Камины
Камин — это очаг, расположенный в помещении открыто или в нише, который греет лучистым теплом от горящего топлива. Над пламенем помещается дымосборник, переходящий в прямой (без оборотов) дымоход.
ХИТРОСТИ
Камин — это очаг, расположенный в помещении открыто или в нише, который греет лучистым теплом от горящего топлива. Над пламенем помещается дымосборник, переходящий в прямой (без оборотов) дымоход.
Камины относятся к наиболее древним нагревательным приборам, которые применялись для отопления жилищ. Археологические раскопки свидетельствуют, что открытый камин с дымоотводящим устройством использовался людьми еще в 820 г. н. э.
В настоящее время камин непременная принадлежность общественных объектов отдыха, часто его можно увидеть и в домиках садоводов-любителей, и в усадебных домах сельских жителей.
Несмотря на то что камины как отопительное устройство в функциональном отношении несовершенны, их нельзя рассматривать как сугубо декоративный элемент интерьера. В индивидуальных домах наиболее полно используются преимущества каминов. С их помощью можно быстро поднять температуру воздуха в помещении, увеличить его воздухообмен, а эстетический фактор и психологическое воздействие очага на человека повышает значимость таких устройств.
Если в доме имеется печное отопление, то наиболее простой вариант устройства камина — пристроить его к печи, использовав имеющийся дымоход и трубу. Печь может топиться из кухни, а пристроенный камин — из комнаты. В этом случае не требуется закладки отдельного фундамента, можно обойтись печным. При центральном отоплении или когда нет возможности присоединить камин к печи, его строят в наиболее удобном по соображению планировки месте. Если он массивный, то необходимо сделать фундамент, легкую конструкцию можно расположить прямо на полу, усилив лаги. Однако в любом случае надо выводить трубу через потолок и крышу.
Рассмотрим конструктивные элементы каминов (рис. 34) и их функциональное назначение.
Зольник (1) служит для сбора золы и остатков несгоревшего топлива. Перед камином размещается площадка (11) из огнестойкого материала, выполняющая роль подтопочного листа. Размеры площадки приведены на рис. 35 и в табл. 11. Колосниковую решетку камина и под (2) используют для укладки топлива и организации процесса его горения. Топливник (3) состоит из двух боковых и одной задней стенок, обеспечивает поступление тепла в помещение. Задняя стенка (4) выполняется наклонной для отражения тепла вниз, к полу перед камином, она же обеспечивает пожаробезопасность устройства. Иногда ее облицовывают чугунной плитой, увеличивая тем самым теплоотдачу камина. Для обеспечения хорошей тяги и бездымного горения топливник должен иметь определенные размеры: глубокие топки снижают теплопроизводительность камина, а топки малой глубины не обеспечивают достаточно полного отведения дыма и могут являться причиной загазованности помещений.
Открытую часть топливника оформляют в виде квадратного, прямоугольного и полукруглого портала. Правильное соотношение между глубиной В и шириной А топливника (рис. 35) должно составлять 1:2 или 2:3. Размеры портала, в свою очередь, должны быть пропорциональны площади помещения. Их примерное соотношение 1:50. Нужно помнить, что при большом портале будет переохлаждаться комната, возможны сквозняки, при малом — не будет достаточно тепла.
Дымовой карниз (5) (см. рис. 34) представляет собой выступ над порталом. Выполняют его с желобом, который собирает конденсат, выпадающий из отходящих газов во время растопки камина.
Вверх от дымового карниза (5) между топкой и дымовой трубой расположена дымовая (жаровая) камера (6). Она служит для сбора продуктов сгорания.
В газоходе сразу же за дымовой камерой расположен клапан, или задвижка (7), предотвращающий утечку теплого воздуха из помещения и обеспечивающий регулирование тяги.
