Дымоход для печи своими руками может быть возведен в том случае, если под рукой будет схема его кладки, а сам домашний мастер обладает хотя бы минимальными навыками в работе каменщика. Возведение этого отдела требует не менее серьезного подхода, чем постройка самой печи, так как от качества его кладки будет зависеть эффективность отопления, безопасность проживающих в доме, общий срок эксплуатации всего отопительного сооружения.
Работая над дымоходом, необходимо помнить, что его внутренние поверхности должны быть такими же аккуратными и ровными, как и внешние, так как это фактор напрямую влияет на создание хорошей тяги.
Разновидности кирпичных дымоходных труб
Дымоходные трубы разделяются на типы в зависимости от места их установки относительно самой печи. Так, они бывают коренными, насадными и стенными.
Самой распространенной конструкцией кирпичной дымоходной трубы является насадная. Она устанавливается непосредственно сверху отопительного прибора и является его продолжением.
Вторым по популярности идет коренной дымоход. Эта разновидность трубы отличается тем, что устанавливается рядом с печью или входит в ее конструкцию и размещается с одной из ее сторон.
Коренные трубы могут быть установлены как для кирпичных, так и для чугунных печей. Кроме того, одну коренную конструкцию часто используют для нескольких отопительных приборов. Например, в двух или трехэтажном доме один дымоход пропускают через все этажи и подключают к нему печи. Если планируется использовать трубу таким образом, то в этом случае, должен быть произведен точный расчет её параметров, иначе будет отсутствовать нормальная тяга, а значит, снизится и эффективность работы печей, повысится риск проникновения в помещения продуктов сгорания.
Стенная труба встраивается в капитальные внутридомовые или наружные стены. Но, в последнем случае, стенки дымохода придется очень хорошо утеплять, так как в связи с большой разницей внешних и внутренних температур, внутри канала будет активно собираться конденсат, который значительно ухудшит работу печи, снижая тягу и способствуя быстрому зарастанию дымохода сажей.
Дымоходная труба имеет несколько отделов. Чтобы разобраться в ее принципиальной конструкции, в качестве примера можно взять строение насадной трубы, так как чаще всего именно ее выбирают инженеры-разработчики, составляя схемы-порядовки печей.
Итак, конструкция насадной трубы с проходом ее через чердачное перекрытие и стропильную систему, включает в себя следующие отделы и элементы:
1 – Металлический колпак или зонт. Он может иметь разнообразные формы, но его функция всегда заключается в защите внутреннего пространства дымохода от проникновения атмосферных осадков различного вида, а также пыли и грязи.
2 – Оголовок трубы состоит из выступающих наружу кирпичей, которые защитят шейку конструкции от дождевых капель, которые будут стекать по защитному колпаку. Металлический зонт закрепляется, в том числе, и на выступающие части оголовка.
3 – Шейка трубы.
4 – Зацементированная или иначе гидроизолированная наклонная поверхность выдры, предназначенная для отвода попавшей на шейку трубы воды.
5 – Выдра. Эта часть конструкции имеет более толстые стенки, чем шейка трубы. Выдра должна располагаться в месте прохода дымохода через стропильную систему и кровлю. Толстые стенки выдры защитят горючие материалы обрешетки под кровлей от перегревания.
6 – Кровельный материал.
7 – Обрешетка стропильной системы.
8 – Стропила.
9 – Стояк трубы. Этот отдел находится в чердачном помещении дома.
10 – Распушка. Эта часть дымохода начинается под потолком внутри помещения дома, проходит через чердачное перекрытие и заканчивается на чердаке, чуть выше или вровень с балками перекрытия. Распушка, так же, как и выдра, имеет более толстые стенки, чем шейка и стояк трубы. Повышенная толщина также защищает от перегревания деревянные балки и другие горючие материалы чердачного или межэтажного перекрытия.
Следует отметить, что в некоторых случаях вместо распушки на ее месте вокруг трубы монтируется металлический ящик, заполняемый негорючими материалами, такими, как песок, вермикулит или керамзит. Функциями этой прослойки, имеющей толщину в 100÷150 мм, также является защита горючих материалов перекрытия от перегревания.
11 – Балки перекрытия.
12 — Изоляция, которую чаще всего делают из асбеста, в любом случае необходима для создания противопожарной безопасности, так как стенки дымохода будут соприкасаться с древесиной балок перекрытия и другими материалами, из которого состоит перекрытие и потолок.
13 – Дымовая задвижка, находящаяся в помещении, в верхней части трубы, позволяющая регулировать интенсивность отводимых потоков нагретого воздуха и продуктов горения.
14 – Шейка трубы, которая начинается на верхней части печи — перекрыше.
