Какая высота дымовой трубы будет оптимальной?

Виды кирпичных труб

Существует три разновидности конструкций кирпичных дымоходом, которые отличаются друг от друга местом расположения.

• Коренные, они же пристяжные печные трубы. Их сооружают отдельно от печи, то есть возводят рядом с нагревательным элементом, подключая последний дымоходным отводом (патрубком). Обычно такие дымоходные трубы устанавливают там, где необходимо провести подключение нескольких печек или каминов.
• Насадной вариант. Это самый распространенный вид дымоходной трубы. По названию становится понятным, что конструкцию устанавливают поверх печки, как бы насаживая на нее.
• Пристенная конструкция. Ее сооружают по наружной стене, то есть конструкция располагается снаружи дома, а не внутри, как два предыдущих варианта. При этом пристенная труба может быть как насадной, так и коренной. Это самый простой вариант в плане возведения дымохода, но затратнее, так как требует проведения большого объема теплоизоляционных работ.

Пристенная конструкция дымохода Источник reddit.com

Фундамент дымохода

Это обязательная часть любой дымовой трубы. Кладку этого элемента можно выложить из полнотелого кирпича или из камня, но железобетон при этом используется чаще всего. Обычно фундамент имеет высоту не меньше 30 см и имеет форму прямоугольного параллелепипеда. Ширина и длина подбираются таким образом, чтобы он выступал с каждой стороны за пределы ствола минимум на 15 см. Но окончательное решение о размерах принимает всегда проектировщик, в зависимости от веса дымовой трубы и несущей способности основания. В его ведении находится также количество необходимой арматуры и определение класса бетона.

Чаще всего достаточно сетки из стержней ∅12 и бетона В15, расположенных с интервалом 20 см. Важным элементом является соблюдение параметров защитного слоя основной арматуры при выполнении фундамента дымохода:

• 7 см, если фундамент не имеет изоляции;
• 5 см, если предусмотрена влагоизоляция и основание произведено из тощего бетона (класса B7.5).

Внимание! Подошва фундамента дымовой трубы из кирпича может быть на 50 см ниже уровня пола в случае, если дымовая труба из кирпича находится внутри дома. Если же дымовая труба располагается снаружи, подошву ее фундамента следует разместить ниже границы промерзания грунта

Чаще всего эта граница проходит на глубине заложения фундамента дома.

Конструкция дымохода

В статье будем рассказывать о насадной модели, как о самой часто используемой в российском регионе. В состав дымоходной трубы входят (снизу от печи вверх):

• Шейка печи. По сути, это труба из кирпича прямоугольного сечения. Площадь шейки подбирается под мощность печи. Чем больше мощность, тем больше сечение. В шейке устанавливается стальная заслонка, с помощью которой регулируется сечение дымохода. С ее же помощью регулируется подача воздуха.
• Распушка. Это расширенная кладка кирпича, которую возводят в месте перекрытия между комнатами и чердаком. Ее назначение – защитить перекрытие от высоких температур. По сути, распушка – это все та же труба, только у нее толщина стенок больше.

Распушка дымоходной трубы Источник iobogrev.ru

• Стояк. Это самая длинная часть дымохода, которая проходит по чердачному помещению. Ее сечение такое же, как у шейки печи.
• Выдра. Так же конструкция, что и распушка. Назначение – защита кровельной конструкции от исходящих от трубы высоких температур, плюс усиление дымохода для того чтобы выдерживать ветровые нагрузки.
• Шейка печной трубы на крыше из кирпича. Это видимая с внешней стороны часть, возвышающаяся над кровлей дома.
• Оголовок. Его назначение – защита шейки трубы от подтеков, которые обычно возникают на вертикальных поверхностях при атмосферных осадках. То есть по внешнему диаметру оголовок больше диаметра шайки трубы.
• Колпак. Этот элемент дымоходной конструкции обычно изготавливают из оцинкованного стального листа. Назначение – защитить шахту дымохода от попадания внутрь атмосферных осадков.

Участок кирпичного дымохода над крышей: шейка трубы, оголовок и колпак Источник pinterest.com
Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на услугах проектирования и ремонта кровли.

Расчеты параметров

Размер дымохода для печи из кирпича должен оставаться неизменным по всей длине, оптимальное его значение выбирается в зависимости от габаритов отопительного устройства.

