Устройство фундаментов для печей и каминов

Сооружение печи начинают с фундамента, который устраивается без увязки с фундаментом садового дома. Чтобы печь не оседала и не наклонялась из-за промерзания грунта, ее фундамент обычно заглубляют не менее 0,5 м ниже уровня грунта под садовым домом. В случае глинистых грунтов выполняют подсыпку (подушку) толщиной 0,4–0,5 м из среднезернистого песка с уплотнением. Слабые грунты небольшой толщины заменяют подушкой из крупнозернистого песка, щебня или гравия, а при слабых грунтах на глубину более 1,2 м выполняют столбчатые или свайные фундаменты, опирающиеся на прочный грунт или минеральное дно.

К прочным грунтам относятся скальные породы: гранит, известняки, песчаники; крупнообломочные грунты — галечниковые, щебенистые с заполнением песчаным или пылевато-глинистым, гравийные (дресвяные) с песчаным или пылевато-глинистым заполнением; песчаные и пылевато-глинистые грунты.

Непригодны в качестве оснований фундаментов заторфованные грунты и торфы, т. к. при нагрузке они значительно деформируются (сжимаются).

Песчаная подушка должна быть шире толщины фундамента печи в 1,5 раза.

Поперечные размеры фундамента должны быть больше, чем размеры печи на 5-12 см с каждой стороны.

Лучший фундамент — бетонный или бутобетонный.

Обрез фундамента обычно располагается на 140 мм ниже уровня чистого пола и по нему выполняется гидроизоляция из двух слоев толя либо рубероида на битумной мастике. При влажных грунтах основания устраивают дополнительную гидроизоляцию из цементного раствора состава 1:2 (цемент М300:песок) по объему толщиной 20 мм по обрезу фундамента либо на 150–200 мм выше уровня земли.

Для устройства подземной части фундамента выполняют разметку и по ней отрывают котлован. Дно выравнивают по уровню и уплотняют трамбовкой.

Общая нагрузка на основание в уровне подошвы фундамента определяется как сумма нагрузок, создаваемых массой фундамента печи, самой печью и насадной дымовой трубой. При этом массу фундамента определяют исходя из его плотности (2,2 т/м³ — плотность бетона), размеров печи и глубины заложения. Массу печи и дымовой насадной трубы определяют по расходу кирпича, принимая массу одного кирпича 3,5 кг.

Расчет площади фундамента печи не отличается от расчета фундамента садового дома.

Технология возведения печей

Правила кладки

Перед началом кладки печи уточняют правильность ее расположения. Для этого насухо выкладывают первый ряд печи и на него — один ряд насадной дымовой трубы согласно порядовкам. Если опущенные с потолка отвесы подтверждают, что расстояние от внутренней поверхности стенки трубы до деревянных балок перекрытий составляет 430 мм (по пожарным требованиям — 380 мм), печь расположена верно. Нормативный противопожарный зазор полезно увеличивать на 50 мм, чтобы заполнить его несгораемым изоляционным материалом, предохраняющим балки от нагревания. При устройстве крыши необходимо соблюсти расстояние не менее 130 мм до стропил и обрешетки от наружной поверхности трубы.

Прямоугольность кладки печей проверяют по деревянному шаблону либо сравнением диагоналей (разница не должна превышать 5 мм).

Процесс кладки печи начинается с предварительной раскладки ряда без раствора. Затем кирпичи смачивают водой, настилают и разравнивают раствор, после чего укладывают кирпичи первого ряда, прижимая каждый последующий к предыдущему. Подбирая кирпичи, каждый ряд сначала выкладывают насухо, обращая внимание на равенство высоты кирпичей одного ряда и горизонтальность рядов. При необходимости отдельные кирпичи заменяют, притесывают молотком-кирочкой или стачивают наждачным бруском.

Кладку начинают с угловых кирпичей, затем выкладывают наружный ряд и после этого — середину. Стесанные поверхности кирпичей должны быть обращены наружу или закрыты кладкой.

