Немного об устройстве отопительных каркасных печей.

Каркасные печи.

Эти печи выкладывают из кирпича на ребро в легких металлических каркасах и облицовывают металлическими или асбестоцементными полированными листами. Их наружную поверхность можно покрыть также кафелем, изразцами, глазурованными плитками разных цветов или оштукатурить. Каркасы могут быть разборные с разъемными соединениями.

Топочные и поддувальные дверки приклепывают или крепят болтами к металлическому фронтальному листу или каркасу.

Так как стенки этих печей значительно тоньше, чем у массивных кирпичных печей, и на их постройку идет меньше кирпича, то их кладку выполняют за 2—3 ч. Масса такой печи от 300 до 950 кг.

Теплоотдача от 1000 до 3000 ккал/ч. Устанавливать на них насадные трубы не разрешается, так как стенки имеют незначительную толщину (1/4 кирпича). Дым от таких печей отводят через коренную трубу или через канал, устраиваемый в кирпичной стене.

Рассмотрим небольшую каркасную печь повышенного прогрева (см. рис 1). Данная печь пригодна только для отопления помещений, духовка и плита в ней не предусмотрена. Каркас выполнен из угловой стали (уголок подойдет от 45 до 63). В ее нижней части расположен топливник 1, в котором можно сжигать любое твердон топливо: дрова, торф, каменный уголь.

Рис. 1 Отопительная каркасная печь повышенного прогрева. 1 - топливник, 2 - чистка. 3- жаровой канал, 4 - кольцевое пространство, 5 - металлический патрубок, 6 - стальной лист, 7 - колосниковая решетка.

Выше топливника проходит подъемный жаровой канал 3, вокруг канала имеется кольцевое пространство 4 для опускания газов. Из печи газы выходят через короткий металлический патрубок 5, встроенный в корпус печи на уровне нижней части кольцевого пространства - несколько выше перекрытия топливника.

Павел504!

Сделать каркасный дом с печным отоплением несомненно можно, а иногда наверное и нужно. На этом форуме я помню по крайней мере один такой пример - Yuri from BY обсуждал строящийся проект каркасного гостевого домика. Там, правда, кроме печки была еще кирпичная внутренняя перегородка и под полом - бетонная стяжка (и то, и другое увеличивают теплоемкость дома). Юрий - профессиональный строитель, и он наверняка делал какой-то теплотехнический расчет.

В чем, если очень грубо, отличие, в плане отопления, современного каркасного дома от бревенчатой избы (традиционная аналогия с руской печкой)? Каркасник, если Вы строите по нормам, намного лучше утеплен, требует намного меньше энергии (дров). Но он намного легче (в граммах), у него почти нет собственной теплоемкости, если ее не добавлять искусственно. Когда Вы топите печь в избе, она нагревается и - излучением и конвекцией - нагревает массивыный дом, и потом они вместе постепенно остывают до следующей протопки. В каркаксных стенах нагреваться нечему, кроме тоненькой внутренней обшивки. Методы увеличения теплоемкости каркасника - бетонная плита основания, массивные внутренние перегородки, массивная внутренняя отделка. Русская печь и камин тоже конечно добавят нехило.

Я, когда этот вопрос выяснял для себя, делал примерно такие расчеты:

ПРИМЕР. Рассмотрим маленький каркасный домик, типа 6х9, один этаж (одной печкой навряд ли имеется ввиду намного больше отопить). Получается около 200 м2 ограждающих поверхностей - два перекрытия и стены. Допустим, для простоты, что он со всех сторон утеплен минватой 150мм. Добавим дополнительные теплопотери на окна, двери и вентиляцию, вычтем дополнительное утепление за счет внутренней и наружной отделки, и примем без дополнительного расчета, опять же для простоты, что такой домик требует 60 ватт мощности отопления для поддержания разности температур внутри и снаружи один градус. Получается, что в мороз -40 (как вот у нас сегодня ночью) нужно 3,6 квт мощность отопления (чтобы внутри было +20), в средний московский зимний день - около 1,5 квт. Это мощность, умножив которую на время, получим энергию в квт*ч (либо в кубометрах дров, с учетом их влажности и кпд печки).

