Какой высоты должен быть дымоход?

Виды дымоходов

Существует два типа дымоходов – для газовых и твердотопливных котлов. Независимо от вида и формы дымохода, важнейшим его показателем является тяга. От нее зависит скорость перемещения продуктов сгорания. Возникает тяга на фоне различия температурных показателей и давления между улицей и домом. Как показывает практика, тяга в ровных дымоходах, которые не имеют никаких изгибов, намного лучше.

Дымоходы бывают разных типовДлина дымохода влияет на тягу

Для твердотопливных котлов

О качестве тяги в дымоходе для твердотопливных котлов могут свидетельствовать несколько факторов. К ним относятся:

• запах дыма в доме (говорит о недостаточной тяге);
• в дымоходе появилось гудение или шум (говорит об избыточной тяге – ее необходимо уменьшить).

Как выбрать место для дымохода

При покупке дымохода нужно обращать внимание на термостойкость изделия. При горении температура газов достаточно высокая, поэтому материал, из которого дымоход изготавливался, должен без проблем выдерживать подобные температурные колебания

Для изготовления дымоходов могут использоваться разные материалы, например, сталь, керамика или специальный огнестойкий кирпич.

Выбранный дымоход должен быть термостойким

Изделие из огнеупорного кирпича способно выдерживать температуру до 800 градусов, сохраняя при этом все свои характеристики. Поэтому кирпич часто используют при внутренней облицовке. Но данный материал также имеет и минусы. Например, при длительном нагревании на кирпиче появляется конденсат, который со временем приводит к повреждению дымохода.

Горизонтальное и вертикальное размещение

Сталь – второй по популярности материал для дымоходов. Используется нержавеющая или черная сталь, но изделия из черной стали недолговечны. Они неустойчивы к разным раздражителям. Если говорить о нержавеющей стали, то такие изделия не подвергаются воздействию внешних раздражителей, поэтому служат намного дольше. Подобные показатели достигаются за счет особенного химического состава материала.

Для газовых котлов

Такие дымоходы обязательно должны быть качественными и безопасными. Стоит отметить, что дымоходы для газовых котлов имеют одну проблему – появление конденсата. Как правило, конденсат появляется из-за неправильного монтажа дымохода или при попадании прохладного воздуха. Как и в случае с твердотопливными котлами, дымоходы для газовых котлов изготавливаются из разных материалов

Разнообразие изделий создает дополнительные проблемы при выборе, поэтому важно ознакомиться с основными видами дымоходов, предназначенных для газовых котлов

Дымоход для газового котла

Таблица. Разновидности дымоходов для газовых котлов.

Название, фото
Описание
Из нержавеющей стали
Изделия из данного металла просты в монтаже. К тому же нержавеющая сталь неплохо противостоит раздражителям кислотной природы. Срок службы дымоходов, выполненных из нержавейки, намного больше, чем изделий из обычной стали.
Эмалированный
Внутренняя поверхность изделий не подвергается скоплению сажи, поэтому эмалированные дымоходы хорошо подходят для газовых котлов.
Дымоход-сэндвич
Разновидность дымоходов, преимущественно используемая для домов без кирпичной шахты. Среди всех преимуществ сэндвича стоит выделить неспособность дымохода скапливать влагу

Это важно, особенно для зданий из бруса.
Коаксиальный
Используются коаксиальные дымоходы в тех случаях, если постоянную циркуляцию воздуха в здании обеспечить не удается. Само изделие представляет собой две трубы разного размера, вставленные друг в друга

Дымоход обеспечивает полное сгорание топлива в котле.

Основные виды сборки дымоходов

Графический способ расчёта

Графический метод расчёта

По проектам дымовые трубы могут быть рассчитаны и изображены при учете следующих расчётов. Порядок при этом способе следующий:

1. Возьмите удобный по размеру, чистый лист бумаги и нарисуйте на нем схему вашего дома. Дымовые трубы с чертежами будут расположены дальше.
2. Далее на нем прочертите одну линию, которая расположена на коньке крыши, а вторую – там, где предполагаете поместить дымоотводную трубу.
3. Теперь соедините оба контура в вершине конька, а после новой горизонтальной прямой, которую только что получили при помощи угломера, отложите по направлению к низу дома угол равный десяти градусам. После, нужно соединить угол с основной прямой дымохода.
4. Вы получили точку в пересечении, которая показывает, какая самая меньшая высота возможна.
5. Теперь переходим к преобразованию, полученных расчетов. Теперь нужно проверить полученные параметры с требованиями по СНиПам.
6. Если требуется корректировка, то место где должна выходить дымоотводная труба корректируется при помощи передвижения оси дымоотвода. Но только в горизонтальном направлении.

