Высота дымохода относительно конька крыши: методика расчета

Высота дымохода относительно конька крыши: методика расчета

Частный дом годится для проживания в течение всего года только при наличии отопительной системы. Ее полноценная работа и безопасность зависят от многих составляющих начиная от типа оборудования и системы дымоотведения и кончая видом используемого топлива. И чтобы все составляющие работали слажено необходимо в точности следовать строительным предписаниям, в частности, грамотно рассчитать параметры дымохода.

Одним из важнейших параметров, обеспечивающих эффективность работы отопительной системы, является высота дымохода относительно конька крыши.

Любая ошибка или даже погрешность при расчете печной трубы чревата серьезными проблемами. Например, существенно снижается сила тяги, что негативно отражается на КПД отопительного устройства.

Неправильно выбранная высота дымохода над кровлей может стать причиной формирования завихрения в дымоотводящем канале, то есть обратной тяги. Это чревато задымлением помещения с весьма тяжелыми последствиями. Действительно, согласно законам физики, хорошую тягу стимулирует ветер, который направлен вверх к выходному отверстию дымового канала.

Когда ему приходится «обходить» чересчур высокое препятствие, скажем, коньковое ребро на скатной крыше или многоэтажный дом поблизости, то воздушные потоки меняют свое направление на противоположное. В результате дымовые газы перестают отводиться в естественном режиме.

Где разместить дымовую трубу

Обратите внимание, что дымоход является составной частью отопительной системы здания, так что все тонкости его расположения разрабатываются на этапе проектирования всего здания в целом.

Расположение труб на крыше и внутри дома будет определяться по большей части особенностями строения, а не только предпочтениями хозяев. При этом очень важно учесть размещение элементов перекрытия, чтобы при прохождении дымовой трубы через крышу не пришлось делать откосы от стропил.

Оптимальными для жилого дома вариантами комнат, по которым может проходить дымоход, будет кухня, подсобка или коридор. В спальне и гостиной наличие дымовой трубы может привести к излишнему шуму, что нежелательно.

Высота дымохода относительно конька крыши

Правильное взаимное расположение конька и дымохода позволяет обеспечить постоянный и полноценный выход дыма из трубы.

Основным условием возникновения тяги является ветровое воздействие на дымоход, создающее зону разреженного воздуха возле его стенок, в которую устремляются внутренние газовые потоки.

Если на пути ветра находится препятствие (например, конек), и труба не обдувается должным образом, то тяга будет недостаточной, дымовые газы станут накапливаться в дымоходе и в помещениях здания.

Высота трубы относительно конька крыши определяется СНиПом 41-01-2003, который регламентирует вопросы отопления и вентиляции.

Строительные нормы предъявляют такие требования:

• Минимальная длина возвышения дымовой трубы над коньком составляет 50 сантиметров в тех случаях, когда расстояние между этими элементами равно 1,5 м и менее.
• При расстоянии между элементами в 1,5 — 3 м устье дымовой трубы должно находиться на одном уровне с коньком или быть немногим выше его.
• При расстоянии между элементами в 3 м и более устье дымохода не должно находиться ниже линии, проведенной от конька вниз в направлении горизонта под углом 10 градусов.

При расчетах стоит обращать внимание и на требования к минимальной длине всего дымового канала, которая составляет 5 метров.

ВАЖНО! Рекомендуется располагать дымовые трубы на максимально близком расстоянии к коньку, так как это минимизирует задержку ветровых потоков данным элементом и позволяет располагать большую часть дымохода внутри здания.

При проектировании дымохода, удаленного от конька на расстояние более 3 метров, могут возникнуть сложности, так как «на глаз» определить десятиградусный угол затруднительно.

Высота дымохода относительно конька

Обеспечить точность расчетов поможет геометрический метод: в соответствии с масштабом осуществляется схематический чертеж кровли с отмеченной осью симметрии дымохода (т. е расположение должно уже быть известным), из верхней точки (конек) проводится горизонталь, параллельная основанию треугольника (пролету), на точке пересечения конька и горизонтали откладывается угол 10 градусов.

В соответствии с углом из той же точки проводится прямая линия – то место, где она пересечется с осью симметрии дымохода, будет определять его высоту.

Разуклонка

Если ширина задней стенки дымохода (то есть обращенной к коньку) составляет более 80 см, то за трубой приходится устраивать разуклонку, или, иначе, разжелобок, — маленькую скатную конструкцию, представляющую собой перелом кровли, который будет разводить по сторонам потоки воды и не даст скапливаться здесь снежной массе.

Создание разуклонки — задача непростая. Ведь в этой зоне появляются две коротенькие ендовы, требующие такого же качественного исполнения, как и «настоящие».

