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 сегодня 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 Русская парная баня. Чтобы баня радовала, чтобы не терпеть, а блаженствовать, чтобы здоровье не тратилось, а прибывало, для поддержания требуемых полезных здоровью климатических параметров и экологической чистоты 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.

Когда речь идёт о температуре в бане, то, на самом деле, говорим о температуре воздуха в этом помещении.

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, потому что воздух непосредственно соприкасается с кожей. 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: белок свернётся.

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. И пока кровь движется по сосудам, излишнее внешнее тепло в живой организм не проникнет. А если кровь не справится с отводом избыточного тепла, то произойдёт ожог.

Природа ограничила теплопроводность живых тканей отводом тепла кровью от нагреваемого участка тела. Поэтому для живого теплокровного существа контактный прогрев только поверхностный, исключительно неглубокий, как ни поднимай температуру в парной.

Когда температура окружающего воздуха не намного 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. Об этом помнить нам необходимо, чтобы 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.

В некоторых банях считается, чем в бане жарче – тем лучше. Но ведь не каждый человеческий организм может пребывать в жаре, преодолевать её. А 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 естественно 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, перегретую атмосферу реально возможно выдержать только считанные минуты. Длительный прогрев через кожу, через кровь можно осуществить исключительно 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°C - 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. Объективно: уже 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°С - 70°С. Ниже 50-и – вроде скучновато. Выше 70-и – уже некомфортно, приходится преодолевать жару, но нам хочется, мы одержимы. В высшем разряде знаменитых Сандуновских бань, к примеру, температура 60°С. Так что, если баня не самоутверждение, не спорт, а для здоровья, то, наверное, не стоит париться, когда в парной выше 70°, тем более долго. Повторимся: для здоровья.

Об инфракрасном излучении.

Оказавшись в тепловом потоке перед большой теплотворной поверхностью печи, получаем прогрев глубокий. Глубокий прогрев обусловлен проникающими свойствами электромагнитного инфракрасного излучения, в нашем случае от печи, в биологические ткани. Более того, чем ближе частота воздействующего ИК излучения к частоте ИК 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.

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. Ну и, все видели, как в мороз на солнце тают сосульки.

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. Процедура проходит комфортно, с удовольствием, долго, не напрягаясь, без ожогов.

Соотношение температуры и влажности.

Влажность – такой же важный 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, под которой находятся нервные окончания имеет непосредственный контакт 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, пар 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°С. 50-ти градусный душ, к примеру, человек не терпит. Дополнительно получаем тепло от конденсации пара на нашем теле, которая 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 потому менее прозрачный для ИК излучения, ещё больше прогревается ИК излучением от печи – телесные ощущения ещё острее. Такое яркое ошпаривание, да ещё и с вениками, осуществляется при температуре воздуха в бане, которая была 50°С до поддачи пара.

В сухой же парной с малой плотностью воздуха, чтобы как-то прогреться, что бы наше тело получило какие-то калории, требуется повышенная температура, вплоть до тех пресловутых ста градусов.

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 полнокровную насыщенную Русскую баню, вожделенное ошпаривание горячим паром, жаркие веники можно даже при 40° воздуха, не сложно. Такой климат легко переносится даже сердечниками. Так не лучше ли, не преодолевать героически экстремальные условия как в коммерческих банях, 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, должно быть так, чтобы легко дышалось.

При нормальных физических условиях, т.е. на уровне моря, при 0°С, во вдохе в наших лёгких 23% кислорода воздуха. С повышением температуры воздух расширяется, его удельный вес уменьшается. Объём же наших лёгких остаётся неизменным. Поэтому при 60°С в объёме лёгких во вдохе оказывается всего 15% кислорода воздуха по сравнению с нормальными условиями (табличные данные). Похоже подъёму в горы.

