Инженерный, теплотехнический расчет каминных труб достаточно сложен. Исходными условиями задается такая скорость воздуха (0,25 м/сек), поступающего в портал (окно) камина, поток которого должен обеспечить запирание портала камина от исходящих из очага дымовых газов. В конечном итоге расчет сводится к определению параметров трубы, ее высоты и проходного сечения, аэродинамические показатели которой и должны обеспечить работоспособность данного, конкретного камина.

В расчетах используются различные факторы (основным фактором является разница температур внешнего воздуха и дымовых газов), такие как: допустимая (желательная) скорость прохождения газов в трубе, гладкость (чистота) внутренней поверхности трубы, возможные (допустимые) отклонения от вертикали отдельных участков трубы (изломы трубной оси) и другие показатели, непосредственно влияющие на сопротивление тяге в трубе. Кроме того, учитывается также и давление воздуха, влияние воздушных потоков и пр. Целый ряд реальных показателей в расчетах может учитываться эмпирически, через введение поправочных коэффициентов, они зачастую носят субъективный характер, что может также влиять на результаты расчетов.

Не следует удивляться тому, что в различных источниках (таблицах, диаграммах, номограммах и пр.) встречаются рекомендации, которые могут существенно отличаться друг от друга. Вот и другие факторы, влияющие на точность расчетов и вносящие в них элемент неопределенности:

• реальные показатели температуры наружного воздуха и дымовых газов обычно отличаются от средних расчетных,
• неучтенный подсос воздуха через возможные неплотности, например, в трубе, увеличивает количество дымовых газов и понижает его температуру,
• на тягу в трубе влияет количество и влажность реально горящего топлива в камине, которые могут существенно отличаться от расчетного.

Как же решаются такие сложные задачи на практике? Существуют несколько путей, направленных на упрощенное решение проблемы, перечислим их:

1. Формализация инженерных расчетов в компьютерные программы. Использование таких программ значительно облегчает и ускоряет решение практических задач. Такой подход наиболее желателен, но проблема состоит в том, что он не может быть общедоступным. Типовых программ не существует, а их составление под силу только специалистам высокой квалификации, хорошо владеющим теорией и практикой теплотехнических, гидравлических и газодинамических расчетов, о которых говорилось выше. Одновременно не менее важно и хорошее владение такими специалистами компьютерной практикой.
2. Чаще всего для практического применения принято пользоваться табличными данными, в которых задаются заранее просчитанные результаты для каминов. Таких таблиц существует множество, например, в Указателе их собрано около 20, все они заимствованы из различных зарубежных источников1. В них рекомендуемые размеры, как правило, увязываются друг с другом без указания на возможные отклонения. В таблицы включаются и размеры, которые к разряду основных (к первой категории) не относятся, что может вводить в заблуждение исполнителя. Исполнителю желательно знать, какие размеры в таблице являются «главными» и какие размеры «неглавные» (если они включены в таблицу). Ему также нужно знать: в каких пределах рекомендуемые табличные размеры можно изменять без риска получить в итоге своей работы отрицательный результат в виде дымящего камина.
3. Использование различного рода графических материалов в виде номограмм и диаграмм. В них результаты расчетов сводятся в графические показатели. Такой подход имеет свои преимущества: зачастую хорошо составленные диаграммы представляют наглядную графическую картину, которая может показывать общие закономерности по расчетам. Ее невозможно уловить, если пользоваться другими методами (в т.ч. и разовыми теплотехническими и др. расчетами).

Преимущество (одновременно и недостаток) указанного метода состоит в том, что в виде исходных показателей можно задавать и показатели вспомогательного характера. Например, вводить в номограммы и вторую категорию размеров. Однако зачастую такие номограммы становятся не только сложными для практического применения, но и теряют главное: преимущество в наглядности. По этой причине не все, что создано по этой части для расчетов каминов, может быть рекомендовано для практического использования.

Попутно заметим, что графическим, упрощенным методом пользуются наиболее авторитетные фирмы по производству каминов и дымоходных труб. Такие фирмы создают собственные номограммы, что позволяет им унифицировать подход к расчетам во всех своих многочисленных подразделениях. Это в свою очередь позволяет им не допускать возможного разнобоя в расчетах при подборе труб для своих потребителей. Одна из таких номограмм приведена ниже (рис. 3.2).

Рис. 3.2.
Номограмма (диаграмма с номограммой), разработанная фирмой «ШИДЕЛЬ», отражает подбор каминных труб круглого сечения для открытых каминов. Правая часть предназначена для определения сечения каналов для подвода воздуха в камин извне, необходимого для его нормальной работы

В отечественной практике нашла применение и прошла всестороннюю проверку диаграмма, составленная шведскими исследователями, она воспроизводится на рис. 3.1. Поясним ее.

Рис. 3.1.
Диаграмма, где: Н - высота трубы в м; f - площадь сечения трубы (проходное сечение в см 2 ); F - площадь портала камина (размеры АХ В) в см 2 ; (f/F) х 100 - процент площади f от площади F. Вверху показана конфигурация трубных сечений

Наличие трех кривых на диаграмме объясняется следующим: геометрия проходного сечения труб является определяющим показателем для дымовых труб, т.к. при равных площадях сечений труб разной геометрии (круглой, квадратной и прямоугольной, что помечено на диаграмме), равную тягу трубы создают на разных высотах. Например, при f/F = 10% труба с круглым сечением создаст достаточную тягу при высоте трубы Н = 7 м, труба с квадратным сечением на высоте 9,2, а труба с прямоугольным сечением на высоте 10,8 м. Обратим внимание на довольно неожиданный результат, который показывает диаграмма: слишком существенная разница в высотах труб (до 3,8 метров, что практически соответствует полутора этажам здания!).

Подчеркнем, что такая разница в высоте труб и составляет цену возможной ошибки при неквалифицированном подборе трубы.

Поведение газов в трубе дается на рис. 3.3. Видно, что дымовые газы завихряются, и вихревым, винтовым потоком проходят по трубе. Основной поток газов располагается вокруг оси трубы. На рисунке показан поперечный срез этого вихря. В углах трубы создаются самостоятельные вихревые потоки, которые не способствуют основному потоку, а мешают ему. В трубах круглого сечения дополнительные потоки-завихрения отсутствуют, а в прямоугольных трубах они больше, чем в квадратных.

Вернемся к диаграмме (рис. 3.1), к вертикали, проведенной на показателе f/F = 10% и точкам высот на ней 7м, 9,2м и 10,8м. Выше сказано, что трубы с одинаковой площадью сечения, но разной геометрии (круг, квадрат, прямоугольник) создают равную тягу на указанных высотах.

Рассмотрим вариант установки одного и того же камина (камина с равными параметрами) в разновысотных домах и схему подбора трубы к этому камину. Например.

1. 3-этажный дом (высота 10,8 м),
2. Коттедж (высота 9,2 м),
3. Дом с мансардой (высота 7 м).

Подбор трубы для этого камина может оказаться совершенно разным. Камин, которому требуется 10,8-метровая труба прямоугольного проходного сечения (вариант 1), во втором варианте (9,2-метровая труба) потребуется, по меньшей мере, установить трубу с квадратным сечением, т.к. прежняя труба с меньшей высотой не обеспечит нормальную работу камина. В третьем варианте работа этого камина может быть обеспечена уже трубой круглого сечения, т.к. трубы прямоугольного и квадратного сечений не смогут обеспечить работу этого камина. Повторим для ясности, что в рассмотренном примере, при разной геометрии площади поперечного сечения труб одинаковы.

На той же диаграмме проведем горизонтали на высотах 5м, 7м и 10м. Эти высоты являются обобщенными, они характерны: первая для скромного дачного дома, вторая для дома с мансардой и третья для коттеджа.

Этим высотам будут соответствовать показатели:

1. Для Н = 5 м - 11,2% (труба круглого сечения), 12,4% (труба квадратного сечения) и 13,2% (труба прямоугольного сечения).
2. Для Н = 7 м - 10 % (труба круглого сечения), 11 % (труба квадратного сечения), 11,7% (труба прямоугольного сечения).
3. Для Н = 10 м - 8,7% (труба круглого сечения), 9,7 % (труба квадратного сечения), 10,2% (труба прямоугольного сечения).

Именно эти показатели лежат в основе подбора каминных труб, они получены с помощью инженерных расчетов, затем обобщены в приведенную диаграмму и из нее же и выведены.

Точность приведенных показателей может различаться в пределах десятых долей (0,2% для горизонтальной оси и 0,2 м для оси вертикальной), что для практического применения вполне приемлемо, и на конечные результаты существенного влияния не оказывает.

Эти показатели можно запомнить: для трубы прямоугольного сечения 13,2-10,2%; для трубы квадратного сечения 12,4-9,7%; для трубы круглого сечения 10,0-8,7%.

