(Продолжение. Начало в журнале «Дом» № 9 за 2008 г.)

Ю. Хотев

В том, что в воздухе бани с температурой 70°С и относительной влажностью 40% действительно содержится много воды, легко убедиться, анализируя процедуру получения бани с такими климатическими параметрами. Вначале мы имеем 40°С при относительной влажности 40%. При этом в воздухе объёмом 10 м3 содержится 0,2 кг воды.

Нагреем баню без увлажнения до 70°С. Относительная влажность при этом снизится до 10%. Чтобы поднять относительную влажность до 40%, нам придётся испарить в объёме бани ещё 0,6 кг воды (путём поддачи воды на каменку либо испарением её из кастрюли, или же с помощью какого-либо иного парогенератора). Вот эта вода и конденсируется на теле человека с «пощипыванием», стекает «ручьем», смачивает веник при похлопывании по телу.

Кроме того (и даже более того), вода конденсируется на прохладных стенах и на холодном полу. Особенно при сильной циркуляции воздуха, например, за счёт горячей печи. Влажность воздуха в бане быстро снижается, (баня «не держит пар) и приходится вновь поддавать воду на камни, чтобы тёк пот. Но это, как мы уже установили, вовсе не пот. Столько пота за пять минут человек выделить не может. Этот якобы пот (а на самом деле конденсат) усиливается при обмахивании тела веником, так как это обеспечивает приток к коже новых порций влажного горячего воздуха. Движениями веника вниз можно направить влажный воздух и к холодному полу, где выделится роса. Это называется «посадить пар».

То, что в бане могут быть элементы ещё более холоднее, чем человек, имеет очень большое значение для формирования климатической обстановки в парной. Хотя напрямую эти холодные элементы на человека могут и не воздействовать. Воздух в бане при наличии горячей печи непрерывно циркулирует, перемещаясь то вверх, то вниз. При соприкосновении с холодными элементами воздух охлаждается и, выделяя росу, обезвоживается путём конденсации (осушается).

Если охлаждение воздуха на холодных элементах (полах, нижних частях стен, ёмкостях с холодной водой) компенсируется последующим нагревом от печи, то осушение воздуха ничем не компенсируется. В результате этого абсолютная влажность постепенно снижается и устанавливается на уровне плотности насыщенного пара при температуре самою холодного элемента в бане.

Если самым холодным элементом является сам человек или вода, которой он моется, то абсолютная влажность воздуха в бане, как мы установили в прошлых наших беседах, стремится к 0,05 кг/м3. Если же в бане имеются элементы с температурой, например, 20°С, то абсолютная влажность стремится к 0,017 кг/м3.

Таким образом, если в сауне — хорошая циркуляция воздуха, а пол имеет температуру 20°С, то относительная влажность у потолка с температурой 100°С составит 3%, что в три раза ниже критической относительной влажности при 100°С по хомотермальной таблице. А это означает, что человек в такой сауне не испытывает изнуряющей жары и может сидеть на верхнем полке сколь угодно долго. А точнее, пока не покинет баню уже совсем по другой причине, например, по причине обезвоживания крови из-за длительного потоотделения.

Если же пол в сауне — тёплый с температурой выше 40°С, то человек становится самым холодным элементом, и в бане постепенно устанавливается изнуряющая жара с относительной влажностью 9% при температуре 100°С. При этом любая поддача воды на камни приводит к конденсации всей этой испаренной воды на кожу человека, так как конденсироваться этой воде больше некуда. Поэтому и говорят, что баня с холодным полом (или, например, с холодным оголовком кирпичной дымовой трубы) «не держит пар», особенно при сильной циркуляции воздуха.

Баня же с тёплым полом и с увлажнёнными горячими стенами — «пар держит». Причём увлажнение бани путём «поддачи» воды на камни можно заменить увлажнением горячих деревянных стен, потолка и полов пульверизатором. Или же просто путём открытия крышки на баке с горячей водой — никакого значения для формирования более-менее длительной климатической обстановки это не имеет.

Действительно, и при правильных «поддачах» происходит в основном увлажнение стен и потолка, причём, если потолок — не очень горячий, испарение с него конденсата будет происходить долго (баня будет долго «держатьпар»). Таким образом, горячая деревянная полка в финской конструкции бани (если её полить водой) является фактически таким же испарителем, как и политый водой мраморный горячий пол в турецкой (по конструкции) бане или раскалённая каменка, на которую поддают воду в русской парной.

Продолжим анализ климатической обстановки в банях. Например, если в парной прикрыть отдельные части тела тканью (простыней, шапочкой, рукавицами и т.п.), то она будет впитывать пот. Одновременно, ввиду своей малой теплоёмкости, ткань будет нагреваться до температуры воздуха и испарять этот выступивший пот даже в тех условиях, когда он непосредственно с тела человека испаряться не может по причинам, изложенным выше.

Этот метод часто применяют в банях для устранения текущего пота. Кроме того, в режимах конденсации ткань не позволяет влажному воздуху достигать тела (особенно при обдувах веником) и тем самым препятствует выделению горячей росы на теле (особенно на голове, находящейся обычно в бане в наиболее критических условиях). Поэтому шапочка на голове целесообразна лишь при высокой абсолютной влажности воздуха.

Для тех, кто хочет контролировать климатическую обстановку в бане со знанием дела, приведём соотношения показаний сухого и влажного термометров при различных значениях абсолютной влажности воздуха (то есть при различных значениях «точки росы») (см. табл.).

Таблица
Соотношения показаний сухого и влажного термометров при различных значениях «точки росы»

«Точка росы» (температура, при которой выпадает конденсат из воздуха заданной влажности) соответствует вполне определённой абсолютной влажности (указанной в таблице) и всегда ниже показаний влажного и сухого термометров. Только в случае насыщенного пара «точка росы» сответствует показаниям влажного и сухого термометров.

