Размещение печей и определение их размеров

Размещение печей

Прежде чем приступить к кладке печи, необходимо определить ее место в помещении. В любом здании печей и дымоходов должно быть как можно меньше, особенно в зданиях с внутренними стенами, в которых нельзя устраивать дымоходы.

Отопительные печи чаще всего подвигают ближе к капитальной внутренней стене и одновременно к входной двери, чтобы не носить топливо через всю комнату. Печи располагают ближе к углу помещения. Однако их устанавливают так, чтобы все поверхности могли отдавать тепло помещению и была возможность свободно осматривать печи и систематически убирать пыль. Чтобы не делать длинных перекидных рукавов для отвода дымовых газов, не следует ставить печь далеко от капитальной стены с дымоходами. Устанавливать их надо с открытыми отступками шириной не менее 150–200 мм. Закрытая отступка с вентиляционными отверстиями нежелательна, потому что примыкающая к стене стенка не отдает тепло, а собирающуюся пыль невозможно удалить.

Размещать печь в средней части стены нежелательно, так как она займет значительную часть полезной площади.

Установка в каждой комнате отдельной печи имеет свои преимущества, так как в теплое время не приходится топить все печи, а топят только те, которые необходимо.

При коридорной планировке здания можно одну печь размещать так, чтобы она отапливала два соседних помещения и выходила топкой в коридор. Вместо коридора одной печью можно одновременно отапливать три комнаты. На рисунке 19 показан вариант размещения угловой и прямоугольной печей, отапливающих три комнаты.

Рис. 19. Установка угловой и прямоугольной печей, отапливающих три комнаты

 

В квартире для одной семьи желательно класть одну печь на две комнаты.

При всех случаях следует помнить о том, чтобы теплоотдача печей распределялась пропорционально теплопотерям каждого помещения.

Вариант размещения печи для отопления четырех комнат показан на рисунке 20. Такая печь имеет большие размеры и занимает много места. Кроме того, ее стенки выделяют тепло пропорционально потерям каждой комнаты. В этом случае две комнаты проходные.

Рис. 20. Установка одной печи для отапливания четырех комнат

 

В деревянных зданиях ограничен выбор мест установки печей. Там приходится применять насадные трубы. Печи с насадными трубами удобно размещать в любом месте, но следует предусмотреть, чтобы труба не попадала на балку перекрытия и стропила. Насадные трубы ставят только на массивных толстостенных печах. Тонкостенные печи в целях противопожарной безопасности не рекомендуется строить с насадными трубами.

Коренные трубы необходимы для отвода дымовых газов от кухонных очагов и одновременно дымовых газов от отопительных печей. Для этого в коренной трубе делают нужное количество вертикальных дымовых каналов, так называемых стояков (рис. 21).

Рис. 21. Подключение печей к коренной трубе:

^{1 — печи; 2 — коренная труба; 3 — вентиляционный канал; 4 — дымовые каналы}

Рис. 22. Установка печей в комнатах дома и их подбор на теплоотдачу:

^{1, 2 — комнаты; 3 — кухня; 4 — прихожая}

 

Рассмотренный вариант показывает целесообразность возведения коренной трубы в доме с тремя-четырьми комнатами.

Если в доме несколько комнат, каждую из которых занимает отдельная семья, желательно ставить столько печей, сколько имеется комнат.

Когда предусматривается кухня-столовая, то целесообразнее класть комбинированные отопительно-варочные печи с обязательным устройством вентиляции. Вообще надо всегда предусматривать вентиляцию комнат, кухни, санузла через вытяжные каналы, которые располагают рядом с дымоходами. Вытяжные каналы, нагреваясь от дымоходов, тем самым способствуют более интенсивной вентиляции. Для строительства индивидуальных домов имеется множество типовых проектов, в которых тщательно разработаны и подобраны всевозможные печи и указаны места их расположения.

Определение размеров печей

Размеры печей определяют или их подбирают на основании расчета теплопотерь отапливаемых помещений. Точный расчет теплопотерь сложен и его выполняют по специальному методу и имеющимся нормам, которые предусматривают, что теплоотдача печи при двух топках в сутки может быть на 15 % больше или меньше теплопотерь помещения.