Принцип работы дымоходной системы заключаются в движении воздушных масс из топочной камеры к выходу на улицу, то есть от нижней точки в верхнюю. Это процесс происходит посредством создания тяги, которая возникает в связи с перепадами температур и давления. Именно благодаря всем этим факторам и осуществляется нормальное функционирование дымоходной системы.
Для создания оптимальных аэродинамических процессов, размер канала трубы должен соответствовать мощности печи, которая, в свою очередь, во многом зависит от размера топки. Поверхности внутреннего дымоходного пространства должны иметь гладкие стенки, по которым воздушные потоки будут скользить свободно без завихрений, и благодаря этому не будет создаваться обратной тяги. Именно поэтому достаточно часто в кирпичный квадратный дымоход встраивается вкладка из круглой керамической трубы, имеющей абсолютно гладкую поверхность и не имеющую внутренних углов.
Большое значение для создания нормальной тяги и качественного функционирования прибора отопления имеет и соответствие параметров дымоходного прохода и мощности котла, а также размер и количество каналов, предусмотренных конструкцией и проходящих внутри печи.
Если параметры внутренних размеров дымохода в сечении будут превышать расчетную величину, то это приведет к быстрому остыванию в нем нагретого воздуха и возникновению конденсата, а значит, и снижению тяги. В этом случае будет нарушен необходимый баланс, и остывающие в верхней части трубы потоки могут вернуться вниз, создавая задымление в комнате.
Размер дымоходного отверстия рассчитывается следующим образом:
При расчете каминного дымохода можно воспользоваться следующей таблицей.
|
Высота трубы Н, м |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
|
Соотношение f/F в % |
||||||||
|
Сечение трубы |
Круглое |
11.2 |
10.5 |
10 |
9.5 |
9.1 |
8.7 |
8.9 |
|
Квадратное |
12.4 |
11.6 |
11 |
10.5 |
10.1 |
9.7 |
9.4 |
|
|
Прямоугольное |
13.2 |
12.3 |
11.7 |
11.2 |
10.6 |
10.2 |
9.8 |
|
Обратите внимание на прямую зависимость сечения дымохода не только от параметров топки, но и от высоты трубы. Наверное, иногда при расчетах будет целесообразнее отталкиваться именно от этого параметра. Например, совершенно нелепо будет выглядеть труба высотой 11 метров на одноэтажном загородном доме.
Та же зависимость, но более точно представленная в виде графика.
Допустим, необходимо просчитать сечение дымоходной трубы для камина с топкой, размеры окна которой составляют 500×700 мм, то есть общая площадь – 0,35 м². Предполагается, что на здании допустима труба общей высотой 7 метров.
- для круглого сечения дымохода оптимальное соотношение f / F = 9,9%;
- для квадратного – 11,1%;
- для прямоугольного – 11,7%.
- круг: 0,35×0,099 = 0,0346 м²;
- квадрат: 0,35 × 0,11 = 0,0385 м²;
- прямоугольник: 0,35 × 0,117 = 0,041 м².
- диаметр круглой трубы: d = 2×√S/π = 2×√0.0346/3.14 ≈ 0.209 м = 210 мм.
- сторона квадратной трубы: а = √S = √0,0385 ≈ 0,196 м = 196 мм.
- у прямоугольника могут быть различные варианты – например 0,130 × 0,315 м или 130 × 315 мм.
Безусловно, эти размеры получены для ориентира, и обычно «привязываются» к стандартным диаметрам труб или размерам кирпича.
Про высоту трубы уже упоминалось выше, но там шел расчет от уже известной ее величины. А какой же должна быть оптимальная высота?
Чтобы рассчитать высоту дымохода нужно тоже учесть несколько факторов. Горячий воздух, проходящий через внутренние каналы печи и дымохода, выходя из него, сразу же остывает, а значит, чем дольше он будет находиться внутри каналов, тем дольше тепло будет задерживаться в печи.
Правильно выбранная высота трубы способствует нормализации тяги и в то же время — более длительному сохранению тепла внутри конструкции. Так, если трубу поднять немного выше чем требуется расчётами, то тяга может увеличиться до такой степени, что тепло не задержится в печи надолго, а значит, она не будет успевать прогреваться и отдавать тепло в помещения. В связи с этим придется все время подкладывать топливо, что сделает работу печи крайне неэкономной. Ну а слишком низкая труба может привести к созданию внутри системы обратной тяги, которая спровоцирует попадание в жилые комнаты угарных газов. Такое же явление может быть и при несоответствии сечения внутреннего канала дымохода его высоте.
По существующим правилам высота трубы (а точнее – расстояние по вертикали от колосниковой решетки до устья дымохода) не может быть менее 5 метров.
Высоту дымохода над крышей обычно рассчитывают отдельно, при этом учитывают такие параметры конструкции строения дома, как угол ската крыши, толщина кровельного покрытия и расстояние между дымоходом и коньком крыши. Все расчеты проводятся без учета высоты защитного зонта (колпака), накрывающего трубу сверху.
