечный удар, обмороки в парной. Русский чемпион мира по боксу Владимир Ладыжинский погиб на соревнованиях по сауна-спорту.

Для коммерческих бань считается, чем в бане жарче – тем лучше. Но, даже тот, кто способен переносить жару, при высокой температуре воздуха волей-неволей получает ожоги. Слизистые поверхности страдают больше всего: через нос трудно дышать, чешутся глаза, ещё и на следующий день. Жжёт уши. На теле красные пятна. Многие считают, что покраснение пятнами и есть тот вожделенный прогрев в бане. На самом деле, неровное покраснение тела обусловлено стрессом от ожога горячим воздухом нервных окончаний, которые управляют капиллярами крови: одни капилляры расширяются, другие в испуге сужаются. После нормальной бани мы видим тело однородно румяным, от пяток до лица.

Если попробовать долго пребывать в тепле, то кровь, нагреваясь под кожей, постепенно прогреет всё тело. Однако, в стоградусной атмосфере столь долго не вытерпишь, здесь реально возможно пользоваться перегретой атмосферой только считанные минуты. Длительный прогрев через кожу, через кровь можно осуществить только при невысокой температуре, ненамного превышающей температуру тела.

О том, что разнообразные микробы и им подобные погибают при высокой температуре, известно ещё со времен опытов Луи Пастера в XIX веке. Молоко, кстати, пастеризуют ниже 70 градусов. Возбудитель туберкулёза погибает при температуре 60-65°C в течение 30 минут (из Википедии). Так ведь в такой высокой температуре уничтожается всё, и в том числе те микроорганизмы, которые всегда окружают человека и живут с нами всю жизнь в симбиозе. При температуре воздуха 70°С атмосфера мертвеет, становится чужой для нас.

В обсуждениях температурных режимов с опытными искушенными пользователями Русской парной бани определяется приемлемый диапазон температуры: 50°-70°С. Ниже 50-и – вроде скучновато. Выше 70-и – уже некомфортно, приходится преодолевать жару. В высшем разряде знаменитых Сандуновских бань, к примеру, температура 60°С. Так что, если баня не спорт, а для здоровья, то, наверное, не стоит париться, когда в парной выше 70°, тем более долго. Повторимся: для здоровья.

Об инфракрасном излучении.

Если оказаться в тепловом потоке перед большой теплотворной поверхностью печи, получаем прогрев глубокий. Глубокий прогрев обусловлен проникающими свойствами электромагнитного инфракрасного излучения в биологические ткани, в нашем случае, от печи. Более того, чем ближе частота воздействующего ИК излучения к частоте излучения человеческого тела, тем глубже проникает тепло в живые ткани. Происходит резонансное взаимодействие электромагнитного ИК излучения от печи с молекулами биологических тканей. Есть публикации, утверждающие, что при таком взаимодействии тепло проникает вглубь биологических тканей до 7 см. (Общая физиотерапия, М., Медицина, 1999г, стр.149). Верим.

Во всяком случае, находясь в потоке ИК излучения от большой по размерам печи, когда температура в помещении парной чуть больше 40°, после пяти - десяти минут пребывания замечаем: мышечная боль от прошедшей тренировки уходит, тает буквально на глазах. Образовавшаяся в мышцах молочная кислота выводится из мышечных клеток и нейтрализуется кровью активнее под влиянием проникающего тепла. Этот эффект обусловлен взаимодействием электромагнитного инфракрасного излучения с живыми тканями. В атмосфере горячего воздуха без наличия достаточного инфракрасного, теплового потока таких ощущений не достичь.

В каких-то случаях прописывается грелка. Грелка прикладывается в область больного места, но греет контактно только поверхность тела. Вглубь до больного места тепло грелки доходит от массы тёплой воды, залитой в грелку, излучением этого тепла благодаря проникающей способности ИК излучения сквозь живые ткани.

Ещё пример. Лечим простуду, надев шерстяные носки, шерстяную одежду. Тело человека естественно имеет некоторую температуру и, соответственно, является излучателем ИК излучения. Это излучение частично отражается от внутренней поверхности белья. Шерстяное бельё, в свою очередь, является теплоизолятором – уменьшает рассеяние тепла. Так человек, образно говоря, греется собственным теплом, отражённым от внутренней поверхности шерстяного белья. Пока человек спит, время взаимодействия с отражённым ИК излучением длительное, и прогрев получается очень глубоким. Обильно потеем.