При расчете отопления необходимо знать теплопотери всех видов конструкций дома: стен, дверей, оконных проемов, перекрытий, материалов, из которых сделаны стены, высоту, наружную температуру воздуха и др. При неправильном расчете или выборе печи она будет или много выделять тепла, или наоборот. Правильно выбранная печь должна соответствовать средней часовой теплоотдаче и такой же часовой теплопотере. Таким образом, количество теряемого помещением тепла должно соответственно возмещаться теплом, выделяемым печью.

Рассмотрим самые простейшие и приближенные способы определения размеров печей.

Пример 1. Зеркало печи, выходящей в отступку, дает в 2 раза меньше тепла, щитки от плиты — в 1,5 раза меньше, чем печи, поэтому их поверхность должна быть в 2–2,5 раза больше указанных данных

 

Размер площади помещения при высоте помещения 3 м, кв. м	Поверхность печи в зависимости от размера помещения и температуры наружного воздуха (—25 °C), кв. м
	неугловое	с одним углом	с двумя углами	прихожая
8	1,25	1,95	2,10	3,40
10	1,50	2,40	2,60	4,50
15	2,30	3,40	3,90	6,00
20	3,20	4,60	5,20	—
30	4,60	6,90	7,80	—

 

Пример 2. В этом расчете печи подбирают по кубатуре здания, которую определяют по наружному периметру с последующим умножением на 21. Это число является количеством тепла в килокалориях, требуемых для обогрева 1 куб. м здания до температуры плюс 18 °C и при наружной температуре воздуха до минус 30 °C.

По вышеприведенным данным находят потребную теплоотдачу печи.

В нашем случае имеется дом размером по наружному обмеру 6,6x7,4 м, высота помещения 3 м. Стены кирпичные, толщиной 540 мм. В доме имеются две жилые комнаты 1, 2, кухня 3 и прихожая 4 (рис. 22).

Рассмотрим подбор печи для кухни и прихожей:

объем кухни 54,39 куб. м. (3,7х4,0х3,0)

объем прихожей 18,87 куб. м. (3,7х1,7x3,0)

Всего 73,26 куб. м.

Рассчитаем теплоотдачу печи: 73,26х21=1538 ккал/ч.

Каждый квадратный метр зеркала печи излучает в среднем 300 ккал/ч. Для определения площади нагрева печи необходимо 1538 ккал/ч разделить на 300, получаем 5,1 кв. м. Эту цифру можно округлить до 5 кв. м или повысить до 5,2–5,4 кв. м.

Чтобы найти размеры печи, следует имеющуюся площадь зеркал печи разделить на активную высоту печи, то есть ту высоту, которая нагревается. В данном случае она равняется 2,2 м. После деления площади зеркала печи на ее высоту получаем периметр печи 5,1:2,2=2,3 м (округленно 2,5 м).

Полученный периметр печи делим на два и получаем две стороны печи, то есть длину и ширину, вместе взятые они будут равны 1,15 м (2,3:2). Если ширина печи 510 мм, то ее длина должна быть 640 мм, а в плане 510x640 мм.

Таким образом, воспользовавшись этим примером, можно подобрать размер печи для любого помещения. Необходимо указать, что кроме печи в кухне имеется плита, которая может выделять при двух топках в сутки от 600 до 900 ккал/ч.

Конечно, вместо печи можно поставить к плите отопительный щиток, работающий от плиты, выделяя до 1200 ккал/ч. Имеются щитки с плитой и с отдельной топкой, тогда их теплоотдача еще выше.

Если печь ставят в районах, где наружная температура в зимнее время достигает минус 50 °C, можно рассчитать размер печи по третьему примеру.

Пример 3. Рассмотрены дома из разных материалов с различной минусовой температурой. Как было сказано выше, расчеты теплопотерь помещением весьма сложны и в данном случае они даются приближенно.

Из данных таблицы 2 видно, что теплопотери стен при различной температуре неодинаковы.

Поэтому при расчетах (свыше —31 °C) на каждые два градуса прибавляются три единицы.

