Меню

Определить необходимую высоту трубы

Самостоятельное выполнение расчетов высоты дымовой трубы с формулами и примерами

Печь или камин неспроста называют «сердцем дома». Но приручение огня внутри жилой постройки предполагает целый ряд действий и длинный свод правил. Ведь любые ошибки в проектировании дымохода обходятся слишком дорого, начиная с удушливого дыма внутри помещения и заканчивая пожаром. И чаще всего все начинается с нарушения тяги и разрушения стенок дымохода, а затем возгораются прилегающие строительные конструкции.

Сегодня выполнение расчетов высоты дымовой трубы зачастую производят через специальные программы, хотя опытные специалисты обязательно проверяют полученные значения вручную, при помощи формул, с которыми есть смыл познакомиться ради душевного спокойствия.

Они не сложны, для их понимания достаточно школьных знаний геометрии и умения подставлять значения в нужное место. А мы, в свою очередь, постараемся объяснить вам, почему так важен каждый показатель для определения высоты дымоходной трубы, и как именно он на нее влияет.

Содержание

Расположение дымохода и направление ветра: как не допустить завихрений

Согласно всем строительным нормам и правилам, дымоход должен возвышаться над кровлей на определенном расстоянии. Это необходимо для того, чтобы воздуха на выступающих частях крыши ввиду завихрений не вызывал обратную тягу.

Обратную тягу воочию можно встретить в виде дыма, который валит из камина прямо вовнутрь помещения. Но и лишняя высота дымохода тоже не нужна, иначе тяга станет слишком сильной и тепла от такого камина не дождаться: дрова будут испепеляться, как спичка, не успевая давать жар.

Вот почему так важно рассчитать высоту дымоходной трубы максимально точно, в особенности учитывая направление действующих на местности ветров:

Если труба оказалась расположенной слишком близко к густым деревьям или высокой стене, ее необходимо нарастить асбестоцементной или стальной трубой.

В этом видео вы также найдете ценные советы по устройству дымохода и решения проблем с его высотой:

Сила тяги: как добиться идеального сгорания топлива

На саму силу тяги оказывают воздействие сразу несколько важных факторов:

  • материал изготовления дымохода;
  • высота фундамента над уровнем моря;
  • температура дымовых газов на выходе из печи;
  • форма поперечного сечения дымоходной трубы;
  • гладкость или шероховатость внутренней поверхности;
  • нарушение внутренней герметичности дымохода;
  • температура и влажность наружного воздуха;
  • вентиляция помещения с котлом или печью;
  • полнота сгорания топлива;
  • степень загрязнения котла (или печи) и дымохода;
  • тип используемой горелки (модуляционная она или дискретная).

Первым делом вам нужно определить величину статической тяги дымохода, а измеряется в величине ∆p [Па]. Вот формула для расчета:

Тр – это средняя температура в трубе, а Тн – наружная температура. Измеряют ее по умолчанию в градусах по шкале Кельвина, но можно указать и по Цельсию, добавив +273.

Вычислить среднюю температуру не сложно. Обычно ее сообщают в технических данных к котлу, но важно также учитывать охлаждение. Это 1 градус на каждый метр кирпичной трубы, 2 градуса на метр стальной изолированной и 5 градусов на неизолированной.

При этом значение наружной температуры желательно брать то, что характерно для лета как самого проблемного времени для тяги:

Сделайте аэродинамический расчет и узнаете точную необходимую высоту и диаметр дымовой трубы. Сама по себе величина тяги означает разницу плотностей воздуха и дымового газа, умноженные на высоту дома. Именно 5 метров дымохода обеспечивают разрежение и тягу для дыма.

Но что делать, если высоту трубы уже выше ставить нельзя, а тяга по определенным причинам еще недостаточна? Такое нередко бывает, когда дымовые газы остывают слишком быстро, особенно в холодное время года. Тогда для восстановления тяги нужный участок трубы просто утепляют.

Также помните, что реальная тяга всегда меньше статической из-за сопротивления движения газов внутри стенок трубы. Чем уже проходное сечение дымохода, и чем больше в нем изгибов, горизонтальных участков и тому подобное – тем хуже будет тяга, ведь на тягу влияет потеря давления по всей длине трубы.

Еще одна проблема, связанная с высотой дымохода, заключается в холодном воздухе из камина. Так, когда он не работает, из него выпускают холодный воздух с улицы. Происходит это тогда, когда оголовок дымохода находится ниже окончания вентиляционной вытяжки, или когда мансарда слишком большая и плохо утеплена.