Перед укладкой кирпич необходимо выдержать в воде, до окончания выделения из него пузырьков воздуха (обычно около 10 секунд), а огнеупорный кирпич смачивают слегка. Раствор накладывают и расстилают кельмой, но можно и рукой, следя за тем, чтобы все горизонтальные и вертикальные швы были заполнены, при этом их толщина не должна превышать 5 мм, а для кладки из огнеупорного кирпича — 3 мм.

Кладку ведут правой рукой с помощью кельмы, настилая раствор и разравнивая его, а левой рукой укладывают предварительно выдержанный в воде или смоченный кирпич, прижимают его к предыдущему, а излишки раствора с боков стенки удаляют кельмой или рукой, стряхивая их обратно в ящик. При неудачной посадке кирпич снимают, очищают от раствора, слегка смачивают в воде, очищают постель, кладут новый слой раствора и вновь устанавливают его, тщательно следя за толщиной и заполнением горизонтальных и вертикальных швов. Ряды кладки при использовании стоек-порядовок проверяют правилом с боковых и верхних сторон, а при необходимости осаживают с помощью правила и молотка. Перевязка швов обязательна в каждом ряду на ¹/₂ кирпича, в крайнем случае — на ¹/₄ кирпича (рис. 20.2).

Если кладку печи ведут без порядовок, то каждый выложенный ряд необходимо проверять на горизонтальность с помощью правила и уложенного на него строительного уровня. Прямоугольность проверяют по диагонали шнуром или деревянным шаблоном, а стенки и углы на вертикальность — отвесом или правилом длиной 1,2–1,5 м и строительным уровнем.

Для облегчения работы и повышения качества кладки, а также при недостатке опыта по углам печи устанавливают деревянные либо металлические уголки с нанесением рисок на толщину кирпича с раствором (70 мм). Их тщательно выверяют по вертикали строительным уровнем или отвесом и надежно крепят к полу и потолку (обычно при помощи клиньев).

Деревянный уголок (стойку-порядовку) выполняют из двух струганых досок шириной 60–80 мм, толщиной 15–20 мм, сбитых гвоздями через 300–400 мм строго под прямым углом.

В дачных домах наиболее распространены отопительные печи с толщиной стенки 120 мм (т. е. ¹/₂ кирпича), поэтому в процессе кладки при подгонке приходится часто колоть кирпич. Для этого его берут в левую руку и острием молотка-кирки делают насечку в месте переруба, а затем сильным ударом молотка по месту насечки перерубают. При необходимости таким же образом кирпич раскалывают вдоль.

Для отески кирпич держат левой рукой, установив его на табуретку или козелок, а плоскость, подлежащую отеске, направляют в сторону правой руки. Отесывать кирпич начинают сверху, нанося несильные удары острым концом молотка-кирки вниз на себя.

Перекрытие небольших по ширине топливников и других пролетов печи выполняют путем выпуска кирпичей с боковых стенок, а при пролете более 250 мм кладку ведут «в замок» (наподобие свода), стесывая кирпич, а при применении ровного кирпича устраивают пяту.

Колосниковые решетки устанавливают в четверти без раствора согласно порядовке печи, обычно ниже уровня топочного отверстия не менее чем на один ряд кладки (т. е. 70 мм), прорезями вдоль топливника и уклоном к топочной дверце на 20–30 мм. При этом четверти для решетки делают на 5 мм больше длины и ширины. Надо помнить, что при отсутствии зазоров или при заполнении их вместо среднезернистого песка глиняным раствором решетка, нагреваясь, удлиняется, разрушая кладку.

