Ювелирное обозрение

Простому обывателю может показаться, что система отвода ядовитых продуктов сгорания – несложный механизм, создать который не представляет особого труда.

Дымоход является, казалось бы, обычной трубой, через которую удаляются дымовые газы, и от него вообще ничего не зависит. Однако такое мнение ошибочно.

На самом деле вертикальный канал является важной конструкцией, оказывающей влияние на следующие параметры:

• расход горючего вещества;
• КПД котла;
• экономичность системы отопления.

Прежде чем приступать к монтажу устройства для отвода продуктов сгорания, необходимо заранее решить несколько важных технологических вопросов, касающихся:

• высоты;
• материала;
• сечения;
• местонахождения;
• простоты обслуживания.

В этой статье мы подробно расскажем о том, какой высоты должен быть дымоход.

Почему необходимо точно рассчитывать высоту канала

1. Требуется добиться увеличения КПД отопительной системы. Если возвышение трубного устройства над крышей выполнено грамотно, это гарантирует максимальную отдачу тепла при меньшем расходе топлива.
2. Важно обеспечить полную безопасность конструкции. Если расчет высоты канала был сделан неверно, токсичные продукты горения начнут проникать внутрь помещения. Чтобы этого не произошло, необходимо создать хорошую тягу.
3. Требуется полностью исключить риск возгорания. Когда высота дымовой трубы над крышей составляет меньше нормы, остывание горячих газов происходит намного медленнее, что увеличивает вероятность возникновения пожара в несколько раз.

Какие параметры оказывают влияние на высоту дымоходной трубы

Каждый мастер должен знать, как рассчитать высоту вертикального канала. Профессионалы советуют делать расчеты по нижеприведенной формуле:

Основываясь на подобных математических величинах, можно получить конкретные данные, от которых зависит показатель высоты канала над крышей:

1. Метеорологические условия области, в которых будет установлена дымоходная труба (А). В северных районах этот коэффициент равен 160, в других же он берется из описательных документов.
2. Количество вещества, которое проходит по трубе за определенное время (Мi). Такие данные приводятся в инструкции отопительного оборудования.
3. С какой скоростью происходит оседание мелких частиц, которые образуются при горении топлива (F). При топке дровами появляется зола, для которой коэффициент составляет 25. Если применяется электрическое нагревательное устройство, значение F равно единице.
4. Концентрация различных веществ в угарном газе, требующих скорейшего удаления (Спдкi и Сфi). Эти параметры можно посмотреть в описательной документации отопительного прибора.
5. Объем выхода газа (V).
6. Разница температур выходящего и входящего воздуха (Т).

Выполнить такие расчеты самостоятельно сможет далеко не каждый, поскольку они довольно сложны и требуют специальных знаний. С этой целью рекомендуется обратиться к профессионалам.

Оптимальная высота дымохода на крыше

Значение данной величины с учетом формы верхней конструкции здания стандартизировано и прописано в СНиПе 2.04.05-91. Такой параметр рассчитывается в определенном порядке.

Плоская крыша

При отсутствии парапетов или других подобных устройств минимальное значение высоты дымохода над кровлей должно составлять 120 см.

Если имеются защитные бордюры или аналогичное оборудование, необходимо увеличить длину печной трубы. Рассчитать высоту вполне возможно, предварительно добавив один метр к максимальной длине самого отопительного оборудования.

Когда на крыше находится вентиляционная труба, дымоотводная конструкция устанавливается на полметра выше высоты воздуховода. Причем сооружение для отведения продуктов сгорания обязательно должно быть закреплено на расстоянии 5 м от смонтированной вентиляционной шахты.

Скатная крыша

При выполнении расчета высоты учитывается местонахождение дымохода, а именно высота трубы от конька кровли.

Если расстояние между вертикальным каналом и верхней горизонтальной линией пересечения двух плоскостей не превышает 1,5 м, значение минимальной высоты берется равным 0,5 м.