 

Таблица 2. Удельные теплопотери для основных охлаждающихся поверхностей в жилых зданиях

 

Вид стен и охлаждающиеся поверхности	Количество теряемого тепла (ккал/ч) через 1 кв. м поверхности по ее внутреннему обмеру при средней температуре наиболее холодной пятидневки
	24—25 °C	26—27 °C	28—29 °C	30—31 °C
Кирпичная стена толщиной в 3,5 кирпича (93 см), оштукатуренная с двух сторон
Первый этаж и одноэтажные здания:
помещения угловые	53	57	60	61
помещения, смежные с другими	48	51	53	55
Верхний и промежуточные этажи:
помещения угловые	47	50	53	54
помещения, смежные с другими	43	45	47	48
Кирпичная стена толщиной в 3 кирпича (80 см), оштукатуренная с двух сторон
Первый этаж и одноэтажные здания:
помещения угловые	57	61	64	65
помещения, смежные с другими	55	58	61	62
Верхний и промежуточные этажи:
помещения угловые	53	56	59	60
помещения, смежные с другими	49	52	54	55
Кирпичная стена толщиной в 2,5 кирпича (67 см), оштукатуренная с двух сторон
Первый этаж и одноэтажные здания:
помещения угловые	65	71	74	76
помещения, смежные с другими	64	69	71	73
Верхний и промежуточные этажи:
помещения угловые	60	64	67	68
помещения, смежные с другими	57	61	64	65
Кирпичная стена толщиной в 2 кирпича (54 см), оштукатуренная с двух сторон
Первый этаж и одноэтажные здания:
помещения угловые	78	83	87	89
помещения, смежные с другими	77	82	86	87
Верхний и промежуточные этажи:
помещения угловые	70	75	78	80
помещения, смежные с другими	68	74	76	78
Деревянная рубленая стена из бревен толщиной 20 см, с односторонней штукатуркой
Первый этаж и одноэтажные здания:
помещения угловые	67	71	75	76
помещения, смежные с другими	65	69	72	74
Верхний и промежуточные этажи:
помещения угловые	59	64	67	68
помещения, смежные с другими	57	62	64	66
Деревянная рубленая стена из бревен толщиной 25 см, с односторонней штукатуркой
Первый этаж и одноэтажные здания:
помещения угловые	52	56	58	60
помещения, смежные с другими	51	54	57	58
Верхний и промежуточные этажи:
помещения угловые	47	50	52	53
помещения, смежные с другими	45	48	50	51
Деревянная брусковая стена с односторонней штукатуркой общей толщиной 12 см
Первый этаж и одноэтажные здания:
помещения угловые	75	80	84	86
помещения, смежные с другими	73	78	82	84
Верхний и промежуточные этажи:
помещения угловые	67	71	74	76
помещения, смежные с другими	65	70	73	75
Деревянная брусковая стена с односторонней штукатуркой общей толщиной 20 см
Первый этаж и одноэтажные здания:
помещения угловые	47	50	52	53
помещения, смежные с другими	46	49	51	52
Верхний и промежуточные этажи:
помещения угловые	42	45	46	47
помещения, смежные с другими	41	44	46	47
Окна с двойным остеклением (переплетами) и балконные двери	100	108	112	115
Двери сплошные деревянные двойные	175	187	195	200
Чердачное перекрытие	26	28	29	30
Деревянные утепленные полы над подвалом или подпольем	19	21	22	23

 

^{Примечание. При определении теплопотерь через поверхности, выходящие в неотапливаемые помещения, количество тепла, приведенное в таблице, умножают на 0,7, если последние выходят наружу (неотапливаемые лестничные клетки), и на 0,4, если неотапливаемые помещения не имеют указанного сообщения.}

Если при этом теплоотдача печи и будет немного выше, то в этом нет большой ошибки.

Следует напомнить, что в примере подбора печей по этой таблице опущена проверка на амплитуду колебания и другие данные.

Пример 4. Рассмотрим способ определения тепловых потерь и подбор печи для одноэтажного рубленого дома из бревен толщиной 25 см, с односторонней штукатуркой, деревянными перегородками, оштукатуренными с двух сторон, с полом, утепленным над подвалом, окном из двух остекленных переплетов (двойное остекление). Комната угловая площадью 9 кв. м. Внутренний размер комнаты: высота — 3 м, длина каждой стены — 3, ширина окна — 1, высота его — 1,7 м.