Рамки топочных дверок закрепляют при помощи наклепанных на рамку лапок (полосок стали сечением 20×2–3 мм) по две с каждой вертикальной стороны. В процессе кладки лапки заводят за внутреннюю грань стенки на 100–120 мм, плотно прижимая к кирпичу. Реже их наклепывают к горизонтальным сторонам рамки (сверху и снизу) и заводят в шов кладки на длину 120 мм на растворе. Перед установкой рамку печной дверки оборачивают асбестовым шнуром диаметром 5 мм, смоченным по периметру рамки водой. Лапки могут быть заменены жгутами из 3–4 отожженных проволок диаметром 1,5–2 мм.

Поддувальные и прочистные дверки, а также духовые шкафы закрепляют в кладке проволокой диаметром 2 мм. Поддувальные дверки можно устанавливать без зазора на растворе, а прочистные дверки, духовые шкафы также обворачивают асбестовым шнуром диаметром 5 мм, смоченным водой по периметру рамок.

Со стороны топки стенку духового шкафа облицовывают кирпичом на ребро, а сверху обмазывают глиняным раствором толщиной 5-10 мм, а при толщине стенок шкафа 2–2,5 мм их защита не обязательна.

Задвижки устанавливают согласно порядовкам печей на глиняном растворе, в заранее вытесанные в кирпиче пазы, без зазоров, обычно на расстоянии не более 2,2 м от уровня пола, со стороны, где расположена топочная дверца. По мере выполнения 4–5 рядов кладки каналы и топливник швабруют мокрой грубой тряпкой и тщательно протирают насухо.

Окончив кладку печи, очищают все каналы и топливник от раствора.

Просушка печи

Для долговечности печи соблюдение режима просушки не менее важно, чем качество кладки, т. к. ускорение просушки приведет к появлению трещин в швах.

Сложив печь, следует открыть все дверки, задвижки и в таком положении ее выдерживать 7-10 дней, а затем в течение 3–5 дней печь протапливают 2 раза в день по 30–40 минут. Вначале закладывают 20 % нормы сухих березовых дров, а потом постепенно норму увеличивают. При этом должны быть открыты все задвижки, поддувальные и топочные дверки. Температура внешней стенки не должна превышать 50–55 °C (приложенная к стенке ладонь руки должна ощущать тепло, но не жар).

Необходимо также позаботиться и о вентиляции помещения. Просушка считается законченной, если на наружной поверхности печи не остается мокрых мест, а на нижней стороне прикрытой задвижки — следов влаги. Только после этого приступают к обычной топке.

Отделка отопительных печей

Оштукатуривание печи

Оштукатуривание выполняется после окончательной просушки и осадки печи. Швы кладки расчищают на глубину 5-10 мм.

Раствор будет лучше держаться, если его наносить на металлическую сетку с ячейками 20×20 мм, которую закрепляют на поверхности с помощью сдвоенных концов проволоки диаметром 2–2,5 мм, заложенной в швы при кладке на расстоянии 120 мм по горизонтали и через 3 ряда по высоте либо гвоздями, забиваемыми в швы кладки на 50 мм.

В глинопесчаный раствор состава 1:1,5–2 по объему может быть добавлен цемент М300 (0,34) или известь (1,4). Раствор наносят на горячую смоченную водой поверхность двумя слоями: первый — жидкий, сметанообразный, а после его схватывания — второй, более густой. Толщина каждого слоя 5–6 мм, а общая толщина штукатурки 10–15 мм. После нанесения второго слоя поверхность выравнивают, а после его схватывания — затирают. Если на высохшей штукатурке появятся трещины, их смачивают водой, замазывают раствором и затирают.

Окрашивание печи

После полного высыхания штукатурки печь окрашивают известковыми, клеевыми (меловыми) или водоэмульсионными красками.

Окраску печи выполняют за два раза: сначала краску наносят поперек стенки, а после высыхания первого слоя — вдоль стенки, в направлении от пола к потолку. Чем ровнее и более тонким слоем наносится краска, тем лучше и чище окрашенная поверхность.