Высота канала над коньком должна соответствовать максимальной высоте крыши, если конструкция находится в 1,5-3 м от горизонтальной линии пересечения двух скатов.

Когда дымоотводная труба расположена на крыше, а конек отдален от нее более чем на 3 м, между концом трубы и горизонтальной направляющей элемента строения верхней конструкции здания необходимо создать угол, равный 10 градусам.

Кроме того, при определении высоты дымохода учитываются и некоторые дополнительные факторы, например, размещение около здания деревьев или каких-либо строений.

При наличии посторонних элементов образовывается особая зона, получившая название «ветровой подпор». На этом участке невозможно создать нужную тягу для нормального функционирования отопительного устройства.

Чтобы ускорить движение газов вверх по трубе, нужно увеличить высоту дымоходной конструкции на 0,5 м. В результате она покинет ветровую зону.

Примерно такая же ситуация возникает при монтаже отопительного оборудования в пристройке к зданию.

Высота вентиляции

Расчет высоты вентиляционной трубы производится аналогично дымоходной. Для этого берутся стандартные значения из нормативных документов. Основным требованием, предъявляемым к этой конструкции, является ее расположение. Если дымоход и воздуховод расположены ближе 3 м друг к другу, разрешается делать одинаковую высоту.

Габариты вентиляционной трубы и ее диаметр не должны мешать проветриванию котельной. Для этого необходимо учитывать количество кислорода в помещении.

Объем нагретого воздуха, поступающего в здание, отапливаемое котлом, берется из расчета 3 м³ на 1 м² площади за один час. Для котельных этот параметр должен составлять 180 м³ в час.

Аэродинамический расчет

Для проведения такого вычисления без специальных знаний не обойтись. В этом случае требуется прибегнуть к использованию довольно сложных формул.

Но прежде чем обратиться к профессионалу, подумайте, насколько эти вычисления необходимы. Приведенные выше рекомендации позволяют не использовать аэродинамический расчет дымовой трубы.

Расчет тяги

Любая вентиляционная система не сможет нормально функционировать без хорошей тяги, которую создает разность давления внутри и снаружи помещения.

Чтобы сделать расчет тяги дымовой трубы, требуется высоту канала умножить на величину разности плотности внутреннего и наружного воздуха.

Вычисление проводится по следующей формуле:

F= A(pв — pд)h,

• F – тяга;
• А – коэффициент;
• pв – плотность наружного воздуха;
• pд – плотность дымовых газов;
• h – высота трубы.

Пример

Когда топливо сгорает в топке, происходит удаление нагретых газов. Естественная тяга возникает за счет разницы температур внутри и снаружи помещения.

Плотность воздуха и температура находятся в прямой зависимости. При вычислении не берется во внимание динамическое давление, так как скорости процесса очень низки.

Все данные подставляются в известное уравнение Бернулли. Далее находятся значения потерь давления, затем делается их сравнение с параметром тяги.

При получении одинаковых показателей дальнейший расчет не имеет смысла. Система будет нормально работать, продукты горения начнут удаляться в полной мере.

При несоблюдении равенства нужно увеличить уровень тяги или снизить количество потерь. Для реализации первого способа можно:

• удлинить дымоходную трубу;
• увеличить разницу температур.

Для снижения потерь давления рекомендуется воспользоваться следующими методами:

• сделать стенки каналов более гладкими;
• уменьшить путь удаляемых газов;
• убавить число поворотов;
• увеличить сечение.

По такой же методике вычисляется естественная вентиляция внутри помещения.

Вопросы и ответы

Вопрос: Имеется кирпичная труба размером 400х900 или 500х700 мм. Высота дымохода, если учесть 10 градусов от поверхности конька, будет достигать 3 м. Ростовская область славится своими сильными ветрами. Не сломается ли конструкция?