Размер в сечении

Подходящие параметры устройства зависят от топочной камеры и мощности печи. Внутренние стенки нужно делать гладкими без наплывов раствора и выступов, тогда они дольше будут оставаться чистыми.

Чаще всего применяются кирпичные дымоходы квадратного и прямоугольного сечения, их кладка выполняется в 4, 5 или 6 кирпичей, при расчете сечения одна сторона конструкции умножается на вторую. Стандартными размерами считают: 12,5×25 см. Расчет ведется по внутреннему каналу дымохода. Указанные параметры относятся к кладке в 4 кирпича, площадь сечения составляет 156,25 см2.

При расчете сечения в пять кирпичей получается значение равное 312,5см2, а при шести — 625см2.

Устанавливая кирпичный дымоход на металлическую печь нужно присоединить его квадратное сечение с круглым отводящим отверстием печи. Так для сечения дымохода площадью в 156,25 см2 подходит круглая труба диаметром 130 мм, ее площадь составляет 133 см2, следующий за ней параметр в 150 мм, имеет большее значение, чем заявленное.

При расчете круглого сечения учитывается необходимый радиус, площадь высчитывается по школьной формуле:

S = π×R2, где число π=3,14

Зная диаметр трубы можно легко определить нужный параметр.

Расчет в зависимости от мощности

Внутренний канал зависит от оптимального соотношения размеров трубы и мощности отопительного устройства. Среди ориентиров выбора подходящего сечения выделяют размер проема, предусмотренного для поддувальной дверцы. Размер трубы должен быть меньше отверстия под дверцу.

Если же при расчете учитывать производительность печи, то можно подобрать сечение из табличных данных, но в них не учтена толщина швов, они лежат в пределах от 6 до 10 мм.

Высота дымохода

При расчете этого параметра нужно обращать внимание на следующие особенности:

• в случае использования в качестве кровельного материала легко воспламеняющуюся его разновидность нужно чтобы дымоход возвышался над кровлей на 1,5 метра минимум;
• перепад высот между верхней точкой головки и колосниковой решеткой не должен быть меньше 5 метров;
• в случае если возле дома имеется высокое строение, то труба должна быть выше его крайней точки на 0,5 метра;
• на крышах с негорючим покрытием минимальное расстояние до верха трубы должно равняться 0,5 метра.

При расчете высоты трубы учитывается размер топки и сечение дымохода. Так, если общая площадь топочного окна составляет 0,35 м2, а площадь сечение канала 0,04 м2, то для этих параметров подходит высота 7 метров. Чтобы произвести расчет с другими параметрами нужно установить данную зависимость и подобрать высоту.

Высота дымоходной трубы влияет на тягу, поэтому этот размер печной трубы из кирпича не должен быть меньше 5 метров, иначе могут начаться завихрения и вся копоть пойдет внутрь дома.

Как правильно расположить трубу от конька крыши, приведено на фото ниже:

Общие требования к дымоходным трубам

В независимости от типа дымохода, есть три строгих правила, которые при строительстве трубы надо придерживаться обязательно:

1. Точный подбор высоты кирпичной конструкции.
2. Из какого кирпича выкладывать дымоход над крышей.
3. Какой для этого использовать кладочный раствор.

Что касается высоты, то этот параметр высчитывают с учетом угла наклона кровельной конструкции. Чтобы вы поняли, о чем идет речь, посмотрите на фото ниже, где показано соотношении размеров кровли с высотою дымохода.

Соотношение высоты дымоходной трубы с параметрами кровли Источник kaminbrick.ru

Важно понимать, что правильно подобранная высота трубной конструкции – это в первую очередь хорошая тяга внутри трубы, что гарантирует правильную работу печки. Во-вторых, это соблюдение норм и требований пожарной безопасности. Это в основном относится к кровлям, собранным из горючих материалов. Потому что завихрение воздушных масс может спровоцировать попадание икр на кровельное покрытие. А это часто становится причиной пожара.

Теперь переходим к кирпичам. Здесь все просто.

1. Части трубы, подвергающиеся высоким тепловым нагрузкам, должны собираться из шамотного (огнеупорного) кирпича. В основном это относится к шейке печи.
2. Остальные части можно поднимать из красного кирпича марки М200. Этот материал легко переносит температуры до +800С.

