История бани
История бани своими корнями уходит в глубокую древность. Так, египтяне уже около 6 тыс. лет тому назад придавали огромное значение чистоте тела и повсеместно пользовались банями. Египетские жрецы в течение суток обмывались четыре раза; два раза днем и два раза ночью. Приверженность к бане и массажу, умеренность в еде позволяли египтянам поддерживать стройность фигуры и помогали успешно бороться с преждевременной старостью. Египетские врачи того времени считались лучшими в мире, а их искусство в лечении разных болезней почти не обходилось без водных процедур, то есть без бани. Любопытно отметить, что помещения для «потения» разогревались так же, как в современных русских банях и финских саунах: в углу печь-жаровня, на бронзовой решетке — камни над раскаленными углями. Имелись также помещения с сухим и влажным паром.
Парная баня на Руси была известна у славян уже в V—VI вв. Баней пользовались все: и князья, и знатные люди, и простой народ. Помимо своего чисто функционального назначения, баня играла большую роль в различных обрядах (венчания, свадьбы), причем посещение бани сопровождалось особым церемониалом1.
В последние годы у нас стало престижно, модно посещать финскую сауну, а не русскую парную баню. А ведь настоящая финская народная сауна ничем не отличается от русской парной бани. И в русской бане, и в сауне издавна получали пар, поливая раскаленные на огне камни. И русские, и финны пользовались вениками в процессе банной процедуры. И русские, и финны, когда разогревались, бросались в холодную воду или в снежный сугроб. Сауна — родная сестра русской парной бани (кстати, «сауна» в переводе с финского как раз и означает «баня»). Прародительницей русской бани и сауны является одна и та же бревенчатая изба, нагреваемая «по черному»1.
Виды теплопередачи в бане и их значения
Вспомним обо всех механизмах теплопередачи, которые действуют в природе, и оценим их вклады в данной конкретной ситуации. Голый (ну не ходят в парилку одетыми) человек получает тепловую энергию в данном случае посредством двух главных механизмов передачи тепла: излучения и теплопроводности окружающего воздуха. Конвекция воздуха (вспомогательный механизм теплопередачи), который в парилке опускается вдоль тела вниз, способствует более эффективной работе механизма теплопроводности, поскольку уменьшает толщину слоя воздуха d, через который идет поток тепла от воздуха к телу, а воздух - плохой проводник тепла.
Если в парилке не делать резких движений (руками, например), то вполне можно высидеть минут пять при температуре +120 °С. Если же обмахиваться веником, то ощущение жары сильно возрастет. Это говорит о том, что роль теплопроводности меняется в зависимости от поведения человека.
Если вы хотите просидеть в парилке подольше - установить рекорд, тогда сидите тихонько и не шевелитесь. В этом случае большую часть тепловой мощности вы получите в виде излучения, испускаемого стенками и воздухом в парилке.
Итак, вместе эти два механизма теплопроводности создают тепловой поток к телу примерно 1,6 кВт (мощность утюга и чайника - соответственно 1 и 2 кВт.)2 Конечно, человек получает тепло, и вдыхая горячий воздух, но этот механизм, как мне кажется, не является столь существенным, как излучение и теплопроводность. Поверхность кожи человека в парилке имеет температуру тела более высокую, чем нормальная температура внутри 37 °С. За счет этого организм начинает нагреваться. Происходит теплообмен между кожей человека и воздухом в парилке. Поскольку теплоемкость тела очень большая, температура внутри поднимается медленно. Чем больше удельная теплоемкость, значит больше количества энергии нужно для изменения температуры.
Чтобы не повредились кожа и прилегающие к ней ткани, организм приводит в действие несколько защитных механизмов. В первую очередь расширяются кровеносные сосуды, и приповерхностные слои кожи охлаждаются потоком крови. При нагревании тела происходит их расширение в объеме. Чтобы не перегреться, организм включает главный механизм теплопередачи, работающий в природе, — механизм испарения-конденсации. На коже имеются поры, сквозь которые выделяются жир и пот. Капельки покрывают все тело человека. Тепловая мощность, поступающая снаружи, частично идет на испарение воды, а частично поступает внутрь.
Рассмотрю подробнее испарение воды с поверхности кожи человека. При испарении внутренняя энергия уменьшается. Вблизи поверхности тела влажность воздуха близка к 100%, а на расстоянии d от него уже равна влажности окружающего воздуха. Если влажность равна 100%, то воздух насыщен водяными парами. При разности концентраций молекул воды в окружающем воздухе определенной влажности, от мокрой поверхности тела возникает диффузионный поток молекул. Молекулы воды, испаряясь, смешиваются с молекулами воздуха в бане. При постоянном давлении и коэффициент теплопроводности воздуха, и коэффициент диффузии молекул воды в воздухе растет с ростом температуры2.