Другой пример. В ярком свете, к примеру, от прожектора можно наблюдать просвечивающиеся уши и даже ладони, точнее места соединения пальцев – показатель прохождения красной части спектра сквозь человеческие ткани. А если с закрытыми глазами в тёмной комнате включить свет, то глаза сквозь веки это видят. Проникающую способность теплового излучения сквозь какое-то вещество можно ощутить от солнечного света через теплую одежду в ясную погоду на морозе.

Приведённые примеры проявлений инфракрасного излучения наводят на простой вывод: перед большой теплотворной поверхностью, т.е. в большом инфракрасном потоке прогреваемся глубоко при низкой температуре воздуха, чуть больше нашей человеческой, благодаря проникновению тепла вовнутрь нашего живого тела. Комфортно, с удовольствием, долго, без ожогов.

Соотношение температуры и влажности.

Влажность – такой же по важности климатический параметр в парной бане, как и температура. Ведь при одной и той же температуре воздуха окружающая среда ощущается по-разному, в зависимости от влажности в атмосфере. При высокой влажности на морозе нам кажется ещё холоднее. А в бане повышенная влажность увеличивает ощущение жара. Причина остроты ощущения в том, что кожа находится в непосредственном контакте с воздухом – происходит теплообмен. Из школьной физики помним, что количество тепла в воздухе, как и в любом физическом теле, пропорционально его температуре и массе. Масса воздуха, в свою очередь, зависит от влажности. Чем больше воды в воздухе, тем больше его масса. Поэтому на морозе в сырую погоду кожа остывает быстрее от контакта с более плотным воздухом – чувствуется холоднее, а в бане ошпариваемся, если поддать пар.

Процесс поддачи пара в парной бане можно описать так. Когда из каменки вырывается пар, его температура не ниже 100°. Смешиваясь с воздухом, он повышает температуру этой смеси, как мы говорим, температуру в парной. Увеличенная паром масса воздуха контактно греет тело сильнее, чем сухой воздух – имеем процесс ошпаривания, именно то самое вожделенное ощущение от поддачи пара. Эффект ошпаривания тем сильнее, чем больше влажность при заданной температуре сухого воздуха, т.е. чем больше поддаётся пара. При определённой влажности на нашем разогретом сорокоградусном теле выпадает горячая роса, она более чем 50-и градусная, когда температура сухого воздуха в парной была 50°. 50-ти градусный душ, к примеру, человек не терпит. Дополнительно получаем тепло от процесса конденсации пара, который происходит с выделением тепловой энергии в отличие от испарения, которое наоборот энергию расходует. Так что нужен только хороший пар. В условиях теплового потока от большой печи воздух, обогащенный паром, более плотный по массе и менее прозрачный для ИК излучения, значит, ещё больше прогревается ИК излучением от печи – телесные ощущения ещё острее.

Многие считают для себя оптимальным соотношение относительной влажности 60% при температуре 60°С. Однако. Не гонимся за цифрами. Мы все грамотные и знаем: для нас баня – не спорт, баня та полезна, когда комфортно, удобно, приятно. Истина только в наших собственных ощущениях. Получить же насыщенную Русскую баню, вожделенное ошпаривание горячим паром, жаркие веники не сложно даже при 40° воздуха. Такой климат переносится легко даже сердечниками. Так не лучше ли, не преодолевать героически экстремальные условия (коммерческие бани), а творчески создавать климат в парной бане под себя любимого: и температуру, и влажность, и веники, и массаж, и прочее, и прочее. Это достойное занятие интересное и, действительно, творческое. Всё-таки, разумные же мы.

Атмосфера в парной бане.

Парной бане необходимо ещё одно не менее важное качество. Попросту, чтобы легко дышалось. При нормальных физических условиях (0°С, на уровне моря) во вдохе в наших лёгких 23% кислорода воздуха. С повышением температуры воздух расширяется, его удельный вес уменьшается. Похоже подъёму в горы. Объём лёгких остаётся неизменным. Поэтому при 60°С в объёме наших лёгких во вдохе оказывается всего 15% кислорода воздуха от нормальных условий (табличные данные). Кислород мы превращаем в углекислый газ. Концентрация выделений, а это более 80 веществ в выделяемом поте, также быстро увеличивается. Эти процессы происходят в замкнутом малом объёме парной. Через некоторое время концентрация кислорода во вдохе становится ещё меньше, учитывая его переработку в углекислый газ и добавку человеческих выделений. Нужна вентиляция! Не только удаляющая избыток углекислого газа и другие человеческие выделения, но и обеспечивающая постоянный приток именно свежего воздуха.

