Юрий Хошев - Теория бань

• Название: Теория бань
• Автор: Юрий Хошев
• Издательство: Книга и бизнес
• Жанр: История
• Год: 2006
• ISBN: 5-212-00953-7

Данное издание является первым отечественным учебником по физической сущности бань как особых водных процедур разного назначения. Рассчитано на технически подготовленного читателя, интересующегося перспективами банных технологий.

Учебник

---

7.1 Особенности конструкций

Белые бани зародились в городских зажиточных усадьбах (дворцах), видимо, в виде каменных мытных помещений с русскими печами (рис. 10). В рукописных источниках отмечалось существование бань с отводом дыма в 1634 году, но, видимо, они появились во времена Ивана Грозного в конце XVI века.

Для численных оценок и для сопоставления белых и чёрных бань рассмотрим типичную для XX века деревянную конструкцию белой мытной избы (паровой белой бани) русско-финского типа, представлявшую собой бревенчатое строение с кирпичной печью, имеющей закрытую каменку (засыпку внавал камней в дымовыводящих коммуникациях печи). Первое упоминание о таких печах-каменках «голландского» типа (рис. 11) встречается в 1802 году в описании жизненного уклада зажиточных крестьян подмосковных деревень. В отличие от чёрных (курных) бань (дымных саун), где огонь горел в открытом каменном ограждении (очаге, печи) прямо в помещении и нагревал потолок непосредственно лучистым теплом от углей и камней очага, а также конвективным потоком дымовых газов, в белых банях огонь горел в закрытом каменном (кирпичном) топливнике, а дым выпускался в дымовую трубу наружу, минуя помещение. Огонь при этом должен был сначала прогреть стенки самой печи (топливника), и только затем по мере прогрева наружных стенок печи начинался нагрев воздуха в бане, а когда нагревался воздух, начинал нагреваться и потолок. Так что чистота воздуха в помещениях в белых банях доставалась потребителю высокой ценой: очень большой длительностью протопки, низкой температурой бани, отсутствием значительных лучистых тепловых потоков, большой затратой дров. Конечно же, «зря потраченное» тепло на нагрев каменки и стенок печи никуда не пропадает: тепло так и остаётся в печи и потом долго сохраняется в бане. Это тепло можно в любой момент вывести из массива печи (или из каменки) потоком воздуха или испарением воды. Это удобно для сельского быта, для стирки, для сушки. В дальнейшем белую баню постоянно совершенствовали, в первую очередь для того, чтобы в ней было теплее и чтобы она быстрее прогревалась. В частности, в печь устанавливали открытые водяные котлы (которые не только нагревали воду, но и нагревали и увлажняли воздух), обосабливали специальные парилки, утоньшали кирпичные теплопередающие стенки печей, заменяли их на чугунные плиты и металлические листы и т. д.

Специально подчеркнём, что в белых банях (как и в иных банях) тепло нужно в первую очередь для того лишь, чтобы не было холодно с мокрой кожей. Поэтому пар из каменки выпускался в первую очередь для подогрева помещения. Однако зачастую в банях случалось так, что пар прогревал преимущественно потолок, и это обусловило необходимость особых (в том числе и экстремальных) приёмов прогрева тела (парения).