Теперь посчитаем, какая должна быть теплоемкость домика, чтобы он за 12 часов (между топками) остыл не более чем на 5 гадусов (например, или на сколько Вы хотите?) в морозный день, например, в -30. В такой мороз домик отдает 3 квт, или 36 квт*ч за 12 часов. Столько энергии отдаст, остыв на 5 градусов, примерно 6 т воды, или примерно 30 тонн бетона (кирпича), или примерно 15 кубов дерева. Вот столько у Вас должно быть теплоемких материалов ВНУТРИ УТЕПЛИТЕЛЯ, включая печку и камин, чтобы домик между топками остыл не более чем на 5 градусов. Если у Вас столько есть - то нет проблем, останется только правильно рассчитать мощность печи. А если нет, то домик будет остывать - и нагреваться тоже! - быстрее. Придется чаще топить более мелкими закладками дров, что навряд ли Вам понравится)

Примерно так. Это, конечно, очень грубый расчет, и Вы можете (должны?) для своего конкретного случая сделать точнее.

ЗЫ Лично для себя я решил, что отапливать НЕБОЛЬШОЙ каркасник и дешевле, и безопаснее, и главное намного комфортнее электричеством. Приезжать несколько раз за зиму глотнуть романтики - это одно, а каждый день топить - совсем другое. ИМХО)

Печное отопление относится к традиционному способу обогрева жилища в нашем климатическом поясе. Несмотря на широкое предложение отопительных систем разнообразного исполнения, печи присущи достоинствами, которые высоко ценятся. Нагретая печь испускает лучистое тепло, работая как инфракрасный источник, что создаёт ощущение комфорта и уюта, она участвует в воздухообмене помещения и характеризуется значительной тепловой инерцией, поддерживая температуру после прогорания топлива.

Хотя в каркасных домах принято устраивать более современные типы отопления, печь органично в них вписывается, являясь одновременно резервным источником тепла при возникновении перебоев в работе основных систем.

Каркасный дом отличается облегчённой конструкцией несущих элементов, в том числе перекрытий цокольного пространства. Поэтому установка столь массивного сооружения как печь, требует создания под неё отдельного фундамента, который предусматривается на ранних этапах строительства, заблаговременно продумывается его размещение и конструкция, увязывается с принятым решением основания.

Для печи подойдёт малозаглубленный фундамент из бутового камня или бетона, что несложно сделать своими руками, важно удостовериться, что он надёжно защищён от грунтовых вод и расположен в изолированном пространстве, предохраняющем от морозного пучения. Удобно использовать винтовые или буронабивные сваи с бетонным или стальным ростверком. При сплошном плитном основании под дом, дело облегчается, потому что печь допускается монтировать в любом подходящем месте. Высота фундамента принимается ниже на один кирпич отметки чистого пола.

Материалы и работа

Традиционная печь строится из керамического полнотелого кирпича высокого качества. Из него выкладывают тело печи за исключением топки, которая делается из огнеупорного шамота. Для кладки не применяют цементный или известковый раствор, так как его коэффициент теплового расширения отличается от показателя керамики, поэтому в этом качестве используют глину, увлажнённую до необходимой консистенции. Зная технологию работ и обладая опытом, несложную печь можно сложить своими руками пользуясь чертежами-порядовками, публикуемыми в печатных изданиях и интернете. Правильный подбор материалов, выдерживание кладочных зазоров, приготовление составов для установки кирпича и обмазки, крепление печных приборов, требует знаний, передаваемых опытными мастерами.

В работе печник использует приёмы, выработанные многолетней практикой, которые не применяются при кладке стен в традиционном строительстве, это и не удивительно, ведь печь функционирует в особом температурном режиме, а эффективность иногда зависит от обстоятельств, которые несведущий человек сочтёт несущественными.

Например, в отличие от каменщика, выравнивающего кирпич лёгкими ударами кельмы, печник кладёт его одним движением, не подправляя и при неудачном положении, снимает вместе с глиняным раствором, очищает и повторяет действие.

Противопожарная безопасность

Деревянное здание, в том числе выстроенное по каркасной технологии, требует внимательного отношения к соблюдению норм, защищающих его от риска возгорания при нарушении правильной работы печи или дымоходов, небрежности при эксплуатации, случайном воздействии огня и горящего топлива. Печь размещается таким образом, чтобы обеспечивались дистанцию между нагретыми поверхностями и конструкциями здания. При необходимости зона соприкосновения обшивается огнестойким листовым материалом, например, стальными листами, облицовывается керамической плиткой или кирпичом, эти работы могут выполняться своими руками даже без опыта в строительном деле.