Причем важна общая закономерность: большие значения предназначены для труб с меньшей высотой.

Опытные мастера на них опираются (обычно запоминают крайние значения 13,2 и 8,7), к ним всегда можно вернуться, обратившись к диаграмме. На них же (включая и другие высоты) и строятся табличные рекомендации, которые обычно встречаются в различных источниках.

Из сказанного выше можно сделать некоторые выводы для практической работы: в ряду предпочтений при выборе круглое сечение трубы на первом, месте, на втором - квадратное, на последнем - прямоугольное . Это отражает положение кривых на диаграмме. Здесь же и ответ на вопрос: почему фирменные каминные топки снабжаются круглым патрубком, задающим сечение нержавеющей трубе, которая на него насаживается. Заметим, что трубы круглого сечения экономичнее по части материалоемкости, чем трубы квадратного или прямоугольного сечений. Особенно это касается нержавеющих труб, так как стоимость нержавеющих сталей значительно превышает стоимость черных металлов.

При использовании труб с квадратными и прямоугольными сечениями желательно делать скругления углов (обратим внимание: при том, что площадь сечения трубы f уменьшается), что помогает свести до минимальных вредные вихревые потоки или вовсе от них избавиться. Это легко достижимо при формовании блочных труб или при использовании варианта «труба в трубе», например, круглая вставка в кирпичную трубу.

И еще два вывода.

I. В связи с тем, что результаты расчетов труб с разной геометрией сечения (круглой, квадратной и прямоугольной) показывают существенную разницу, можно рекомендовать для практического использования три разных (соответствующих сечениям) таблицы 1.

II. Конструктивные размеры (вторая группа размеров) в указанные таблицы включать нецелесообразно.

Поэтому еще раз вернемся к группе конструктивных размеров, покажем, какие рекомендации по ним являются общепринятыми (рис. 2.1), подробнее об этом будет сказано в главе Кронструктивные решения.

1. Глубина топливника, размер С.
2. Размеры, которые определяют угловое положение боковых стенок топливника.
3. Размер G. Положение зуба к кромке перекрытия портала.
4. Размер Нд. Высота дымосборника
5. Размер М. Определяет полосу сужения для прохода дымовых газов в камеру дымосборника.
6. Размер L. Определяет начало наклона задней стенки и оставляет место для размещения топлива.

Для проведения расчетов используем наиболее характерные высоты труб из практики строительства дач и коттеджей: 5 м; 6 м; 7 м; 8 м; 9 м; 10 м и 11 м. Сведем результаты, отраженные на диаграмме, в таблицу. Обратим внимание на то, что соотношение f/F в % колеблется в пределах от 8,5 до 13,2 %, причем, меньшие значения относятся к трубам круглого сечения, а большие - к прямоугольному сечению труб.

Таблица 1. Основные параметры каминов и геометрия сечения труб

Пример расчета 1.

Камин с размерами портала: А = 77см, В = 63см; высота трубы от пола до оголовка 7 м, труба кирпичная. Надо подобрать кирпичную трубу. Покажем, как решается такая задача.

Площадь портала F = A x B = 77 x 63 = 4851 см 2 ; расчетная, эффективная высота Нэф = 7 - (0,63+0,3) = 6,1 м, где 0,63 - высота портала в метрах и 0,3 м - высота основания камина (ожидаемая). Нэф = 6,1 м ближе табличному 6 м. Соотношение f/F в соответствии с таблицей: при квадратном сечении трубы - 11,6 и при прямоугольном сечении - 12,3. Сечение трубы f определяется из равенства (f 1 /F) х 100 = 11,6% и (f 2 /F) х 100 = 12,3%; f 1 = (11,6 X 4851): 100 = 562,7 см 2 ; f 2 = (12,3 х 4851): 100 = 596,7 см 2

Выбираем сечения труб, близкие к расчетным (см. табл. 2): квадратное сечение (труба № 2) 6 кирпичей/ряд - 676 см 2 ; прямоугольное сечение (труба № 4) 7 кирпичей/ряд - 669 см 2 .

Исполнителю остается сделать окончательный выбор из 2-х вариантов, т.к. оба варианта, если судить с позиции расчета, практически равноценные. Однако предпочтение следует отдать первому варианту: сравните затраты (по труду и расходу кирпича: в первом случае 6 кирпичей/ряд, во втором 7 кирпичей/ряд).

Пример расчета 2.

Трубный канал в стене или отдельно стоящая труба № 1, сечение канала образовано кладкой 5 кирпичей / ряд с расчетным сечением f = 338 см 2 (см. таб. 2) . Сечение трубы прямоугольное. Высота трубы - 8 м. Камин пристраивается к трубе (к стене) по финскому типу (рис. 2.3 ). Надо определить размеры портала (окна) будущего камина.

Размеры портала определяются из равенства (f/F) х 100 = 11,2 %, где 11,2 % (см. табл. 1 ) соответствует высоте трубы 8 м (высота условная, расчет ориентировочный) и прямоугольному сечению трубы.

F = (f х 100): 11,2 = (338 х 100) : 11,2 = 3017см 2 . Ширину портала (размер А) принимаем 63 см. Тогда высота портала (размер В) будет равна: В = F: А = 3017: 63 = 47,9 см. Окончательно можно принять высоту портала В = 49 см (7 рядов кирпичной кладки). Опытный мастер может оценить состояние кирпичной трубы, ее качественные показатели и по результатам принять решение опустить размер В на ряд, приняв В = 42 см.

Можно в этом случае и перепроверить свое решение:

1. F = 63 х 49 = 3087 см 2 , (f х 100): F = 338 х 100: 3087 = 10,9%, всего на 0,3% меньше табличного.
2. F = 63 х 42 = 2646 см 2 , 338 х 100: 2646 = 12,7%, что выше табличного на 1,5%. Предпочтение следует отдать первому варианту. Но и вариант с «запасом» в 1,5% может быть оправдан в случае низкой оценки состояния трубы.

Добавим, что размеры порталов в обоих примерах соответствуют требованиям «стандартного ряда», понятие о котором определено ниже.

Детальный анализ диаграммы и таблицы 1, а также практическое их применение показывают, что шведские специалисты заложили определенный коэффициент запаса в свои рекомендации и что применение этой диаграммы в практической работе гарантирует хорошие результаты.

Зачем нужен этот коэффициент запаса? Попробуем разобраться на конкретном примере.

Возьмем для расчета два камина с равными характеристиками. Порталы каминов (F = А х В) одинаковы, трубы одной и той же высоты с одинаковым сечением. Однако конструкции каминов разные: первый камин классический (труба над топливником камина), у второго труба расположена за задней стенкой камина (финский тип камина). Труба второго камина имеет отклонения от вертикали, хотя сочленения осей приведены в соответствие с рекомендациями и составляют не более 30 o . Обе трубы кирпичные, первая с гладкими внутренними стенками; у второй, в отличие от первой, внутренняя поверхность трубы плохо сглажена.

Сопоставляя варианты, любой специалист отдаст предпочтение первому камину. Однако просчет обоих вариантов даст одинаковый результат. Это объясняется введением коэффициента запаса в методику расчета для того, чтобы обеспечить работоспособность худшего варианта.

Вывод прост: если вы имеете дело с «идеальным» вариантом, точнее, с камином, у которого труба приближена к «идеальной» (глава 4), то допустимы послабления в расчете. Значения f/F можно брать меньше, чем указано в таблице на 1 % (например, вместо 10% рекомендуемых, принимать в расчет 9%, т.е. занижать табличные рекомендации на 1%). В худшем варианте это значение лучше брать на 1% больше табличного. Т.е. возможна разница значений f/F до 2%. Указанную вилку в 2% (+1,0%) можно считать допуском на применение данной методики расчета.

Проведем расчеты каминов стандартного ряда.

Предварительно определимся с понятием, стандартного ряда. Понятие «стандартного ряда» не следует путать с рядами кирпичной кладки. Любое окно в кирпичной кладке должно иметь кратные размеры по ширине и высоте кирпича. Не удивительно, что те же импортные приборы, например, финские, изготавливаемые под национальные стандарты кирпича, вызывают неудобство у наших печников в практическом их использовании. Размеры портала камина А и В лучше брать кратными к половине длины кирпича (для размера А) и по высоте кирпича 6,5 см (для размера В). При этом нужно учесть требования к толщине швов - 0,5 см, т.е. кратность по высоте составит 7 см.

В этом случае размеры А составят ряд (с учётом швов): 50,5-51 см (2 кирпича); 63 см (2,5 кирпича); 76,5-77 см (3 кирпича); 90 см (3,5 кирпича); 102 см (4 кирпича); 114-115 см (4,5 кирпича) и так далее.

Высота портала (размер В) кратна 7 см, начиная с 42 см (6 рядов); 49 см (7 рядов); 56 см (8 рядов), 63 см (9 рядов) и т.д.