Чтобы проектирование системы отопления частного дома было идеальным, то следует учесть тот факт, что расчёт высоты дымовой трубы на основе конька крыши не даст полного результата. Здесь нужно учесть еще и дополнительные факторы, влияющие на расчёт:

1. Сколько этажей в доме, какие строительные и отделочные материалы применялись в строительстве, а также планировка дома в целом.
2. К какому виду относится дымоход.
3. Насколько он удобен в строительстве и уходе.
4. Сколько отопительных приборов подсоединено к дымоотводению.

Требования к установке

В нормативных документах монтаж коаксиального дымохода отдельно не прописан. Следует придерживаться 2 правил: соблюдать рекомендации производителя газового котла и общие требования к отводу продуктов горения от газоиспользующих установок:

• максимальная длина горизонтального участка трубы – 3 м;
• проходное сечение дымоотвода должно соответствовать размерам выходного патрубка теплогенератора;
• если в помещении топочной устанавливается 2 газовых водогрейных аппарата (например, колонка + котел), нужно сделать две отдельных коаксиальных трубы, сводить в одну запрещается;
• при пересечении стен и перекрытий из негорючих материалов (газобетона, кирпича, железобетона) достаточно установить металлическую либо асбестовую гильзу;
• в деревянном доме придется устраивать в стене противопожарную разделку, то есть, обеспечить минимальное расстояние от стенки дымохода до горючей конструкции 380 мм.

Подготовка к прокладке дымоотвода напольного котла сквозь деревянную конструкцию Отдельный нюанс – установка зонта на оголовок газохода, выведенного вертикально через крышу. Нормы строго запрещают накрывать колпаками дымоотводы газовых теплогенераторов. С другой стороны, агрегат необходимо защитить от попадания осадков через коаксиальную систему.

В инструкциях по установке производители отопительных агрегатов требуют соблюдения следующих правил:

минимальный отступ от потолка до горизонтально проложенного дымохода – 200 мм; расстояние от стены до конца трубы – не менее 30 см; высота оголовка над уровнем земли – не менее 2 м, лучше 2.5 м; Технологические отступы, которые необходимо соблюдать при монтаже дымоотвода

между срезом дымоотвода и ближайшим строением или забором должен оставаться просвет 600 мм, оптимально – 1.5 м; при выборе места расположения отводящего канала важно обеспечить отступ от окна либо приточного отверстия 60 см; уклон дымохода турбированного котла делается в сторону улицы (величина – 10 мм на метр длины трубы); конденсационные агрегаты используют энергию водяных паров, поэтому коаксиальный дымоотвод устанавливается с уклоном в сторону теплогенератора. На форумах домовладельцы нередко задают вопрос, нужна ли вентиляция котельной при коаксиальном дымоходе

Отвечаем: через внешний канал системы вентилятор втягивает количество воздуха, нужное для горения. Вентиляция в топочной (3-кратный воздухообмен) все равно нужна, она удаляет угар, метан либо пропан в случае утечки

На форумах домовладельцы нередко задают вопрос, нужна ли вентиляция котельной при коаксиальном дымоходе. Отвечаем: через внешний канал системы вентилятор втягивает количество воздуха, нужное для горения. Вентиляция в топочной (3-кратный воздухообмен) все равно нужна, она удаляет угар, метан либо пропан в случае утечки.

Расчеты параметров

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

Размер в сечении

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

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

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

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

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

S = π×R2, где число π=3,14

Зная диаметр трубы можно легко определить нужный параметр.