Значительный риск представляют места пропуска дымохода через перекрытия и кровлю. Требуется соблюдать зазоры между трубой и сгораемыми конструкциями, рекомендованные строительными нормами. Это способно вызвать затруднения, поскольку шаг несущих элементов может оказаться меньше необходимого и выполнение норм потребует изменения узлов или специальных мероприятий. Выпуск трубы должен делается выше конька крыши, чтобы при сильном ветре искры не проникали в зазоры кровельного покрытия и оборудован защитной отделкой из жести.

Заключение

Подбор типа печи и габаритов под запланированное помещение, расчёт пропускной характеристики дымоходов, требует знаний, которыми не обладает человек, занятый другим делом. Поэтому обращение к профессионалам желательно на всех этапах работы по созданию печи, иначе и труд и материалы пропадут без пользы.

Значение имеет характер утепления здания, нужно чтобы печь удовлетворительно вписывалась в систему воздухообмена дома, не создавалась нехватка воздуха для поддержания горения из-за слишком тесного помещения с затруднённым движением потоков.

Сложить печь или камин в каркасном доме можно только с соблюдением определенных условий. Их диктует сама конструкция облегченной постройки на свайном фундаменте, ведь кирпичный отопительный прибор весит немало. Но настоящий камин или печь является вполне допустимой роскошью и в таком жилище.

Основное ограничение при устройстве камина в каркасной постройке – вес кирпичной конструкции. Но в настоящее время существует несколько вариантов замены классической модели на современные приборы:

• встраиваемые (с нулевым зазором);
• готовые металлические печи-камины на газе или дровах;
• электрокамины.

Распространенным вариантом является и сооружение фальшкамина из гипсокартона или другого материала. При сочетании декоративного легкого корпуса с настоящим прибором промышленного изготовления может получиться прекрасная замена классическому варианту. Под такой камин не потребуется даже усиление фундамента.

Собираясь строить классический кирпичный очаг в каркасном доме, следует внимательно изучить прочностные характеристики используемых свай. Относительно небольшой камин (весом до 4 т) можно установить на винтовых сваях только в том случае, если сделать отдельный фундамент.

Какой фундамент нужен под камин в каркасном доме?

Самое надежное – подвести под будущую постройку классический монолитный фундамент из бетона. Для этого в нужном месте разметить прямоугольник, стороны которого на 20-30 см больше размеров основания камина. Котлован выкопать с учетом промерзания грунта, так как в каркасных домах редко устраивают теплые подвалы.

В условиях средней полосы России глубина котлована может достигать 1-1,2 м.

Подробно о глубине промерзания можно узнать в архитектурном бюро города. Дно фундамента под печкой должно быть расположено ниже этого уровня примерно на 30 см.

В утепленном подвале опору для камина достаточно заглубить на 50-100 см. При отсутствии промерзания грунта пучение и сезонные подвижки фундамента будут полностью отсутствовать.

На дно котлована поместить подушку из песка. Ее толщина – 20-25 см. Песок полить водой и уплотнить. Котлован заполнить до уровня почвы раствором из 1 части цемента М400, 3 частей песка и 4 частей щебня фракцией около 5 см.

Над уровнем грунта бетонное основание требуется поднять до уровня пола в помещении, где будет стоять камин. Для этого используют опалубки из досок, соединенных в щиты. Установив их по сторонам прямоугольника, заливку продолжают, постепенно поднимая оголовок фундамента на нужную высоту. Заливку можно производить послойно, если щиты опалубки недостаточно высоки. В этом случае бетон заливают до заполнения формы, дают ему схватиться в течение 24-48 часов, снимают опалубку и переставляют ее выше. Готовый фундамент под камин оставить для набора крепости минимум в течение 21 дня.

Свайный фундамент для камина

При необходимости фундамент под печь или камин можно сделать на тех же сваях, которые применялись для постройки дома. В этом случае по количеству кирпича и раствора рассчитывают примерный вес конструкции, несущую способность 1 сваи делят на 2 (для удовлетворительных грунтов) или на 2,5 (если грунт слабый) и вычисляют количество свай. Устанавливать нужно 4 шт. по углам основания и при необходимости дополнительные опоры внутри контура.

По периметру площадки под камин приварить двутавровую балку, создавая независимый от опоры дома фундамент камина. Внутри контура сделать насколько ребер жесткости с шагом в 30 см. Поверхность площадки над свайным фундаментом должна находиться на такой высоте, чтобы можно было сделать утепленную стяжку из армированного бетона и ЭППС. Уровень бетонного основания должен соответствовать границе чистового покрытия пола в жилище. Если подвал утеплен, стяжку можно сделать без теплоизоляции.

Как построить камин?

