Качество дымохода легко оценить во время работы камина. Если в комнате с очагом нет запаха дыма, а дрова загораются сразу, дымоход для камина был грамотно спроектирован и установлен. Разбираемся, из каких материалов можно собрать дымоходную систему и как рассчитать параметры дымоходного канала, чтобы тот выполнял свое назначение.
Параметры дымохода определяются на этапе проектирования Источник mypropertyadvice.com
Характеристики, важные для дымохода
Главное требование, которое предъявляется к дымоходной системе любого устройства, печи, камина или котла – обеспечение качественной вентиляции топочного отделения. Тяга, которая выводит наружу продукты сгорания топлива, образуется благодаря разнице температур, когда горячий воздух поднимается по дымоходному каналу, а на его место приходит холодный.
Вывод топочных газов можно организовать разными способами, поэтому дымоходы сооружают из разных материалов, форма и размеры также отличаются. Вместе с тем, все разнообразие конструкций проектируется по определенным правилам и подчиняется строгим законам.
Дымоходы из различных материалов имеют конструктивные различия, но все трубы для камина проектируются, исходя из следующих соображений:
- Тяга должна быть достаточной для того, чтобы не давать продуктам сгорания проникать в помещение.
- В правильно подобранной конструкции на стенках откладывается минимум копоти.
- Материал выбирают с учетом температуры топочных газов. Максимальная температура держится в топке, на выходе из трубы она немного понижается, но может доходить до +100°C.
У стали прекрасные эксплуатационные характеристики Источник superdom.ua
- Критически важными являются такие показатели дымохода, как его высота и внутренний диаметр; они обязательно учитываются в расчетах.
- Во время эксплуатации камина в дымоходе оседает сажа. Ее чрезмерное накопление нежелательно, так как затрудняет выход газов, и скорость накопления все время возрастает. Конструкция должна предусматривать возможность удобной чистки (ее проводят во время простоя камина).
- Должны предусматриваться условия для отслеживания целостности внутренней поверхности и соединений конструкции. Возникающие трещины и неровности затрудняют расчетную циркуляцию горячего воздуха.
Дымоотводящие конструкции из нержавейки
Дымоходы для очагов такого типа – это наборные конструкции. Длина и диаметр трубы для камина, произведенной из нержавеющей стали, могут быть самыми разными. Такие изделия часто выпускают в комплекте с керамическими и помещают внутри стальных.
Дымоходы, произведенные из оцинкованной нержавейки, отличаются такими преимуществами:
- их можно монтировать без фундамента, поскольку они имеют незначительный вес;
- сбор и установку конструкции разрешается выполнять после завершения строительства;
- они дешевле по стоимости, чем блочные и керамические системы;
- в случае необходимости произвести замену отдельных элементов будет несложно.
Недостатком дымоходов из стали является потребность в дизайнерском решении в случае оформления интерьеров, если такая конструкция установлена в помещении.
СНиП про устройство камина
Строительство каминов регламентируется правилами СНиП; они содержат всю информацию, нужную при самостоятельном проектировании дымоходной системы для камина. Правила привлекают внимание к тому, что у вентиляционного канала и дымохода разное назначение, и объединять их в одну систему нельзя.
Установка камина должна соответствовать СНиП 41-01-2003 Источник tinkoffjournal.ru
В частном доме с камином необходимо предусмотреть принудительную вытяжную вентиляцию и отдельно от нее принудительную приточную вентиляцию. Только таким способом можно обеспечить постоянный и достаточный уровень тяги, а также избежать попадания топочных газов в помещение.
Внутренний размер дымохода для камина – параметр, для которого в СНиП прописаны минимальные допустимые значения. Они зависят от материала трубы и мощности отопительного прибора. Для бетонных и кирпичных труб соотношения выглядят следующим образом:
- Если мощность устройства не превышает 3,5 кВт, минимально допустимое сечение – 140х140 мм (круглое сечение от 160 мм).
- Для мощности в пределах 3,5-5,2 кВт: сечение от 140х200 мм.
- Мощность от 5,2 кВт: от 140-270 мм (для круглого от 220 мм).
При тех же параметрах мощности для стальных и керамических конструкций минимальные сечения увеличены до, соответственно, 160, 190 и 220 мм.