Расчет в зависимости от мощности

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

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

Мощность, в кВт	Сечение трубы, в миллиметрах
3,5	130×130
3,5÷5,2	130×190
5,2÷7,0	130×260
7,0	190×260

Высота дымохода

При расчете этого параметра нужно обращать внимание на следующие особенности:

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

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

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

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

2 Влияние иных причин

При разработке проекта вентиляции дымовых газов учитывают особенности помещения, здания и кровли на участке выхода корпуса трубы наружу. Главным критерием является сам отопительный прибор (печь, камин), открытого или закрытого типа, габариты, номинальная мощность. Подход к расчёту дымохода строго индивидуальный, ошибки недопустимы

Обращают внимание на следующие характеристики:

• кровельная конструкция — плоское исполнение или скатное;
• материал покрытия и угол склона поверхности — от них зависит высота трубы над крышей;
• сечение дымохода — использование колен и тройников создаёт дополнительное сопротивление;
• настройка заслонки, наличие зонтика, искрогасителя.

Способы расчета

Профессионалы используют несколько методов расчета параметров дымохода. При монтаже больших промышленных труб проектантам поручаются очень сложные расчеты. Они учитывают:

• количество и состав дымовых газов;
• концентрацию вредных веществ в продуктах сгорания;
• материал трубы;
• шероховатости внутренней поверхности борова;
• метеорологическую обстановку в регионе.

Расчет больших труб нередко служит темой для дипломной работы в институте. К счастью, размеры дымоходов в частном доме меньше, мощность отопительных агрегатов также уступает промышленным объектам.

При проектировании небольшой трубы для частного дома пользуются более простыми, хотя и довольно точными расчетами. Полученные в результате расчетов параметры дымохода обеспечивают полную эвакуацию продуктов сгорания из топки и обеспечивают безопасность жильцов. Такие расчеты позволяют избежать ошибок в выборе параметров и при монтаже дымохода, избежать последующей переделки конструкций. Подобные переделки в уже построенном и отделанном доме намного сложнее, чем в процессе строительства.

Точный метод

Для отопления чаще устанавливают готовые отопительные или отопительно-варочные агрегаты промышленного производства с определенным диаметром дымохода. С каменками для бани или масляными печками для гаража обычно также монтируют готовые сэндвич-дымоходы небольшого диаметра (100 мм).

Для более точных расчетов необходимо знать характеристики топлива и отопительного котла, скорость подъема дымовых газов, количество сжигаемого топлива, форму дымохода (форму сечения, количество изгибов). Расчеты достаточно сложны и требуют применение некоторых специальных данных, поэтому рассмотрим расчет для отопительного агрегата (камина) на дровах – их чаще делают оригинальными, полагаясь только на опыт печника, поэтому расчет сечения необходим.

Дымоход пусть будет круглого сечения, без поворотов. Данные для расчета:

среднюю скорость движения дымовых газов по борову v принимаем равной 2 м/с;

масса дров, сгорающих в течение часа в топке – В=5 кг/ч (влажность 25 %);

температура исходящих газов – t = 160°С.

Формула для определения объема исходящих газов:

где V – объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 кг топлива. Для дров с влажностью 25% для сгорания 1 кг необходимо 10 м3 воздуха.

Значение, полученное в результате расчетов, округляется в сторону увеличения до ближайшего типоразмера круглых труб (например, 125 мм). Квадратный или прямоугольный дымоход из кирпича не делают меньше, чем 140×140 мм. Сечение трубы для традиционной печки должно быть больше размера поддувала в полтора раза.

Объем продуктов горения при нормальных условиях и температура исходящего дыма – нормативные данные. См. таблицу:

Вид топлива	Объем продуктов горения при давлении 760 мм рт. столба и 0° С	Температура исходящих газов, ° С
Дрова (влажность 25%)	10	160
Торф кусковой	10	150
Торфяные брикеты	11	160
Уголь бурый	12	140
Уголь каменный; антрацит	17	120

Шведский метод расчета

Существует так называемый шведский метод расчета, основанный на выборе высоты дымопровода в зависимости от соотношения площади пода печи и сечения трубы. Обычно метод применяют для дровяных каминов. Рассчитывают отношение:

затем переводят отношение в проценты и по графику в зависимости от получившейся величины и формы борова выбирают высоту дымопровода.

При использовании шведского метода расчета можно вычислить площадь сечения борового канала исходя из площади пода топки и высоты трубы, определенной в соответствии с СП 7.13130.2013 в зависимости от высоты конька кровли и расположения дымопровода относительно конька (см. ниже).

Определение главных и эквивалентных напряжений

Значения главных и эквивалентных напряжений в элементах конструкции дымовой трубы представляются в таблице результатов расчета «Главные и эквивалентные напряжения».

