Что такое конек?
Коньком называется верхнее ребро конструкции кровли. Этот элемент соединяет между собой скаты крыши, плоскости которых сходятся на нем в одной линии. Так как конек является верхней точкой кровли, то высота крыши определяется по его расположению.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Данный элемент выполняет функции защиты и вентиляции. Он закрывает стыки скатов, предотвращая попадание влаги и грязи во внутреннее пространство кровельного пирога. При этом через конек выходят циркулирующие воздушные массы.
Определение высоты крыши важно не только для целей обеспечения ветро- и снегоустойчивости. Большинство кровельных материалов имеют четкие диапазоны возможных углов скатов для своей установки. При монтаже тяжелых материалов нужно минимизировать нагрузку на единицу площади основания крыши, для этого угол ската (соответственно, и высота конька) увеличивается
При монтаже тяжелых материалов нужно минимизировать нагрузку на единицу площади основания крыши, для этого угол ската (соответственно, и высота конька) увеличивается.
Конек кровли
Если в доме планируется обустройство чердачного помещения, то диапазон возможных углов ската ограничивается требованиями к возможностям технического обслуживания помещения и к его противопожарной безопасности. Для жилых чердаков добавляются требования удобства перемещения по помещению, зависящие от роста жильцов.
Общие требования
Вне зависимости от типа котла и архитектурных отличий крыши ко всем дымовым трубам выдвигаются общие требования.
Минимальная длина трубы и ее диаметр
Указываются производителями в инструкции по пользованию котлов. Для каждого агрегата требования индивидуальные и зависят от вида топлива и мощности. Эти требования следует обязательно выполнять. Делать трубу короче категорически запрещается, эксплуатация таких котлов опасна для жизни и не разрешается.
Делать слишком короткую трубу нельзя, это весьма опасно
Увеличенная высоты трубы не ухудшает безопасность пользования отопительными котлами, но существенно снижает их эффективность, КПД может уменьшаться на 20–30%.
Из-за слишком высокой трубы снижается КПД котла
Это очень много, застройщики должны иметь в виду такую зависимость во время выбора конкретного места расположения котла в помещениях дома и его трубы на крыше. Высокая стоимость энергоносителей заставляет принимать все меры по их экономии
Кроме того, чем меньше требуется топлива, тем меньше вред окружающей среде, многие развитые страны уделяют большое внимание этой проблеме
Высота трубы над коньком скатной кровли
Здесь нормативные документы указывают зависимость высоты трубы от расстояния до конька. Если расстояние от точки выхода трубы на крыше до конька по прямой линии не превышает 1,5 м, то она должна быть выше конька на 0,5 м. Если труба на крыше на удалении от конька в пределах 1,5–3,0 м, то ее верхняя часть может располагаться в одной горизонтальной плоскости с линией конька. Намного сложнее расчет высоты дымохода при удалении от конька на величину более 3 м. В этих случаях необходимо делать индивидуальные расчеты, конкретные советы будут даны в статье немного ниже.
Расположение труб на крыше
Влияние на высоту трубы расположенных рядом высотных зданий
Перечисленные рекомендации высоты оголовка над коньком берутся на основании очень сложных расчетов кинетики воздушных потоков. Специалисты применяют специальные формулы, учитывают большое количество начальных данных, для проверки правильности научных изысканий в обязательном порядке выполняются лабораторные исследования. Одним из факторов при расчете высоты дымохода на скатных кровлях являются фактические параметры подпора воздуха вертикальными поверхностями.
Полученные данные обобщаются и на их основании даются общие рекомендации. Длина трубы при подпоре воздушных масс зависит от расположения линии, соединяющей верхнюю точку высотного сооружения и нижнюю точку ската дома. Оголовки должны быть выше этой линии, разница составляет не менее пятидесяти сантиметров.
В каких местах кровли не рекомендуется выводить дымоходные трубы
Эти советы никак не связаны с законами кинематики и диктуются заботой о комфортности проживания в мансардных помещениях. Архитекторы не рекомендуют устанавливать дымовые трубы в следующих местах:
поблизости с мансардными окнами. Порывы ветра могут относить угарные газы в сторону помещения, это не только неприятно, но и опасно для здоровья. Кроме того, во время монтажа мансардных окон используется большое количество специальных доборных элементов фиксации, они могут повреждаться дымоходами. Такие ситуации уменьшают надежность крепления окон и требуют немедленного ремонта поврежденных конструкций;
в ендовах. Эти участки кровли считаются самыми опасными, в них чаще всего появляются протечки. Последствия нарушения герметичности крыши очень неприятные, для их устранения необходимо много времени и денег. Трубы в ендовах в разы увеличивают сложность технологии герметизации, соответственно, настолько же возрастает вероятность протечек;
если в доме есть несколько отопительных приборов, то все они должны подключаться к одному широкому дымоходу с отдельными внутренними каналами. Размеры каналов подбираются индивидуально, при этом обязательно учитываются технические данные отопительных агрегатов.