Высота дымохода – важная деталь для организации хорошей тяги, поэтому она описывается подробно, с помощью следующих условий:
- Минимально допустимая длина конструкции – 5 м (имеется в виду расстояние от колосниковой решетки до выходного отверстия трубы).
Определение высоты дымохода Источник s-proms.ru
Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на проектировании и монтаже каминов и печей
- Возможны более длинные конструкции, что зависит уже от внешних параметров (например, от особенностей кровли, расположения и высоты соседних построек).
- Для плоской кровли рассчитывают дымоход высотой над ней не менее чем 0,5 м.
- Близко расположенные преграды ухудшают тягу. Такой преградой может стать конек или парапет скатной крыши. Если расстояние до них меньше полутора метров, дымоход камина проектируют выше препятствий минимум на 50 см.
- Если дымоход расположен на скатной кровле далеко от препятствий (больше, чем на 3 м), его высоту рассчитывают от условной линии, которую проводят от конька вниз, под углом 10º.
СНиП уделяет много внимания кирпичным конструкциям, которые особенно часто выбираются для оформления камина в частном доме. Если вы хотите, чтобы у вашего камина была кирпичная труба, ее необходимо вписать в следующие условия:
- Толщина стенок минимум 120 мм (бетонные стенки, например, могут быть только 60 мм).
- В кирпичной (и бетонной) дымоходной системе проектируют смотровые отверстия с дверцами для чистки.
- Чтобы в канале меньше скапливалась сажа, предпочтительно сделать его вертикальным на всем протяжении, без выступов или наклонов.
Для каминов с открытой топкой нужны повышенные нормы безопасности Источник pinimg.com
- Если невозможно сделать конструкцию вертикальной (например, нужно обойти балку), организуют наклон. Он не может быть длиннее 1 м, угол наклона не должен превышать 30° или менять заданный диаметр дымохода.
Отдельные правила касаются обеспечения пожарной безопасности при эксплуатации дровяного камина:
- Устройство размещают у стены, чтобы правильно установить трубу.
- Стены и потолок вокруг конструкции защищают огнестойкими материалами (лист метала, штукатурка, асбест). Стену, через которую проходит дымоход, утепляют снаружи. В конструкции перекрытия не должно быть деревянных элементов (балок).
- Крайне важно выдерживать зазор между кирпичной стенкой и перекрытием: минимум 13 мм (включая теплоизоляцию). Например, для керамики зазор возрастает до 25 см.
- Перед топкой на пол укладывают лист стали (или латуни) размером 50х70 см. Предтопочный лист не только защищает пол, но и упрощает уборку.
- Минимальное расстояние от дверцы топки до противоположной стены составляет 125 см.
- Дверцу для топки выбирают металлическую или стеклянную, но обязательно из огнестойкого стекла.
Стекло дверцы должно быть жаропрочным Источник amazon.com
Недостатки кирпичных конструкций
Дымоотводящая труба для камина из кирпича имеет недостатки, основным из них считается небольшой эксплуатационный срок таких конструкций, который не превышает 7 – 10 лет. Дело в том, что частые и значительные перепады температуры в холодное время года приводят к появлению конденсата, а он — то замерзает, то оттаивает. В результате со временем кирпичная кладка начинает разрушаться.
Для уменьшения влияния негативных моментов можно:
- расширить сечение внешних дымоходных стен до 25 сантиметров в тех местах, где они находятся над поверхностью кровли;
- утеплить данные участки дымохода минеральными плитами.
Каминная труба прослужит дольше, если поверх нее установить колпак, который защитит от выпадения атмосферных осадков.
К одному из существенных недостатков дымоходных конструкций из кирпича относится наличие шероховатой внутренней поверхности, поскольку это обстоятельство приводит к понижению КПД тяги по сравнению с гладкими стенками труб.
Справиться с этой проблемой может помочь проектирование водоотведения дыма через дымоход, имеющий некоторый запас величины сечения. Также увеличит продолжительность эксплуатационного срока установка оцинкованных стальных труб внутрь дымоотводящей системы.
Материалы
При выборе материала для камина и трубы хозяева ориентируются на нормативные требования, размер строительного бюджета, размер дымохода и собственные вкусы. В частных домах встречаются камины с дымоходами из следующих материалов:
- Керамика. Керамические дымоходы идеальны для дровяных каминов. Они компактны и долговечны, не боятся перегрева, не разрушаются под действием конденсата, обладают гладкими внутренними стенками. К минусам относят их высокую стоимость, большой вес (придется позаботиться об усилении пола), усложненный монтаж.