Проектирование дымохода в зависимости от конфигурации отопления

Идем дальше. Какие дымоходы сегодня устанавливают чаще всего? Это кирпичные, керамические и из изолированной и неизолированной стали.

И в первую очередь, при проектировании дымохода, вычисляют его его минимальные показатели пропускной способности. Если здесь допустить ошибки, дымовые газы станут скапливаться внутри трубы и доставлять немало проблем.

Общая схема расположения дымохода выглядит так:

Если температура отходящих газов невысока, как у современных низкотемпературных котлов, тогда в верхней части дымохода устанавливают так называемые электрические дымососы.

Они представляют собой небольшой вентилятор с лопастями. Такое устройство принудительно убирает продукты сгорания из трубы, усиливая, тем самым, силу тяги. И тогда сила тяги уже не влияет напрямую на высоту дымохода, ведь ее добиваются другим способом, а не «ловлей ветра».

Если дополнительного приспособления нет, тогда ветер ловить все-таки придется. И в этом случае нужно отталкиваться от имеющейся мощности котла, печи или камина, которые можно узнать из технической документации. Она выражается в том количестве топлива, которое сжигают за один час работы.

Если количество объема топлива известно, тогда объем газов рассчитывают по такой формуле:

Читайте также:  Прокладка труб системы отопления в полу сп

Vг = B∙V∙(1+t/273)/3600

Результат получится в м 3 /с. Это – скорость движения газов в трубе. Сечение трубы вычисляем уже по такой формуле:

И полученное значение определяют в м 2 . Это – площадь сечения дымохода, а диаметр рассчитывают по формуле:

dт = √4∙B∙V∙(1+t/273)/π∙ω∙3600

Остальные характеристики почти одинаковы у большинства отопительных приборов. Так, скорость выхода газов в дымоходе обычно не меньше, чем 2 метра в секунду, а температура газов на входе в трубы – от 150 до 200 градусов.

Также стандартный напор газов на 1 метр – не менее, чем 0,4 мм Н2О, или 4 Па:

Поэтому, согласно СНиП, высота дымовой трубы от колосника должна составлять не менее 5 метров.

Воспламеняемость кровли: когда искра приводит к беде

Имеет значение также сам кровельный материал, а именно – его горючесть. Так, при пожаробезопасном покрытии высоту трубы следует увеличить на 1-1,5 метра, чтобы искры не долетали до кровли:

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:

Расположение выхода дымохода из дома

Существуют также свои правила монтажа дымохода через крышу и стену. Вот пример монтажа трубы прямо через кровлю:

Выдержать высоту дымохода в 5 метров от колосника топки до верхнего среза трубы не сложно, если был построен одно- или двухэтажный дом. Но проблемы возникают, если камин был установлен на верхнем мансардном этаже – здесь недостаточна высота потолка и чердака.

Немного по-другому происходит монтаж дымохода через стену дома или бани:

Отметим, что печи к дымоходам следует присоединять при помощи дымоходных труб длиной не более 0,4 м.

Вопросы экологии для промышленных зданий

Одним словом, пропускная способность дымоходной трубы должна обеспечить беспрепятственное прохождение дыма и его выход в атмосферу. Причем здесь немаловажен и экологический момент, а именно, правильно ли продукты сгорания топлива рассеиваются в атмосфере.

Так, при строительстве коммерческих и заводских предприятий учитывают определенные санитарные нормы. А они зависят от погодных условий местности, типичной скорости потока масс воздуха, рельефа ландшафта и многих других факторов.

Итак, какое значение получилось у вас и равно ли оно точно 5 метрам?

Источник

Высота дымохода относительно конька крыши: правила определения и схемы расчета

Дом неспроста принято сравнивать с живым организмом. Все его составляющие работают в плотной «связке». Нарушение строительных предписаний в устройстве отопительной системы неизбежно влечет затруднение в эксплуатации или даже разрушение кровельной конструкции.

Во избежание негативных последствий следует знать, как определяется высота дымохода относительно конька крыши, каким образом найти оптимальное значение.

Содержание

Расстояние от дымохода до конька

Ошибки и погрешности в расчетах высоты дымоходной трубы грозят серьезными проблемами. Из-за неудачных вычислений может ощутимо снизиться сила тяги. Вам будет сложно, а порой даже невозможно, разжечь печь.