Когда поверхность всего тела мокрая и имеет температуру ≈40°С, а влажность окружающего воздуха равна нулю, мощность теплового потока, идущего на испарение воды, будет примерно 400 Вт. Максимальная скорость испарения жидкости при мощности 0,4 кВт, по оценке, составляет 0,2 г/с (грамма в секунду). Если это обеспечивает около 30% всего выделяемого человеком пота (остальное попадает на пол), то он должен терять жидкости примерно 40 г/мин (грамм в минуту). Вот почему спортсмены, желающие перейти в более легкую весовую категорию, сбрасывают вес в парной.
Мощность теплового потока снаружи равна 1,6 кВт (это значит за 1 секунду выделяется 1600 Дж энергии), следовательно, оставшиеся 1,2 кВт идут на нагрев всего тела. Достаточно, чтобы влажность воздуха стала равной 4,6%, чтобы испарение вообще прекратилось. А при еще большей влажности воздуха испарение сменится на конденсацию. Вода будет не испаряться с поверхности тела, а наоборот, конденсироваться на ней из воздуха! Это приведет к выделению энергии, кровь не успеет отвести внутрь поток тепла - появится ожог, т.е. паром можно сильно обвариться! Как видно, уже небольшое увеличение влажности (до 10%) приводит к сильному эффекту: во влажной парилке температуру 120°С выдержать просто невозможно, т.к. процесс испарения затормаживается.
Сухой воздух, имеющий меньшие теплопроводность и теплоемкость, позволяет поднимать температуру в сауне до 100—120 °С. В результате охват теплом в такой сауне больше и в этом ее преимущество.
Механизм испарения-конденсации действует и в такой известной ситуации: для повышения температуры воздуха в парилке некоторые любители плещут воду на нагретые камни. После такого полива они обычно сразу выбегают наружу - воздух становится «обжигающим». Теперь понятно, что это водяные пары из воздуха начинают конденсироваться на поверхности тела человека.
Исследование физических параметров в бане
Объём бани не должен быть большим, чтобы не требовалось много топлива на ее прогрев. Вход в парилку лучше сделать не непосредственно с улицы, а через предбанник, чтобы уменьшить перепад температур. Объем нашей бани примерно 2*3*2=12 м3, есть и предбанник, который задерживает выход теплого воздуха из бани.
Холодную воду следует ставить в деревянных ёмкостях (бочках) около входа в парилку, т.к. дерево - плохой теплопроводник и вода будет холодной. К сожалению, деревянной кадки в нашей бане нет, обходимся пластмассовой ванной для холодной воды. Потому зимой воду необходимо сливать т.к. при замерзании объем образующегося льда увеличивается и ванна может лопнуть. Парилку следует размещать на полатях, повыше к потолку, куда поднимается нагретый влажный воздух, и, конечно, рядом с печью. Парилка нашей бани находится на высоте 80 см от поверхности пола. Для более стабильного обогрева рядом с печью размещена железная ёмкость с водой, закрытая крышкой. Тем самым повышается давление, и следовательно, температура кипения повышается.
Температура. Обычно температуру измеряют на уровне головы, именно здесь и надо подвесить контрольный термометр. Предостережение: ни в коем случае нельзя применять ртутный термометр. Я измерил температуру в бане, когда она была протопленной. Температура в нижней части бани 30 °С, а над уровнем головы возле печки достигала 50-60 °С.
Тепло должно охватывать человека со всех сторон, поэтому стены, потолок, пол, скамейки хорошо прогреваем до начала банных процедур. Для этого протапливаем баню в течение нескольких часов. В среднем на топку нашей бани в зимнее время уходит около 4-5 часов. Топим дровами. Рассчитаем, какое количество теплоты выделяется в воздух при протапливании бани3.
Конструкция бака для нагревания воды.
Цель: увеличить объем v горячей воды, затрачивая такое же количество топлива.
-Сосуд 2 закрыт крышкой. Давление увеличится, следовательно, температура кипения воды в нем увеличится, и вода в сосуде 1 будет нагреваться до кипения.
-Поместить на дно сосуда 2 ультразвуковой генератор.