Общие требования
Сегодня строительные компании предлагают огромное количество архитектурных решений крыш. Естественно, что все они выполняются с учетом индивидуальных особенностей и предписанных норм. Но при определении какой высоты должен быть дымоход, существуют и условия, которые соблюдаются независимо от того, какой выбран проект.
Оптимальная длина и диаметр
Хорда дымоотводящей трубы должна быть больше или равна Ø патрубка отопительного прибора. Обычно эта информация указывается производителем в инструкции, которая прикладывается к прочей документации при покупке отопительного аппарата. СНиП выделяет общую длину дымохода в 5 метров и возвышение ее над верхним горизонтальным ребром в 50 сантиметров.
Эти требования к минимальной высоте трубы дымохода над коньком крыши обязательны к соблюдению. В противном случае использование конструкции будет небезопасно.
Наименьшее значение необязательно должно совпадать с реальным. При строительстве этот показатель может быть увеличен. В таком случае эксплуатация разрешается и не влияет на надежность труб, но вместе с тем снижается эффективность отопительной системы. Разница в результате может меняется на 20 или даже 30%
Показатель слишком велик, чтобы просто не обращать на него внимание, так что при строительстве лучше рассчитать все заранее или остановиться на подъеме, рекомендуемом изготовителем
Высота над коньком скатной кровли
Такой тип крыши требует особенно внимательного подхода к определению правильного размера дымопровода. Дело в том, что верхнее горизонтальное ребро может стать препятствием для свободного движения воздушных масс. Натолкнувшись на него, ветер изменит свое естественное направление. В результате поднимающийся из печи газ не будет вытягиваться наружу. Наоборот, он вернется в помещение, заполонив его. Чтобы этого избежать, необходимо руководствоваться существующими нормативными документами.
Схема определения угла ската крыши.
СНиП, в свою очередь, предписывают пользоваться правилами:
- Если промежуток между точкой выхода печной трубы и коньком не более 1,5 м по прямой линии, то высота дымохода над кровлей должна составлять 0,5 м.
- Если расстояние находится в пределах от 1,5 до 3 м, то максимальная точка трубопровода может совпадать с коньком.
- Если же интервал больше 3 м, требуется специальный расчет. Он проводится мастерами индивидуально.
Правильное определение размеров позволит эффективно использовать отопительную систему, не создавая дополнительных проблем.
Влияние на длину печного хода стоящих рядом высотных зданий
Как уже говорилось ранее, скатные перекрытия сами по себе могут стать сильнейшим препятствием для нормальной работы дымового канала. Но кроме них таким барьером могут стать расположенные недалеко от дома высокие здания. Они точно также меняют движение воздушных масс, затрудняя нормальный вывод дыма.
Расчет высоты трубы дымохода над крышей должен проводиться с учетом окружающей архитектуры. Для этого применяются специально разработанные специалистами схемы. За помощью лучше обратиться к мастерам. Проведя измерения, они подготовят важные рекомендации.
Где не рекомендуется делать канал для выхода дыма
Чтобы обеспечить комфортное и безопасное использование дымоходных конструкций, следует учитывать некоторые общие правила о том, где их лучше не устанавливать. Среди прочего архитекторы советуют избегать монтажа в следующих местах:
Установка конструкции требует тщательного просчета. Не всегда удается сделать работу самостоятельно, так что лучше получить консультацию еще на стадии проектирования.
Высота и сечение – есть ли связь
Длина канала и его диаметр связаны напрямую. Именно их правильное соотношение позволяет создать достаточную тягу для вывода газовых отходов. Дымоход меньшего размера способствует снижению температуры воздуха, а значит тяговая сила уменьшается. С другой стороны, слишком широкая труба тоже способствует быстрому охлаждению воздушного потока.
Результатом неправильного определения параметров может стать пониженная тяга, конденсат на поверхности и невозможность нормального отопления помещения, одновременно с выводом вредных веществ. Следовательно, на отопительный процесс будет уходить гораздо больше топлива, расходы существенно возрастут.
Расчёт высоты дымохода
Для расчёта высоты дымохода надо знать основные параметры дома и печи. Произвести вычисления можно самостоятельно или с помощью специальной программы.