Значения главных и эквивалентных напряжений от комбинаций представляются в таблице результатов расчета «Главные и эквивалентные напряжения от комбинаций».

На проходящей через произвольную точку тела и произвольно ориентированной площадке, нормаль к которой v имеет направляющие косинусы l, m, n с осями x, y, z, действует нормальное напряжение sv и касательное напряжение tv с равнодействующей Sv.

Существуют три таких взаимно перпендикулярных площадки, на которых касательные напряжения равны нулю. На этих площадках, называемых главными, действуют главные напряжения s1, s2 и s3.  При этом имеется в виду, что s1³s2³ также, что главные напряжения обладают экстремальными свойствами, а именно — на любой площадке результирующее напряжение Sv£s1 и Sv³s3.

Для характеристики напряженно-деформированного состояния используется коэффициент Лоде-Надаи

принимающий значение 1 при чистом сжатии, 0 при чистом сдвиге и -1 при чистом растяжении.

При выводе результатов расчета главные напряжения s1³s2³s3 обозначаются как N1³N2³N3 а для углов Эйлера введены обозначения: q — ТЕТА, y — PSI, j — FI.

Для плит и оболочек главные напряжения определяются на нижней (Н), срединной (С) и верхней (В) поверхностях. Положение главных площадок характеризуется углом наклона главного напряжения N1 к оси X1.

Главные напряжения в стержневых КЭ определяются по формуле

Расстояние до других конструкций

Нормативами определяется не только расстояние между крепежами, но и расстояние от воздуховодов до окружающих строительных конструкций. Круглые воздуховоды размещают на расстоянии не менее 10 см от потолка, и не менее 5 см от потолка.

Как минимум 25 см должна быть дистанция между круглым воздуховодом и элементами систем водо- и газоснабжения. Воздуховоды относительно друг друга также располагают на расстоянии от 25 см.

Дистанция между прямоугольными воздуховодами и строительными конструкциями зависит от ширины воздуховода.

В приведенном ниже списке первое значение – ширина воздуховода, второе – расстояние до потолка:

• до 40 см – от 10 см;
• 40-80 см – от 20 см;
• 80-150 см – от 40 см.

Не зависимо от формы сечения воздуховоды должны находится на расстоянии не меньше 30 см от электрических проводов.

Нормативы расстояний актуальны как для неутепленных, так и для утепленных воздуховодов и не зависят от используемых теплоизоляционных материалов

Места соединений воздуховодов между собой должны располагаться на расстоянии не менее 1 метра от места прохода сквозь стену или потолок.

Крепление осуществляется таким образом, чтобы ось магистрали воздуховода располагалась параллельно плоскости стены или потолка. С целью отвода конденсата воздуховод можно расположить под уклоном 0,015 в направлении к конденсатосборнику.

Строительство сложной, многокомпонентной вентиляционной системы требует специальных знаний и навыков, ошибки при монтаже приведут к недостаточному воздухообмену и изменению микроклимата в худшую сторону

Крепежи выполняют важную функцию – удержание воздуховодов в проектном положении. Во многом от них зависит срок службы вентиляционной системы. Поэтому они должны обладать высокой механической прочностью, чтобы обеспечить необходимую жесткость конструкции.

Изготовленные из оцинкованной или нержавеющей стали они не подвержены коррозии,  устойчивы к воздействию агрессивной среды, перепадам температур и позволяют в короткие сроки выполнить монтаж вентиляционной системы без сверления и сварочных работ.

Что такое тяга

Процесс образования естественной тяги в дымоходе можно описать с точки зрения такой науки, как физика следующим образом:

1. газы, раскаленные за счет сгорания в печи (котле) дров или их аналогов, имеют температуру около 1000ºС;
2. по законам физики прогретый воздух всегда поднимается вверх;
3. поднимаясь по специальной трубе (со скоростью приблизительно 2 м/с) газы создают область пониженного давления;
4. давление стабилизируется за счет притока свежего воздуха, который попадает в печь (котел) через специальные поддувала, колосниковые решетки и иное аналогичное оборудование.