Заметим, что стандартный ряд принимается для удобства кладки не только портала, но и всего корпуса камина. В отдельных, обоснованных случаях правило стандартного ряда может быть нарушено. В этом случае ряды кирпичной кладки, следующие над перекрытием топливника, например, до каминного стола и задняя стенка корпуса камина, будут иметь некратную (нестандартную) кладку.

Определимся с кладкой кирпичных труб стандартного ряда (рис. 3.4), рассмотрим кладку труб №№ 1-8, даны четные и нечетные ряды. Перечеркнута кладка труб из 4-х кирпичей, непригодная для каминов из-за малого проходного сечения.

Рис. 3.4.
Кирпичные трубы для каминов (№№ 1-8 удовлетворяют работу всех каминов от малых А = 51см, до самых больших: А = 1,5-2 м

Предлагаемый ряд труб составлен из целого количества кирпичей (5, 6, 7, 8, 9). Употребление половинок кирпича нежелательно, т.к. представляет дополнительную трудоемкость в подготовке и кладке труб, поэтому половинки исключены из предлагаемого ряда. Кладка труб из 6, 7 и 8 кирпичей дана в 2-х вариантах. За счет использования только целых кирпичей диапазон рекомендуемых к применению труб сужен до возможного предела. Практика показывает, что этим рядом кирпичных труб можно полностью удовлетворить предлагаемый диапазон каминов с порталами (окнами) стандартного ряда. Сведем параметры указанных труб в таблицу 2.

Таблица 2. Показатели труб №№ 1-8

Кирпичные трубы, показанные на рис. 3.4, можно в свою очередь, рассортировать на 4 группы по геометрии проходного сечения (с учетом соотношения сторон):

1. Предпочтительная группа, трубы квадратного сечения (соотношения сторон 1:1): № 2 и № 7. У этой группы своя кривая на диаграмме.
2. Трубы прямоугольного сечения с соотношением сторон 1,0:1,5 и 1,5:2,0 - №5 и №8, к этой группе относится третья кривая на диаграмме.
3. Трубы прямоугольного сечения с соотношением сторон 0,5:1,0 - № 1 и № 6.
4. Трубы прямоугольного сечения с соотношением сторон 0,5:1,5 и 0,5:2,0 - № 3 и № 4.

Наиболее неблагоприятное соотношение сторон у четвертой группы (трубы №№ 3 и 4) и значительно лучше у третьей группы (№№ 1 и 6). Обе эти группы выбиваются из диаграммы и, строго говоря, должны занять место несколько правее третьей кривой, что на диаграмме не отражено. Практика применения диаграммы показывает, что при расчетах труб по 3-ей группе (трубы № 1 и № 6), можно ее отнести к третьей кривой на диаграмме и при этом применять к расчету допуск (послабление), о котором говорилось выше.

При расчетах труб по 4-ой группе (№ 3 и № 4) их также можно отнести к третьей кривой, но послабление в расчете к ним не применять. По этой причине в таблице 2 эти трубы выделены особо (помечены звездочками).

На этом месте можно подвести предварительные итоги по части нашей готовности к проведению расчетов каминов.

1. Определены камины стандартного ряда: установлены ширины порталов (размеры А), которые совместно с высотами порталов (размеры В) полностью характеризуют камины начиная с А = 51 сми В = 42 см. Конструктивные решения и рекомендации по отдельным элементам каминов: порталу, топливнику, дымосборнику, корпусу и другим частям камина даны в главе «Конструктивные решения».
2. Заданы соотношения площадей проходного сечения труб к площади портала каминов (таблица 1) с учетом рекомендаций диаграммы (рис. 3.1).
3. Установлены 8 категорий кирпичных каминных труб стандартного ряда: с квадратным и прямоугольным сечениями (рис. 3.4 и таблица 2). Ниже, в таблице 3 дан стандартный ряд труб круглого сечения. Таким образом, с учетом названных таблиц (2 и 3) становятся охваченными для расчета и применения, практически, любой возможный вариант каминных труб (кирпичных, сборных, металлических).
4. Даны два примера расчетов каминов. Расчеты сводятся к подбору параметров трубы к заданному порталу камина с учетом требуемой высоты (пример 1) или, наоборот, подбору каминного портала к заданной (ранее установленной) трубе (пример 2).

Таблица 3. Трубы круглого сечения

На этом вопросы расчетов каминов можно было бы и закрыть, т.к. принципы расчета ясны и все исходные данные для расчетов установлены. Однако нужно учесть, что большая часть исполнителей (в это число зачастую входят и опытные печники) предпочитают пользоваться готовыми таблицами. Для их составления проведены расчеты по всему стандартному ряду каминов с учетом перечисленных трубных сечений. Результаты расчетов сведены в единую (сводную) таблицу.

Таблица 4. Результаты расчетов каминов

Прокомментируем сводную таблицу (табл. 4) и покажем, как ее показатели лучше применять на практике.

Но прежде обратим внимание читателя на главное : в сводной таблице перечислены камины с порталами и трубы к ним (с разной геометрией сечения). Исполнителю предоставляется возможность (с помощью сводной таблицы) выбрать камин и трубу к нему. О том, как лучше воплотить выбранные показатели в конкретный камин с трубой говорится в главе 4 (о трубах) и главе 5 (о каминах).

1. В таблицу сведены результаты расчетов, которые более подробно отражены в 3-х таблицах, размещенных в приложении.
2. Все показатели таблицы (в т.ч. трубные размеры) являются основными размерами представленных каминов, т.е. относятся к первой категории. Однако реальные камины характеризуются еще двумя группами размеров: конструктивными (вторая категория) и прочими размерами (третья категория). Рекомендации по второй категории размеров даны в «расчет каминов»
3. Являются ли рекомендуемые размеры по трубам (сечение и высота) безусловными? Нет. При подготовке проекта вам следует дать самостоятельную оценку будущей трубы: оценить насколько она будет близка к варианту «идеальной» трубы или далека от нее, и на этой основе можно ввести самостоятельные коррективы в конечный результат расчета. Характерным по этой части является пример 6 разделе «Нестандартные решения». В этом конкретном случае использование «идеальной» трубы позволило существенно отступить от табличной (коррекция составила 1,2 %). Однако указанной рекомендацией следует пользоваться с известной мерой осторожности (допустима коррекция расчетов не выше 1%), неопытным исполнителям лучше ею вообще не пользоваться.
4. Для большей уверенности, всякий раз при подготовке проекта расчет f/F (%) лучше перепроверить и результат сопоставить с показателями таблицы 1 или с диаграммой на рис. 3.1. Таблицы в приложении следует рассматривать как вспомогательные к сводной таблице 4. В этих таблицах дана также справочная информация (она помечена звездочкой, указаны: размеры портала А и В, проходного сечения трубы, а также его площадь f и % f/F), которой можно воспользоваться для перепроверки результатов. Результаты расчетов этих таблиц корреспондируются со сводной таблицей 4. Перепроверка производится аналогично тому, что показано в примере расчетов (см. пример 2).
5. На рис. 3.2 приведена номограмма фирмы «ШИДЕЛЬ». Номограмма предназначена для расчета «идеальных» труб (дымоходы «Шидель» относятся к этой категории труб). В иных нестандартных случаях, например, при изломе оси дымохода «ШИДЕЛЬ», необходимо проводить перерасчеты. В наших условиях в подобных случаях лучше обратиться к шведской диаграмме.

Анализ и сравнение результатов подтверждает вышесказанное о том, что шведская диаграмма (в отличие от номограммы) создавалась с расчетом на применение в более широком диапазоне и должна была охватить и неблагополучные варианты, которые могут встречаться в практической работе. Этим и объясняется успешность ее применения в отечественной практике.

Номограмма (рис. 3.2, вторая половина) также весьма полезна. Она отражает сечение канала, необходимого для забора воздуха извне и подачи его в зону горения (или в помещение для замещения убывающего в камин воздуха) для нормальной работы камина.

Пример, камин с А=63 см, В=49 см, помещение площадью 18 м 2 выстой 2,75 м. Площадь портала 0,63 х 0,49 = 0,3 м 2 . Объем помещения 18 х 2,75 = 49,5 м 3 . Необходимое сечение канала (по номограмме) 100 см 2 .

На практике при сооружении такого камина, например, в дачном доме, можно не придавать этому вопросу значения. Расход воздуха камином в этом случае будет компенсироваться поступлением наружного воздуха через щели в оконных рамах и через другие неплотности в конструкции дверей, стен, перекрытий и т.д. самого дома. Совершенно иная картина в коттеджах, где неплотности, в первую очередь в современных оконных блоках, практически, отсутствуют. Эта проблема решается устройством канала для забора воздуха сечением 13х13 см, который может перекрываться (регулироваться) задвижкой. Возможен подвод таких каналов непосредственно в зону горения камина или рядом с камином. Номограмма показывает, что для больших каминов такое сечение может быть и явно недостаточным. При проектировании каминов (особенно больших каминов), предназначенных для работы в указанных условиях, решению вопроса забора воздуха извне и его подвода к камину следует придавать особое значение, т.к. оно и будет оказывать влияние на работу камина. Следует также ожидать и взаимовлияния работы камина и устройства вентиляции данного помещения, которое обычно является составной частью системы вентиляции всего дома.