Керамический комплектующие для дымоходной системы Источник strojdvor.ru
- Кирпич. Традиционный, проверенный веками материал, что означает широкий выбор технологии кладки и способа сооружения трубы. Проблемы с эксплуатацией могут возникнуть, если швы между кирпичами будут негерметичными, а внутри трубы останутся неровности. Следовательно, на первое место выходит мастерство исполнителя, а это параметр, который трудно оценить заранее.
- Сталь. Для изготовления труб используют жаропрочную антикоррозийную сталь; стальные изделия выбирают, если температура газов не поднимается выше 400°C. Конструкция получаются легкой, пол усиливать не нужно, монтаж занимает мало времени. Более дорогие стальные трубы снабжены теплоизоляцией (сэндвич-трубы) и продаются готовыми комплектами, удобными для самостоятельной сборки.
Комплектующие для сэндвич-трубы Источник strojdvor.ru
- Стекло. Стильная конструкция изготавливается из стекла жаропрочных марок, инертного к коррозийному воздействию дыма. Плюс стекла: копоть на гладкой поверхности осаждается медленнее, что означает более редкие чистки. Из-за непривычного вида, высокого ценника и сложной сборки такой вариант востребован редко, хотя по эксплуатационным качествам сопоставим с керамическими аналогами.
Что это такое и для чего он нужен
Дымоход – система трубных каналов, предназначенная для отвода в атмосферу дыма и газов, образуемых при сгорании топлива.
Основные требования к дымоходам:
- устойчивость к высоким температурам (более 500⁰C);
- формирование достаточной силы тяги;
- полная герметичность;
- стойкость к влаге, образующейся внутри системы в результате конденсирования;
- устойчивость к воздействию угольной и серной кислоты, образующихся внутри контура в результате химической реакции водяных паров и отводимых газов (сажи);
- обеспечение конструктивной устойчивости;
- соответствие нормам пожарной безопасности.
Принцип расчета диаметра
Параметры диаметра и высоты важны для функционирования камина. Если подобрать их неправильно, можно столкнуться с возникновением обратной тяги, а это уже делает эксплуатацию такого прибора опасной для владельцев дома.
В СНиП диаметр труб определяется мощностью устройства (через расход твердого топлива и объем отработанных газов), но часто бывает необходимо вычислить более точный размер трубы. Существует несколько методик таких расчетов:
- По формулам. Самый точный метод, но он предполагает не только расчеты, но и определение довольно специфических параметров (например, коэффициент скорости сгорания твердого топлива предварительно выбирается из таблицы №10 ГОСТ 2127).
Объем топки определяет количество дыма Источник pinimg.com
- По графику (шведский метод для каминов с открытой топкой). Диаметр дымохода для камина определяется по площади топочного отсека, так как график устанавливает соотношение именно между этими величинами.
- Приблизительный. Для дымохода с круглым сечением и открытой топки используется соотношение диаметров 1:10. Например, для топки размером 40х50 см допустимый диаметр будет: (40+50)х2/10=18 см.
- Для дымохода с квадратным сечением используется соотношение 1:1,5 (это связано с возникновением завихрений дыма), и минимальный размер сечения получится 12х12 см.
Монтаж стального дымохода с круглым сечением Источник maximuscentr.com.ua
Серьезное инженерное решение
Расчет дымоходов для дома или бани является сложной инженерной задачей. Если вы не специалист и у вас возник вопрос, как рассчитать дымоход для своего жилья, воспользуйтесь специальными программами, в которых вам проще сделать правильный расчет — будь то высота, сечение или длина дымохода.
Для того чтобы произвести правильные расчеты, необходимо знать структуру и физические свойства материалов, термодинамику, аэродинамику.
Если вы не планируете в дальнейшем связать свою жизнь со строительством и проектированием дымоходов, обратитесь к специалистам. Ведь от правильной работы дымохода зависит уют вашего дома, безопасность и, главное, здоровье, а иногда и жизнь — ваша и ваших близких.