Ответ: Такого случиться не должно. Чтобы исключить всякие волнения, кирпичное устройство можно дополнительно обварить металлическим каркасом. Иногда для усиления конструкции внутрь устанавливается асбестовая труба. При этом нужно помнить, что подобные действия разрешается проводить, если температура газов не превышает 300 градусов. При больших значениях изделие из асбеста использовать запрещено.

Вопрос: На крыше установлены две трубы, соприкасающиеся между собой. Они смонтированы на одном уровне. Первое изделие идет от камина, второе – от печки. Сами конструкции находятся ниже конька. Возможно, по этой причине в открытом очаге бывает плохая тяга. Однако в другом отопительном сооружении движение газов всегда нормальное.

Правильно ли я думаю, что если «нарастить» каминную трубу, аналогичные действия нужно будет проделать и с конструкцией от печки? В противном случае в каминной трубе не появится ветра, следовательно, ухудшится и тяга.

Ответ: Именно так и нужно сделать. Однако конструкция от открытого очага подвержена влиянию и других сил, затрудняющих тягу, к примеру, сквозняка.

Согласитесь, лучше сразу установить правильно вентиляцию и отвод дыма от котла, так как комиссия потом все равно требует все переделывать, а газ без соблюдения нормативов просто не подключат. К тому же правильное устройство дымохода повышает производительность системы отопления и снижает расход топлива.

Основные факторы, влияющие на высоту трубы

Основные нормативы СНиП

Итак, какие факты надо обязательно учитывать при расчете высоты вентиляции и дымохода:

1. Расстояние до конька крыши.
2. Конструкция и толщина кровли – двускатная, односкатная, комбинированная.
3. Правила пожарной безопасности.
4. Сечение.
5. Организация правильной вентиляции топочного помещения.

Если решено делать все своими руками, то знание технологии расчетов высоты, диаметра и других параметров не помешает.

Первый параметр – размеры относительно конька

Угол от конька до оголовка– 10 градусов

Если труба расположена от конька на расстоянии меньше 50 сантиметров, то над уровнем крыши ее приподнимают еще на полметра. На схеме видно, как просто рассчитать высоту, в зависимости от удаленности от конька кровли.

Удаление от полутора до трех метров – расположение на уровне конька, более трех метров – наклон в десять градусов вниз от конька, нужная высота – пересечение линии угла наклона и верхушки трубы.

Высота трубы над коньком крыши – самый главный параметр расчетов. От этой величины зависит хорошая тяга в котле и экономия топлива. При вычислениях надо руководствоваться требованиями, которые рекомендует инструкция к котлу и СНиП41-01-2003, а также СП 7.13130.2009 (основные строительные нормативы для отопления и вентиляции).

Еще одно очень важное правило — длина всего дымохода, от колосников котла до места выхода дыма должна быть не меньше, чем 5 метров. Для плоской кровли – минимум 50 сантиметров.

Требования для дымохода в пристройке

На схеме видно, что дымоход из мансарды определяется точкой пересечения угла в 45 градусов от ендовы и вертикальной линии вниз от конца ската на расстоянии в 50 сантиметров.

Описать словами данные вычисления практически невозможно, схема более информативна. Я, например, не усложняла процесс. Полный расчет и четкий план стоит всего 2000 рублей – выполняют проектные организации, мне кажется, цена вполне приемлемая.

Второй параметр – конструкция кровли

Высота зависит от конструкции кровли

Для скатных крыш рассчитывают высоту согласно нормативам, в зависимости от расстояния до конька. Для плоских кровель – вычисления другие.

Длина дымохода над плоской крышей не должна быть меньше, чем 1м 20 см. Если труба выше, то надо установить удерживающие хомуты и растяжки из прочной проволоки, для жесткого надежного крепления.

Для кровель сложной многоуровневой конструкции применяется вычисление с учетом перепада высот. Но все равно базовой считается самая верхняя точка конька. Многоуровневые конструкции должны рассчитывать специалисты, так как в этом случае надо учесть много специфических параметров.

Главная проблема при неправильной высоте дымохода – риск появления воздушных завихрений. При сильных порывах ветра он может просто погасить огонь в котле, что приводит к очень неприятным последствиям.