Более суровый результат промахов превратится в завихрения в дымоходе. Итог завихрений, обратного движения продуктов горения – задымление помещений со всеми вытекающими угрозами и тяжелыми последствиями для здоровья.

Ветер, сталкиваясь с наружным отрезком дымохода, изменяет направление собственного движения. Проще говоря, наткнувшись на стенку трубы, горизонтальный воздушный поток стремится ее обойти и поворачивает вверх. «Смена курса» формирует в районе атакованной стенки разрежение воздуха, благодаря которому дым будто высасывается из выходного отверстия дымохода.

Для хорошей тяги в дымоходе необходимо воздействие ветра. Если горизонтальному движению воздушных потоков мешают непреодолимые препятствия, то отвод дымовых газов не сможет происходить в нормальном режиме. Коньковое ребро скатной крыши может стать подобной препоной, если не соблюдено соотношение высоты и расстояния между ним и дымовой трубой.

Четкий технологический регламент

Правила оптимального подбора высоты дымовой трубы относительно конька крыши регламентированы сборником СНиП 41-01-2003 в подразделе, посвященном печному отоплению. Согласно техническим предписаниям:

  • Общая длина дымового канала от колосниковой решетки до выходного отверстия должна быть не менее 5 м. В домах с бесчердачной кровельной конструкцией допускается высота дымохода меньше 5 м при условии устойчивой тяги.
  • Высота дымохода над плоской кровельной конструкцией должна быть не менее 0,5 м.
  • Дымовая труба обязана возвышаться над коньком на 0,5 м или более, если расстояние между ней и коньковым ребром по горизонтали не превышает 1,5 м.
  • Устье дымохода должно быть вровень с коньковым ребром по высоте или несколько выше его, если расстояние по горизонтали между трубой и линией конька находится в интервале 1,5 – 3 м.
  • Выходное отверстие дымохода должно быть не ниже линии, отложенной от конька в сторону карнизного свеса под уклоном 10º по отношению к горизонту.
Читайте также:  Материал для утепления вентиляционных труб

Высота расположенных рядом с дымоходом вентиляционных и вытяжных труб должна быть равной высоте трубы отопительного агрегата.

Наиболее рациональным расположением дымохода для скатных крыш считается максимальное приближение к коньковому ребру, потому что:

  • В любом варианте проектирования дома со скатной крышей расположение рядом с коньком обеспечит максимальное расстояние от дна колосника до устья дымохода.
  • Воздействию воздушных потоков на дымоход не помешает коньковый барьер.
  • Наибольшее приближение к коньку гарантирует самые низкие затраты на сооружение дымового канала.

Если между коньковым ребром и трубой не больше 1,5 м, то с определением высоты несложно справиться обычным методом построения модели дома. Для его реализации действовать будем следующим образом:

  • На выполненной в удобном масштабе схеме дома параллельно поверхности земли проводим прямую линию.
  • От нее в месте пересечения кровли с дымоходом вверх откладываем в том же масштабе полметра.
  • В полученной точке проводим новую горизонталь. Она укажет минимальную высоту, на которой имеет право находиться устье дымохода.

Аналогичным методом находим лимит высоты дымохода, если между коньковым ребром и трубой расстояние по горизонтали больше 1,5 м, но меньше 3,0 м. Только действий выполняем меньше. От вершины крыши просто откладываем горизонталь, которая укажет минимальную высоту наружного отрезка дымового канала.

Самый сложный процесс вычислений высоты трубы над коньком скатной крыши характерен для ситуаций, когда между дымоходом и коньковым ребром больше трех метров. Тогда продвигаться в определении параметров дымохода надо или математическим, или графическим путем.

Следует помнить, что завышать размеры отрезка дымовой трубы, выходящего за пределы кровельной конструкцией, категорически не рекомендовано. От слишком сильного ветра высокий дымоход может опрокинуться. В ситуациях, когда по техническим причинам установки высокой трубы над кровлей избежать не удалось, ее укрепляют растяжками.

Графическая и математическая методика

Разберем наиболее сложный вариант определения высоты дымохода, удаленного от конькового хребта больше чем на 3 м. Яркий пример подобных проектных решений — дома с крупногабаритными эксплуатируемыми пристройками. Печь обычно устанавливается так, чтобы была возможность обогревать все жилые помещения.

Нередко бывает, что расположенная практически в центре сложного сооружения печь с дымоходом, пересекает кровельную конструкцию в районе пристройки или близко у края основного ската, т.е. в значительно удаленной от конька точке. Если расстояние от предполагаемого уровня колосника до запланированного выходного отверстия дымовой трубы, составляет 5 или более метров, то установка ее возможна.