Результаты расчетов (таб. 4) сопоставим с данными других таблиц, которые рекомендованы для применения и на практике широко используются. Для этого воспользуемся книгой известного автора В.М. Колеватова «Печи и камины». В книге приведены четыре таблицы из разных источников: по одной шведской и английской и две таблицы немецкие.

1. Размеры А всех четырех таблиц, как и другие рекомендуемые размеры, не соответствуют понятию нашего «стандартного ряда», что вызывает проблемы у исполнителя. Например, задача: как сложить трубу с проходными сечением: 200 х 200 или 200 х 330 мм.
2. Каждому размеру А соответствует только один размер В, что неоправданно ограничивает перечень рекомендуемых каминов (их всего не более семи на все четыре таблицы). Для сравнения, в предлагаемой сводной таблице 4 приведен практически весь спектр применяемых каминов стандартного ряда (с размерами порталов от А = 51-114 см и В = 42-126 см) с тремя сечениями труб и высотами к ним.
3. Конструктивные размеры присутствуют в каждой таблице. О вреде такого подхода говорилось выше.
4. По трубам:

а) в шведском варианте делается ссылка на диаграмму, но не показано, как ею пользоваться;
б) в английском варианте заданы трубные сечения только прямоугольные и квадратные, близкие к нашим кирпичным трубам, о круглых сечениях труб ничего не сказано. Никаких указаний на высоты труб не дается;
в) в первом немецком варианте задаются трубы прямоугольного, квадратного и круглого сечений, однако также без указаний на высоты труб. Размеры труб, особенно кирпичных, неудобоваримы для нашей практики. Все заданные сечения труб завышены;
г) во втором немецком варианте (единственном из четырех) высоты труб разделены: до 5 метров и 5-10 метров. Однако размеры трубных сечений 200 х 200 и 300 х 300 присутствуют, о неудобстве их применения уже говорилось.

2.Как заранее определить работоспособность камина.

Вопрос работоспособности будущего камина должен волновать исполнителя работы, т.к. именно он несет ответственность за работу в целом и, главное, за ее конечные результаты. Проверка камина должна быть составной частью подготовительного этапа наравне с вопросом привязки проекта камина к конкретному месту (другие вопросы подготовки к началу работы мы опускаем). Оба вопроса: проверка работоспособности и привязка камина к месту трудно разделимы, т.к. практически направлены на решение единой задачи.

Решение вопроса привязки камина к месту, чаще и, как правило, сводятся к поиску нестандартного решения по каминной трубе, эти вопросы рассмотрены в главах 4 и 9. Каждому ответственному исполнителю, даже в случаях, когда предстоит заниматься моделью (типоразмером) камина, ранее неоднократно проверенной им на практике, нужно взять себе за правило проводить перепроверку камина, который предстоит устанавливать на новом месте.

И объясняется это тем, что, практически, в 8 случаях из 10, планировочные решения требуют нестандартного подхода и новых решений по трубе, о чем уже говорилось. Новая конструкция трубы (будь то: новая геометрия внутреннего сечения, наличие или отсутствие вставки в нее, новая высота трубы, дополнительные изломы трубной оси, наличие дымовой камеры и пр.) будет существенно, по-новому влиять на работу камина. Обо всем этом сказано выше, и не учитывать указанные факторы никак нельзя.

Возможен вариант, когда заказчик настаивает на конкретном выборе готового проекта. В таком случае проверка камина исполнителем совершенно необходима. И не исключено, что к выбранному проекту придется делать «свою», новую трубу взамен указанной в проекте. Повторимся: за конечный результат несет ответственность не мифический автор проекта, о котором ничего не известно, а его исполнитель. Именно он в подобных случаях выступает в роли эксперта «с правом решающего голоса» по оценке проекта, предлагаемого ему для исполнения.

Покажем такую проверку на двух характерных примерах. Проверка очень проста, требуется минимум времени.

Данные каминов, которые приводятся ниже, рекомендованы для внедрения и сомнений, на первый взгляд, вызывать не должны.

Открытый камин кирпичный, портал камина: А = 69 см, В = 65 см. Труба камина № 1 (пятерик, в печной терминологии, с размерами внутреннего сечения: 26 х 13 см), высота трубы (Н) не оговорена.

И второй камин: А = 76 см, В = 49 см. Труба № 1, высота также не оговорена.

Проверка первого камина:

F = 69 х 65 = 4485 см 2 (площадь портала).
f= 26 х 13 = 338 см 2 (площадь сечения трубы). f/F = (338: 4485) х 100 = 7,5%

Проверка второго камина:

F = 76 х 49 = 3724 см 2 .
f = 26x 13 = 338 см 2 .
f/F = (338: 3724) х 100 = 9,0 %

Сверку результатов расчета (7,5% и 9,0%) ведем по диаграмме (рис. 3.1).

Оказывается, что первый камин вообще находится вне зоны работоспособности, его не спасает даже труба высотой в 20 м. Средством его лечения является одно из двух: замена трубы или уменьшение портала камина.

Второй камин спасает «нетиповая» своей высотой труба в 12,5 м. Лучшим вариантом является переход на трубу с большим сечением. Этот камин относится категории средних каминов (А = 77 см), у него занижена высота портала (49 см - это мало для среднего камина, но учтем, что это вопрос вкуса). Этот пример подтверждает сказанное в приложении (см. приложение 15, группа средних каминов): средняя группа каминов требует перехода на кирпичную трубу № 2. И в этих условиях становится бессмысленным занижение высоты портала.

Однако, и подчеркнем это, оба камина рекомендованы как проверенные, и не будем ставить под сомнение сам факт проводившихся авторами проверок. Загадка? Нет. Довольно часто можно видеть подобные камины с отклонениями от нормы, заложенной на диаграмме. Оба примера из этого ряда, они, к сожалению, характерны для нашей практики. Сам факт проверки работы таких каминов после окончания его строительства - не может служить настоящим аргументом для верных выводов.

Именно камины с подобными отклонениями (иногда даже с меньшими), работают неустойчиво и, как говорится, дымят при первом удобном случае. Например, плохая тяга, связанная с погодными условиями, или наслоения сажи, которые довольно скоро уменьшат трубное сечение и т.д. (причины могут быть разными, и главная из причин - это неправильно подобранная каминная труба).

У этой категории есть и неявные, слабоощутимые признаки. Например, возможно появление в воздухе во время работы камина первых легких, почти неощутимых признаков гари, которые невозможно устранить даже при полностью открытой задвижке (заслонке). Этот признак, зачастую является спорным, т.к. на начальном этапе его лучше ощущают только люди с хорошо развитым обонянием. «Проблема» легко снимается, когда есть запас в положении задвижки.

Понятно, что о таких «тонких настройках» при работе каминов из категории «хромых» обычно не может быть и речи.

И, наконец, третья проблема. Если условия привязки камина требуют принятия по трубе нестандартных решений, то нужно не забывать, что на преодоление дополнительных сопротивлений, которые появятся в «нестандартной трубе» потребуются и дополнительные затраты тяги в трубе. Они в результате пойдут в ущерб работе самого камина.

Нужно понимать, что физически не существует четкой границы-нормы в виде указанного %, когда можно уверять, что переход этой границы сразу же и обеспечивает дымление и полную неработоспособность камина. Эта граница является размытой, поэтому переход из благоприятной зоны в опасную зону практически неощутим. Можно говорить, что камины в таком понимании имеют широкий диапазон условной работоспособности. Это при условии, если признаки, о которых говорилось выше, считать несущественными и допускать, например, небольшую задымлен-ность перекрытия портала. Заметим, что иногда такая картина с легко задымленным порталом некоторым любителям даже нравится.

Только попадание в зону, близкую к благоприятной, для работы камина может дать положительные результаты. Поэтому решение вопроса приемлемого допуска на рекомендации и методы повышения эффективности работы каминных труб, гарантирующих качественную работу каминов, имеют важнейшее значение. Граница, о которой идет речь, установлена (иначе и не может быть), она обозначена кривыми на диаграмме и конкретными цифрами в сводной таблице (равно, как и во вспомогательных таблицах) и за обозначенный рубеж лучше не переходить. Там «опасно» - вот какой вывод должен сделать начинающий специалист (да и не только начинающий!).