Шейка печи выкладывается из шамотного кирпича Источник lv.aviarydecor.com

Зачем требуется вычислять высоту дымохода

Расчет высоты дымовой трубы необходимо производить по нескольким причинам:

• Для увеличения коэффициента полезного действия отопительного прибора. Если высота трубы дымохода определена правильно, то оборудование будет максимально быстро отдавать тепло при минимальных затратах топлива.
• Для безопасности здоровья людей. Если высота дымохода для котла или иного оборудования рассчитана неправильно, то продукты горения, вредные для здоровья человека, будут попадать внутрь помещения. Для обеспечения безопасности требуется нормальная тяга дымохода.

Наличие тяги обуславливает возможность использования отопительного прибора

• Для исключения угрозы возникновения пожаров. При недостаточной высоте дымоходного канала горячие газы не успевают остывать до требуемой температуры, что увеличивает возможность возгорания.

Из-за малой высоты дымового канала может произойти пожар

Правильный подсчет длины дымовой трубы позволяет сэкономить топливные ресурсы и является залогом здоровья окружающих людей.

Технология возведения дымоходной трубы из кирпича

Итак, кладку кирпичной трубы на крыше надо предусмотреть еще на стадии строительства дома. Так проще будет проводить весь процесс сооружения. То есть не надо будет делать отверстия в перекрытиях и кровельной конструкции. При этом необходимо добавить, что насадной вариант поднимается вместе с печкой. Другого варианта здесь нет. Пристяжной (коренной) или пристенный можно возводить уже после того, как проведен монтаж печи, так как обе конструкции являются отдельно стоящими.

На самом деле конструкция кирпичного дымохода проста. Но сам процесс ее возведения сложен, потому что каждый ряд укладываемых кирпичей требует от мастера точного их места укладки с выравниванием каждого ряда по горизонтали. При этом очень важно добиться и ровности вертикальных плоскостей, которые формируют внутреннюю трубу. Именно она и является самым важным элементом всей конструкции, потому что от нее зависит тяга и эффективность работы нагревательного оборудования.

Существует несколько схем кладки кирпичей в конструкции дымохода. Но самый простой показан на фото ниже. Обратите внимание, кладка проводится в полкирпича, и этого бывает достаточно, чтобы говорить об эффективности собранной конструкции. Здесь важен не сам способ кладки или схема монтажа кирпичей, здесь важно соблюсти площадь сечения внутренней полоски.

Кладка дымохода в полкирпича Источник soverthrit.mihanblog.com

То есть получается так, что ствол дымоходного сооружения возводится над печкой практически одинаково по всей высоте конструкции. Единственное отклонение – это распушка и выдра, где кирпичи укладывают в более расширенном положении. Предлагаем посмотреть видеоролик.

Кладка дымохода

Принципиальной разницы между кладкой массива печи и дымоходов нет. Она ведется на глинопесчаном растворе с использованием тех же инструментов – печного молотка-кирочки, кельмы и строительного отвеса. Однако такие элементы, как распушка и выдра выкладываются с использованием большого количества частей кирпича размером в 1/8, 1/4, 1/2 и 3/4 от целого.

Чтобы избежать колки и тески, которые сопровождаются облаками кирпичной пыли и редко когда дают желаемый результат, стоит использовать «болгарку» с алмазным кругом для керамики. Это гарантирует точность работы, избавляет от утомительного труда и массы бесполезного кирпичного боя.

Раствор

Для кладки до уровня кровли используется смесь песка и глины, поскольку она имеет сходный с кирпичом коэффициент линейного расширения, что является определенной гарантией от появления трещин.

Чистая глина, используемая в качестве связующего, может быть как жирной, так и тощей. В некоторых местах попадаются месторождения, где пропорциональное отношение количества глины к песку оптимальное от природы: один к трем или четырем.

При увеличении объемной части глины раствор после высыхания трескается, а при уменьшении – крошится. Для определения оптимальности соотношения объемных частей надо готовый раствор размять в пальцах. Он не должен быть ни ощутимо скользким, ни шершавым, как наждачная бумага.