Самостоятельный расчёт высоты дымоходной трубы
Рассмотрим требования СНиП к высоте дымохода относительно конька крыши:
- при расположении дымохода на расстоянии до 1,5 м от конька крыши его минимальная высота над коньком должна составлять 0,5 м;
- если дымоход предполагается расположить на расстоянии 1,5–3 м, его оголовок нужно поднимать до уровня самой высокой точки кровли;
- при большем удалении дымоотводящей трубы высота её установки определяется вымышленной линией, проведённой от конька под углом в 10 o к горизонту.
Измерять расстояние от трубы до конька крыши необходимо по горизонтали между вертикальными осями дымохода и конька
В последнем случае потребуются более кропотливые расчёты.
- На чертеже дома от конька вниз проводится линия под наклоном 10 о . Место пересечения этой линии с осью будущего дымохода и будет правильным расположением оголовка трубы.
Для расчёта высоты дымохода, расположенного на расстоянии более 3 м от конька, крыши необходимо прочертить линию под углом 10 градусов от горизонта
Например, при высоте дома 8 м и расстоянии от дымохода до конька крыши 6 м hдымохода = 8 — 6/5,67 = 6,94 м.
Иного подхода требует расчёт высоты дымохода в том случае, если имеется преграда — стоящее рядом здание, высокое дерево и т. д. Высокий объект образует зону ветрового подпора: потоки воздуха встречают сопротивление и не проходят мимо дымохода, а возвращаются и тем самым вызывают обратную тягу. Для определения зоны ветрового подпора необходимо прочертить линию относительно земли под углом 45 о таким образом, чтобы она проходила через угол дома и заканчивалась на вершине расположенного рядом высокого объекта. Труба должна быть размещена выше этой линии, чтобы не возникало обратной тяги.
Труба дома должна выходить за зону ветрового подпора, чтобы не возникало обратной тяги
Расчёт высоты дымохода с помощью специальной программы
В сети можно найти различные онлайн-калькуляторы для расчёта высоты дымохода относительно конька крыши. Для несведущего в инженерных системах это один из самых простых и точных вариантов. Достаточно ввести в соответствующие поля требуемые параметры и получить искомое значение высоты. Программы используют ту же формулу, что указана выше.
Рассмотрим работу программ-калькуляторов на конкретных примерах.
Онлайн-калькулятор на сайте Pechi.su
- Калькулятор представляет собой наглядную схему, где указаны основные параметры дома.
Для того чтобы рассчитать высоту установки дымохода Н, нужно ввести всего два параметра: высоту дома от основания до конька крыши H1 и расстояние от конька крыши до дымохода L1
В указанные ячейки вводим данные из рассматриваемого примера
Программа выдаёт то же значение, которое мы получили вручную — 6,94 м
Рассматриваемая программа довольно проста и понятна любому пользователю. Кроме высоты печной трубы она позволяет рассчитывать диаметр круглого дымохода по заданной мощности отопительного котла.
Программа расчёта дымохода на сайте Defro.pro
Программа на сайте defpro.ru довольно функциональна и позволяет учитывать вид топлива, данные котла и некоторые дополнительные требования к дымоходу
Стоит обратить внимание, что программа сразу предоставляет пример расчёта с результатами и вычисляет не только высоту дымохода, но и его внутренний диаметр. Здесь можно задать несколько дополнительных характеристик трубы дымохода. При добавлении внезапного сужения и тройного поворота дымохода его высота увеличивается в 1,5 раза
При добавлении внезапного сужения и тройного поворота дымохода его высота увеличивается в 1,5 раза
Калькулятор высоты дымохода на сайте ProstoBuild.ru
- Это простейший и наглядный сервис, который требует ввести всего два параметра: высоту дома и расстояние от конька до дымохода.
Программа просит задать два размера: А — расстояние от конька крыши до дымохода и H1 — высоту конька крыши от основания дома
При включении в расчёт дополнительного параметра — наличия преграды перед домом — появляются новые поля: расстояние от дымохода до преграды L и высота преграды H2
Результат выводится внизу схемы, он составляет 12,5 м
Программы для расчёта дымохода лучше применять в комплексе, поскольку возможности каждой из них ограничены, но при этом они дополняют друг друга.
Расчёт высоты дымохода относительно конька крыши — не самая сложная инженерная задача, поэтому при желании его можно произвести самостоятельно или с помощью одной из многочисленных программ, имеющихся в интернете.