-Поместить в воду медный стержень так чтобы он упирался в днище обоих сосудов. В этом случае он будет являться проводником тепла.
В зимнее время в воду можно добавить антифриз. Вода обладает наибольшей удельной теплопроводностью, лучше других отбирает тепло. Антифриз добавляют для снижения температуры замерзания. Это вещество не обладает токсичными веществами, и не влияет на здоровье человека.
Перспективы солнечной энергетики и использование солнечной водонагревательной установки (СВУ).
Электроснабжение в районах Крайнего севера может быть обеспечено за счет комбинированного использования электроэнергии, а так же энергии дров, солнца, ветра. Использование нетрадиционной выработки тепла: преобразование напрямую солнечного излучения в тепловое позволяет сохранять воздух чистым, экономить дорогостоящее топливо. Солнечные электростанции (СЭС) работают при рассеянном свете и отрицательных температурах. Солнечный коллектор устанавливается в стены и на кровле. Эти конструкции позволяют использовать отраженное от снега излучение Солнца, и особенно эффективно при «низком» солнце.
Я предлагаю использовать круглогодичную СВУ5 (Приложение II). Она состоит из солнечного коллектора и теплообменника-аккумулятора. Через солнечный коллектор по трубкам циркулирует теплоноситель (антифриз). Он нагревается за счёт энергии Солнца, и затем отдаёт тепловую энергию воде через теплообменник, вмонтированный в бак-аккумулятор. В баке горячая вода хранится до момента её использования, поэтому он должен иметь хорошую теплоизоляцию. В первом контуре может использоваться естественная или принудительная циркуляция теплоносителя. В баке-аккумуляторе может устанавливаться электрический или какой-либо другой автоматический нагреватель-дублёр. В случае понижения температуры в баке ниже установленной (продолжительная пасмурная погода или малое количество часов солнечного сияния зимой) нагреватель-дублёр включается автоматически.
Под действием солнечного излучения коллектор нагревается, предавая тепло воде в баках, лишь бы светило солнце. Для обеспечения горячего водоснабжения поселка можно использовать солнечный концентратор, способный давать высокотемпературное тепло3.
Баня-средство оздоровления
Нет ни одного народа, который не предложил бы миру свой вариант бани, и все они "имеют право быть. Так что же гонит людей в раскаленный пар (воду, воздух), что заставляет надеяться, что в день, в который паришься, не старишься?
Банные процедуры проводят с применением горячей, теплой, холодной воды, пара, настоев трав, растворов минеральных веществ. Эти процедуры обычно сочетаются с резкими многократными изменениями температуры воды и воздуха, растираниями, массажем, а иногда - с облучением инфракрасными и ультрафиолетовыми лучами, ингаляциями лекарственных веществ и т.д. Банные процедуры обеспечивают тренировку системам регулирования кровообращения, теплообмена, ускоряют обмен веществ. Посещение парной способствует раскрытию пор, очищению их. При температуре 37°С погибают патогенные микроорганизмы, вызывающие грибковые поражения кожи, а при температуре 39°С - многие бактерии. За одно посещение парной бани взрослый человек выделяет 0,5 - 1,5 л пота, с ним удаляются молочная кислота - спутник утомления - и другие шлаки, замедляющие жизненные процессы.
В основе благотворного эффекта прогревания (гипертермии) - особенности биологии человека, свойства нашего организма. Считается, что температура в 43°С несовместима с состоянием жизни: стоит нам "прогреться" насквозь до такой цифры и белки крови начинают сворачиваться. Однако в парной часто температура превышает 100°С... В чем дело? Дело в том, что в парной или сауне мы проводим ограниченное количество времени, за 3 - 5 минут наш организм не успевает прогреться полностью. В попытке скомпенсировать внешнюю агрессию (высокую температуру), наш умный организм "включает" такие ресурсы, которые пробудить нам и не снилось! Сейчас ученые исследуют возможности гипертермии (перегрева) для омоложения организма, лечения алкоголизма, наркомании и даже СПИДа. Так что баню можно считать древнейшим средством оздоровления.
Поможет ли баня похудеть? Многие идут в баньку именно для того, чтобы "согнать жирок". Однако не стоит забывать, что при всей своей пользе баня - занятие малоподвижное. Мы потеем, но мы не работаем. И потеря наша - пот (вода) и шлаки. Это укрепляет иммунную систему, очищает организм, ускоряет метаболизм, но на потерю жира только в бане рассчитывать не следует. Баню следует рассматривать как компонент здорового образа жизни, но не единственную его составляющую.