После задвижки на пути движения дыма по газовому тракту размещается дымовая камера (горловина), выполненная в виде отвода (9) или прямого участка насадной дымовой трубы. Благодаря горловине холодный атмосферный воздух интенсивно смешивается с восходящими горячими продуктами сгорания. В результате сокращается время разогрева дымовой трубы и снижается вероятность выпадения конденсата из отходящих газов.
Некоторые камины снабжены дымовым фартуком (см. рис. 35, узел I) — металлическим устройством в форме усеченной пирамиды. Фартук служит для облицовки жаровой камеры или является соединительным элементом, расположенным между топкой и дымовой трубой. В большинстве случаев дымовой фартук служит декоративной отделкой камина.
Габаритные размеры каминов и дымовых труб приведены в табл. 11, размеры топливника выбирают в зависимости от объема отапливаемого помещения.
Камины сооружают из различных строительных материалов. Топливник выкладывают из огнеупорного кирпича — прямого или фасонного шамотного. Для внешнего оформления могут, быть использованы также естественный камень, облицовочный кирпич, мрамор, листовой металл, древесина, обработанная огнезащитной смесью (антипиренами), и др.
Сооруженные камины просушивают в. течение 15— 25 дней при температуре воздуха около 20° С. После этого их сначала несколько раз слегка протапливают и затем уже вводят в эксплуатацию. Для. топки камина подойдут сухие березовые, осиновые или ольховые дрова, причем предпочтительнее осиновые. Они горят ровным белым пламенем и не коптят. Особенно приятный аромат дают поленца или сухие ветви можжевельника, вишни или яблони. Поленья длиной 30—40 см укладывают пирамидой, что создает оптимальные условия для медленного сгорания дров, при котором рационально используется теплота сгорания.
Камин одностороннего излучения. На рис. 36 приведены чертежи камина с односторонним излучением, используемого для отопления помещения объемом 90 м3. Как и все печи, он имеет отдельные дымоход и фундамент.
На фундамент укладывают гидроизоляцию, по которой делают стяжку из цементного раствора, состоящего из одной части цемента и трех частей песка. Через 3—4 дня после того как раствор наберет некоторую прочность, возводят конструкции камина.
Сначала выкладывают кирпичные стенки зольника высотой около 40 см, отстоящие одна от другой на расстояние 46 см (разрез А—А). Толщина стенок должна быть не менее 12 см. На зольник укладывают металлоконструкции: два стальных тавра (8) и уголок (2) с размером полок 45 X 45 мм; их длина определяется габаритами топливника по фасаду, увеличенной на 10 см. В декоративных целях перекрытие зольника, служащее одновременно подом топочной камеры, выносят за пределы стенок. В этом случае длину металлоконструкций также увеличивают до соответствующих размеров. Расстояние между таврами (8) зависит от размеров шамотного кирпича, из которого формируют основание топливника. В центре пода укладывают колосниковую решетку.
После устройства пода приступают к кладке топливника. Боковые стенки топочного объема располагают под углом к задней плоскости. На высоте 55 см от пода топливник перекрывают швеллером (3) № 12 длиной 120 см, развернутым полками вверх.
Перекрывая топочную камеру, получают опору для дымовыпускного отверстия — хайла (6), которое образуется с помощью боковых, передней и задней наклонных стенок. Заднюю наклонную стенку камина облицовывают огнеупорным кирпичом, опирающимся на заделанные в кладку стальные скобы (рис. 36, узел I). Хайло со стороны передней части газового тракта облицовывают листовым металлом толщиной 3—5 мм. Установленный на швеллере (3) металлический дымовой фартук служит опорой передней скощенной стенки и соединяет топливник с дымовой трубой (7), образуя промежуточную дымовую камеру (4). Над камерой монтируют задвижку размером 20 X 20 см.