Немного о тяге
С помощью тяги из дымоотвода выходит то, что возникает в процессе сгорания. Благодаря движению воздушных потоков негативные вещества уходят в атмосферу. От каких факторов зависит тяга? В первую очередь, большую роль играет высота трубы дымоотвода. Так же она зависит от температуры воздуха извне помещения и в самом дымоходе. В период, когда горючее сжигается, температура может достичь 250°. Контактируя с металлической трубой, горячий газ остывает, она падает, в результате чего получается хорошая тяга. Конденсат влаги в дымоотводе разрушает конструкцию и ухудшает тягу. Обычно это происходит в зимний период при низких температурах. Для того, чтобы убрать конденсацию устанавливаются дымососы, образующие искусственную тягу.
Тягу обычно определяют «дедовским методом». Открывается печная дверь и при открытой заслонке к ней подносят зажженную спичку. Спичечное пламя покажет, есть ли в печи тяга. Если его потянет внутрь – тяга сильная. Если задует в комнату – значит имеет место явление, называемое обратной тягой. В таких случаях, печь будет чадить, и разжигать ее не стоит.
Это происходит тогда, когда дымоход забит или неисправен. Поэтому, время от времени, дымоотводную систему чистят и ремонтируют.
Что такое тяга и от чего она зависит?
Отвод газовых продуктов горения производится с помощью создающейся в трубе тяги. Благодаря постоянному движению воздуха, опасные для здоровья людей газы оттягиваются наружу.
Сила тяги находится в прямой зависимости от высоты дымохода и разницы температур в канале трубы и на открытом воздухе. В дымоходе, при горении печи, образуется температура в 200–250 градусов. Вследствие охлаждения газов за счет контакта с металлическими поверхностями соединительной трубы, температура в тягостабилизаторе становится несколько ниже, и поэтому появляется постоянная стабилизированная тяга.
Нужно помнить, что в дымоходе не должен собираться конденсат паров на фоне высоких температур дымовых газов. Попадание в трубу влаги приводит к разрушению ее поверхности. Особенно часто это происходит в зимнее время, когда наблюдается значительное снижение температуры. В результате этих процессов снижается тяга. Помогает снижать влажность подсос воздуха, возникающий в тягостабилизаторе.
При высокой влажности в окружающей среде, а также в результате попадания вовнутрь канала дымохода осадков тяга также снижается. Обезопасить дымоход от них поможет установленный сверху зонт.
Дымоход на крыше обязательно прикрывают зонтом
Определить силу тяги можно с помощью обычной спички, поднесенной к открытой топке, при открытом и полуоткрытом поддувале. Пламя, втягиваемое вовнутрь, говорит о хорошей тяге. При отклонении пламени в сторону помещения присутствует обратная тяга. В таких условиях печь топить категорически запрещено, так как дым и угарный газ будут идти в помещение.
Такая ситуация нередко возникает при загрязнении дымохода или его порче, поэтому обязательно требуются регулярная чистка, проверка и ремонт.
Дымоход
При постройке дымохода очень важно правильно рассчитать все размеры и выбрать нужный материал. Все эти параметры напрямую зависят от топлива, которое будет применяться для отопления. Дымоход, сложенный из кирпича, подойдет для отопления твердым топливом и газом
Высота, его диаметр и сечение также необходимо правильно рассчитать – это залогнормального и безопасного функционирования отопительной системы
Дымоход, сложенный из кирпича, подойдет для отопления твердым топливом и газом. Высота, его диаметр и сечение также необходимо правильно рассчитать – это залогнормального и безопасного функционирования отопительной системы.
Если размеры будут выбраны неверно, будет снижено КПД отопительного устройства (прибора) или отсутствовать необходимая тяга, что может привести к нежелательным или даже трагическим последствиям для жильцов дома.
Очень важны все эти критерии, если в один дымоход устраивается отвод дыма не одного, а двух отопительных приборов. В подобном случае для расчета данных лучше обратиться к специалистам, так как можно ошибиться в одну или другую сторону.
По правиламодиндымоход может обслуживать не болеедвух приборов отопления, при условии, если размер внутреннего сечения суммарно допускает одновременную их работу. Канал рассечки при этом должен быть высотой около 70–80 см.
Если параметры будут больше требуемых, снизится КПД всей системы отопления. Если же они будут недостаточно велики, тяга будет маленькой и угарный газ может начать поступать в помещения, что грозит необратимыми последствиями.
Какой дымоход лучше
Лучшей формой для дымохода считается цилиндр. Именно поэтому даже в кирпичные конструкции часто встраивают металлические или асбестоцементные трубы, имеющие требуемые по расчетам диаметры.