Значит, нужно только рассчитать высоту участка дымохода по отношению к коньку двускатной, ломаной или вальмовой крыши. Для поиска минимального предела высоты удаленного от конька дымохода используют два способа:

  • Графический. Согласно ему высота наружного участка дымохода определяется путем геометрических построений.
  • Математический. Согласно ему размер наружного отрезка трубы определяется с помощью известных со школьной поры тригонометрических формул.

Принцип графических построений схож с вышеописанными методами получения значения предельной высоты дымохода. В удобном для работы масштабе вычерчивается схема дома с нанесением точных размеров и соблюдением пропорций.

В вершине крыши прочерчивается горизонталь, от которой вниз при помощи транспортира откладывается угол в 10º. Пересечение предполагаемой оси симметрии дымовой трубы и прочерченной под отложенным углом линии даст в итоге искомую величину. Отсеченный линиями отрезок следует измерить и перевести высоту в реальное значение согласно указаниям масштаба.

При необходимости проект дома можно подкорректировать посредством перемещения оси дымохода в горизонтальном направлении. Незамысловатые действия помогут найти оптимальное положение канала.

Не забываем, что между кровельным покрытием и короткой стороной дымохода должно быть не менее 0,5 м. А если печь работает на твердом топливе, то к полуметрам прибавляют еще 15 см на организацию металлической защиты узла кровли из профнастила или металлочерепицы.

Математический способ опирается на применение тригонометрических формул. Усвоенная в классе наука помогает быстро и точно определить минимальную высоту дымохода, используя всего лишь две известные величины.

Алгоритм математических вычислений:

  • Измерим лазерным нивелиром ширину дома и его высоту в коньке, включая высоту стен и кровельной конструкции. За неимением недешевого прибора ширину дома можно замерить обычной рулеткой. Аналогично поступить с высотой стены и фронтона, которые нужно будет затем сложить.
  • Измерим расстояние между центральной осью дома и центральной осью запланированного дымохода.
  • Вычерчиваем схему дома со стороны фронтона в удобном для дальнейшей работы масштабе. Наиболее приемлемый для начинающих проектировщиков масштаб 1:100. Он означает, что в 1 см чертежа будет отображено расстояние в 1 м реальной постройки. Применение удобного масштаба пресечет промахи и ошибки при переводе размеров.
  • Отмечаем на чертеже центральную ось дымохода.
  • Через вершину дома, она же. конек, проводим вспомогательную горизонтальную линию. Ее и центральную ось дымохода нужно продлить до пересечения.
  • С помощью транспортира откладываем вниз 10º в точке, обозначающей коньковое ребро. Проводим согласно полученному направлению линию до пересечения с центральной осью дымовой трубы.
  • Получили прямоугольный треугольник, один из катетов которого поможет определить формула a = b × tgα.
Читайте также:  Разборка бетонной трубы расценка в смете

В формуле: a – значение, на которое труба должна быть ниже конькового хребта; b – расстояние от центральной оси дома до центральной оси дымохода; α = 10º (регламентированный строительными правилами уклон, отложенный от горизонта).

После напряженных вычислений получаем значение, которое надо вычесть из общей высоты дома, измеренной по коньку. Не забываем, что общая высота дымохода от колосниковой решетки до выходного отверстия должна составлять 5 м, и минимальное расстояние от кровельного покрытия до устья не менее 0,5 м.

Если после проведения измерений и перевода размеров в натуральный формат схема отвечает строительным требованиям, значит, вариант удачен и позволяет сооружать дымоход на запланированном месте. Если нет, придется поискать подходящее решение опытным путем, перемещая центральную ось трубы ближе к коньку или в обратном направлении.

Правила и нюансы планировки

Одних вычислений и построений недостаточно для создания безукоризненного проекта. Ведь вертикальный канал дымохода пересекает внутренние помещения, значит, оказывает влияние на планировку.

При всем желании установить его ближе к коньку для реализации плана не всегда есть возможности. Нередко случается, что располагать приходится на значительном расстоянии.

На местоположение дымовой трубы внутри помещения и, как следствие, на высоту наружного отрезка дымохода, влияют следующие факторы:

  • Внутренняя планировка обустраиваемой коробки.
  • Тип дымохода.
  • Численность этажей.
  • Удобство монтажа дымового канала.
  • Обеспечение доступа для обслуживания.
  • Разновидность материала, использованного при возведении стен и стропильной конструкции.
  • Количество агрегатов, подключаемых к одному дымовому каналу.