Выкопанная глина замачивается в железной емкости на 3–4 дня. В итоге должна получиться однородная глиняная пульпа без камней, по консистенции схожая с жидкой сметаной.

Песок, взятый в пойме ручьев и рек, очень мелкий, пылевидный. Для кладки он не подходит. Лучше использовать тот, что состоит из зерен по 0,8–1 мм. На ощупь он грубый.

Глина и песок смешиваются объемными частями в соотношении один к трем или четырем. Вода добавляется постепенно, малыми порциями. Готовый раствор должен оставлять на кельме следы (но не липнуть к ней) и не стекать с неё.

Чтобы избежать ошибок в пропорциях, лучше купить готовую сухую глинопесчаную кладочную смесь

Обратите внимание, что имеющая маркировку «огнеупорная» для кладки непригодна

Кирпич

Используется полнотелый обожженный кирпич красного цвета.

Его грани должны быть ровными, без трещин, а звук, издаваемый при легком ударе по нему печным молотком, – звонким.

Стандартный размер, используемый для кладки, – длина 250, ширина 125 и высота 75 мм.

Кладка внутреннего дымохода

Его начинают сразу после того, как установлена заслонка и завершена перекрыша печи. Приемы кладки те же – нанесение слоя раствора, укладка кирпича, его «утрясание» рукой и легкое постукивание кирочкой. Вертикальность и горизонтальность проверяют после укладки каждого ряда. Заканчивают его за четыре высоты кирпича до потолочного перекрытия.

Кладка распушки

Расширение толщины стенок дымохода выполняется для соблюдения требования нахождения сгораемых конструкций на расстоянии 250 мм «от дыма». Обычная толщина стенок дымохода 125 мм. Для её увеличения вдвое требуется сложить четыре ряда, каждый из которых сдвигается наружу на 1/8 ширины кирпича относительно нижнего – как раз та величина, которая позволяет кирпичу лежать не перекидываясь. Принцип кладки для всех трех типоразмеров один и тот же:

1. Внутренняя поверхность (к дыму) первого ряда выкладывается частями в 1/8. Промежутки между внешними кирпичами заполняются частями в 1/4.
2. Во втором ряду части увеличиваются, соответственно, до 1/4 и 1/2.
3. На третьем ряду используются 1/2 и 3/4 части.
4. Внешний пояс четвертого ряда распушки выкладывается целыми кирпичами.

Дойдя до потолка, ее кладут, соблюдая перевязку швов, еще на два или три ряда выше. Между потолочным перекрытием и нею оставляют зазор в 2–3 см, чтобы исключить давление конструкции на кладку. Он закрывается минераловатными плитами. Кладка до кровли проводится обычным порядком – с перевязкой вертикальных швов и контролем вертикальности.

Кладка выдры

Ее начинают после того, как край кирпича дымохода поднялся над кровлей. Она ведется снаружи, с соблюдением всех мер безопасности при работе на высоте. Можно использовать цементный раствор. Начинают ее с того края, который ниже по скату. Отступ от дыма на каждом ряду равен 1/8 ширины кирпича. Всего в выдре должно быть шесть рядов. После нее кладут шейку – обычное продолжение дымохода. Щели между кровлей и дымоходом закрывают «воротником» из листовой кровельной стали.

Кладка оголовка

Это дефлектор дымохода, исключающий забивание дыма в трубу при воздушных завихрениях.

Его выкладывают за два ряда, сдвигая первый от дыма на 1/8 кирпича, а второй – на 1/2.

За его выступы можно зацепить кляммеры металлического колпака, предотвращающего попадание осадков в трубу.

Преимущества и недостатки кирпичных дымоходов

Начнем с преимуществ кирпичных дымоотводных труб:

• Основной из них – длительный срок эксплуатации. Можно привести много примеров, в которых дымоходы из кирпича прослужили уже более 1000 лет.
• Теплопроводность и теплоемкость кирпича позволяет дымоотводу выступать в качестве дополнительного отопительного элемента. Это актуально в домах в несколько этажей, особенно для мансарды.
• Эстетические качества кирпича надо также поставить в категории «плюсов» этого вида конструкции. Этот строительный материал прекрасно впишется в любой дизайн интерьера дома.

