Как сделать верный расчет дымохода для камина

Итак для наглядности возмем 3 примера камина стандартной конструкции с прямым дымовым каналом:

Требования

Значение самотяги дымового канала

Современные конструкции должны соответствовать таким критериям:

  • Прочность конструкции и долгий срок эксплуатации. Устройство дымоходов для камина должно выдерживать различные перепады температурного режима, образование конденсата. Устоять под воздействием агрессивных кислот, и, главное, соответствовать всем нормам и правилам пожарной безопасности.
  • Аэродинамика. Установленная конструкция должна обеспечить беспрепятственный поток продуктов горения. Например, круглое сечение способно быстро и беспрепятственно вывести все дымовые газы из топки. Прямоугольные конструкции не так эффективны, в них продукты горения сталкиваются с сопротивлением, за счет чего уменьшается скорость вывода.
  • Простое обслуживание.
  • Стойкость к эрозии и коррозии. Для достижения этого показателя, обустраивая дымоход для каминов из кирпича, необходимо правильно подобрать материалы.

Внутреннее сечение дымохода

Дымовая труба камина.

Лучше привычной цилиндрической формы для сооружения дымохода пока нет. Учитывая неравномерность движения вверх продуктов горения, которые движутся по окружности вдоль оси дымохода, цилиндр выглядит наиболее приемлемой формой, которая способна обеспечить самую сильную тягу. В прямоугольной трубе на угловых частях будут образовываться завихрения, которые препятствуют осуществлению нормального уровня тяги. Однако отмечают, что прямоугольная труба может успешно использоваться с тепловыми устройствами, не требующими высокой тяги.

К таким каминам и печам относят варианты, отапливающие помещения дровами. Если, например, сечение дымохода прямоугольное и дымообороты в нем достаточно правильно устроены, то это позволит сохранить температуру, до которой был нагрет отопительный прибор. В сравнении с трубами, имеющими круглое сечение, это выглядит идеально, так как из цилиндрического дымохода все тепло довольно быстро улетучится. Камины нового поколения все чаще снабжаются дымоходами цилиндрического типа. Они работают по системе быстрого нагрева — когда система нагревается до заданной температуры, котел самостоятельно отключится и переходит в ждущий режим, экономя таким образом энергию.

Пример расчета

Чтобы разобраться в методике расчета, стоит рассмотреть ее на примере – это позволит в дальнейшем рассчитать, сколько кирпичей надо на печь, но уже для индивидуального проекта. Независимо от периметра печки, ее первый ряд все равно выкладывается полностью – допустим, 4х4 кирпича, т.е. для монолитного первого ряда потребуется 32 кирпича.

Чтобы продолжать расчет кирпича на печь, нужно определить количество рядов, для чего должна быть известна высота помещения. Стандартный одинарный кирпич имеет высоту 65 мм, а толщина шва между рядами – 5 мм. В итоге получается, что суммарная толщина одного ряда составляет 7 см. При высоте помещения в 2,8 м от этой величины отнимается 30 см на противопожарную конструкцию, и расчетная величина печки в результате составляет 2,5 м.

Полученное значение нужно разделить на толщину одного ряда, и в данном случае получится 36 рядов. Умножив рассчитанное количество кирпичей, требуемых для полной укладки одного ряда, на количество рядов, получится 1152 кирпича. Конструкция печи на треть полая, поэтому от общего количества кирпичей высчитывается 2/3 – а это 768 кирпичей.

Следующий шаг, позволяющий узнать, сколько кирпича надо на печь в доме – расчет количества кирпичей для дымохода. В стандартной трубе с квадратным сечением каждый ряд состоит из 6 кирпичей – и для 4-метровой трубы, состоящей из 57 рядов, потребуется 342 кирпича. Здесь методика расчета точно такая же, как и в случае с основной частью печи. Разумеется, такой метод не подойдет для определения количества кирпичей в случае с круглыми или прямоугольными дымоходами.

Решая, сколько нужно кирпича на печь, нужно обязательно учесть количество кирпичей, которое уйдет на разделку. Это количество напрямую зависит от конструкции печи, ее расположение и толщины стены, если печь в нее встраивается. Для одинарной стены минимальная ширина разделки составляет 25 см, поэтому с каждой стороны печи выкладывается одинарная разделка. Итого получается 36 рядов с двух сторон, или 144 кирпича. Если же печь не примыкает к стене, то разделка нужна только возле потолка и элементов кровли. В таком случае количество кирпичей будет варьироваться от 30 до 50 штук.

Английский камин среднего размера

Английский камин из кирпича своими руками является одним из самых древних, которые возводились вообще. Также его называют классическим кирпичным камином открытого типа.

К параметрам причисляют следующее особенности:

  • выступающий зуб;
  • открытая топка;
  • задняя стенка наклонного излома.

Внутреннее углубление топки или очага выкладывается из огнеупорного кирпича на раствор, в состав которого входит глина и шамотная крошка, а также немного цемента. Внешний контур сооружения создается из керамического, полнотелого материала.

Рассчитываем размеры камина правильно

Проектируя и создавая чертеж будущего камина, очень важно правильно рассчитать его ширину и высоту.

