Теория бань

Хошев Юрий Михайлович

Главной же особенностью белых бань всех типов является наличие кирпичной печи с выпуском дыма в дымовую трубу. Такая печь в белых банях до XIX века не имела чугунных варочных плит и открытых каменок, а потому плохо обогревала помещение, и пар был просто необходим. Потом, с появлением чугунных теплообменных плит и открытых каменок белая баня постепенно преобразовалась в более тёплую русскую городскую баню с меньшим количеством пара, которая в свою очередь со временем (с переходом к цельнометаллическим печам) превратилась в современную сауну (и сухую, и влажную, и паровую). Второй главной особенностью белых бань явилась сама цель процедуры, а именно мытьё, которое зародилось в чёрных банях, причём мытьё в конденсате в виде хлестаний (расчёсываний) веником. Но если в чёрных банях, в которых могло быть жарко и без пара, мылись не только вениками, но и ветошками, и скребками, то в белой бане веник превратился в культ, поскольку единственное тепло в белой бане сосредотачивалось в виде пара у потолка, и только веником можно было «зачерпнуть» его оттуда. Так что третьей главной особенностью белых бань явилось наличие веника. Отметим для общности, что впоследствии с распространением мыла в городских банях, а тем более в современных саунах мытьё в пару стало уже нехарактерным. В парилках всё чаще стали просто прогреваться перед

мытьём, а мылись в специальных дополнительных помещениях (мыльнях) без пара. Естественно, и роль веника в городских банях и современных саунах поэтому снизилась и порой стала чисто ритуальной.

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.

Но вбежать на 10–20 сек в жаркую до предела баню и тотчас выскочить, не выдержав неимоверного жара, занятие не столь увлекательное. Поэтому любители бани располагаются на полке (лёжа или сидя) с таким расчётом, чтобы телу было тепло, может быть, даже жарко, но терпимо. При этом желательна низкая влажность воздуха (ниже 0,05 кг/м³), чтобы носоглотка не нагревалась, а ещё лучше, чтобы привычно охлаждалась при вдохе («лёгкий дух»). Затем веником гонят на тело горячий влажный воздух с потолка с таким расчётом, чтобы тепловой поток на тело стал на пределе возможности вытерпеть за время взмаха веником, то есть с переносимостью для кожи порядка 10 сек. Поскольку веником гонят воздух порциями, тепловые импульсы на тело имеют небольшую продолжительность, заведомо меньшую времени переносимости кожей. Таким образом, процесс парения веником имитирует периодическое размещение отдельных частей тела человека на короткое время в экстремальную климатическую зону горячего воздуха у потолка. При этом человеку не надо никуда «вбегать и выбегать», «влезать и вылезать», он комфортно лежит или сидит на полке и самостоятельно регулирует уровень и длительность тепловых импульсов с потолка скоростью движения веника.

Так, если у потолка воздух прогрет до 60 °C и имеет максимальную для этой температуры влажность 0,13 кг/м³ (то есть потолок мокрый), то движением веника от потолка вниз можно получить мощный импульс тепла на тело человека. Например, если скорость нисходящего потока воздуха составит величину порядка 1 м/сек, то тепловой поток на тело человека может мгновенно повыситься до 3–4 кВт/м², что соответствует временам переносимости на уровне 10 сек (рис. 52). Поэтому температура у мокрого потолка русских паровых бань для любительского парения должна быть не ниже 60 °C. На практике часто потолок прогревается до ещё более высоких температур 70–90 °C, а полки (на уровне колен и груди) — до 50–60 °C. В этих условиях тепловые потоки от веника могут стать запредельными для кожи человека, и для того, чтобы не ошпариться, любитель парной бани должен крайне внимательно следить за тем, чтобы метеоусловия у потолка не стали бы чрезмерно жёсткими. Контроль метеоусловий обычно осуществляется помахиванием рукой у потолка, лёгкими пробными движениями веника и т. п., то есть без применения термометров и гигрометров чисто житейскими приёмами.

7.3. Парение методом поддач

Если в бане тепло (например, если печь имеет чугунный настил или стены уже прогрелись от поддач), то горячий влажный воздух, пригодный для парения, можно приготовить и на уровне полка. Человек при этом сидит (или лежит) на полке, подбрасывает воду в каменку, разгоняет пар веником и, почувствовав, что кожу начинает покалывать от горячей росы, может похлопывать себя веником. Такая процедура характерна и для современных саун при поддачах.

Пар, вырывающийся из дверцы закрытой каменки, имеет форму невидимой глазом струи, которая затем смешивается с воздухом в бане. Начальная абсолютная влажность в струе 0,58 кг/м³ означает, что пар при выходе из каменки вначале способен сконденсироваться в бане на всём, что имеет температуру ниже 100 °C. Несмотря на малую продолжительность воздействия, паровая струя обычно ошпаривает человека, если он попадает непосредственно в зону её распространения. Поэтому любитель бань крайне внимательно выбирает количество воды для поддач и местоположение своего тела относительно ожидаемой траектории движения струи пара.