идеальная форма дымохода – цилиндр (труба)
Горячие продукты сгорания имеют свойство двигаться вверх по спиральной траектории, и цилиндр для этого является оптимальной формой. Максимальная тяга образуется именно в таких условиях.
Без такой трубы не могут обойтись современные котлы, работающим по принципу «стоп-старт». В них главным является быстрый прогрев системы до установленной температуры и переход ее в ожидающий режим, в этом и состоит экономия работы котлов.
В трубе, имеющей углы (прямоугольной или квадратной), создаются завихрения, и снижается активность тяги. Для каминов и печей, работающих на дровах – эта форма является приемлемой и даже дает определенные “преференции“ – помогает замедлить выход тепла и увеличить КПД приборов.
Особенности трубы в зависимости от вида топлива и материала изготовления
Какой вид сырья вы бы ни использовали (газ, дрова, уголь, мазут), любой из них для максимального извлечения «теплых» гигакаллорий требует индивидуального подхода, точнее – обеспечения оптимального выхода продуктов горения. Дымоход для частного дома должен обеспечивать стопроцентное сгорание топлива без его перерасхода. Он должен быть прочным и долговечным, легко ремонтироваться и прочищаться.
В зависимости от того, какой вид топливного материала используется, подбирается и тип дымохода. Например, если вы собираетесь топить дровами, лучшим вариантом для вас будет кирпичная труба. Главное – правильно выбрать огнеупорный материал для кладки и изоляции. Устроенный по всем правилам, такой дымоход прекрасно аккумулирует тепло.
Однако существуют и определенные недостатки:
- дымоходы из кирпича большие по весу и громоздкие. При их установке к фундаменту здания для частных домов предъявляются дополнительные требования;
- шероховатая внутренняя поверхность склонна к загрязнениям, часто забивается сажей, требует ремонта и прочистки;
- применение иных видов топливного материала или использование современных отопительных приборов для котельной приводит к оседанию конденсата, разрушающего дымоход;
- небольшой срок эксплуатации. Как показывает практика, деструктивные процессы в дымоходе начинают происходить уже через 2-5 лет эксплуатации.
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.
Что еще следует знать о дымоходах газовых котлов
К одному дымоходу допускается присоединение не более двух точек подключения газовых приборов, которые могут располагаются как на одном, так и на разных этажах, но при этом продукты сгорания должны вводиться в канал на разных уровнях и не ближе полуметра друг от друга. Допускается также ввод на одном уровне, но при наличии рассечки внутри канала на высоту от 50 см. В этом случае сечение канала надо определять, предусматривая режим одновременной работы всех газовых приборов, которые используют данный дымоход.
Оптимальной формой для дымохода является цилиндр, кроме того, допускается овальная и квадратная форма. Но следует помнить, что у квадратных труб показатели тяги низкие. Это объясняется тем, что завихрения, образующиеся в углах, задерживают дым и вызывают образование сажи. Это может негативно отразиться на работе отопительных приборов.
Современные газовые котлы имеют достаточно высокие значения КПД, достигающие 95%. Поэтому температура образующихся газов достаточно низкая, что способствует образованию конденсата в больших количествах. Его агрессивное воздействие способствует разрушению . Поэтому рекомендуется не просто обкладывать трубы кирпичной кладкой, а делать гильзовку или футеровку канала.
- При выполнении гильзовки в кирпичную шахту помещается одностенная труба из нержавеющей кислотоустойчивой стали, которая и защищает кирпич от разрушения.
- Для футеровки канала применяется установка гибкого рукава. Данный способ используется для дымоходов, имеющих нестандартные размеры или форму.
Требования допускают выполнение дымоходов в стенах совместно с каналами вентиляции. Однако при этом следует разделить их герметичными перегородками по всей высоте. Перегородки должны быть сделаны из материала стен и иметь толщину не меньше 1,2 см.
Устройство дымоходов для настенных газовых котлов
Для вывода продуктов сгорания от настенного котла допускается установка настенного (коаксиального) дымохода. Он состоит из двух вставленных одна в другую труб, не имеющих слоя утеплителя. Такой способ устройства обеспечивает вывод продуктов сжигания и одновременно приток свежего воздуха. Расстояние от земли до выходного отверстия трубы должно составлять не менее 2 м.
Существуют современные модели газовых отопительных котлов, имеющие герметичную камеру сгорания топлива. Работа их устроена таким образом, что не требуется установка традиционных дымоходов.
Если устроить дымоход с учетом вышеизложенных требований и рекомендаций, то в процессе не возникнет проблем, которые потребуют срочного ремонта или даже устройства нового канала.