Найти возможность перехода указанной границы осознанно, а не «методом тыка» (равно, как и при подборе трубы), может только опытный специалист, понимающий суть вопроса. В этом и кроется одна из составных частей профессионализма мастера.

Именно соблюдение норм, заложенных шведскими исследователями, является лучшей гарантией работоспособности камина. Добавим, что изложенная методика и качество работы каминов, выполненных по указанным нормам, многократно проверены в отечественной практике.

По проекту камина, который рассмотрен первым, можно сделать и другие замечания: ни размер А, ни размер В не укладываются в нормы стандартного ряда, что заранее, уже на проектном этапе, обещает будущие неудобства в работе для исполнителя данного проекта. И в этой связи заметим, что полученные результаты проверки приведенного примера логично было бы сравнить с даннымитаблицы 4 , но там использованы камины стандартного ряда, поэтому пришлось обратиться к диаграмме. Представим ситуацию: заказчик настаивает на указанных двух проектах. Как быть исполнителю? Об этом уже сказано выше, исполнителю нужно предложить «свою» трубу, это труба № 2, при необходимости, нужно найти нестандартное решение по ее привязке. И второе, что возможно, внести и небольшие изменения в проекты каминов, которые не должны существенно затрагивать их внешнего вида. Имея при этом в виду, что заказчик, как правило, делает свой выбор камина по его внешнему виду. И последнее. Практически не существует проектов или реально неблагополучных каминов, работоспособность которых невозможно было бы восстановить, задача больше заключается в выборе оптимального, наиболее экономичного решения, пригодного для конкретных условий. Об этом и говорится в гл. 10, которая построена на практических примерах.

Из всех отопительных агрегатов, используемых в настоящее время, камин, пожалуй, является самым древним. Свое начало он берет от обычного, открытого очага. Чтобы улучшить тягу и не позволить дыму заполнять помещение, для очага стали сооружать трубу. В древние времена почти все строения были выполнены из древесины и для обеспечения безопасности очаги обкладывали камнями, так появился камин.

В наше время камины приобрели большую популярность, их устанавливают не только в частном доме. Современные биокамины позволили использовать данный агрегат и в обычных квартирах. Но такие конструкции предназначены в первую очередь для декоративных целей, мы же сегодня хотим поговорить о настоящих, работающих на дровяном топливе, для установки которых требуется сооружать фундамент.

И греет, и сушит

Независимо от того, какой камин устанавливается в доме, многие воспринимают его как атрибут украшения помещения и не задумываются, почему данный агрегат почти без изменений сохранился с древних времен и до наших дней. А ведь он является великолепным устройством вентиляции дома.

С его помощью можно провентилировать и просушить комнату, при этом данная операция выполняется в очень короткий срок, за который с данной задачей не сможет справиться не один отопительный прибор. Данный агрегат очень хорошо использовать в помещениях, где отсутствует центральное, постоянное отопление.

К примеру, затопив камин в частном доме, используемом для периодического проживания, вы очень быстро просушите и прогреете дачу. (См. )

Размер имеет значение

Но надо понимать, что все данные преимущества являются действенными только в том случае, когда размеры каминов для дома выбраны правильно. Ведь не секрет, что устраивая его, многие заботятся в первую очередь о внешнем виде, расположении в комнате. И только в последнюю очередь обращают свое внимание на такой важный факт, как размер камина.

Сегодня мы как раз и поговорим о том, как правильно выполнить расчет камина для дома и сделать чертеж конструкции, исходя из имеющихся задач, чтобы обеспечить максимальную эффективность.

Важные аспекты: что необходимо учесть?

Когда вы приступаете к выполнению проектирования камина для дома, делать чертеж (См. ) и выполнять расчеты необходимо, исходя из размеров помещения. Дрова могут сжигаться как в специальной металлической корзине, так и на колосниковой решетке, а, может быть, и просто на поду топливника.

Наши постоянные читатели знают, что для нормального горения, помимо топлива необходим достаточный приток воздуха.

• в случае, когда топливо будет сгорать на плоском поде и размеры каминных топок будут одинаковыми, сжигание на колосниковой решетке будет происходить намного эффективнее;
• при этом в обоих случаях размеры будут идентичными.

Дело в том, что использование колосниковой решетки обеспечивает дополнительный приток воздуха, в данном случае можно уменьшить размеры топки, не потеряв при этом на эффективности.

Двойной эффект – тепло плюс вентиляция

Раз мы заговорили о подачи воздуха и возможности его забора разными способами, следует добавить, что в отдельных случаях воздух можно забирать не только из комнаты, в которой размещен камин, но и из соседней комнаты или даже с подвала.

Такое устройство позволяет добиться одновременно нескольких положительных моментов:

1. Забирая воздух из подвала, вы значительно увеличите его вентиляцию, что само по себе является хорошим результатом.
2. Если забор воздуха производится из другого помещения дома, в комнате, где находится камин, не создается разрежение, а его отсутствие не позволяет холодному воздуху извне поступать в отапливаемую комнату. Эффект налицо — комната прогревается очень быстро с минимальной затратой топлива.
3. Если потребуется провентилировать отапливаемую комнату, просто перекрывается внешний забор воздуха. В этом случае воздух для сжигания начинает поступать из помещения, где он находится, происходит вентиляция комнаты.

Выполняем расчеты

Но мы не ответили на главный вопрос — как рассчитать размер камина и сделать чертеж?

Первым делом топочное отверстие

В первую очередь необходимо определить размер топки камина. Чтобы точно рассчитать размер топки, необходимо измерить комнату, в которой будет установлен камин. Начнем с определения размера отверстия топки. Соотношение топочного отверстия к площади комнаты составляет 1:50 .

Для того чтобы было более понятно, возьмем комнату определенных размеров и рассчитаем правильные размеры каминов, которые могут быть в ней установлены.

1. Площадь комнаты составляет 20 м² .
2. Выполняем расчет – 20/50=0,4 м² , или 4000 см² , мы определились с размером отверстия топки, эти данные можно вносить в наш чертеж.

Определение ширины и высоты

• В нашем случае получается 51Х77 см или 510Х770 мм .
• Перепроверить эти данные довольно просто, 51Х77 =3927 см2 , почти 4000 см2 , как видим наши расчеты совпадают с требованиями.

Важная часть — глубина

1. Глубина составляет 2/3 от высоты .
2. Высоту мы уже знаем, она у нас равняется 510 мм .
3. Делаем расчет – (510/3)*2=340 мм — глубину мы определили.

Данная глубина является идеальной для камина такого размера.

• если увеличить глубину, тепло начнет просто вылетать в дымоход;
• уменьшение данного размера приведет к задымленности помещения.

Для тех, кто по каким-то причинам не хочет самостоятельно проводить все измерения и расчеты, ниже мы приводим таблицу основных параметров, которые помогут сделать чертеж. По ним, зная площадь помещения, можно определить стандартные размеры камина, которые вам требуются.

Дымоход – особое внимание

Выполняя проектирование, важно правильно рассчитать размер дымохода для камина. Рассчитывается он исходя из площади портала и должен быть в 10-15 раз меньше его .

Совет: зная размеры топок каминных, вы, конечно, сможете рассчитать размер дымохода, но стоит знать, что это очень ответственное мероприятие. Если у вас нет большого опыта в данной сфере, лучше доверьте это профессионалом, потому что такое понятие, как обратная тяга, никто не отменял. Отравление угарным газом смертельно опасно! Помните об этом!

Более подробно получить информацию о дымоходах вы можете, прочитав соответствующие статьи на нашем портале. Там детально описаны различные дымоходы, в том числе и дымоходы каминные.

Габариты и материал – прямая взаимосвязь

Устраивая камин, размеры дымохода и топливника не являются единственными, которые необходимо знать. К примеру, кого-то больше интересует вопрос — сколько кирпича нужно на камин? Вопрос не праздный и вполне понятный.

Но прежде чем на него ответить, мы хотим немножко добавить ко всему вышесказанному. В нашей статье, рассматривая способы расчетов и определений размеров той или иной части, мы не упомянули о материалах. Почему мы говорим об этом только сейчас? Потому что это напрямую связанно с вопросом о количестве кирпича.

Выбор места и габариты

Ранее мы подсчитали топочные размеры, камин и его габариты напрямую зависят от материала, из которого он будет сложен. Зная материал, можно довольно точно рассчитать габариты и определить место под будущий камин.

На наших страницах мы уже описывали о том, как выбрать место, поэтому не будем повторяться. Единственное, что нужно добавить: зная правила размещения и правильно рассчитав габариты, вы сможете установить данный агрегат наилучшим образом.

Фундамент

После определения размеров топки и дымохода, следует рассчитать, каким должен быть фундамент.

Строят фундамент, исходя из веса будущей конструкции. Если вес камина менее 700 кг, то фундамент можно не делать, однако, зачастую, вес конструкции существенно выше, поэтому фундамент необходим.