Кирпичный дымоход в интерьере частного дома Источник orchardo.ru

Зависимость высоты дымохода от других элементов кровли

Большое значение также имеет то, насколько близко сам дымоход расположен к коньку кровли, парапету или других его элементов:

Итак, что касается возвышения дымовых труб над крышей, существуют такие правила:

1. Не меньше, чем 1,2 метра над плоской кровлей.
2. Не меньше, чем 50 см над коньком кровли, если труба расположена до 1,5 метра от конька.
3. Не ниже уровня конька, если труба расположена от 1,5 до 3 м от конька.
4. Не ниже линии, которую можно провести от конька вниз к горизонту под углом 10 градусов, если труба расположена от конька более 3 метров.

При этом дымовой канал должен находиться от других элементов строения на определенном расстоянии, минимум:

• 150 мм для труб с изоляцией;
• 500 мм для труб без изоляции.

Минимальная разрешенная высота трубы – 50 см. Но это слишком низкие трубы, которые разрешено ставить только на плоских крышах без каких-либо выступов. Если же крыша с более сложной конфигурацией, придется повозиться и учесть все выступающие части.

Так, если все эти части находится на расстоянии от 1,5 метров от самой трубы, тогда трубе достаточно быть просто выше, чем все эти элементы. Если они ближе, чем 1,5 метров, тогда дымоход должен превышать их высоту минимум на 59 см:

Расчет сечения дымовой трубы

Итак, с высотой мы определились, теперь поговорим про сечение, ведь оба показателя неразрывно связаны друг с другом.

Расчет сечения дымовой трубы

Чтобы приступать к расчетам тяги, определяемся с диаметром. Если говорить про математические расчеты, то они слишком сложны, чтобы пытаться их выполнить без соответствующей подготовки. Поэтому будем ориентироваться на рекомендации специалистов, сильно не углубляясь в дебри.

1. Мощность отопительного оборудования не превышает 3,5 кВт — будет достаточно дымохода с сечением сторон 14х14 см.
2. Если отопительный котел имеет мощность от 4 до 5 кВт, сечение будет уже большим – 14х20 см.
3. При значениях мощности от 5 до 7 кВт, сечение выбирается не меньше 14х27 см.

Дымоход для твердотопливного котла

Сразу уточняем, что приведенные значения являются минимально возможными.

Совет! Использовать приведенные рекомендации вы можете только в том случае, когда вам известна мощность прибора, что и не удивительно. При отсутствии этих данных, как ни крути, придется выполнять расчеты.

Отношение площади проходного сечения дымовой трубы к площади портала камина

Давайте попробуем разобраться с основными принципами таких вычислений. Для работы вам потребуется узнать следующие данные.

1. Количество топлива, которое сгорает в приборе за 1 час использования – можно выполнить эксперимент или все же отыскать технические характеристики (В).
2. Объем газов, выделяемых при сгорании топлива – это значение можно узнать из различных сводных таблиц, согласно виду топлива (V).
3. Температура газа на входе в дымовую трубу. Чаще всего это значение колеблется в пределах 150-200 градусов по Цельсию(t). Для бытовых печей в расчетах берется меньшее значение из указанного диапазона, хотя по факту оно может составлять и 130, и 120 градусов, но никак не ниже, иначе на выходе из дымовой трубы появится точка росы, и будет образовываться конденсат.

Схема газового котла и температура дымовых газов

Процесс отвода продуктов горения

Из всего перечисленного основным параметром является количество топлива, поэтому без этого знания точных результатов расчетов вы получить не сможете. Остальные, указанные в списке значения, для всех котлов примерно одинаковые, поэтому решающей роли они не играют.

Теперь, когда мы знаем, что требуется для расчетов, давайте попробуем их самостоятельно выполнить. Для этого следует запомнить, что тяга в дымоходе – это ни что иное, как разность плотностей выходящего газа и воздуха, умноженная на высоту конструкции. То есть отсюда и берется тот факт, что объем сгоревшего топлива напрямую влияет на диаметр конструкции.

Почему важно проверять тягу в дымоходе?

Итак, все расчеты выполняются в следующей последовательности.