Движение газов при правильной тяге

Исходя из физических процессов образования естественной тяги в трубе, можно определить перечень факторов, влияющих на ее величину. К ним относятся:

длина дымохода. В соответствии с действующими нормами длина дымоотводного канала не должна быть менее 5 м. Оптимальный показатель длины можно определить, исходя их места расположения дымохода на крыше;

Расчет длины дымохода в соответствии с его расположением

• материал, из которого изготовлен дымоход. Чтобы максимально облегчить прохождение газов, рекомендуется изготавливать дымоход из материалов с ровной внутренней поверхностью. А если это правило не соблюдено, то прибегать к периодической чистке канала для удаления сажи и иных отложений;
• наличие/отсутствие утеплителя. Если дымовой канал не утеплен с внешней стороны, то при остывании газов будет образовываться большое количество конденсата, который негативно влияет на уровень тяги;

Защита от образования конденсата

Производить утепление дымохода можно только негорючими материалами. 

сечение трубы. Именно от правильно подобранного диаметра дымовой трубы и зависит уровень тяги.

Тяга в дымоотводящем канале также обуславливается и естественными факторами:

• температурой и влажностью внутри жилого помещения;
• погодными условиями (ветер, осадки, низкая температура и так далее);
• количеством проживающих;
• периодичностью проветривания и так далее.

Как проверить наличие/отсутствие тяги? Произвести проверку уровня тяги в трубе можно при помощи зажженной спички, свечи или бумаги.

Самостоятельная проверка тяги в трубе

Особенности монтажа дымохода

При возведении дымохода необходимо учитывать, что он должен соответствовать ряду определенных требований:

Высота дымохода над кровлей может отличаться в зависимости от конкретных обстоятельств и условий:

Монтаж элементов дымохода производится снизу вверх, начиная от отопительного прибора, при этом внутренняя дымоходная труба вставляется в предыдущую, а наружная одевается на нее. Для эффективной герметизации следует использовать средство, рабочая температура которого составляет не менее 1000 градусов. 

Расчет высоты дымохода должен производиться с таким расчетом, чтобы места стыков с тройниками, отводами и прочими элементами, скрепляемые посредством хомутов, располагались вне перекрытий потолка. Через каждые два метра дымохода должны устанавливаться стеновые кронштейны, а на тройнике должен монтироваться опорный кронштейн. При необходимости крепления элементов дымоходной системы к различного рода строительным конструкциям применяют консоли и опорные площадки, находящиеся друг от друга на расстоянии не более пяти метров (дополнительно прочитайте статью: «Высота трубы над крышей»). 

В процессе монтажа дымовых каналов нельзя допускать их соприкосновения с электропроводкой, газовой трубой и иными коммуникациями. При проведении дымохода через кровлю и систему перекрытия необходимо оставлять от обрешетки и прочих элементов отступ, который бы обеспечивал должную пожаробезопасность. Чтобы предотвратить возгорание примыкающих к дымоходу конструкций из горючих материалов следует либо также оставлять отступы, либо делать разделы из негорючих материалов. Размеры данных разделов при использовании в конструкции здания горючих материалов должны составлять 500 миллиметров, для защищенных конструкций – 380 миллиметров. Защищенными считаются конструкции, зашитые металлическими листами по 8-миллиметровому асбестокартону, либо покрытые 25-миллиметровым слоем штукатурки по металлической сетке. 

Монтаж дымохода вблизи горючих конструкций должен производиться с таким расчетом, чтобы они не нагревались выше 50 градусов. Защитные разделы должны быть больше толщины перекрытия или потолков на 70 миллиметров. Расстояние между дымовыми каналами и склонными к возгоранию конструкциями должно быть не менее 260 миллиметров при условии защищенности этих конструкций. 

Размер дымохода для газового котла

Газовые котлы бывают с открытой и закрытой камерой сгорания. Агрегаты с закрытой камерой сгорания комплектуются коаксиальными дымоходами. Правила размещениях их довольно просты:

1. Дымоход идет с поворотом в 90 градусов и в идеале должен сразу выводиться за стену горизонтально
2. Вывод должен производится под небольшим уклоном к улице, чтобы конденсат не попадал в котел.
3. Если труба монтируется вертикально, то нужно предусмотреть конденсатоотводчик.
4. Высота дымохода для газового котла с закрытой камерой регламентируется каждым производителем по-своему, потому что мощность дымососа в котел может отличаться. Поэтому перед монтажом изучите инструкцию.
5. Над крышей и коньком дымоход выводить не нужно.

Для котлов с открытой камерой сгорания высота дымохода рассчитывается аналогично описанному выше способу.