Печники старой школы считали соотношение размеров портала камина к дымовой трубе как 1:10 или 1:13. В зависимости от условий эксплуатации камина и от погодных условий. Более точными считаются табличные данные расчета камина.
Таблица 6.1. Соотношение параметров камина (по Ш. К. Афанасьеву)
Трубы для каминов (три вида сечений)
Проходное сечение в кирпичах №тр
Проходное сечение в кирпичах № тр
Как пользоваться таблицей 6.1.
А – ширина топливника камина,
В – высота топливника камина,
колонка 3 – круглые стандартные дымоходные трубы, 4 – высота дымовых труб, 5 – размеры топливника камина, 6 – высота дымовых труб, 7 – размеры топливника, 8 – высота дымовых труб.
Соотношение зеркала портала камина, сечения и высоты дымохода находятся в прямой зависимости. Предположим, необходимо рассчитать дымоход по зеркалу портала камина со сторонами 1020Х770. Ищем по таблице и находим: диаметр 300 мм, высота трубы 9,5 метров.
Диаграмма 1.
Рис. 6.5 (А). Диаграмма расчета портала камина и сечения трубы, где H – высота трубы в метрах, F – площадь портала камина (размеры А и В в см2; f – площадь сечения трубы ( проходное сечение в см2; (f/ F) Х100 – процент площади f от площади F.
Вверху показана конфигурация трубных сечений.
Как пользоваться диаграммой. Рис. 6.5(А). Цифры по горизонтали обозначают (в процентах) площади дымоходной трубы (f) к площади портала камина (F).
Например. Портал камина 77см х63см, следовательно, площадь портала F=4851 см2. Размеры квадратной дымоходной трубы 25см х25см, следовательно площадь сечения трубы f= 625 см2.
(f/ F) Х100= 625/4851х100=12.8%.
По горизонтальной шкале находим прямую до пересечения с кривой диаграммы ( средняя линия квадратного дымохода) и находим высоту дымохода. Высота дымохода равняется 5 метрам.
Рассмотрим еще другие варианты соотношений и габаритов камина. Если сравнивать эти таблицы – все они приблизительно одинаковые. Есть маленькие корректировки по: шероховатости и чистоте поверхности стенок дымохода, углу наклона отвода, высоте трубы, наличие рядом стоящих деревьев и строений.
Для определения параметров и размеров портала и дымоходной трубы камина учитываются различные факторы: температура дымовых газов, скорость отходящих газовоздушных смесей ( 0,25 м/сек), чистота каналов, давление воздуха и т.д. Круглое сечение считается лучшим, чем квадратное сечение, а квадратное лучше, чем прямоугольное сечение. Подача воздуха к топливнику камина является главным критерием в обеспечении надежной работы камина. Чаще всего это достигается сбалансированной приточно-вытяжной вентиляцией в коттедже, где окна и двери выполнены из герметических стеклопакетов. Вентиляция должна быть избыточной с подпором воздуха на 12 -14%. Если в помещении отсутствует приточно-вытяжная вентиляция, то иногда достаточно открыть форточку, или приоткрыть фрамугу окна.
Рис. 6.6. Фасад, разрез и план камина с литерным обозначением для расчета различных вариантов камина по таблице 6.2
Таблица 6.2. Соотношение сечения портала камина и дымовой трубы.
Рис.6.6(А). Соотношение сечения портала камина и дымовой трубы.
Допущенные на этапе строительства дымохода ошибки или даже малейшие неточности в конце концов приведут к тяжелым последствиям
Ввиду этого крайне важно все сделать в соответствии с требованиями и стандартами. Неправильно спроектированный дымоход для камина своими руками способен вызвать серьезные финансовые потери, которые проявятся вместе с необходимостью все переделывать
Среди последствий может быть назван и пожар или отравление находящихся в помещении людей продуктами неправильного сгорания. Правильный расчет дымохода для камина позволит избежать этих несчастных случаев и наслаждаться приятным времяпрепровождением в уютном доме.
Схема устройства английского камина с прямым дымоходом.