Выдыхаемый углекислый газ стремится вниз, т.к. его удельный вес приблизительно в полтора раза больше, чем у воздуха. Он невидимый, но его движение изо рта можно представить и сравнить с видимой картинкой дыма из трубы, который не сразу растворяется в воздухе. Пары пота и прочая грязь тоже тяжелее воздуха. Значит, удаляем отработанный воздух из нижней части объёма помещения парной бани.

Стоит, наверное, также учитывать, что вентиляция энергозатратна: удаляется тёплый воздух, а на его место требуется подать свежий.

Как можно нагреть парную и камни.

Парную баню можно прогреть по-разному. Надо сказать, что всё-таки важно, каким образом парная нагревается. Проще всего, конечно, использовать дровяную металлическую каменку, ещё проще электрическую. Но, так как эти печурки небольшого размера, то основное тепло парная получает не от излучаемого печками тепла, а от нагретого этими печурками воздуха. Количество запасённого тепла в воздухе, помним из школьного учебника по физике, пропорционально его массе и температуре. Поэтому, чтобы достичь банных ощущений, чтобы для этого у нагреваемого воздуха хватило бы калорий, воздух с его малой массой приходится сильно нагревать. До 100°С, а то и больше. Как следствие, в парной с источником тепла малого размера неминуемо под потолком не меньше 100° - горячий воздух стремится вверх, а на полу, как говорится, ноги мёрзнут.

С помощью металлической печки или электронагревателя воздух в парной с его малой массой быстро нагревается, однако, деревянные стены и пологи за это время не успевают прогреться из-за того, что дерево имеет собственные свойства: низкую теплопроводность и низкую теплоёмкость. В парной жарко, а сидеть на холодных лавках не доставит удовольствия. Быстрый прогрев парной – иллюзия. Пару часов, как минимум, топить-таки нужно, пока сухой воздух перенесёт потихонечку тепло от печки деревянным лавкам.

В Русской парной бане обычно ставится большая массивная печь из кирпича. Она излучает довольно много тепла со своей большой разогретой поверхности. Это тепло – инфракрасное излучение проходит сквозь почти прозрачный для него воздух и достигает того предмета, который встретится ему, теплу, на пути. Здесь помещение парной и человек прогреваются в большей степени теплом исходящим от печи, чем воздухом, нагретым этой печью. В лучах тепла, исходящих с поверхности печи, теплее, чем, допустим, если отгородиться от печи ширмой. Также как под солнцем или в тени. Поэтому с большой печью нет надобности поднимать температуру воздуха в парной высоко, как в случае с маломеркими печками. Другими словами, есть способ хорошо прогреваться при относительно невысокой температуре воздуха в парной. Да и распределение температуры по высоте в парной с большой печью однороднее в сравнении с распределением от небольшого источника тепла.

Традиционная большая кирпичная печь для русской бани имеет свои особенности. Её приходится очень долго топить, это необходимо из-за её низкой эффективности: при большой массе её конструкция примитивная – бездымоходная: топка, каменка, труба. Из трубы выходит дым 400°. И тепло не всё используется, и пожароопасно. Второе: камни в этой печи греются «на проход» непосредственно огнём и дымом, значит, нельзя печь топить во время процедур. Количество тепла в каменке запасается только от одной протопки, поэтому время пользования баней ограничено. Третье: при поддаче пара сажа с камней слетает в помещение парной, как её, эту сажу, не выжигай.

Иногда ставится похожая печь, но у которой каменка отделена от огня и дыма. Такое усовершенствование позволяет топить печь во время процедур и продлевать банный день по желанию. Сажа на камнях отсутствует. Появляется ещё одно очень важное качество: если каменка отделена от огня и дыма, то к топке можно добавлять дымоходы, что, разумеется, повышает эффективность печи.

Качество теплоизоляции.

Всякая парная баня состоит из двух равноправных составляющих: печь – источник тепла и помещение для удержания этого тепла. Для здоровья помимо создания правильных полезных физических условий - температура, влажность, ИК излучение, чистый воздух не менее важно устройство теплоизоляции парной безопасными и безвредными технологиями и материалами.

Как правило, для создания помещения-термоса используются различные утеплители вроде минеральной ваты. Если даже допустить, что в этом материале нет, образно говоря, химии, то мельчайшие частицы этой минваты (она ломкая) остаются после строительства и не мало. Наблюдалось: после пылесоса и тщательной влажной уборки в новой парной солнечный луч переливается блёстками. И тут, очевидно, чем мельче частица, тем легче ей подняться в воздушных потоках, особенно когда активничают вениками. Летать ей долго, пока не вынесем собственными лёгкими. Использовать экологически безвредные утеплители вроде пакли или ваты чревато загниванием и мышами. Кстати, неоднократно замечалось: мыши и крысы с удовольствием живут, устраивают себе гнёзда и размножаются даже в стекловате, видимо, им не чешется там.