Если дымоходная труба будет установлена на крыше неправильно, то на выходе из нее станут возникать завихрения теплого воздуха, что значительно снизит тягу. Поэтому дымоход должен быть поднят над плоскостью кровли с учетом определенных правил, которые касаются уровня его выходного отверстия относительно линии конька:
Тем не менее, на каком бы расстоянии ни была расположена дымоходная труба от конька, она должна возвышаться над кровлей не менее чем 500 мм. Это касается и плоских кровель.
Следует отметить, что дымоход — это серьезное инженерное сооружение, и самостоятельно предусмотреть все нюансы его строительства – достаточно сложно. Поэтому, чтобы печь функционировала должным образом, рекомендовано воспользоваться услугами специалиста, компьютерными программами или же готовыми схемами. Обычно мастера размещают свои разработки-порядовки, в которых уже указываются оптимальные размеры дымоходных каналов. И самодеятельности в подобных вопросах быть не должно.
Для того, чтобы сооруженная труба прослужила долго, и кирпич не разрушался от перепада температур и влияния внешних природных воздействий, нужно правильно выбрать этот материал. Кроме этого, надежная кирпичная кладка должна обеспечить полную противопожарную безопасность для окружающих дымоход горючих материалов.
По основным своим характеристикам кирпич должен быть полнотелым, огнеупорным и обожженным.
Для возведения дымохода кирпич выбирается по его сортности, которая определяется уровнем обжига, и делится на три категории:
I сорт — это в меру обожженный строительный материал.
Качественный, хорошо обожженный кирпич первого сорта имеет следующие характеристики:
- Цвет яркий красный или с легким желтым оттенком.
- Хорошая плотность глины.
- Ровные без следов крошения ребра и гладкие поверхности без задиров.
- При простукивании качественного кирпича молотком, он должен издавать достаточно звонкий звук.
- Цвет бледно оранжевый ненасыщенный.
- Низкая морозоустойчивость, плотность и теплоемкость.
- Высокая пористость.
- При простукивании этот кирпич дает глухой короткий звук.
- На поверхностях кирпича второго сорта могут быть небольшие задиры, его ребра могут иметь выкрошенные участки.
- Имеет темный глубокий красный, вплоть до коричневого цвета.
- Не морозостоек.
- Структура кирпича плотная, но пористая.
- Высокая теплопроводность.
- Прочен на сжатие, но хрупок и плохо выдерживает другие нагрузки.
- Его ребра могут быть выкрошены, а поверхности иметь сколы.
- Звук при простукивании очень звонкий.
Из представленных характеристик можно сделать вывод, что для дымоходной трубы подходит кирпич первого сорта с маркировкой М150÷200. Недожженный материал рекомендовано полностью исключить из кладки дымохода, а пережженный может быть использован для фундаментных работ при возведении коренной трубы.
Перед использованием кирпича в для кладки, некоторые печники его замачивают в воде, а другие используют сухим. Сухой кирпич будет впитывать влагу из раствора, что сделает кладку менее прочной, а уложенный замоченный материал будет дольше сохнуть. Поэтому каждый мастер выбирает свою технологию и наиболее удобный для себя метод работы.
Очень важно выбрать не только правильный кирпич для возведения дымохода, но и раствор для его кладки, так как швы этого сооружения должны быть абсолютно герметичными и стойкими к внешним воздействиям.
На данной схеме показаны зоны печного сооружения, по которым можно определить, какой раствор используется в каждой из них.
Так как рассматривается кладка только дымохода, нужно определиться с раствором, применяемым в зонах под номерами от 7 до 11. Если в конструкции печи предусмотрен труба коренного типа, то подлежит рассмотрению и зона №3.
Материалы для растворов должны быть хорошо очищены от различных примесей. Глина берется средней жирности, песок мытый и просеянный, известь – обязательно гашеная. Очистка сухой глины и песка производится с помощью просеивания через сито, изготовленного из сетки, имеющей ячейки 1×1 мм. Глина может быть очищена и после ее замачивания путем протирки через то же сито. Этот способ очистки более быстрый и эффективный.
Примерная рецептура различных растворов приведена в таблице:
|
Типы растворов |
Глиняный раствор |
Известковый раствор |
Цементный раствор |
|
Используемые материалы |
Расход материалов в частях |
||
|
Песок |
4 |
2,5 |
3-4 |
|
Шамотная глина |
1 |
- |
- |
|
Обычная глина |
1 |
- |
- |
|
Известь |
- |
1 |
- |
|
Цемент М400 |
- |
0,5 |
1 |
Так как глиняно-песчаный раствор является основным для кладки дымохода, его приготовление и стоит рассмотреть подробнее.