Например, если при абсолютной влажности 0,050 кг/м3 показание сухого термометра равно «точке росы» 40°С, то показание влажного термометра также равно 40°С. Длительное пребывание человека в воздухе с такими параметрами соответствует пребыванию человека в воде с температурой 40°С.

Повышение же температуры (по сухому термометру) до 100°С при сохранении абсолютной влажности 0,050 кг/м3 влечёт за собой повышение показаний влажного термометра лишь до 50°С. Однако этого достаточно, чтобы сделать пребывание человека в бане невыносимым (так как кожа нагревается тоже до 50°С).

Если же воздух осушить до абсолютной влажности 0,010 кг/м3 («точка росы» — 15°С), то при температуре (по сухому термометру) 100°С показание влажного термометра не превысит 40°С. Будет тепло, но не жарко. В такой бане можно находиться долго и даже мыться.

В популярной строительной литературе при обсуждении вопросов выпадения конденсата в ограждающих конструкциях домов часто встречается ошибочное заявление, что «точка росы» всегда равна 0°С. На это утверждение следует заметить, что температура 0°С соответствует точке замерзания воды (или таяния льдов) и никакого отношения к «точке росы» не имеет.

«Точка росы» определяется только абсолютной влажностью воздуха (что и отражено в таблице) и, наоборот — «точка росы» однозначно определяет абсолютную влажность воздуха.

Действительно, летней ночью роса выпадает на траве при температуре значительно выше 0°С. Так и в парной, где абсолютная влажность находится на уровне 0,050 кг/м3, «точка росы» составляет примерно 40°С (в финской сауне — она обычно ниже, а в русской парной — выше).

В жилых помещениях при температуре 20°С и относительной влажности 50% «точка росы» равна 10°С (при абсолютной влажности — 0,007 кг/м3). А при температуре 25°С и относительной влажности 50% «точка росы» равна 15°С (при абсолютной влажности — 0,010 кг/м3).

«Точка росы» равна 0°С только при абсолютной влажности 0,004 кг/м3. Такое может произойти, если, например, в жилом помещении при температуре С относительная влажность будет равна 20%.

Выделение конденсата может наблюдаться не только в виде росы, но и в виде тумана. При протапливании бани в холодное время года образование тумана в выдыхаемом воздухе (пара при дыхании) происходит при температурах ниже плюс 8-10°С. При более высоких температурах туман при дыхании уже не образуется, но роса при дыхании на зеркало выделяется вплоть до температур 30-35°С.

Таким образом, если выделяется туман, то образование росы наверняка возможно, но не наоборот. Этот факт очень важен при подготовке влажной паровой бани конденсационного типа. Правильная процедура увлажнения потолка и стен путём выделения росы на потолке (впитывающейся древесиной или превращающейся в капли на металле) при «поддаче» воды на каменку не должна сопровождаться образованием тумана («клубов пара») в помещении парной.

Пар из каменки надо направлять вверх, а не вниз, где в холодном воздухе преимущественно и образуется туман. Образование тумана не относится к недостаткам (в старых банях туман даже ценился), но является однозначным свидетельством плохо протопленной или неправильно построенной бани.

В заключение ещё раз подчеркнём, что для комфортного мытья какие-либо экстремальные режимы с высокой температурой или влажностью вовсе не требуются. Но знание методов получения таких режимов совершенно необходимо при строительстве бани любого типа и назначения. Дело в том, что мытьё в ванне или под душем возможно в климатических условиях обычных жилых помещениях, поскольку всё тело контактирует с горячей водой. В банях же нагрев тела осуществляется не водой, а воздухом. Причём в случае мокрого тела ощущение тепла создаётся только в условиях экстремальных режимов.

Кстати, потеть и париться совсем не одно и то же. Эти понятия из совершенно разных областей: физиологической и климатической. Но они настолько связаны, что в бытовой терминологии смысл их часто совпадает: «бегал и запарился», «бегал и вспотел». Откуда в русском языке пошла эта неразбериха в терминах? Конечно из бани!

А теперь подведём некоторые итоги наших бесед, посвященных теоретическим аспектам функционирования бани.

1. Комфортные климатические условия в гигиенической бане соответствуют абсолютной влажности воздуха порядка 0,05 кг/м3. Такая абсолютная влажность может быть достигнута при температурах выше 40°С и относительной влажности воздуха, соответствующей теоретической хомотермальной таблице, приведённой в соответствующей статье (см. журнал «Дом» №8 за 2008 год). Хомотермальная таблица показывает, при какой относительной влажности воздуха при заданной температуре прекращает испаряться пот с кожи человека (критический переход от потоотделения к потению) и перестаёт действовать механизм терморегуляции человеческого организма.

2. Для русских паровых бань характерны кратковременные повышения абсолютной влажности сверх критических значений путём «поддач» воды на раскалённые камни с дальнейшей конденсацией влаги из воздуха на кожу человека с ощущениями «пощипывания и покалывания», нестерпимого жара и обильного выделения влаги (конденсата) на коже.

3. Для практической оценки комфортности банных условий удобно пользоваться обычным влажным термометром, показания которого (вне зависимости от температуры и влажности воздуха) для парных отделений должны составлять — 40-50°С, для моечных бань — 35-40°С, а в режимах «поддач» с конденсацией пара на тело человека — кратковременно до 60°С.

ЛИТЕРАТУРА
1. Сауна. Гигиеническая баня для дачника и садовода, М.: «Издательство АСТ», 2004.
2. Теория бань. Учебник, М.: «Книга и бизнес», 2006.