Среди материалов и инструментов для постройки домашнего очага могут быть следующие:

• кирпич красный и огнеупорный;
• глиняный раствор для кладки каминов (готовая сухая смесь);
• гипсокартон и шпатлевка на гипсовой основе;
• мастерок;
• шпатель.

Выбор инструментов и материалов зависит от типа строительства: декорирование отопительного прибора из металла или кладка кирпичного очага.

Классический вариант из кирпича потребует изучения порядовых схем. Для каждой разновидности камина они немного отличаются: угловой очаг выкладывают иначе, чем пристенный. Но общее все равно есть:

1. Стену, возле которой планируется возвести очаг, изолировать негорючими материалами (листовой асбест).
2. На подготовленном фундаменте выложить основание камина из простого красного кирпича. Видимые поверхности можно делать и из облицовочного, если портал не будет декорирован иначе. Основание может быть ступенчатым или простым, в любом случае его поднимают на 2 ряда, закладывая многоугольник полностью внутри. Если требуются половинки кирпича, их откалывают кирочкой каменщика.
3. Следующий ряд будет служить подом каминной топки. Поэтому его делают из огнеупорного кирпича (на схемах он желтый). Из этого же материала можно делать и стенки топки, но при отсутствии огнеупора допустима кладка из полнотелого красного кирпича. Силикатный использовать нельзя.
4. Ряды стенок поднимают в соответствии со схемами до нужной высоты. Согласно чертежу, делают дымовой зуб. Затем по порядовкам выполняют сужение купола и переходят к кладке дымохода. Эту деталь можно делать из специальных труб (сэндвичей). Их легко устанавливать, вес конструкции немного снижается.
5. Дымоход обязательно изолируют от материала перекрытий негорючими материалами.

Перед порталом камина нужно сделать пожаробезопасную зону шириной 50 см (от основания в комнату). Для этого на пол постелить лист асбеста, закрывая его сверху жестью. Для большей декоративности можно использовать керамическую плитку, керамогранит или подобные им материалы. Чтобы защититься от искр, поставить прозрачный экран или сделать дверцы из жаропрочного стекла. Портал декорировать по своему вкусу.

Как поставить камин промышленного изготовления?

Камины с нулевым зазором являются промышленными изделиями. Они состоят из стальной топки, покрытой теплоизолятором. Сверху конструкция защищена кожухом из металла. Установка камина в каркасном доме подразумевает его крепление прямо к каркасу. Дровяной или газовый очаг оборудован стеклянными дверцами, что позволяет наслаждаться игрой пламени в топке.

Для этой модели очень удобен сэндвич-дымоход. Конструкция монтируется очень быстро, трубу дымохода нужно надеть на специальный патрубок камина. Встраиваемые камины не обладают декоративным внешним видом, поэтому хозяину придется продумать оформление фасада очага. Но в строительных фирмах продают детали отделки основания, портала, полки из современных, негорючих и легких материалов.

При желании встраиваемый очаг можно отделать и самостоятельно. Для этого вокруг металлической печи возводят каркас из профилей для крепления ГКЛ. Его можно сделать любых формы и стиля. Перед тем как установить профили, нужно нарисовать эскиз желаемого оформления камина и разработать монтаж деталей каркаса.

После этого по произвольно выбранным размерам сделать коробку из профиля и гипсокартона. Все стыки листов проклеить армирующей лентой и промазать шпатлевкой на гипсовой основе. На поверхность гипсокартонного короба легко наклеить и плитку, имитирующую дикий камень, и полиуретановый декор под мрамор, и искусственный декоративный кирпич, который можно тоже делать самостоятельно.

Защищенная от раскаленной топки слоем термоизолятора самого очага и расстоянием от кожуха до короба, такая декорация будет эффектна и безопасна. Для выхода теплого воздуха из короба в комнату в конструкции нужно предусмотреть отверстия, закрывая их декоративными экранами.

Подобным образом можно использовать и металлические модели с уже декорированным корпусом, если хозяину хочется иметь камин классического типа в каркасной постройке. При их установке нужно соблюдать правила монтажа печи в помещении и устройства дымохода к ней. Эти указания есть в прилагаемой инструкции.

При использовании электрокамина не потребуется даже дымоходная труба. Фальшкамин из гипсокартонного короба со встроенным туда современным декоративным очагом с имитацией пламени может оказаться отличной заменой настоящим каминам. Легкость установки и полная пожаробезопасность, способность излучать инфракрасные лучи и изображать горение являются достоинствами электроприборов.