Отметим, что по правилам устройства систем отопления частных домов к одной дымовой трубе должен быть подключен единственный агрегат. Только в исключительных случаях допускается сбор дымовых газов от двух печей одной трубой. Однако в таких ситуациях для правильной работы системы отвода продуктов сгорания внутри устраивается рассечка.

Печи двух-трехэтажных домов располагают одну над другой. Их дымоходы выстраивают так, чтобы они выходили через одну шахту. Естественно, только труба печи верхнего этажа может быть безупречно прямой. Все остальные выполняются уводами. Уклон увода 60º, максимальной длине его разрешается быть не более 1 м.

По конструктивному типу дымоходы подразделяются на:

  • Стенные. Наиболее экономичный, удобный в сооружении и эксплуатации вариант, устраиваемый в капитальных внутренних стенах. Применяются в кирпичных и каменных постройках – там, где есть возможность выложить канал в несущей стене.
  • Коренные. Разновидность, сооружаемая в форме отдельных от печи стояков. Более дорогая конструкция, но в ряде случаев единственно возможная. Сооружают их, если нет технических предпосылок для устройства стенового канала. Используют в основном при строительстве дымоходов в стопах, сложенных брусом или бревном.
  • Насадные. Тип дымоходов, располагают непосредственно на перекрыше – железобетонной плите, установленной на перекрытие печки. Используются в малогабаритных постройках, диктующих необходимость в экономии полезного пространства.

В приоритете у проектировщиков стеновые дымовые каналы — стояки, т.к. их строительство проводится в период кладки стен и позволяет сэкономить внушительный объем стройматериалов. Правда, в коробке без внутренней капитальной стены устроить их невозможно. Зато если есть предпосылки к строительству, стеновой дымовой канал будет максимально приближен к коньковому прогону.

Кладка стенового дымохода производится с помощью шаблона-буйка, который просто обкладывают кирпичом по периметру. Это своеобразный деревянный ящик с сечением в плане, равнозначным сечению дымового канала. Дойдя до верхнего края шаблона в процессе кладки, его передвигают выше и снова обкладывают. Так до завершения строительства несущей стены.

Стеновые кирпичные трубы располагают преимущественно во внутренних капитальных стенах. Так лучше обогревается дом, сокращаются расходы на отопление. Есть ситуации, когда стеновые стояки выкладывают в наружных стенах, но это решение неэкономично и затруднительно при эксплуатации. При устройстве дымовой трубы в наружной стене, толщина его увеличивается.

Естественно, сооружение трубы в наружной стене заставит рассчитывать высоту дымохода относительно конька описанными выше способами. Высота наружного отрезка дымохода, сооруженного при строительстве внутренней капитальной стены, согласно стандартным правилам равна полметра.

Важно помнить, что дымовые каналы в стенах, сложенных пенобетонными блоками или силикатным кирпичом, выкладываются только из обычного полнотелого красного кирпича. Это оговорено требованиями пожарной безопасности. В тех же нормативах обозначены расстояния между дымоходами и возгораемыми конструкциями.

Отступить от незащищенного деревянного конькового прогона и стропильных ног следует на 0,5 м, от защищенных аналогов на 0,38 м. Металлические трубы следует удалять от возгораемых конструкций на расстояние от 0,7 м и более. Пожарные регламенты следует обязательно соблюдать при определении расстояния между дымовой трубой и деревянными составляющими стропильной системы.

В проектировании коренных и насадных труб нет настолько же строгих правил. Их расположение больше ориентируется на архитектурно-планировочную специфику, удобство монтажа и предстоящего обслуживания. Расположение дымохода относительно конька может быть таким, каким больше нравится хозяину дома, но с учетом требований пожарников.

Возвышающуюся над кровельным покрытием часть дымохода следует оштукатурить цементным составом. Толщина штукатурного слоя должна быть 2-3 см. В пределах чердачного пространства дымоход надо побелить, чтобы можно было быстро определить место протечки газов и отремонтировать опасный участок.

Видео о принципе математического метода

Ролик наглядно продемонстрирует логику и процесс определения высоты дымохода, удаленного от конькового хребта больше чем на 3 м:

Соблюдение технологических правил и строительных нормативов – гарантия нормальной работы дымохода и долгой службы строительной конструкции.

Источник

Adblock
detector