ХомоТерма

Хомотермальная кривая
- основа понимания процессов
в паровой бане

Немного биологии и физики в бане

Хомотермальная кривая (ХТ). Испарение влаги с тела или конденсация пара? Ю. Хошев, автор замечательных книг о физической сути бань - в частности "Теория бань" - 2006, рассказывает, что полвека назад при оценке тепловых ощущений человека в парной исходили из данных о точке росы при 40°С. В своей статье для разных температур и влажностей он представил эти точки в виде кривой и, назвал ее "хомотермальной кривой"
(совместно с Е. Дерлятко, от латинских слов "homo" - человек и "thermae" - теплое купание - ж. БанБас 5/23, 2002).
Температуру 40°С выбирают потому, что условно можно принять, что поверхность человека в парной нагревается до 40°С.
На самом деле у разных людей это происходит по-разному: кому-то 40°С - это много, а кто-то хочет прогреть поверхность тела до 45-50°С (в народе таких называют "сталеварами"). В любом случае наши внутренние органы не нагреваются выше 39-41°С, иначе возможен тепловой удар (помни о гомеостазе!).

Рис. 1. Справа от ХТ кривой - режимы паровой бани.
Под ХТ кривой - режимы суховоздушной кабины
(См. VeloTandem.ru => Бани и Кабины)

На рис. 1 хомотермальная (ХТ) кривая, разделяет области - А и В.
Суть ХТ кривой для нашей темы такова.

Когда в парную входит человек, поверхность тела которого прогрета до 40°С, то при условиях слева и ниже ХТ кривой (под ней, в обл. А) с тела испаряется влага, и мы ощущаем охлаждение (попробуйте выйти из ванной мокрым в комнату, где 20-25°С -- мы почувствуем озноб).

А справа и выше ХТ кривой (над ней, в обл. В), наоборот, на человека будет конденсироваться влага (при точке росы Тр=40°), и он будет ощущать приток тепла - он как под душем покрывается пленкой горячей воды и при этом еще выделяется дополнительное тепло конденсации (равное теплоте испарения).

Кстати, величина этой теплоты испарения более чем в 5 раз больше, чем количество тепла, требуемое для нагрева воды от 0 до 100°С.
Таким образом, ХТ кривая разделяет два принципиально разных режима для человека в парной - конденсация пара на тело или, наоборот, испарение влаги с тела. Отсюда и разные ощущения.

Более сочные и контрастные ощущения мы получаем при конденсации пара на наше тело - это паровая баня.
Нужны несложные средства для поддачи пара, увлажнения стен и потолка (веником или распылителем жидкости).
В паровой бане наши ощущения зависят от того, как тело покрывается горячей водяной пленкой конденсированного пара.

Практические вопросы

Четыре основные микроклимата.	Цитируя шведов и комментируя их, знаток банных условий Разоренов А. приводит такие данные:
Обозначение и название в России	Темпер °С и влаж А%.	Название (шведы)	Источник тепла
ТХ - Турецкий Хамам	40-45°С, 100-90%	паровая баня	РТ цена- -максимальна, мягкие режимы
РБ - Русская Баня	45-65°С 65-40%	паровая сауна	КП
СС - Сауна-Спорт	75-90°С, 35-20%	влажная сауна	МП
СВ - Суховоздушная Сауна	90-110°, 8-3%	сухая сауна	МП цена - минимальна, жесткие режимы
Левая колонка - названия, принятые в России. Стоимость нарастает снизу вверх.

РИС. 2

  Разоренов А: "Названия типов бань (правая колонка) переведены шведами на английский, а нами уже с английского на русский, поэтому они - условны.
Шведы используют парогенератор-кипятильник и не умеют готовить пар.
  Для русского человека, который любит быструю езду и всякий прочий экстрим, эти типы бань существуют чаще по верхнему пределу.
Например, в СВ сауне финны поддерживают до 90°, а русские 120°, а то и 140°. В РБ русские обычно парятся в режиме 65° и 65%, а "герои" - при 70° и 65%.
  Влажным саунам я долгое время отказывал в праве на существование, но жизнь меня переубедила. Я знаю в Москве две такие бани (Измайловские и Роговские). У них есть, хотя и немногочисленные, но зато очень стойкие приверженцы."

  От себя добавлю, что, по-моему, большинство общественных бань работают в режиме "очень влажной" сауны (см. традиции паровых режимов в городских банях).

На Рис. 2 нанесена та же ХТ кривая для Тр=40°С и области, соответствующие указанным баням.

Тв - это кривые, в точках которых влажный термометр
показывает 40° или 45°С

Подчеркнем, что, имея только МП невозможно получить длительные паровые режимы (как в ТХ или РБ) без дополнительных усилий по увлажнению среды и аккумулированию тепла.
В СВ сауне с МП мы обычно имеем сильную циркуляцию и большую разницу температур: под потолком горячо, а около пола 25-30°С - это и заставляет циркулирующий пар опускаться и конденсироваться около до нижней части стен и пола.
Воздух быстро осушается - "баня не держит пар".

А нужны ли паровые режимы? Да, они мягче, интереснее, "человечнее" и сочнее.
Два режима в банях ТХ или РБ:

Без пара (под ХТ кривой).

С паром (над ХТ кривой)

В любой бане (ТХ или РБ) при невысокой температуре можно прогреть свое тело без пара - это лучистое тепло в сочетании с нагретым воздухом - довольно эффективный оздоровительный режим прогрева и потения.

Поддаем пар и переходим из режима "под ХТ кривой" в режим "над ХТ кривой". Во влажном горячем воздухе пар всегда конденсируется на тело человека (аналог горячего душа с микрокаплями). Лучистое тепло сильно поглощается паром и влагой и его вклад уменьшается в паровом режиме.