Рамку задвижки делают из угловой стали 35 X 35 мм, она служит упором для асбестоцементной дымовой трубы, по которой отводятся продукты сгорания в атмосферу. Снаружи дымовую трубу обкладывают кирпичом, что соответствует противопожарным требованиям. Передняя плоскость каменной кладки трубы опирается на несущий верхний швеллер (3), его размеры идентичны нижнему. Асбестоцементная труба придает жесткость конструкции, упрощает кладку и повышает герметичность дымохода.
Эффективная высота газоходов — расстояние от нижней грани дымового карниза до устья трубы — должна соответствовать значениям, приведенным в табл. 11. Устье трубы не должно иметь карниза, так как горизонтальные выступы ухудшают тягу. Верхние плоскости устья следует оформлять в виде скошенных под углом 35—40° граней. Минимальная высота оголовка трубы над коньком или кровлей крыши составляет для металлических, асбестоцементных и других материалов с подобной им степенью возгораемости 30 см, а для конструкций, образованных из рулонных и аналогичных им покровных изделий,— 50 см. Наружные стенки дымовой трубы в местах прохода через сгораемое перекрытие расширяют на величину 25 см (противопожарная разделка).
Учитывая, что эксплуатация каминов имеет сезонный характер, устье трубы защищают зонтом, который отстоит от верхней его грани на расстояние, равное внутреннему диаметру трубы. Дополнительно верхние грани устья заключают в металлическую обойму или покрывают морозостойким бетоном толщиной не менее 8 см.
Если после проверки камина в работе не будут выявлены дефекты конструкции, производят декоративную отделку фасадной стены. Камин приобретет современный внешний вид, если его фасад облицевать деревянной рейкой, пропитанной огнезащитным составом.
Расход материалов
- Шамотный кирпич........................80 шт.
- Огнеупорная глина с шамотом........80 кг
- Тавр 45X45X4..............................2,4 м
- Уголок 45X45X4.........................1,2 м
- Швеллер № 12...........................1,2 м
- Швеллер № 14...........................2,4 м
- Листовая сталь толщиной 3 мм.......2 м2
- Скобы из полосы 25X3 мм.............10 шт.
- Рейка деревянная шириной 70 мм...30 м
- Огнезащитный состав...................6 л
Камин на железобетонных консолях. В интерьере помещения эффектно выглядит камин, нижняя плоскость которого приподнята над полом. Такой очаг становится оригинальным композиционным центром жилья.
Камин одностороннего излучения, приведенный на рис. 37, может отопить в осенне-весенний сезон помещение площадью около 40 м2. Основной несущий элемент очага — нижняя железобетонная консоль (1) толщиной 8 см, задняя сторона которой закреплена в стене дымовой трубы (4). Размер сечения этой стороны 25 X 15 см.
Вылет консоли, равный 70 см, определяет глубину топливника (рис. 37, разрез А—А). Длина консоли пода топливника по фасаду 104 см.
В качестве арматуры для бетона используют проволочные стержни диаметром 4—5 мм.
Соотношение сторон топочной камеры составляет 1:2 (80X40 см). Дымосборник (8) выполняют в виде железобетонной рамы, несущая консоль (2) которой заделана в заднюю стенку камина, а боковые и передние его стороны (рама 9) расположены над топкой.
В декоративных, теплотехнических и противопожарных целях заднюю стенку топки выполняют наклонной и облицовывают огнеупорным кирпичом или чугунной плитой в виде отражателя. Таким образом удается избежать завихрения потока отходящих газов и задымления помещения.
На уровне дымового карниза монтируют дымовой клапан (7) (см. узел I). Камин подсоединяют к дымовому каналу (3) через дымовую горловину (6) и отвод (5).
Описанный камин может быть модифицирован в очаг с двусторонним излучением. Для этого левую боковую стенку топливника не экранируют, а правую выкладывают вплотную к межкомнатной перегородке.
Дымовые (3) и вентиляционные каналы располагают во внутренней стене здания, что облегчает конструкцию камина и выполнение работ по его сооружению.
Камины упрощенной конструкции. В тех случаях, когда к декоративному оформлению камина не предъявляют повышенных требований, сооружают так называемый прямой (английский) камин (рис. 38).