Удельные теплопотери на 1 кв. м поверхности, согласно данным таблицы, составят в данном случае: для деревянной стены рубленой толщиной 25 см, оштукатуренной в угловых помещениях, — 52 ккал/ч на 1 кв. м, для окна с двойным остеклением — 100 ккал/ч на 1 кв. м, для чердачного перекрытия (потолка) — 26 ккал/ч на 1 кв. м, для утепленного пола — 19 ккал/ч на 1 кв. м.

Охлаждающие поверхности:

наружные стены (две) (3,0+3,0)х3,0―1,7=16,3 кв. м.

пол 3,0х3,0=9,0 кв. м.

потолок 3,0х3,0=9,0 кв. м.

окно 1,0х1,7=1,7 кв. м.

Общие теплопотери комнаты составят, ккал/ч:

через наружные стены 16,3x52=848;

через пол 9,0х19,0=171;

через потолок 9,0х26=234;

через окно 1,7х100=170;

Всего 1423.

Для такого расхода тепла нужна печь с теплоотдачей 1500 ккал/ч или несколько большая. Может быть принята печь отопительная, прямоугольная оштукатуренная, размером 510х770 мм, с теплоотдачей при двух топках в сутки 1760 ккал/ч (см. соответствующий раздел). Если эта печь будет отстоять всеми своими стенками от стены или перегородки и они будут полностью отдавать тепло, то она несколько больше допустимых процентов, указанных в нормах. Когда одна стенка или будет выходить в другое помещение (комнату), или же иметь небольшую отступку от перегородки, то печь полностью отвечает расчету. Напоминаем, что у этой печи передняя и задняя стенки выделяют по 340 ккал/ч, а левая и правая — по 540 ккал/ч.

Колка и теска кирпича

В процессе кладки кирпич приходится уменьшать в размерах или придавать какую-то форму, например клиновидную, для кладки свода или стесывать одну сторону для пят.

Бывает, что кирпич требует закругления для кладки дымовых каналов, что обеспечивает лучшее движение газов, улучшая тем самым работу печи. Колка и теска кирпича приобретаются практикой. Чем чище отесан кирпич, тем лучше.

Нормально обожженный кирпич колят без насечки, а прямо по намеченной линии. Слабо обожженный кирпич с волосяными трещинами требует насечки, по которой затем и выполняют колку.

Насечку делают по всему периметру раскалываемой части глубиной до 5 мм. Во время раскалывания кирпич берут поперек левой рукой, правой держат молоток или кирочку и наносят в нужное место достаточно сильный удар, чтобы расколоть его. При этом лезвие молотка или кирочки должно быть направлено под прямым углом по отношению к кирпичу или линии раскалывания. Косой удар часто приводит к произвольному раскалыванию. Кирпич раскалывается одним ударом или несколькими, нанося один удар сильнее другого, пока кирпич не расколется. Во время раскалывания кирпич держат или по середине линии, или за большую его часть. Правильное и неправильное раскалывание кирпича показано на рисунке 23, а, б. Раскалывание кирпича вдоль показано на рисунке 23, в. При теске кирпича его берут левой рукой, которая должна опираться на левую ногу, немного выше колена, нога находится в полусогнутом положении. Сторона отески повернута к лицу. Сперва выполняют грубую отеску более тупым концом с нанесением более сильных ударов инструментом, а затем острым концом наносят частые несильные удары (рис. 23, г). Колка кирпича показана на рисунке 23, д.

Рис. 23. Колка и теска кирпича:

^{а — правильная колка поперек; б — неправильная колка поперек; в — колка вдоль; г — рабочее положение при теске; д — рабочее положение при колка}

Приемы кладки

Чтобы получить красивую кладку и ускорить работу, кирпич следует предварительно разложить по месту его нахождения с таким расчетом, чтобы шов между кирпичами был 3–5 мм.

В процессе кладки кирпичи поочередно или все сразу снимают, укладывают рядом, а затем по одному, смочив в воде, кладут на глиняном растворе на место.