В доме, а тем более в бане, всегда теплее, чем на улице. При наличии любой вытяжки, любой трубы, из тёплого помещения нагретый воздух улетает вверх через трубу наружу. В доме атмосферное давление получается ниже, чем на улице. Поэтому в здание стремится воздух с улицы, просачиваясь сквозь структуру стен. При этом он, воздух, обогащается веществами, входящими в состав стен, облицовки, утеплителей. Вот реальный пример. Построено здание из клееного бруса. Пока этот брус лежал в штабеле, ПДК по формальдегиду была в норме. А в возведённой коробке здания концентрация формальдегида сфокусировалась в объём этого здания и превысила норму в разы. Такой клей.

При употреблении разного рода пенно-химических теплоизоляторов стоит вспомнить этот пример. Химикаты из строительных материалов насыщают атмосферу парной. В высокотемпературной среде все вещества становятся ещё более активными на молекулярном уровне – и мы этим дышим. Этот негатив в огромнейшей степени усугубляется тем, что наши клетки в разогретом состоянии также более активно взаимодействуют с окружающими их веществами, особенно через слизистые поверхности.

Бытует ошибочный стереотип, якобы фольга, используемая в теплоизоляции помещения бани, отражает тепловые лучи. Фольга, в частности, используемая алюминиевая действительно является отражателем для падающих на неё лучей видимого и не только видимого, в том числе инфракрасного, диапазонов. Но для этого она, фольга, должна находиться на каком-то расстоянии от источника излучения. Когда же фольга прибита, например, вагонкой, то она соприкасается непосредственно с этой вагонкой. Тепло, которое фольга получила контактно от вагонки, она его не отразила, она его, действительно, получила, и как любой металл за счёт своей высокой теплопроводности быстро разнесла его по всем направлениям. Другими словами, происходит рассеяние тепла. Нет отражающей способности у фольги, если источник тепла с ней в контакте. Ещё, фольга, даже пищевая, понюхайте, пахнет смазкой. Технологический процесс производства фольги на прокатном стане требует смазки. Запах довольно быстро пропадает - лёгкие фракции вроде керосина улетучиваются. А нелетучее масло остаётся. Из уроков химии известно, что все масла со временем полимеризуются: сливочное масло становится прогорклым, подсолнечное масло превращается в олифу, даже на канистре с моторным маслом стоит срок годности. Сначала образуется неполный полимер, соединяются 2-3 молекулы. Они-то и считаются канцерогеном. В нашем случае повышенных температур, вспомним, всё активизируется на молекулярном уровне. Стыки листов фольги проклеивают липкой алюминиевой лентой. Кто может сказать, из какой химии сделан этот клей? А фольгированная бумага? А фольгированные пенные теплоизоляторы? Наверное, как минимум, стоит почитать гигиенический сертификат на применяемый материал. Для каких целей и в каких помещениях можно использовать тот или иной материал?

В этом плане также имеет смысл задуматься и о том, как ведут себя при высокой температуре всевозможные пропитки пологов, а также различного рода парфюмерия и масла, продаваемые для банных процедур. Продавцам надо реализовать свой товар, а нам стоит задуматься. И это касается не только парфюмерии, фольги, минваты и пр.

Есть эффекты не совсем очевидные, но тоже серьёзные. Теплоизоляция какими-либо утеплителями, плюс фольга создают внутри теплоизоляционного «пирога» замкнутые непроветриваемые полости. Нередко при реконструкции парных, в которых использовалась фольга, плёнки, обнаруживаются гниль и плесень на деревянной обрешётке. Это происходит не потому, что туда попадает вода. Это - результат повышения относительной влажности вплоть до точки росы при понижении температуры. Обычные ежесуточные или сезонные колебания температуры. Образование росы в замкнутом пространстве можно проиллюстрировать, например, так: если плотно закрытую стеклянную банку выставить на солнце, то на внутренней поверхности стекла появляются капельки росы. Прозрачное стекло оказывается холоднее прогретого внутри банки воздуха. Тема точки росы в утеплении зданий «не дышащими» материалами сегодня выросла в серьёзную проблему не только в применении к бане.


Copyright © 2002-2018 Иван и Сергей Курины

русская баня, русская парная, парная Курина, банная печь, печь для бани, экология парной, климат в бане, воздухообмен в парной