Влажность воздуха. Прежде, чем рассматривать зависимость самочувствия от температур, обратим внимание на влажность воздуха. Многие люди с трудом воспринимают этот параметр по существу, хотя и часто слышат о влажности. Бытует мнение, что когда влажность 100%, то в воздухе мало кислорода и поэтому трудно дышать. Тут надо различать относительную влажность в % (фактическое количество пара по отношению к насыщенному пару) - о ней мы все время слышим при характеристике климата и при пользовании гигрометром. И есть абсолютная влажность - количество влаги-пара в граммах или % в куб.м. воздуха.

Относительная влажность. Гигиенисты рекомендуют в жилом помещении А=30-60%, оптимально - около 50%. Такие условия благоприятны для нашего тела, и, в первую очередь, для слизистой глаз, носоглотки и легких. Во влажном помещении, каким является парная, допускается 50-80%, а предел - А=100%. При высокой влажности пар обычно еще и "влажный", т.е. в смеси воздуха и пара присутствует туман (микрокапли) - это затрудняет дыхание. Самочувствие человека и тепловая нагрузка зависят от того, какие условия созданы в парной - под или над ХТ кривой и уровень температуры при этом.
При обсуждении самочувствия человека в парной нам не обязательно углубляться в сложный мониторинг его физиологических параметров (давление, анализ выдыхаемого воздуха, крови, мочи и т.д.). Достаточно пока понаблюдать за более доступными параметрами - пульс, ожоги, сухость кожи, головная боль после парной. Много книг посвящено восхвалению бани, пара и веника, рецептам напитков и настоев для ароматизации пара. И очень мало объективной информации об особенностях микроклиматов и экологии в различных банях и саунах, а также о негативе при этом.
Подробнее о двух принципиально разных режимах под и над ХТ кривой см Справочник ГОРНИЛО

Прогрев в паровой бане

   Жар в паровой бане. Человек, поверхность которого прогрета, например, до 40°С, входит в парную, в которой, например, Тс=70°С и А=60% (около точки "Р" на рис. 1). При этом на тело конденсируется пар в виде пленки горячей воды с такой же Т=60-70°С и выделяется еще теплота конденсации. Это горячо и можно ошпариться при большом количестве конденсата (см. выше прогрев душем). К счастью тонкая пленка воды быстро остывает на теле, немного прогревая его. Как будто нас обдает душ с горячими микрокаплями. Человек чувствует волны жара и инстинктивно регулирует положение тела, вплоть до приседания (чтобы уйти от пара) при сильном тепловом воздействии.
   На самой ХТ кривой (см. пояснение к рис.1) при Тр=40°С на человека ничего не конденсируется, т.к. мы предположили, что поверхность тела человека тоже нагрета до 40°С. Но если он будет смещаться от ХТ кривой в сторону обл. В, тогда он будет собирать на себя конденсат пара, и чем ближе к обл. В, тем обильнее конденсат, т.к. там можно больше растворить влаги-пара в том же объеме воздуха (см. на рис: при Тр=40°С макс. расворяется 50г/куб.м, а при Тр=60°С - 130г/куб.м).
   Если кто-то прогревает поверхность тела до 45°С, то ему надо больше приблизиться к обл. В, для ощущения жара (конденсации на себя достаточного количества пара при достаточно высокой температуре). Это и есть суть ощущения ЖАРА.
   У каждого человека свои пределы ощущения жара.
Для меня, например, погружение в горячую воду
при Т=42-43°С - нормально и терпимо, а вот при Т=45-47°С - горячевато, 50°С - горячо!
Под горячим душем при Т=45-47°С - нормально и терпимо, а при Т=50-55°С - горячо!
В парной при Т=60°С и влажн. А=70-80% - нормал. и терпимо, а при А=90% - горячо!
В паровой бочке или кабине - пар около Т=45° и А=100% - это приятно, а 50-55° - горячо!
То же и при похлестывании влажными вениками, которые "окунают" в пар над головой (а можно и просто в горячую воду) - все это опять похоже на душ - тонкая горячая пленка воды на теле.
Из этих рассуждений видно, что наши ощущения жара в парной зависят от того, сколько влаги-пара сконденсируется на поверхность нашего тела и при какой Т°. При "хорошей влажности" - около 70-90% - ни о каких 100°С не может быть и речи.
100° - это только в сухом сушильном шкафу, с относ. влажностью до 10%. А это плохо, т.к. пересыхают волосы, слизистая глаз и дыхательных путей.

Т=Тр°С =>	40	50	60	70	80	90	100	150
Мmax. г/куб.м	50	83	130	200	290	410	580	2400

Рис. 1 ХомоТермальная (ХТ) кривая - это зеленая линия на этом рис. - вдоль неё точка росы Тр=40°С и при этом в воздухе может быть макс. 50г/куб.м. При моделировании микроклимата в парной принимают, что температура поверхности тела человека в парной около 40°С. Это хорошее приближение к действительности.
Если мы прогрели свое тело до 45°С, то нам надо иметь ввиду ХТ кривую для точек росы Тр =45°С. Может быть тело "горячих финских парней" разогрето до 50° ? Тогда для них и пар должен быть горячее, чтобы "посадить" его на этих парней. Это уже тепловой экстрим. Опыт показывает, что ХТ кривая при Тр=55°С - это предельные условия по термальному воздействию для большинства людей. По-видимому, похожие условия создают для "спортсменов" в рекламных соревнованиях Сауна-Спорт ( по высоте - это в средней части сауны (выше пояса), поскольку в СВ саунах большой перепад температур по вертикали).

в письме указывайте тему "Гильдия"

Наверх

Москва, т/ф (495) 305 71 87;
моб 8 926 532 7174

Используются технологии uCoz

ХомоТерма