При постройке камина средних размеров, как правило, делают фундамент глубиной от 0,75 до 1 метра. Эти цифры справедливы, если в доме планируется жить постоянно и грунт под ним промерзать не будет. При строительстве камина на летней даче, фундамент должен быть заглублен на глубину промерзания грунта.

Обратите внимание: крайне важно, чтобы фундамент камина и фундамент дома не имели перевязок, так как эти конструкции могут давать разную осадку, что приведет к образованию трещин.

Основные ошибки

К сожалению, так происходит не всегда. В отдельных случаях нарушается одно или сразу несколько правил:

1. Правильный размер камина для конкретного помещения.
2. Правильное размещение с соблюдением его размеров для конкретно помещения.

Знание — сила

Данные знания необязательны в случае, когда вы своими руками будете заниматься строительством, они пригодятся вам и тогда, когда для строительства вы наймете посторонних рабочих.

В наше время встречаются «специалисты», способные построить что-то, что на первый взгляд выглядит и работает хорошо, но при глубоком рассмотрении оказывается очередной недоработкой. Знания помогут вам выполнить правильный контроль над строительными работами в вашем доме.

Количество кирпича – считаем порядовки

Что касается количества кирпича, приводить подробные расчеты мы не станем по одной простой причине — они вам совершенно не пригодятся. Ведь для каждого конкретного случая требуется совершенно другой расчет.

Тем не менее мы постараемся в двух словах объяснить, как можно приблизительно определить количество кирпича. Зная размеры камина, габариты кирпича и толщину шва, можно довольно точно рассчитать его количество.

1. В любом случае, устраивая камины, размеры его переносятся на порядовки.
2. Имея на руках порядовки, используйте их для подсчета количества кирпича.
3. Не забывайте о швах. Толщина шва в данном случае играет важную роль.

Мы уже описывали, как правильно устроить швы, в статьях о кладке на своем ресурсе, поэтому не будем повторяться. Сложив количество кирпича во всех порядовках, вы получите общее количество. Если основание выполняется из кирпича, не забывайте про него.

Наш совет: к полученному количеству кирпича прибавьте еще 10% .

Сложить воедино

Сделав чертеж камина, вы наверняка убедились, что соблюдение основных параметров является чрезвычайно важным при его устройстве, а внешний вид играет в данном случае второстепенную роль.

При всем многообразии внешних форм и размеров каминов, все они - изделия стандартизированные. Причина в том, что для нормального горения топлива и вывода дыма необходимо наличие воздушного потока, способного доставить необходимое количество окислителя (кислорода) и предотвратить выход продуктов горения из топки в любом направлении, кроме дымохода. Соблюдение всех размеров камина - залог его надежной работы.

Тяга

Воздух поступает в топку через портал (окно) камина. Считается, что для обеспечения правильной работы отопительного прибора скорость движения воздуха через портал должна быть не менее 0,25 м/сек.

На практике измерить значение скорости трудно. До растопки камина можно только определить, есть тяга или ее нет по отклонению пламени зажженной бумаги. Насколько тяга (скорость воздушного потока) хороша или плоха, пользователь камина убеждается на практике по запаху гари (задымлению помещения) и скорости сгорания дров.

На тягу влияет множество параметров, среди которых - температура внутри и снаружи помещения, степень разогрева дымовых газов, состояние дымохода (наличие или отсутствие в нем трещин, через которые в трубу подсасывается дополнительный воздух), вид, количество и влажность топлива.

Но самое главное условие исправной работы камина, обеспечивающее его функционирование в широких пределах переменных параметров - соблюдение основных размеров и их соотношений в конструкции отопительного устройства.

К основным размерам конструкции камина относятся высота (В), ширина (А) каминного окна и его площадь (F), высота (Hтр), размеры проходного сечения, площадь сечения дымовой трубы (f). Конечно же, все эти размеры могут быть различны, но между ними должно соблюдаться определенное соотношение, иначе камин работать не сможет.

Не определяет работоспособность камина, но существенно влияет на эффективность его работы глубина топливника © и размеры, определяющие положение его боковых стенок. Не меньше чем параметры топки, на эффективность работы камина влияют размеры и положение каминного зуба (выступа), высота начала выступа от пода камина (L), превышение уровня зуба над верхней границей каминного окна (G), ширина проема трубы, не перекрываемая каминным выступом (M).

Остальные размеры камина на его работоспособность и эффективность влияния не оказывают. Форму камина, размеры корпуса, положение каминного стола (каминной полки) выбирать следует исходя из того, насколько гармонично камин вписывается в общий интерьер помещения.

В статье «Устройство камина» уже упоминалось, что площадь окна каминного портала выбирают в зависимости от объема помещения, в котором он установлен, а именно, количество квадратных метров площади окна должно быть в 20 раз меньше количества кубических метров объема помещения. Исходя из выбранных размеров каминного окна, рассчитывают площадь поперечного сечения трубы не менее чем 1/16 от площади портала. В случае, если камин пристраивается к уже готовой дымовой трубе, то исходя из требуемых соотношений расчет ведется на основе размеров готовой трубы, из которых высчитываются допустимые параметры каминного окна.

Приведенные рассуждения и соотношения в основном верны, но в них не учтены важные параметры - высота дымовой трубы и форма ее сечения.

Дымовая труба в поперечном сечении может быть круглой, квадратной или прямоугольной. Дым (каминные газы) поднимается по трубе не вертикально вверх, а восходящими спиралеобразными потоками. В круглой трубе форма потока соответствует форме трубы, все ее пространство занято единым восходящим потоком газов.

В трубах квадратного сечения по углам образуются завихрения, направленные против основного потока газов, в результате восходящее движение дыма происходит не по всей площади сечения трубы, а только в ее центре, что практически ведет к уменьшению эффективного сечения трубы. Еще сильнее мешают восходящему движению завихрения, образующиеся в трубах прямоугольного сечения.

Из-за уменьшения эффективного поперечного сечения трубы в зависимости от формы, трубы круглого, квадратного и прямоугольного сечения, имеющие одни и те же пропорции по отношению к площади портала, выводят дым из камина с различной эффективностью.

Точный инженерный расчет параметров дымовой трубы - задача скорее для теоретика, чем для практика, требующая не только учета множества непостоянных параметров, но и обладания определенными специальными познаниями в теплотехнике.

На практике обычно пользуются усредненными таблицами и диаграммами, рассчитанными специалистами. Различные специализированные фирмы предлагают расчеты дымовых труб применительно к собственной продукции, поэтому точные значения «фирменных» параметров могут различаться.

На рисунке представлена диаграмма, разработанная немецкой фирмой «Shiedel», связывающая диаметр круглого дымохода собственного производства с высотой дымовой трубы и площадью портала открытого камина.

Следующая диаграмма облегчает выбор высоты трубы с разной геометрией проема в зависимости от соотношения площади портала и сечения проема дымовой трубы.

Как видно из графика - разница в необходимой для обеспечения тяги высоте трубы при одних и тех же значениях соотношения площади портала и сечения довольно значительна. На практике соотношение выбирают в зависимости от диаметра трубы, имеющейся в наличии, а при строительстве кирпичных труб ориентируются на размеры проема, выложенного целыми полноразмерными кирпичами.

Еще один фактор, влияющий на окончательную высоту трубы - размещение выхода дымохода над кровлей. При расположении трубы вблизи конька крыши (до 1,5 м), верхний срез дымохода должен располагаться выше конька как минимум на 50 см. На расстоянии 1,5-3 м - не должен опускаться ниже конька. При удалении свыше 3 м, угол между горизонтальной линией, проходящей через конек, и линией, соединяющей его с верхним срезом трубы, не может превышать 10°. Если пренебречь рекомендациями, то тягу будет существенно уменьшать воздушный поток, образованный атмосферным ветром, дующим со стороны противоположного ската крыши.

Приведенные в таблицах и диаграммах значения высоты трубы и соотношения между сечением трубы и площадью портала не абсолютны. Различие цифр, полученных из разных источников, объясняется тем, что четких границ между камином, работающим правильно или с некоторыми незначительными недостатками, не существует. Кроме того, как уже отмечалось, на эффективность камина оказывают влияния и другие факторы, а не только геометрические размеры. Поэтому практически определить (тем более до начала эксплуатации), насколько идеально будет работать отопительное устройство, невозможно.

При наличии сомнений в целесообразности той или иной цифры лучший советчик - личный опыт. К сожалению, домашний мастер обычно им не обладает, поэтому без консультации с профессионалом не обойтись.

Благодарим фирму за помощь в подготовке материала. Компания «РЕТРО» осуществляет весь спектр печных работ, занимается изготовлением, ремонтом, реставрацией печей и каминов.

Проект отопительного сооружения - это чертеж камина будущей конструкции на бумаге. Перед началом кладки необходимо грамотно продумать все моменты и правильно составить эскиз.