Перед тем как замешивать раствор, очищенную глину нужно подготовить. Ее замачивают и хорошо перемешивают до однородности, она должна настояться и разбухнуть, впитав в себя воду. Этот процесс займет 12÷14 часов. Замоченную смесь периодически перемешивают и при необходимости добавляют в нее воду. На завершающих этапах замачивания и перемешивания в глину добавляется песок, согласно пропорциям. Замешивание обычного глиняного раствора осуществляется в пропорциях 1:2, 1:3 или 1:4 — этот параметр зависит от жирности глины, чем она жирнее, тем больше частей песка в нее добавляется.
Рекомендуется провести тестирование различных пропорций раствора – изготовить опытные образцы – шарики или жгуты, и посмотреть, какой из них будет наиболее устойчивым после просушки. По итогам такого «эксперимента» и можно будет выбрать оптимальное соотношение ингредиентов.
Раствор должен иметь однородную консистенцию, без комков и вкраплений, быть пластичным и с легкостью сползать с чистого металлического шпателя.
Кладочная смесь наносится на кирпич слоем толщиной в 8÷9 мм, и при прижатии ее верхним кирпичом, должен образоваться шов в 6÷7 мм.
Кладка насадной трубы начинается от перекрыши печи, а коренного дымохода — от фундамента, который выкладывается по тому же принципу, что и основа под отопительное сооружение.
Следует отметить, что порядовка дымохода не настолько сложна, как схема кладки самой печи, поэтому в ней будет просто разобраться.
Разные варианты дымоходов могут отличаться и количеством рядов, и особенностями конструкции. Кладка всегда производится с перевязками рядов.
Ниже в таблицах будет рассмотрен один из вариантов кладки насадного дымохода, как наиболее распространенного, с проходом его через чердачное перекрытие и через кровлю.
|
Иллюстрация |
Краткое описание выполняемой операции |
|
|
Первые два ряда шейки дымоходной трубы, каждый из которых состоит из пяти кирпичей, должны быть выполнены аккуратно и идеально ровно, так как они задают направление и ровность остальным рядам конструкции. |
|
|
Таким же образом выкладываются все ряды шейки дымохода. |
|
|
Далее, идет распушка дымохода. Она также может состоять из разного количества рядов – от двух до четырех. |
|
|
На представленной картинке можно рассмотреть сверху сечение шейки трубы до распушки. |
|
|
Здесь показан первый ряд распушки, который не доходит до поверхности пола чердака на один ряд. |
|
|
Следующий ряд, тоже входящий в распушку, выводит дымоход на уровень чистового пола чердака, причем между кирпичом и материалами перекрытия делается прокладка из негорючего материала (обычно для этого используется асбестовые листы, нарезанные на полосы). |
|
|
Следующий ряд распушки – самый широкий в сечении, и его крайние кирпичи выходят на поверхность чистового пола чердака, примерно на 30÷35 мм. |
|
|
1 ряд стояка укладывается сверху распушки. |
|
|
Далее, в кровле вымеряется и вырезается отверстие, через которое дымоход выйдет на улицу. |
|
|
Когда отверстие для прохода будет готово, выкладывается полностью стояк дымохода, каждый из рядов которого состоит из пяти кирпичей. |
|
Иллюстрация |
Краткое описание выполняемой операции |
|
|
Последний ряд стояка выкладывается наполовину кирпича выше нижней части ската крыши в вырезанном отверстии. |
|
|
Следующий этап - это первый ряд отдела дымохода, называемого «выдра», который имеет расширенный размер, по сравнению со стояком. |
|
|
Второй ряд «выдры». |
|
|
Следующие два ряда выкладываются по конфигурации предыдущего, но с перевязкой кирпичей. |
|
|
Четвертый ряд «выдры» кладется с выступом в задней части сечения – она нависает над кровлей и перекрывает стык между кирпичом и кровельным материалом. |
|
|
Далее, выкладывается первый ряд шейки дымохода. |
|
|
Следующий этап – это первый ряд оголовка. |
|
|
Заключительный ряд оголовка, состоящий из 5 кирпичей, выкладывается со сдвигом внутрь на те же 30÷40 мм. |
|
|
Со стороны конструкция дымоходной трубы, проходящая через чердачное перекрытие, стропильную систему и кровельный материал будет в итоге выглядеть примерно так. |
По окончании кладки самой трубы, вокруг нее на крыше обязательно устраивается гидроизоляция, которая герметично закроет стыки между стенками дымохода и кровельным материалом. Один из вариантов такого оформления прохода показан на приложенном видео:
В заключение нужно сказать, что сама кладка дымохода вполне выполнима даже для новичка, но, осуществляя работу на высоте, нужно предусмотреть все меры безопасности. Конечно же, лучше проводить постройку дымохода вместе с надежным помощником, который сможет не только дать толковый совет по выполнению кладки, но и обеспечит необходимую страховку.