Посмотрим, что представляет собой белая паровая баня в цифрах. При том же объёме 10 м3 (см раздел 5.5), площади пола 4 м2, площади ограждающих конструкций (пола, потолка и стен) 30 м2, толщине деревянных стен 0,1 м прогрев бани от 0 °C до средней температуры 40 °C (до температуры потолка 60 °C, полки 40 °C и пола 20 °C) требуется затрата тепла порядка 15 кВт-час. Типичная банная печь с расходом дров 10 кг/час даёт мощность тепловыделения в топке 20 кВт. Для прогрева самой печи с толщиной стенок в полкирпича и общей массой 700 кг до температуры наружных стенок 80 °C и внутренних 300 °C требуется 30 кВт час, а каменки массой 200 кг до температуры 400 °C — около 15 кВт час. Значит для прогрева самой печи и каменки потребуется не менее 2–3 часов, после чего печь станет тёплой. Затем печь с температурой наружных стенок 80 °C, поверхностью теплообмена (площадью наружных стенок) 2–3 м2, с мощностью теплоотдачи с наружных стенок в воздух отнюдь не 20 кВт, а ввиду плохой теплопередачи кирпичных стенок всего лишь около 2 кВт должна топиться 7–8 часов, чтобы нагреть баню до 60 °C у потолка. Иными словами, такую белую баню надо топить с утра, чтобы вечером помыться, а чёрную баню при той же мощности тепловыделения можно протопить за 2–3 часа. Правда не исключена возможность быстро прогреть белую баню за счёт тепла, аккумулированного каменкой. Легче и быстрее это можно сделать с помощью пара. Полив камни водой (поддав), получаем водяной пар, который в виде струи выходит из каменки в объём помещения бани, смешиваясь с воздухом, распространяется до потолка и стен, конденсируется на них и нагревает их за счёт конденсации. Ввиду большой величины скрытой теплоты конденсации пара для вывода всего тепла каменки в помещение требуется не столь уж много воды — 20–25 кг, в то время как при суховоздушном конвективном выводе тепла из каменки в помещение бани потребовалось бы до нескольких сот килограммов воздуха. Весь получившийся конденсат оседает на стенах, частично впитываясь в древесину, а частично стекая на пол, что требует потом длительной просушки стен. Кроме того, столь большие каменки (20 кг камней на 1 м3 бани) слишком сложно разместить в кирпичных печах, хотя в чёрных банях и городских общественных банях порой использовались ещё более крупные каменки (правда открытые) — до 60 кг камней на 1 м3 бани (парилки). Поэтому в банной России, где строились всевозможные бани, в том числе обогреваемые только паром, всё же наиболее типичной конструкцией считалась баня, предварительно нагреваемая печью (до температуры 60 °C у потолка), которая затем уже увлажнялась и дополнительно прогревалась острым паром из каменки, имеющей разумный насыпной объём. Так, каменка объёмом 50 литров и массой 50–70 кг, нагреваясь до температуры 400 °C и выше, аккумулирует до 4–5 кВт час тепла, что вполне достаточно для получения 5–6 кг пара. Для однократного увлажнения бани до средней абсолютной влажности воздуха в бане порядка 0,05 кг/м3 и выше требуется около 0,5 кг пара.

Вместе с тем, процессы нагрева и увлажнения паром в такой бане носят локальный и временный характер, то есть горячая паровая зона может быть с успехом создана лишь в какой-то ограниченной зоне бани, причём на ограниченное непродолжительное время. При этом человек, пытаясь создать в бане оптимальные условия для глубокого и приятного прогрева тела, приспосабливается к конкретным особенностям бань и старается использовать их с максимальным удобством и эффективностью. Зачастую эти особенности бань превращаются в быту из объективных недостатков в субъективные достоинства: техническое несовершенство бань закладывается в основу особых национальных традиций парения, придающих банной процедуре неповторимый эмоциональный оттенок, столь важный для развлекательных бань, в первую очередь любительских.

Чем менее технически совершенна баня, тем большее «банное мастерство» требуется проявить пользователю бани. Не вникая в тонкости народных привычек и навыков, рассмотрим ниже сущность трёх основных приёмов парения в русских паровых банях. Все эти приёмы подразумевают использование веника из веток (побегов) берёзы, дуба, крапивы и многих других растений по вкусу любителя бани. Конечно же, любая классификация способов парения весьма условна и никогда не соблюдается строго в народном быту, но необходима для выявления технической сути процессов.

7.2. Парение веником как опахалом

Ясно, что баня с температурой пола 20 °C и температурой полки 40 °C не может быть жаркой. Поэтому в народе с незапамятных времён широко используется приём повышения тепловых нагрузок на тело — так называемое «парение веником». Суть его заключается в том, что мощными поддачами сильно разогревают и увлажняют потолок и создают около него горячую «паровую зону», состоящую из горячего влажного воздуха. Веник как опахало «зачерпывает» этот горячий воздух, располагаемый у самого потолка, и экономно направляет его именно туда, куда нужно, например, на спину человека. Иными словами, человек, не имея возможности расположиться в самом тёплом месте бани (у потолка), перемещает веником (ветром) близпотолочные тёплые метеоусловия к себе точно так же, как палкой подталкивал бы к себе труднодоступные удалённые предметы. Прогревшись «веником», человек уже может мыться с комфортом даже в прохладном месте (на нижней полке) и прохладной водой, то есть используя необходимый и неизбежный этап охлаждения разгорячённого тела после прогрева с пользой (для мытья, в том числе и ледяной водой из проруби).

В любительских банях, которые во всяком случае протапливаются очень тепло без строгой экономии дров и времени для будущего неспешного удовольствия (в отличие от иных простонародных мытных бань), парение веником приобретает дополнительный смысл. Дело в том, что любители парных бань на то и любители, что любят «погорячее».

Рис. 52. Тепловые потоки на мокрую кожу (кривые 1 и 2) и времена переносимости соответствующих метеорологических условий (кривая 3) при температуре 60 °C (см. рис. 45, 46). Кривая 1 — при отсутствии движений воздуха, кривые 2 и 3 — при скорости движения воздуха V=1 м/сек. Точка 4 соответствует насыщенному пару при 60 °C, то есть максимально возможной при 60 °C абсолютной влажности воздуха 0,13 кг/м3.