Изучая проекты домов с камином, вам следует знать следующие параметры:

• какой размер фундамента заливать под камин;
• высоту помещения;
• прочность высокого кирпичного сооружения;
• соблюдение мер противопожарной безопасности;
• внешний вид привлекательности камина.

Правильно составленная схема камина из кирпича позволит сэкономить время и силы, и даст возможность выполнить задуманное строительство в самом лучшем виде, а так же избежать сложностей при эксплуатации. Проекты каминов из кирпича

Угловой камин и его уникальность

Рассмотрим подробный чертеж кладки углового камина из кирпича и порядовку с описанием. На сегодняшний день проектов каминов насчитывается огромное множество, но на данный момент предлагаем вам удобный встроенный в углу камин, который можно установить в небольшой, не меньше 12 м 2 комнате, так как кислорода не будет хватать для его обогрева. Для его создания следует найти каменщика 4 – 5 разряда, что бы он обладал тонкостями возведения этого сооружения или вникать самостоятельно тонкости этого процесса.

Следует помнить, что внутреннее строение каминов создаётся практически одинаково, и горение огня в топке одно и то же.

У угловых очагов есть свои достоинства:

Его особенностью является то, что он находится не в центре строения, а в углу, и имеет небольшие габариты. К тому же он равномерно передаёт энергию тепла по всему помещению.

Сложенный аккуратно, с наименьшими отклонениями и допусками в строительстве, угловой камин является греющим оборудованием, несет в себе определенную декоративную красоту и показывает статус хозяина этого строения.

Его минусом является дорогостоящая, декоративная отделка.

Кирпич для конструкции этого сооружения нужен высокой марки, конечно, можно выложить маркой 100, но следует помнить о том, что этот материал является некачественным для его выкладывания. В данном случае, если возвести из этого кирпича камин, то его, по технике пожарной безопасности, следует оштукатурить.

Данную марку кирпича применяют для выкладывания внешней части корпуса и для возведения трубы. А внутреннюю часть топки выкладывают из огнеупорного кирпича.

• Под эту конструкцию из кирпича требуется заливать отдельное основание, чтобы не нарушить основной фундамент, так как у отопительного прибора имеется своя усадка.
• Требуется между стеной и будущим камином прикрепить специальный теплоизолирующий материал или выложить кладку в четверть кирпича, то есть на ребро (желательно через два ряда прокладывать проволоку, для крепости конструкции).

Его кладку изготавливают по проекту, выполняя перевязку швов. Работа выполняется без спешки, так как глиняный раствор имеет свойство плыть.

Желательно соблюдать уровень горизонта, вертикальную поверхность и равные точки диагонали. При данном соблюдении правил зависит качество вывода наружу продуктов горения.

Схема прямоугольного камина и чертеж

Его размер 5×2,5 порядовка кирпичной кладки состоит из 33 рядов

Данное сооружение используют без дверцы на топке. Проектировщик, создавая этот чертеж, использовал дымоотводящий сквозной канал, который обеспечивает хорошую тягу. В связи с этим, его теплоемкость уменьшается, чтобы увеличить КПД данного строения. Для этого следует воспользоваться стандартными способами, такими как кладка пустых каналов вдоль топливника и дымохода.

• Внутреннюю часть топливника следует выкладывать из огнеупорного кирпича, который выдерживает 1100 градусов.

Основная массивная часть камина выкладывается полнотелым керамическим кирпичом высокого качества, он должен соответствовать марке 125 и выше, его температурный нагрев равен 750 градусов.

Вам следует помнить, что огнеупорный и керамический кирпич запрещается перевязывать, но их можно связать благодаря проволоке сечением 3 мм, уложенной в шов между кирпичами.

Порядовая схема прямоугольного камина 5×2,5 из кирпича

Выкладывая это строение, следует выдерживать одинаковую толщину между кирпичами, равную 5-7 мм.
Если материал содержит изъяны, допустим косые углы, тогда их следует стёсывать друг от друга, таким образом, вы добьётесь нужной толщины шва.

Ряды следует проверять уровнем или отвесом, чтобы достичь правильной геометрической формы конструкции.

Данным чертежом пользуются мастера-печники, даже имея огромный опыт, они сверяются с ним.

Чертеж мини камина

Данный отопительный прибор рекомендуют устанавливать в комнате не менее 16 м 2 . Его встраивают в перегородку для обогрева двух комнат. Чтобы увеличить теплоотдачу, топка выкладывается без огнеупорного кирпича. Таким образом, керамический кирпич нагревается намного быстрее, потому что он меньше сохраняет теплоемкость массива, чем огнеупорный.

• В данном случае, чтобы защитить топку от высоких температур мастер — печник применяет вместо каменного зуба, металлический лист толщиной 3 миллиметра.

Чертеж камина из кирпича прилагается ниже в описании. Если мастер имеет малую квалификацию в этом направлении, то вместо арки портала можно соорудить горизонтальное перекрытие. Для этого вам потребуется 2 уголка из металла нужной длины.

Положительной характеристикой этого камина является то, что приобретая материалы для его возведения, вы минимально расходуете свои средства.

Для возведения вам потребуется:

• керамический кирпич 235 штук;
• глина – 0,12 м 3 ;
• песок – 0 , 3м 3 ;
• дверка прочистная – 1 штука;
• задвижка печная – 1 штука;
• – 1 штука;
• душники – 2 штуки;
• сталь листовая толщина – 3 мм и размером 0, 25 м 2 ;
• рубероид – 1,5 м 2 ;
• цемент – 15 килограмм.

Камин «мини» и его порядовая схема кладки

Чтобы максимально увеличить эффективность КПД данного сооружения, боковые стенки топливника выкладывают под углом 25градусов.

Задняя стенка выкладывается 10 рядами обычным способом, то есть горизонтально. Начиная с 11 ряда, кирпич выдвигается на четверть под углом 30 градусов во внутреннюю часть топки. Таким действием образуются перевал каминного зуба, в швы между кирпичами вставляются металлические штыри далее, к ним будет крепиться лист из металла.

Ниже имеется чертеж из металла для топливника.

Благодаря отсутствию шамотного кирпича в этом строении, пространство в помещении нагревается намного быстрее, так как выложены боковые воздушные каналы.

В нижней части находятся отверстия, через которые поступает холодный воздух, а нагретый от топки камина горячий воздух через «душники», находящиеся в 13 и 14 рядах, выходят во внутрь помещения уже горячим воздухом. Таким образом, увеличивается его КПД на 15, 20%

Английский камин среднего размера

Английский камин из кирпича своими руками является одним из самых древних, которые возводились вообще. Также его 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.

Элементы и схема камина английского типа

Данная схема является актуальной для большинства моделей английского типа.

Эта схема английского типа является сложной, но окупается тем, что у него стабильная тяга и хорошее КПД. Чертеж 5×3 и его порядовая схема.

Для его возведения вам потребуется:

• полнотелый керамический кирпич – 350 штук;
• шамотный кирпич – 125 штук;
• песчано-глиняный раствор – 215кг;
• раствор огнеупорный – 155кг.

Ниже приведён подробный чертеж английского отопительного прибора 5×3 из кирпича

Первые четыре ряда основания выкладываются из керамического кирпича маркой 100, далее применяется более качественный материал марки 150 и выше.

Это строение устанавливают в помещении не менее 80 м 3 общего пространства. Изучив его порядовку, следует отметить следующее моменты, обратите внимание, что отсутствует поддувало и колосниковая решетка.

Если комната малого объема имеет герметично закрывающиеся окна со всех сторон, следует установить подвод кислорода с улицы в топку для лучшего горения.

Чтобы создать перекрытие для топки на двенадцатом ряду укладывается уголок из стали и 2 полосы из такого же материала.

В этой конструкции на 16 – 17 ряду предусмотрена прочистная дверца, которая устанавливается на задней стенке. Это отверстие ограничивает размещение камина прилегания к несущей стене, либо к простенку. В этом случае, данным отопительным прибором не получится согреть вторую комнату.

Для сохранения эластичности раствора и его естественного схватывания керамический кирпич, перед возведением кладки конструкции, следует на 5 минут замачивать в емкости с водой. Термостойкий кирпич обтирают влажной ветошью для того, чтобы избавиться от пыли.

После завершения возведения английского камина, следует в течение 3 недель понемногу протапливать – просушивать его, и только после прошествия этого времени, можно закладывать топку до половины. Спустя еще месяц можно затапливать отопительный прибор на полную мощность.

Следуя этому правилу, вы дадите возможность раствору естественным образом схватиться, если его нарушить, то вы подвергаете свою конструкцию ограничению в сроке службы. Решение за вами.

Кладка трёхуровневого камина с колосниковой решеткой

Данная конструкция является русской версией, но основные элементы взяты из тематики английского и шведского моделирования.