Третий параметр — правила пожарной безопасности

Эти условия соблюдать обязательно

Требований пожарной безопасности довольно много и все их необходимо выполнить:

• Все примыкающие к трубе конструкции, которые могут загореться, должны быть тщательно изолированы асбестовыми листами. Сейчас требования пожарной безопасности изменились, и многие организации не разрешают асбест, только оцинкованное железо. Это же касается и дымоходов.
• Если кровля выполнена из горючего материала, а в трубах есть вентиляционные отверстия, то высота должна быть увеличена на полметра, чтобы искры не попали на покрытие.
• Над котлом и под ним надо установить лист оцинкованного металла, размером 1,5 х 1.5 метра, не менее.
• Расстояние от дымохода до окон мансарды – не менее чем два метра.
• Расстояние до высоких деревьев и построек – не менее шести метров.

Сейчас в измененных нормативах запрещено на дымоходах и вентиляционных отводах ставить защитные грибки. Требование ужасное, так как птицы и мусор засоряют трубы ежегодно, приходится постоянно вызывать бригаду, чтобы почистить весь этот мусор.

Четвертый параметр – сечение

На фото — простая таблица для определения необходимого сечения и высоты

Для дымоходов из кирпича прямоугольной формы норматив – 1х1.5 см (минимально 10 сантиметров квадратных). Углы должны быть обязательно скругленными.

Дымоход круглой формы – минимальный диаметр – 15 сантиметров, но у нас в Крыму обычно требуют 30-35 см. Почему, ответить не берусь.

Есть еще один неприятный нюанс – переходников для прохода круглой трубы сквозь крышу в продаже нет, только для квадратных. Поэтому придется заказывать такой переходник индивидуально у жестянщиков.

Пятый параметр – вентиляция

Расчет сечения в зависимости от ширины (вертикаль таблицы) и диаметра (горизонталь таблицы) в миллиметрах

Высота вентиляционной трубы над крышей по СНиП должна подсчитываться в принципе так же, как и дымохода. Главное требование – один уровень по высоте труб вентиляции и дымохода, если они расположены друг от друга не далее, чем на 3 метра.

Диаметр и размеры вентиляции должны обеспечивать проветривание пространства котельной, а это зависит от кубатуры содержащегося в помещении воздуха.

Требуемый объем воздуха, поступающего в жилое отапливаемое котлом помещение – три метра кубических в час на один квадратный метр площади. В подсобных помещениях (котельных) этот норматив – не менее 180 метров кубических в час.

Формула для определения сечения вентиляции

Формула для вычислений основана на соотношении общей площади помещения к сечению вентиляционного канала. Высота трубы вентиляции над крышей определяется по тому же принципу, что и для дымохода.

Резюме

Видео в этой статье поможет понять принцип вычисления длины и диаметра для дымохода и вентиляции. Но я все же считаю, что без определенных знаний в области вентиляции и отопления самостоятельно выполнить все измерения правильно сложно, лучше обратиться к специалистам, стоит эта услуга недорого.

Конечно, можно все сделать и самостоятельно, но есть риск, что контролирующие организации газового хозяйства просто не примут объект в эксплуатацию и придется все переделывать, что будет стоить намного дороже. Задавайте вопросы — буду рада обсудить эту тему в комментариях.

Теплотехнические и геометрические ошибки, допущенные при расчетах дымоотводящей трубы, угрожают неувязками в работе теплосилового оборудования, вызванных низкой тягой. В таком случае такой источник нагрева не просто, а порой и невозможно будет растопить. Опасным последствием неправильных расчетов конструкции — является процесс завихрения в газоходах, в результате чего дымовые газы смогут попасть в помещение, вызвав отравление угарным газом у домочадцев. Прежде чем приступить к постройке газохода, необходимо выполнить расчеты главных строительных параметров. Высота дымохода и его диаметр напрямую влияют на создание тяги в топочном пространстве.