Влияние на прочность сооружений
Колебания уровня подземных вод, под уже возведенными зданиями, может вызвать деформации не только фундамента, но и стен. Это может быть обусловлено следующими факторами:
- насыщенность грунта легкорастворимыми в воде минералами. С течением времени, грунт меняет свою структуру, из него исчезают вещества, растворенные в подземных водах. Под давлением стен, утративший свою плотность грунт проседает, и строение падает. Чтобы этого избежать, перед началом строительства проводят химический анализ грунта на предмет концентрации легкорастворимых веществ;
- расположение строения на т.н. плывунах — мелкопесчаных грунтах, которые при подтоплении подземными водами начинают скользить. Если на участке под строительство есть места выхода грунтовых вод на поверхность, риск того, что здание «уплывет» вместе с грунтом, значительно увеличивается. Для предотвращения этого явления при проектировании построек на плывунах учитывают направление и скорость движения подземных вод, характер рельефа и т.д.;
- расположение здания на глинистых грунтах. Как и в случае с плывунами, при подтоплении грунтовыми водами такие почвы сильно теряют в устойчивости. Учитывая распространение глинистых грунтов на территории нашей страны, строительство высотных зданий на них возможно, если перед началом работ проведены меры по отводу водоносного слоя.
Существуют также т.н. агрессивные грунтовые воды, отличающиеся высокой концентрацией растворенных в них щелочей и кислот.
Такие воды разрушают бетонные основания зданий гораздо быстрее, чем обычные.
Особенности монтажа
Установка камина и будущий монтаж дымохода достаточно хлопотное дело для одного человека, позаботьтесь о помощниках. Рассмотрим некоторые особенности, которые идентичны для абсолютно любого типа канала, независимо печей или каминов.
Итак, важные аспекты установки:
- Расстояние от топочной части, до ближайшей стены не менее 150 мм.
- Рассчитывайте правильно угол наклона.
- Предусмотрите возможность регулировки топочного уровня, независимо от дымохода.
- Монтаж труб следует начинать только после измерения всех плоскостей.
- Не забывайте наносить двойной слой герметизирующей смеси.
- Запомните, верхний контур следующего отрезка трубы, должен входить в нижний. Только так достигается защита от попадания влаги.
- Используйте специальные хомуты и заклепки, для надежной фиксации соединений.
- Предусмотрите технологическое расширение от температуры, проще говоря, на нижней части, где труба входит в топку, нужен люфт. Это позволит избежать разгерметизации при нагреве. Использовать нужно специальный переходник.
Варианты топлива
На рынке отопительного оборудования потребителям предлагают множество топок, функционирующих на альтернативном топливе – их можно устанавливать без дымоходной конструкции в помещениях любого назначения.
По типу используемого топлива камин в доме из бруса или бревен может быть:
- Твердотопливным, классическим. Топки таких агрегатов предназначаются для дров или угля. Их обустраивают стандартными дымоотводящими конструкциями. В данном случае монтаж камина в деревянном доме предусматривает обязательную закладку отдельного от здания фундамента, изоляцию поверхностей и перекрытий, прилегающих к агрегату.
- Электрическим. Подобные приборы с точки зрения пожаробезопасности являются самыми надежными. У них отсутствует открытый огонь, а воздух прогревается за счет потребления электрической энергии. Имитация горящего очага создается подсветкой декорации, расположенной внутри камина. Электрические приборы отличаются простотой установки, поскольку для этого не требуется создание фундамента, а также не предусматривается дымоход. Подобные агрегаты являются идеальным решением для расположения на верхних этажах зданий и в мансардах. Основное, что требуется для их установки – это исправная электропроводка и ее надежная изоляция, способная выдержать оказываемые нагрузки.
- Биокамином. Данное отопительное оборудование является относительно новым видом. Такой камин в бревенчатом доме работает за счет этанола. Внутри его топочной камеры располагается керамическая горелка и емкость, предназначенная для топлива. Преимущество прибора заключается в отсутствии сажи, золы и других вредных для здоровья веществ. Чтобы полностью обеспечить теплом помещение, такого очага будет недостаточно, поскольку его главная функция декоративная. Биокамины выпускают в настенном, напольном, подвесном и настольном вариантах. Особенность приборов заключается в выделении пара в процессе горения, который увлажняет воздух в помещении. Дымоход делать не обязательно.
- Газовым. В таком агрегате внутри камеры имеется горелка. Топливом служит природный или сжиженный газ. В данном случае установка в деревянном доме камина требует определенных мероприятий, как и в случае с классическими моделями оборудования. Необходимо создание дымохода.