Широкий дымоход создает и еще одну сложность: затрудняя вентиляцию подкровельного пространства, он делает необходимым установку на крыше специальных вентэлементов — аэраторов и пр.

Элементы стального модульного дымохода

Производители дымоходов круглого сечения (трехслойных утепленных конструкций в оболочке из нержавейки) выпускают готовые элементы, обеспечивающие герметичность узла примыкания трубы к кровле. Это так называемые проходы, состоящие из стальной подошвы и закрепленным на ней фартуком-колпаком. Чтобы не допустить их повреждения при температурных деформациях трубы, проходы жестко фиксируют только к крыше, а на стык колпака с трубой надевают «юбку» — стальной хомут с эластичной термостойкой прокладкой, который не позволяет воде проникнуть под фартук.

Встроенный в кровлю проходной элемент герметизируют отрезками термостойкой пластичной ленты (на основе свинца или алюминия) либо обрамляют специальной свинцовой деталью, придавая ей профиль кровельного рельефа. Обратите внимание: верхний край подошвы должен быть заведен под покрытие, а нижний — накрывать его с перехлестом.

Иногда, чтобы повысить герметичность металлической проходки, стальной лист подошвы монтируют поверх кровли, подводя его непосредственно под коньковый элемент. С точки зрения защиты от протечек решение надежное, но мало эстетичное.

Дымоходные трубы для бани, камина частного дома

Высота дымохода относительно конька крыши немаловажный фактор, влияющий на каждый узел отопительной системы в отдельности. В те времена, когда отопление было преимущественно печным высота дымохода выбиралась тщательно. Для газового котла этот момент хоть и не основной, но неправильный уровень тяги снизит общий коэффициент полезного действия процентов на 30. Соответственно, возрастет и расход газа на неправильную работу котла, газовый счетчик завертится как бешеный.

Поэтому учтите, когда начнете проектировать отопительную систему, что учитывается не только высота дымохода над крышей, но и материал из которого построиться дымарь. Если это канал, то обратите внимание на сечение трубы и на метал, из которого она выполнена. К тому же на расположение трубы влияет не только высота трубы над коньком крыши, но и то, от какого оборудования она станет отводить дым – угольная печка, дровяной камин или газовый котел.

Как узнать оптимальную высоту дымохода по кровле

Чтобы избежать нежелательные последствия, нужно правильно рассчитать размеры дымохода и при этом знать, что они зависят от:

• места расположения дымоходного канала на крыше относительно конька;
• угла наклона кровельного ската;
• близкого расположения высоких зданий и деревьев;
• силы и направления ветра в данной местности.

На что обратить внимание при расчетах

При расчете высоты дымохода, в первую очередь, нужно обратиться к разработанным правилам СНиП 2.04.05-91 для оптимального подбора высоты дымовой трубы и придерживаться их. Они состоят из нескольких пунктов:

• Оптимальная длина всего дымоходного канала от колосниковой решетки до верхнего края оголовка трубы должна быть не менее 5 метров. Для домов с бесчердачной кровлей допускается установка дымохода меньшей длины при условии постоянной нормальной тяги.
• Над плоской кровлей дымоход должен возвышаться не менее, чем на 50 см. Это также относится к плоской крыше с высокими парапетами – верхний торец трубы должен быть выше ограждения на 50 см, как минимум.
• Если дымовая труба выходит на крышу в точке, расположенной менее, чем на расстоянии 1,5 метров от конькового ребра по горизонтали, то она должна возвышаться над коньком на 50 см и более.
• При расстоянии от 1,5 до 3,0 метров от точки выхода дымохода до ребра конька по горизонтали оголовок трубы должен быть вровень или немного возвышаться над коньком.
• Если труба расположена ближе к краю крыши и находится дальше 3,0 метров от конька, то ее минимальная высота определяется линией, проведенной от конька крыши в сторону дымохода под углом 10 0 вниз от горизонта.
• Если рядом находятся высокие здания, то верхний торец дымохода должен быть выше самой высокой точки крыши этого здания. В случае, слишком высоких сооружений или деревьев применяется расчет по стандарту 45 0 к горизонтальной линии, проведенной от наивысшей точки к дымоходу. Высота трубы должна быть не ниже этой линии.

Все эти расчеты можно провести графически и получить высоту дымохода, проведя построения на бумаге в определенном масштабе.

Самым оптимальным вариантом считается наиболее близкое расположение дымохода к коньку кровли. На это имеется несколько причин:

• Минимальная высота дымовой трубы, находящейся на улице. Основная часть конструкции будет расположена внутри чердака, поэтому будет меньше подвергаться охлаждению и образованию конденсата, который, в свою очередь, ухудшает тягу.
• В данном случае получается максимальная длина дымового канала.
• Коньковый барьер не будет мешать воздействию движения воздуха.