При расстилании раствора рукой печник все время ощущает его качество, особенно если он не пропущен через сито, дополнительно его переминает, перемешивает и удаляет все обнаруженные камешки. В этом определенное преимущество. Однако при этом возможны и ранения руки острыми песчинками.

Во время работы кельмой последняя предохраняет руки от ранения, но в то же время не дает возможности почувствовать различные камешки и песчинки. А это приводит к тому, что уложенный кирпич приходится снимать со своего места, удалять из раствора посторонние предметы и повторять укладку. Правда, кельмой можно сразу наложить и расстелить раствор на несколько кирпичей.

Наносят и расстилают раствор так. Левой рукой снимают уложенный насухо кирпич. Затем правой рукой забирают горсть раствора и переносят его на место укладки, двигают рукой по постели кирпича, уложенного в кладку, и пальцами разравнивают и размазывают раствор равномерным слоем нужной толщины (рис. 24, а).

Находящийся в левой руке ранее снятый с места укладки кирпич погружают на несколько секунд в воду. На вертикальную грань накладывают немного раствора, чтобы образовать вертикальный шов, укладывают его на место, сильно прижимают его одной или двумя руками и притирают к раствору, двигая взад и вперед, получая тем самым тонкий шов.

Рис. 24. Укладка кирпича на раствор:

^{а — наложение и разравнивание рукой глиняного раствора; б — хватка кирпича для укладки; в — подгребание раствора ребром; г — прижатие кирпича на место с выдавливанием раствора}

 

Кладку можно вести и не накладывая раствор на тычковую грань для вертикального шва. Делают это так. Как только кирпич вынут из воды, его кладут на раствор не горизонтально, а немного приподняв заднюю сторону и опустив переднюю на раствор для того, чтобы при движении вперед тычковая грань набрала на себя раствор и подвинула его к ранее уложенному кирпичу. Кирпич плотно прижимают, придвигая вперед и выдавливая при этом излишки раствора (рис. 24, б, в, г). Выжатый из швов раствор тут же убирают, снимая его сразу двумя руками.

Некоторые печники намазывают раствор не на то место, откуда был снят кирпич, а на укладываемый кирпич, только что вынутый из воды. Работу выполняют так, как это рассмотрено выше.

Когда раствор накладывают и расстилают кельмой, то его забирают в нужном количестве, укладывают горкой в нужном месте, разравнивают, вынимают кирпич из воды, кладут на его торцевую грань раствор и укладывают так же, как это было описано выше. Накладывание раствора кельмой показано на рисунке 25.

Рис. 25. Работа кельмой:

^{а — наложение раствора с предварительным расстиланием (разравниванием); б — выравнивание раствора по краям кладки; в — разравнивание}

 

Кирпич должен укладываться быстро, так как раствор, обезвоженный кирпичом, густеет и его невозможно тонко разровнять. Сильно мочить кирпич нельзя, потому что придется очень долго сушить печь.

Смачивать в воде красный кирпич следует 5-10 с, то есть до тех пор, пока пузырьки воздуха перестанут выделяться из воды. Алый кирпич мочить нельзя, так как он размокает и разламывается.

Не следует применять густой глиняный раствор, так как выдавить его излишки и получить тонкий шов практически невозможно. Раствор должен быть настолько жидким, чтобы при незначительном нажиме на кирпич во время кладки излишки его легко бы выдавливались из швов.

В печной кладке применяют различные виды швов на глиняном растворе (рис. 26). Если кладка будет оштукатуриваться, то для лучшего удержания раствора штукатурки швы оставляют незаполненными или впустошовку, если без оштукатуривания, швы заполняют полностью и раствор сравнивают в одной плоскости с кладкой. Такая кладка называется вподрезку.

Рис. 26. Разновидности швов:

^{а — впустошовку; б — вподрез; в — расшитый выпуклый; г — расшитый вогнутый}

 

Трубы выше крыши кладут на более прочных растворах: известковых, сложных и цементных. Швы можно расшивать специальным инструментом, придавая им выпуклую или вогнутую форму. Такие швы украшают кладку и поэтому часто применяются при строительстве стен домов.