Юрий Хошев - Теория бань

Главной особенностью паровых бань всех видов (и не только русских, и не только белых и чёрных, и турецких) является наличие зон с высокой абсолютной влажностью воздуха выше хомотермального уровня 0,05 кг/м 3(см. рис. 33). При этом на кожу человека может выпадать конденсат в виде горячей росы. Это даёт возможность создавать жаркие климатические условия даже при умеренных температурах воздуха в бане. Именно поддачи (плескания воды на раскалённые камни) увлажняют белую паровую баню и превращают её из холодной в жаркую. А чем жарче баня, тем сильнее может прогреться человек, чтобы потом комфортно мыться даже в холоде, не используя в больших количествах остро дефицитную когда-то горячую воду. Вместе с тем отметим, что воздух в паровой бане хоть и имеет высокую абсолютную влажность, тем не менее может быть и влажным, и сухим, то есть может иметь относительную влажность ниже 40–50 %, чему немало способствует гигроскопичность стен.

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.

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 м 3(см раздел 5.5), площади пола 4 м 2, площади ограждающих конструкций (пола, потолка и стен) 30 м 2, 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 м 2, 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 м 3бани) 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 м 3бани (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/м 3и выше требуется около 0,5 кг пара.