Расчет диаметра и высоты трубы

Для того чтобы максимально правильно рассчитать диаметр и высоту трубы, необходимо заранее продумать, из какого материала она будет сделана, на каком виде топлива будет работать отопительное устройство, так как топочные газы различных энергоносителей имеют разную температуру, а это необходимо обязательно учитывать при возведении конструкции.

От диаметра трубы, ее внутреннего сечения, а также конструктивных особенностей самого дымохода зависит функциональность отопительного оборудования любого дома. Некорректно выбранные диаметр и высота трубы незамедлительно скажутся на работоспособности котла, камина либо печи.

Иногда такие оплошности можно исправить только посредством полного демонтажа и повторной установки каналов.

Все отопительные агрегаты, которые в процессе эксплуатации выделяют топочные газы, требуют обустройства системы вентиляции, а в связи с тем, что строить отдельно вентканалы и дымоход достаточно нерентабельно, эти две системы, как правило, соединяют в единое целое.

Правильно рассчитать диаметр и длину трубы – не самая простая задача, но и с ней можно справиться самостоятельно, если задаться целью.

Высота дымохода над крышей

Для того чтобы правильно рассчитать этот параметр, необходимо обязательно учесть:

• Где именно будет располагаться на крыше дымоходная труба относительно конька.
• Угол наклона кровельных скатов.
• Наличия либо отсутствия рядом с крышей деревьев или строений, более высоких, чем сам дом.
• Интенсивность ветровых нагрузок и высоты снежного покрова, характерную для данной местности.

Если труба на крыше располагается на расстоянии около 0,5 м от конька, то минимальная высота этого элемента над уровнем прогона не должна быть ниже 0,5 м. Эта высота считается оптимальной, так как в этом случае значительно экономится материал на возведение конструкции дымохода.

Помимо этого, в таких местах не наблюдается значительного скопления снега в зимнее время, что снижает риск возникновения кровельных протечек.

Расчет диаметра и высоты конструкции осуществляется с учетом основных требований строительных норм и правил, а также заявленных рекомендаций изготовителей отопительного оборудования.

После выбора длины и диаметра дымохода необходимо определиться с местом его установки. Длина трубы, в независимости от ее диаметра, от колосников и до прохода через крышу не должна быть ниже 5 м.

В том случае, если мы имеем дело с плоской крышей, то вне зависимости от диаметра, длина трубы от крыши до оголовка не должна быть меньше 0,5 м.

Когда дымоходный канал устанавливается на строении со скатной кровлей на расстоянии от конька крыши равном 1,5 м, то высота дымоходы не должна быть ниже 0,5 м относительно прогона или ограждающей кровельной конструкции. Если же труба располагается от 1,5 и до 3 м от конька, то она должна быть не ниже прогона или ограждающего парапета.

В том случае, когда дымоход устанавливается от конькового прогона на расстоянии, превышающем 3 м, то его высота может быть определена при помощи проведения воображаемой линии относительно горизонта под углом 10 градусов.

Когда рядом с домом находятся более высокие сооружения, а в качестве энергоносителя выступают дрова, то труба должна быть выше строений. Вентканалы, установленные совсем рядом с дымоходом, могут иметь с ним одинаковую высоту.

Значение дымохода и дымовая тяга

Газы по дымоходу поднимаются самостоятельно под действием нескольких физических сил. Дым, образующийся при горении, легче воздуха, он поднимается наверх. Его легкость обусловлена температурой. Как известно, чем больше нагрет газ тем меньше молекул его содержится в единице объема и тем легче он сам по себе. Легкие газы всегда поднимаются наверх.

Кроме того, значение имеет разница давлений и температур между воздухом снаружи и газами внутри. Эта разница как бы вытягивает наружу газы из дымохода. Этот процесс называется тягой. Тяга возникает в том случае, если имеется перепад давлений. С физической точки зрения тяга — это разница давлений.

В дымоходах с естественной, пассивной тягой действует сила Архимеда. Воздух находящийся внизу максимально разрежен, поскольку имеет высокую температуру. Плотность его минимальная. Воздух наверху, снаружи дома, минимально разрежен, поскольку он холодный.

Плотность его выше. Происходит это так: тяжелый холодный воздух опускается по дымоходу вниз и выдавливает теплый легкий воздух наверх, таким образом дым поднимается по трубе и выводится наружу. Пока нагревательный прибор работает, воздух внизу трубы будет теплее, чем снаружи.

Это важно! Чем больше разница температур, тем выше тяга. Следовательно, для хорошей тяги нужен хороший отопительный прибор и холодная погода.

Однако разница температур — не единственный фактор, влияющий на тягу.

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.

1. При выполнении гильзовки в кирпичную шахту помещается одностенная труба из нержавеющей кислотоустойчивой стали, которая и защищает кирпич от разрушения.
2. 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.