Известковый окрасочный состав можно приготовить, загасив известь, лучше всего кипелку, тройным по массе количеством воды, а затем добавить 8-10 г поваренной соли на 1 л состава. Полученный состав слегка подсинивают, добавляя в раствор предварительно разведенную синьку (ультрамарин), 2–3 г сухого вещества на 1 л раствора. После приготовления состав следует процедить через слой марли или частое сито.

Не пачкающуюся клеевую краску можно приготовить, размешав 1–1,5 кг мела в 1,5 л воды и добавить 1,5 л молока. Затем после перемешивания смесь нагреть до 70–75 °C (но не до кипения), ввести предварительно растворенные в воде и подогретые 60 г сухого столярного клея, растворенного в 0,8 л воды с добавлением 50 г хозяйственного мыла. В полученный состав добавляют 6–8 г синьки (ультрамарина), предварительно разведенной в 0,1 л воды. После приготовления состав процеживают. Окрашивают печь теплым раствором за два раза.

Насадные дымовые трубы

Противопожарные требования

Поперечные сечения каналов кирпичных насадных дымовых труб выкладывают кратными размерам кирпича и толщиной стенок не менее ¹/₂ кирпича. Каналы дымовой трубы должны идти вертикально. Устройство горизонтальных каналов (боровов) на уровне чердачного перекрытия по требованиям пожарной безопасности не допускается.

Внутреннее сечение дымовых труб принимают в зависимости от мощности отопительных печей. При теплоотдаче до 3500 Вт (3000 ккал/ч) внутреннее сечение трубы принимают ¹/₂×¹/₂ кирпича (т. е. 140×140 мм), при 3500–5500 Вт (4740 ккал/ч) — ¹/₂×1 кирпич (140×260 мм) (рис. 20.3).

Отопительные печи работают за счет естественной тяги, которая образуется благодаря разнице давления холодного наружного воздуха и горячих дымовых газов в печи и дымовой трубе. Разность температур дымовых газов и наружного воздуха больше разности их давлений, что способствует возникновению тяги в дымоходе.

Наличие тяги в топливнике печи и дымовой трубе определяют с помощью горящей спички или бумаги, поднесенной к топочной дверке или прочистке. При сильной тяге пламя резко наклоняется в сторону топливника и спичка обычно гаснет. Если пламя спички наклонено в сторону топливника, но не гаснет, — тяга нормальная.

Сила тяги зависит от размеров сечения каналов, их длины, количества поворотов и качества кладки: поверхность каналов должна быть как можно более гладкой. На силу тяги оказывают влияние высота дымовой трубы и ее расположение на крыше.

Дымовую трубу обычно выводят выше конька крыши на 0,5 м, при расположении ее в плане не далее 1,5 м от конька. При расположении трубы на 1,5–3,0 м от конька ее выводят до уровня конька крыши, при этом высота трубы должна быть не менее 5 м, считая от колосниковой решетки до устья.

Расстояние от внутренней поверхности дымового канала насадной трубы до сгораемых конструкций следует принимать не менее 38 см (1,5 кирпича) (рис. 20.4). Допускается уменьшить это расстояние до 25 см (1 кирпич) с обязательным устройством дополнительной защиты из минеральных огнезащитных плит «Промат», «Минерит ЛВ» и др. Расстояние от наружной поверхности трубы до стропил и обрешетки должно быть не менее 13 см.

Расстояние от перекрытия отопительной печи до потолка должно быть 350 мм при сгораемой, не защищенной от возгорания конструкции дома, и 250 мм — при защищенной от возгорания конструкции.

При кровле дома из сгораемых материалов на дымовой трубе следует установить искроуловитель в виде рамки, затянутой металлической сеткой с отверстиями в свету от 3×3 до 5×5 мм из проволоки диаметром 2–3 мм.

Для предохранения верха трубы от атмосферных осадков, проникновения влаги внутрь канала и улучшения тяги при ветреной погоде устанавливают колпак из оцинкованной кровельной стали со скошенными гранями.