Технологический регламент и правила монтажа дымохода

Все нормативы для грамотного определения высоты газохода по отношению к коньку установлены СНиП 2-04-05/91.

Согласно требованиям стандарта:

1. Суммарная протяжённость дымоходной трубы обязана быть более 5.0 м. В строениях, где нет мансардного отделения, высота трубы принимается менее 5.0 м.
2. В этом случае будет выполнено условие по созданию рабочей тяги.
3. Высота части канала, какая выступает за границу крыши, обязана быть более 500 мм.
4. Над коньком она должна выступать на 500 мм и более, в случаях, когда промежуток между нею и коньком не превышает 1500 мм.
5. Длинна трубы принимается, равной высоте конька либо немного больше, если часть горизонтальной поверхности от нее до контура конька установлены в границах от 1500 до 3000 мм.
6. Максимальный уровень трубы обязан быть сверх линии, проведенной от конька к карнизу под наклоном 10 градусов.
7. Если расстояние дымохода от конька -1500 мм, то устанавливают высоту с учетом конфигурации строения.

Монтаж дымохода

Перед тем, как установить, какой высоты должен быть дымоход выполняют расчет:

1. На схеме наносят параллельную линию по отношению к уровню почвы. От данной линии, в точке, где крыша скрещивается с дымовым каналом, верх в аналогичном масштабе отмечают участок 500 мм.
2. В новообразованной точке наносят новую линию — это и будет наименьшая высота, на какой будет располагаться устье трубы.
3. По данному методу устанавливают максимальный размер высоты трубы, если расстояние между коньком и трубой более 1500 мм, но менее 3000 мм. От верха на кровельной конструкции откладывают горизонтальную линию, свидетельствующую о меньшем уровне участка трубы.
4. Необходимо запомнить, что увеличивать высоту трубы над кровлей с нарушением нормативов — запрещается. Большой ветровой напор запросто сможет обрушить такой дымоотвод.

Методы расчета высоты дымовой трубы

Все индивидуальные дома должны быть оборудованы отоплением с источниками нагрева, работающего на газовом, жидком или газообразном топливе. Такие устройства оборудуются дымовыми трубами для удаления угарных газов, образующихся в результате горения топлива.

Такие котлоагрегаты способны работать только в случае, когда имеется необходимая тяга для подачи дутьевого воздуха и удаления дымовых газов. Расчет параметров газоходов выполняют исключительно высококлассные профессионалы, итоги расчетов оформляются в виде таблиц и рекомендуются к использованию во время изготовления системы дымоотвода от котлов.

Графический метод

В основании метода определения высоты дымохода относительно конька лежит теорема Пифагора. Схему строят с соблюдением габаритов и соотношений строения в доступном масштабе:

1. На готовом эскизе наносят 2 симметрические оси: конек и запроектированное место трубы.
2. Через верх кровли проводят горизонтальную линию и, применяя транспортир, к низу от нее, откладывают уклон, равный 10 градусам.
3. Намеченную линию проводят до оси симметрии трубы.
4. Усеченная линия даст требуемую величину.
5. Ее нужно вымерить и просчитать в соответствии с принятым масштабом.
6. Определенный размер и будет определять высоту.
7. Потребуется узнать обеспечивает ли принятое значение государственным нормативам.
8. План строения, если нужно, немного корректируют. Для чего ось дымопровода плавно перемещают по горизонтали, пока не будет определено оптимальное расположение дымовой трубы.

Графический метод расчета высоты дымохода

Математический метод

Данный порядок определения высоты дымохода относительно конька базируется на применении тригонометрии. Расчеты исполняют в такой очередности:

1. Рисуют эскиз фронтальной части строения в нужном масштабе. Для техников без инженерного навыка принимают наиболее подходящий масштаб – 1:100. При переводе плана в натуральные размеры считают, что 1 см равен 1 м.
2. На схеме фиксируют симметрическую ось дымоотводящейтрубы. Через верх кровли выполняют дополнительную линию и дальше ведут до ее перекрестка с трубной осью.
3. Равным образом, как в процессе графического приема чертят остроугольный треугольник в 10 градусов, приложенный к ребру конька.