Кислород мы превращаем в углекислый газ. Добавляются испарения из выделяемого нами пота, в котором более 80-ти уже ненужных организму веществ. Поддаваемый пар делает концентрацию кислорода в атмосфере парной ещё меньше. 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. Дефицит кислорода усугубляется тем, что в разогретом организме увеличивается обмен веществ – увеличивается потребность в кислороде.

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. Внизу объёма парной температура воздуха ниже. Значит, меньше уносится тепла в сравнении с тем, когда удаляется воздух из верхней части парной.

Вместо удаляемого воздуха в парную требуется подать свежий. Имеет смысл сделать приток в верхнюю часть парной. Свежий более прохладный воздух будет опускаться вниз, смешиваясь с тёплым банным. Он дойдёт до нашего вдоха без нашего углекислого газа и наших же паров пота, которые уже успели опуститься вниз. Разместить приточное отверстие следует так, чтобы прохлада от свежего воздуха оказалась в стороне от людей и не нарушала комфорт. Лучше над печью.

Если же подавать свежий воздух вниз объёма парной, то, как более холодный, он будет заполнять нижнюю часть пространства. Подняться он сможет не сразу, постепенно нагреваясь от смешивания с воздухом парной. И станет таким же грязным от наших выделений и нашего углекислого газа, пока поднимется до нашего лица. И так мы вдохнули всё те же наши выделения. Нижняя приточка в баню абсурдна.

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. Горячий воздух греет и помещение парной, и человека. 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 – термометр показывает. 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. Этот предмет и нагревается. От большой печи помещение парной и человек прогреваются в большей степени теплом исходящим с поверхности 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. Более того, чем больше поверхность излучения, тем при меньшей температуре можно создать банные условия. Да и распределение температуры по высоте в парной с большой печью однороднее, в сравнении с распределением от небольшого источника тепла: перед большой печью на полу, опять же, как говорится, ноги не мёрзнут.

Традиционная большая кирпичная печь на манер аутентичной печи 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. И самое главное, у печи появляется ещё одно очень важное качество: если каменка отделена от огня и дыма, то к топке можно добавлять дымоходы, что, разумеется, повышает эффективность печи. И, надо сказать, существенно.

Качество теплоизоляции.

Всякая парная баня складывается из двух равноправных составляющих: печи – источника тепла и помещения, где это тепло удерживается. Для здоровья помимо создания правильных полезных физических условий - температура, ИК излучение, влажность, 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, а её волокна очень ломкие, остаются после строительства, и не мало. Не раз 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 хлопчатобумажной 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. Таким образом, 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 формальдегид сфокусировался в объём этого здания, и концентрация формальдегида превысила норму в разы. Мерили люди из МЧС. Такой клей. Стоит повториться: пример из жизни.

При употреблении разного рода пенно-химических теплоизоляторов давайте вспомним этот пример. Химикаты из строительных материалов насыщают атмосферу парной. И что означает надпись на упаковке: для внутренних или наружных работ? А 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 живые клетки в разогретом состоянии ещё более активно взаимодействуют с окружающими их веществами, особенно через слизистые поверхности.

Бытует ошибочный стереотип, якобы фольга, используется в теплоизоляции помещения бани для отражения тепловых лучей. 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?

В этом плане, наверное, стоит задуматься и о том, как ведут себя при высокой температуре всевозможные пропитки пологов, а также различного рода парфюмерия и масла, продаваемые для банных процедур. Продаваемое мы грамотно оценим, что в баню хорошо, что плохо. 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 окружающих предметов. Обычные ежесуточные или сезонные колебания температуры. Образование росы в замкнутом пространстве можно проиллюстрировать, например, так: если плотно закрытую пустую 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. Простой пример: булочка плесневеет в полиэтиленовом мешке, а в бумажном кульке черствеет, т.е. высыхает. Бумага «дышит» - воздух проходит сквозь бумагу – нет росы. Что касается современных пароизоляционных материалов, кто скажет, из чего они созданы, где хотя бы можно почитать об этом?


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