1. Мы знаем, какова мощность отопительного оборудования. По этим данным мы можем точно определить объем газа, входящего в систему: Vг = BхVх(1+t/273)/360, (в м³/сек).
2. Также нам известна скорость движения газа по дымоходу. Этот параметр поможет нам определить площадь сечения трубы: (F=πхd²/4)=S (в м²).
3. Если вы помните школьный курс геометрии, то наверняка знаете, что существует формула расчета площади круга, при помощи которой мы сможем легко определить диаметр трубы: dт=√4хBхVх(1+t/273)/πхωх360 (в метрах).

Теперь проведем пробный расчет по указанному алгоритму для дымовой трубы бытового назначения. Предположим, что в камере сгорания, на колоснике, может за час сгореть 10 кг топлива (максимальное значение). В качестве топлива выступают дрова, влажность которых составляет 25%. При сгорании этого топлива будет выделено 10 м³/кг газа. Все необходимые данные у нас имеются, так что можем приступать.

1. Итак, сначала находим объем газа на входе: Vг = 10х10х(1+150/273)/360 = 0,043 м³/сек.
2. Находим площадь сечения трубы, достаточную для отведения такого объема газа: S = (4х0,043)/3,14х2 = 0,027 м 2 .
3. И берем формулу расчета диаметра, подставляя в нее полученные значения: √4х0,34х0.043х(1+150/273)/3,14х10х360=0,165 м.

Расчет сечения и высоты дымохода

Отлично, нам известен диаметр, теперь мы можем переходить к расчету тяги дымохода.

1. Также нам понадобится значение мощности – находим его по установленным коэффициентам и знанию, что за час сгорает 10 кг топлива: Q = 10х3300х1,16 = 38,28 кВт.
2. Далее находится значение теплопотери трубы на 1 метр длины. Используем для этого показатель теплопотери трубы на 1 метр ее длины, метраж и фактические теплопотери: 0,34/0,196 = 1,73 градуса потерь на метр.
3. Нам известно, что минимальная длина трубы составляет 5 метров. Убираем отсюда два метра высоты самой печи и остается 3 м чистого дымохода. Рассчитываем падение температуры газов, проходящих по этому участку: 150 – (1,73х3) = 144,8 градусов – температура газов на выходе из трубы.
4. Берем за основу показатели плотности при нулевой температуре 1,2932 и при полученных 144,8 градусов – 0,8452, получаем естественный напор газов в 1,34 ммН2О. Такая тяга обеспечит хорошее горение дров в топке.

Конечно, данные расчеты могут показаться очень сложными, тем более что мы не стали углубляться во многие подформулы, получая некоторые коэффициенты. Но если разобраться, все становится понятным. При этом напомним, что браться за такие расчеты лучше мастеру, а информацию мы предоставляем для общего ознакомления.

Цены на дефлекторы для дымоходов

Значение дымохода и дымовая тяга

Газы по дымоходу поднимаются самостоятельно под действием нескольких физических сил. Дым, образующийся при горении, легче воздуха, он поднимается наверх. Его легкость обусловлена температурой. Как известно, чем больше нагрет газ тем меньше молекул его содержится в единице объема и тем легче он сам по себе. Легкие газы всегда поднимаются наверх.

Кроме того, значение имеет разница давлений и температур между воздухом снаружи и газами внутри. Эта разница как бы вытягивает наружу газы из дымохода. Этот процесс называется тягой. Тяга возникает в том случае, если имеется перепад давлений. С физической точки зрения тяга — это разница давлений.

В дымоходах с естественной, пассивной тягой действует сила Архимеда. Воздух находящийся внизу максимально разрежен, поскольку имеет высокую температуру. Плотность его минимальная. Воздух наверху, снаружи дома, минимально разрежен, поскольку он холодный.

Плотность его выше. Происходит это так: тяжелый холодный воздух опускается по дымоходу вниз и выдавливает теплый легкий воздух наверх, таким образом дым поднимается по трубе и выводится наружу. Пока нагревательный прибор работает, воздух внизу трубы будет теплее, чем снаружи.

Это важно! Чем больше разница температур, тем выше тяга. Следовательно, для хорошей тяги нужен хороший отопительный прибор и холодная погода.

Однако разница температур — не единственный фактор, влияющий на тягу.

Рекомендуем ознакомиться: Как самостоятельно уложить трубу и подготовить канаву для водоотведения