Имея сведения об одном из катетов, возможно, вычислить другой, по формуле a = b*tgL. В данном случае:

• a– длинна от ребра до выхода дымоотвода;
• b – длинна от оси строения до симметрической оси дымохода;
• L -угол равный 80 градусам, восполняющий 10 градусов до 90.

Описанные способы применяются при расчетах домашних дымопроводов, которые конкретно обслуживают единственный источник нагрева. Для производственных котлоагрегатов теплопроизводительностью более 80 кВт, или нескольких таких установок рекомендуется обратиться к специалистам. Должный размер тяги может быть обеспечен только с применением подробных тепловых и аэродинамических расчетов котельного оборудования.

Математический метод расчета высоты дымохода

Высота дымохода от конька крыши скатного типа может зависеть не только лишь от правил СниП, но равным образом и от внешней и внутренней конфигурации каналов, их сечения и прочих данных, которые конкретно, обусловливают эффективность работы нагревательного агрегата и его КПД. Для организации наиболее развернутых подсчетов применят online калькуляторы, на профильных веб сайтах.

Нюансы планировки и факторы, влияющие на параметры дымохода

Для проектирования безупречного варианта невообразимо обходиться только расчетами и схемами. Газоход пересекается с важными конструктивными частями дома, а это обозначает, что он, безусловно, воздействует на план. В том случае, когда владелец хочет выполнить монтаж поближе к коньку, он может столкнуться со многими сложностями. Поэтому дымопровод лучше располагать на большой дистанции.

Высота должна быть выбрана с учетом конструкционных особенностей:

• Дизайн квартиры;
• геометрия дымопровода;
• число жилых этажей;
• удобность монтажа дымоходных каналов;
• потенциальная доступность для проведения работ по обслуживанию котлоагрегата и дымовентиляционной установки;
• вид стройматериала, использующегося в период возведения перегородок и стропильной системы;
• количество источников тепла, подключаемых к единственному дымоходу.

Необходимо обозначить, что в соответствии с нормами устройства систем теплоснабжения в индивидуальных жилищах, к одному газоходу допускается подключать только один котел. В особенных вариантах разрешается исполнять вывод котловых газов по одному дымоходу от 2-х агрегатов. Для грамотного функционирования теплотехнического оборудования, в середине такой конструкции надлежит ставить рассечку. Печи в многоэтажных домах до 3-х этажей размещают одну поверх иной, и их дымопроводы подобным манером, чтобы дымовые газы имели возможность уходить по одной шахте.

Дымоход, который не имеет возможность быть установленным в капитальной стене, устанавливают дымовентиляционные каналы как можно ближе к коньковому прогону.

Строительство стенового дымопровода выполняется с применением шаблона-буйка, обкладываемого со всех сторон кирпичной кладкой. Он выполнен в форме деревянного ящика, с сечением равным диаметру дымовой трубы. Достигнув верха шаблона, его передвигают выше, после чего снова обкладывают. Процесс продолжают до того момента, пока не будет закончено сооружение несущей стенки.

Нередко, кирпичные трубы располагают с внутренней части капитальных стенок, в этом случае может быть организован наиболее эффективный нагрев коттеджа, с низкими удельными расходами на отопление. Иной раз дымовые каналы размещают во внешних стенках, однако подобный способ будет наиболее затратным и вызовет значительные усилия при обслуживании дымовентиляционных каналов. В варианте закладки дымовентиляционной системы в наружной стене, ширина стены трубы получается большей.

Безукоризненный расчет дымовой трубы повышает КПД источника нагрева дома и гарантирует безопасную эксплуатацию источников отопления. В противоположном варианте токсичные газы смогут попадать в жилое помещение и принести вред здоровью жильцов.