фото камина, состоящего из трёх уровней

Тяга в трубе этого строения стабильно хорошая, даже при высоте три метра, благодаря большому сечению внутренней части дымоотвода.

Следует помнить, что этим сооружением пользуются в тех помещениях, где высокая влажность воздуха.

Схема чертежа трехуровневого камина с колосниковой решеткой

Для кладки понадобятся следующие материалы:

• керамический кирпич – 620шт;
• кирпич шамотный (огнеупорный) – 220 шт;
• решетка колосниковая 420х200мм – 2шт;
• задвижка дымовая 260х260 мм – 1шт;
• уголок стальной №40 – 150см;
• уголок стальной №60 – 100 см;
• стальная полоса 4х60 мм – 300 см;
• глиняный раствор – 750 кг.

Изучив вышеописанные порядовки и чертежи каминов из кирпича для строительства своими руками, вам следует знать, как рассчитать все размеры данного сооружения.

Запаситесь терпением для самостоятельного строительства или найдите мастера – печника с хорошей квалификацией для установки данного отопительного оборудования.

Камин – это уют, оригинальный дизайн и домашняя атмосфера. В настоящее время благодаря многообразию моделей камин можно установить даже в небольшом доме или гостиной, расположив его компактно – в нише или в углу. Первый вопрос, который возникает у людей, решивших возвести в доме – размеры камина, а также материал, из которого он будет сделан.

Размеры углового камина

С выбором материала, как правило, не возникает проблем, это вопрос личных предпочтений, финансовых возможностей, а также конструкции здания. Так, например, установка кирпичного камина в типовой городской квартире потребует серьезной реконструкции перекрытий, ремонта и согласований с надзорными органами. Поэтому владельцы квартир часто отдают предпочтение электрическим или биокаминам, не требующим установки дымохода, выполняющим скорее декоративную функцию. Если же основное назначение камина – обогрев частного дома, то оптимальным выбором станет металлический или кирпичный камин с дровяной или газовой топкой.

Естественно, при всем многообразии моделей угловые камины имеют совершенно разные размеры. Для размер определяется исходя из общего дизайна и планировки дома, а для отопительного камина необходимо также учитывать площадь обогреваемых помещений.

Декоративный угловой камин – максимальные размеры

Размеры углового , выбирают исходя из размеров комнаты. Чтобы конструкция не выглядела громоздкой, площадь углового камина не должна превышать 1/25 площади комнаты. Так, для гостиной в 20 квадратных метров оптимальная площадь камина должна быть не более 0,8 метра, а длина его сторон, примыкающих к стенам, не должна превышать 1,2 метра.

Конструкцию можно сделать более легкой и не загромождающей пространство, но вместе с тем функциональной, если пристроить к фальш-камину полки с обеих сторон. Эти полки могут играть роль подставок под книги, сувениры и безделушки.

Угловой декоративный камин с полками

Аналогичным образом рассчитывают размеры портала под встроенную электрическую топку или биокамин, но в этом случае необходимо учитывать также установочные размеры топки, которые указаны в паспорте. Например, для топки биокамина с габаритами 625х628х267 мм, чертеж которой приведен на рисунке, необходимо выбрать размеры портала.

Топка встраиваемого биокамина

Габаритные размеры топки

Для того чтобы рассчитать его ширину, необходимо прибавить к ширине топки ширину боковых обрамлений и консолей портала, а к высоте – высоту дровницы, каминной полки, декоративных элементов. Необходимо также учесть глубину топки. Примем ширину боковых обрамлений 250 мм с обеих сторон, высоту дровницы 400 мм, а высоту карниза и каминной полки – 300 мм. В результате мы получим ширину камина 1125 мм, высоту – 1328 мм. Ширина боковых стенок портала с учетом глубины топки примем 250-300 мм. Длина прилегающих к стенам сторон для симметричного камина рассчитывается как ширина портала, деленная на 1,4 – в нашем случае она будет равна 0,8 м.

Проще всего взять чертеж топки в трех проекциях и прямо на нем начертить чертеж портала с учетом всех расстояний, после чего рассчитать требуемые размеры. Можно также приобрести готовый портал, размеры которого соответствуют выбрнной вами топке – специалисты торгового центра помогут вам в этом.

Топка, установленная в готовый портал

Камин из металла

Камины из металла бывают нескольких видов: напольного размещения, в готовом корпусе с декоративной отделкой, или встраиваемые топки. Они могут работать на дровах, пеллетах, газу в зависимости от выбранной модели. Размеры таких каминов для конкретного помещения определяют по обогреваемому объему воздуха – этот параметр называется мощностью и указывается в паспорте на камин. Для выбора подходящего камина нужно рассчитать площадь дома, которую вы планируете обогреть, умножить ее на высоту потолков, а полученный объем разделить на 20. Вы получите минимальное значение мощности камина, необходимое вам для обогрева.

Например, для загородного дома площадью 60 квадратных метров с высотой потолка 2,7 м объем помещения составит примерно 160 кубов. Нужно разделить этот показатель на 20, получится необходимая мощность 8 кВт. Для такого дома вполне подойдет печь-камин с мощностью 9 кВт, представленная на рисунке. Ее размеры указаны на чертеже.

Печь-камин «Амур»

Размеры и мощность печи-камина «Амур»

Для встроенной топки после выбора модели с необходимой мощностью расчет размеров портала проводят так же, как для декоративного камина. Исключение составлет случай, когда топка ставится в подготовленный корпус камина из кирпича. Для такого камина при расчете необходимо учитывать стандартные размеры кирпича, чтобы избежать дополнительной подгонки.

Размеры кирпичного углового камина

Самый сложный случай, требующий тщательных расчетов, это строительство дровяного . В этом случае необходимо провести предварительный расчет минимальных размеров топки и дымовой трубы в зависимости от обогреваемого помещения, после чего адаптировать результаты под стандарные размеры кирпича.

Для расчета необходимо знать площадь обогреваемой комнаты или дома. Этот показатель делят на 100, в результате получается площадь топки. Топку в угловом камине выполняют треугольной или трапецивидной с сужением к задней стенке – такая форма способствует лучшей теплоотдаче.

Для топки с треугольным дном ширину передней части находят так: извлекают квадратный корень из значения площади и умножают его на два. Глубину обеих боковых сторон определяют, разделив ширину на 1,4. Высота топки для классических угловых каминов обычно чуть больше ее ширины. Диаметр дымового отверстия должен быть в пределах 1:10…1:15 площади топки. Например, необходимо рассчитать размеры а из кирпича для отопления гостиной 30 квадратных метров. Для этого делят площадь на 100, получают значение 0,3 квадратных метра. Находят ширину топки: извлекают квадратный корень из 0,3 и умножают знчение на 2, получают 1,1 м – такая ширина соответствует примерно 4 кирпичам. Глубина боковых сторон будет равна 1,1/1,4 = 0,78 м – 3 кирпича.

Для определения размеров топки трапецивидной формы можно использовать готовую таблицу. По результатам расчетов выбирают подходящую модель камина из представленных на рисунках ниже, и кладут камин в соответствии с порядовкой.

Угловой камин с треугольной топкой

Угловой камин с увеличенной топкой

Угловой камин со скругленной топкой

Другие важные размеры каминов

Если ваш камин устанавливается на отдельный фундамент, при его заливке необходимо соблюдать некоторые требовния:

• Бетонное основание должно быть больше площади камина на 5-10 см с каждой стороны;
• Фундамент камина нельзя жестко скреплять с фундаментом дома, он должен отстоять от него не менее, чем на 10 см, и это рсстояние после затвердевния бетона необходимо засыпать песчаной подушкой;
• Высота фундамента должна быть ниже уровня чистового пола на 2 ряда кладки, то есть на 15 см. Перед началом возведения камина фундамент гидроизолируют рубероилдом в два слоя и выкладывают из кирпича основание по схеме первых двух рядов порядовки на цементный раствор.

Также необходимо соблюсти противопожарные расстояния в 25 см от трубы до балок перекрытия и стен, а сгораемые конструкции у стенок самого камина обезопасить с помощью толстой фольги.

Не менее важно правильно спроектировать площадь дымового отверстия и высоту дымохода, чтобы обеспечить хорошую тягу и исключить задымление комнаты. Площадь дымового отверстия должна быть в пределах 1:10…1:15 площади топки. Для примера, площадь одного кирпича составляет 0,03 квадртных метра, что соответствует площади топки 0,3-0,45 квадрата. Высота прямой части дымохода должна быть такой, чтобы обеспечить устойчивую тягу – обычно ее делают в диапазоне 3-5 метров. Если высота трубы у вашего камина получается больше, нужно предусмотреть колена с изгибами, в противном случае тяга будет слишком сильной, и дрова будут прогорать моментально. Высота трубы над уровнем крыши зависит от расположения ее относительно конька, она должна соответствовать схеме.