Размеры элементов, ммПлощадь помещения     
12 м2 15 м2 20м2 25 м2 30 м2 40м2
Ширина портала 400 500 600 700 800 900
Высота портала 420 490 560 630 700 770
Глубина топки 300 320 350 380 400 420
Высота задней стенки не менее 360
Ширина задней стенки 300 400 450 500 600 700
Высота дымосборника 570 600 630 660 700 800
Сечение дымохода с шероховатой внутренней поверхностью 140*270 140*270 270*270 270*270 270*400 270*400
Сечение дымохода с гладкой внутренней поверхностью 140*140 140*270 140*270 270*270 270*270 270*270

Размеры топки зависит от площади помещения. Существует простая формула, которая вам позволит правильно выполнит все расчеты:

Измеряем площадь комнаты и делим ее на 50.

Полученное значение – это размер топочного окна.

Чтобы отопить небольшую комнату в 20 квадратных метров, вполне хватит камина с топочным проемом в 0,50 м2.

Мы предлагаем также воспользоваться таблицей, чтобы правильно рассчитать все необходимые параметры для будущего камина.

После расчета ширины топки, нужно определиться с ее глубиной. Эффективность отопления камина напрямую зависит от этого параметра. Согласно стандартной формуле расчета она равняется 2/3 высоты топки.

Если вы проигнорируете этот фактор и, в угоду внешнему виду решите увеличить глубину топки, то это напрямую отразится на теплоотдаче камина.

Практически все полученное тепло от сгорания дров, будет уходить через трубу на улицу. В этом случае, камин будет выполнять скорее декоративную функцию, радуя красивым отблеском огня. Вы же будете только и успевать подкладывать дрова в топку.

Рассчитываем размеры камина правильно

При сокращении глубины топочной камеры в соотношении с ее высотой, может возникнуть вероятность задымления помещения.

Кроме правильного расчета топки, нужно большое внимание уделить обустройству дымохода, от которого зависит пожаробезопасность и хорошая тяга.

В первую очередь, нужно правильно рассчитать диаметр выходного отверстия трубы и ее высоту.

Согласно нормам СНиПа, диаметр дымохода должен быть не меньше 150:170 мм. Если вы выбрали дымоход с прямоугольным сечением, тогда его ширина должна равняться 1/10 части размера топочной камеры.

Высота дымохода не должна быть меньше 5 метров. Но иногда, при большой высоте этажей, вам понадобится поднимать дымоход еще выше. В этом случае ориентируемся на конек крыши и место вывода трубы.

На рисунке показано, как правильно выводить высоту дымохода.

Высота дымохода над крышей

Поэтому хорошо просчитайте все эти параметры, прежде чем приступите к строительству камина своими руками.

Камины Часть вторая. Расчеты соотношений портала камина и дымовой трубы по таблицам и диаграммам

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,

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.

Фундамент

Прежде чем начинать строить домашний очаг, нужно позаботиться об отдельном фундаменте. Глубина котлована должна составлять 60 см, а ширина на 10 см превышать размеры будущей основы.

Дно следует покрыть щебнем и тщательно утрамбовать, чтобы соблюсти горизонтальность.

Установленную опалубку нужно засыпать битым кирпичом, камнями или щебнем, а затем залить тщательно вымешанным цементным раствором. Верх фундамента следует выровнять и проверить на наличие горизонтальности. По истечении 7 дней можно приступать к строительству камина.

Готовимся к строительству – материалы разные нужны, материалы разные важны

Камины классического типа возводятся из кирпича. Причем необходимо использовать только красные изделия. Силикатные и пустотелые кирпичи для строительства домашнего очага не годятся. Для работы выбираем строительные изделия с ровными основаниями и прямыми углами, однородными по структуре, без каких-либо ощутимых изъянов.

Качество красного кирпича проверить несложно. Достаточно постучать по его поверхности рукой. Если звук получается глухим, кирпич имеет низкое качество. Идите к другому продавцу. При постукивании кирпич должен издавать только чистый звук, и никак иначе. Также осмотрите все предлагаемые строительные изделия. Не покупайте кирпичи с пятнами белесого оттенка и потемнениями.

Для строительства очага нужно, кроме того, запастись бутовым камнем, песком, цементом, щебнем, глиной, арматурными стержнями. Без этих материалов кладку печи мы не выполним. Также имеет смысл заранее подготовить инструмент для проведения строительных работ. Нам понадобится угольник, отвес, ножовка, лопата, уровень, ведро, емкость для размешивания раствора, молоток, рулетка, карандаш, кисточка (мочальная) для швов, сито.

Готовимся к строительству – материалы разные нужны, материалы разные важны
  • используем только качественный портландцемент для кладки;
  • тщательно просеиваем песок (оптимальная фракция – 0,5–1,5 мм);
  • покупаем (по возможности) кембрийскую синюю глину (если таковой нет, можно использовать другой огнеупорный материал);
  • применяем арматурные прутки длиной около 70 см, сечением – 0,8–1 см;
  • футеровку камина изнутри выполняем шамотными кирпичами.

Количество требуемых строительных материалов вам придется определять самостоятельно. Оно зависит от того, какой по размерам камин сооружается, какой вид порядовки используется при кладке. Вариантов здесь множество. Ниже приведены варианты порядовки. Подбирайте на свой вкус.

Выбираем порядовку, переносим на нее рассчитанные ранее размеры очага, получаем (достаточно точно) нужное количество кирпича.