Для многих обязательным атрибутом бани является веник. Веник нужен для мягкого массажа и в качестве вентилятора, направляющего потоки горячего воздуха туда, куда вам хочется. Кожа соприкасается с листочками веника и получает массу полезных веществ. Самые популярные растения - береза и дуб. Еще бывают веники можжевеловые и эвкалиптовые, пихтовые и полынные, кедровые, крапивные, смородиновые. Разному типу людей соответствует свое растение. Не забудьте шапочку из натуральных волокон или повязку на голову.
Общие банные правила1:
1. Не парьтесь голодным или, наоборот, с полным желудком.
2. Соблюдайте постепенность. Перед заходом ополоснитесь под душем. Мочить голову не надо - сухие волосы лучше защищают голову от перегрева, так как между волосами воздух, а он плохой проводник. Если волосы мокрые (или их нет), наденьте головной убор из шерсти, льна или хлопка (только не из синтетики).
3. Полезно перед последним заходом в парную сделать массаж. Банные процедуры следует завершить мытьем и растиранием всего тела.
4. Перед использованием в бане сухой веник размачивают в теплой воде, постепенно добавляя в нее горячую воду. Нельзя запаривать веник в крутом кипятке. Сначала выполняют опахивание, слегка взмахивая, проводят веником вдоль тела от ног до головы и обратно с обоих боков. Затем - легкое поглаживание, при этом веник слегка касается тела. Основной этап парения - похлестывание. При этом над телом совершается работа и одновременно теплопередача, то есть внутренняя энергия увеличивается, что ведет к разогреву организма.
5. Бани имеют особое значение для предупреждения и преодоления стрессов. Приток внутренней энергии к телу расширяет сосуды, приток крови увеличивается и организм расслабляется.
Баня в экстремальных условиях
Во всем мире существуют различные методы, как принять баню в невозможных условиях для человека. Если вы находитесь на необитаемом пляже и хотите принять баню, то баней послужит песочная баня. С песочной баней знакомы почти все - хоть раз в жизни вас закапывали в песок на пляже. Песок должен быть достаточно горячим. Длительность процедуры - 10 - 15 минут. Песок быстро впитывает в себя пот, поэтому в течение всего этого времени происходит беспрерывное потоотделение и организм способен потерять до 600 г веса. Песочная баня помогает не только похудеть, но и избавиться от артрита, невралгии, отеков различного происхождения. Можно воспользоваться и рецептом Авиценны: в течение сеанса песочной бани он советовал, есть арбуз, который усиливает мочегонный и потогонный процесс и доставляет вам удовольствие.
Бани с "сухим" паром считаются наиболее здоровыми, хотя и парные бани полезны. Эффект от посещения суховоздушной бани продолжается около недели. Войдя в парную, следует присесть или прилечь на нижней полке в течение 2 - 4 минут, затем провести 2 - 4 минуты на верхней полке, еще такое же время на нижней и после этого перейти в прохладное помещение. Один заход составляет 5 - 12 минут. Во время пребывания в горячем помещении надо постараться полностью расслабить мышцы, отвлечься от негативных мыслей и не вступать в разговоры. Перед выходом из парной обязательно посидите. Охлаждение после захода в бассейне или под душем не должно длиться более 10 минут. Заходить в парную можно до 5 раз, но лучше - 3 - 4. Завершается баня отдыхом в течение 30 - 40 минут.
Для омоложения кожи тела мое внимание привлекла «баня йогов». Она хороша тем, что ее можно делать дома. Сначала, пока ванна наполняется водой, имеющей температуру чуть выше температуры тела, надо минут 10 массировать все участки кожи, смазывая их растительным маслом. Погружайтесь в воду очень медленно. В ванне нужно расслабиться. Периодически растирать кожу в области суставов. Полежать так 15 минут. Потом смыть масло мылом и принять прохладный душ. Такую процедуру индийские йоги рекомендуют проводить один раз в неделю.
Чтобы принять баню в чуме необходимо небольшая кучка камней, которые мы нагреем на костре или на печи. Когда камни нагреются, облить их теплой водой. От камней будет идти горячий пар, который вызовет жару в чуме. Баня готова.
Баня по Диогену это обычная железная бочка, в которую над основным днищем вварили второе дно. Между двумя днищами прорезали отверстие. В него кладут дрова – и через 10-15 минут баня готова. Баня по Диогену внесла оздоровительный вклад в Великую Отечественную войну.
Комментарии