Отличительная особенность такого камина состоит в том, что вертикальная тыльная стенка (9) на уровне дымосборника переходит в вогнуто-выпуклую плоскость (гусек). Топливник (1) с выступом (обратный гусек) перекрывают каменной доской (2). В основании дымового канала вмонтирована задвижка (3). Боковые и задняя стенки (9) топливника, а также под (4) облицованы огнеупорным кирпичом. Перед камином выкладывают огнезащитную площадку (5). Портал (7) камина опирается на металлические уголки (6), которые придают прочность всей конструкции. Наклонную часть дымохода (увод) выполняют, надвигая один кирпич на другой.
Расход материалов
- Кирпич керамический.........300 шт.
- Огнеупорный кирпич ..........120 шт.
- Обыкновенная глина ...........0,1 м5
- Огнеупорная глина..............150 кг
- Песок...............................0,1 м3
- Цемент.............................8 кг
- Дымовая задвижка..............1 шт.
Растворы для кладки печей и каминов. В печных работах в основном применяется глиняный раствор.
По своему составу (глина, песок, вода) он не отличается от состава кирпича, поэтому хорошо переносит нагревание до 800—1000°, не теряет прочности и не выделяет вредных испарений. Изменяя свой объем от нагрева и остывания одинаково с кирпичом, глиняный раствор сохраняет кладку прочной, без трещин.
Количество раствора по объему составляет примерно 1/12 от наружного объема печи, или 1/8 объема укладываемого кирпича.
Чтобы глиняный раствор не выкрашивался в швах в процессе эксплуатации печи или камина, их нужно делать толщиной 3—5 мм. При выкрашивании раствора в кладке образуются трещины, через которые подсасывается воздух, а это нарушает тягу, печь дымит и плохо держит тепло. Чтобы швы были тонкими, раствор необходимо тщательно приготовить: в нем не должно быть крупного песка, комочков глины или посторонних примесей.
Глину за день-два до начала работ замачивают, разминают крупные куски и пропускают затем через сито с ячейками не более 3 мм.
Песок для раствора должен быть предварительно просеян через сито с ячейками 1 —1,5 мм и не содержать примесей ила, извести и т. п. Количество прибавляемою к глине песка зависит от жирности глины. В жирные сорта глины песка добавляют больше, чем в тощие.
Объем добавляемого песка колеблется от 1/2 до 2 частей на 1 часть глины: чаще это соотношение равно 1:1 или 1:2.
При ручном приготовлении раствора на деревянном настиле отмеренное количество просеянного чистого песка выкладывают в виде грядки. По оси грядки делают углубление, которое заполняют заготовленной заранее глиной. В сухую смесь вода добавляется по потребности. Процесс смешения раствора производится по длине грядки 3—4 раза. Затем смесь как бы рубят поперек грядки лопатой. Этот процесс повторяется до образования однородной массы. В получившуюся массу, небольшими порциями, так как в жидкой глине измельчать комки труднее, вливают воду. Добавляют воду для получения раствора нужной густоты уже на рабочем месте.
Раствор считается готовым, если сделанный из него шарик, высохнув, не растрескивается, а при падении на пол не рассыпается. Если же шарик рассыпался, значит, раствор содержит избыток песка. Такой раствор называется тощим. При излишне жирном растворе (избыток глины) высушенный шарик дает трещины по поверхности, а лепешки растрескиваются по краям.
Хорошо перемешанный глиняный раствор имеет консистенцию густой сметаны. Он легко сползает с железной лопатки, но не должен на ней растекаться.
Глиняный раствор набирает прочность в воздухе, а цементный твердеет и на воздухе, и в воде. Цементный раствор используют в печном деле, например, при кладке фундаментов, подвергающихся влиянию подземных вод или холодных элементов, несущих большую нагрузку. Срок начала схватывания цементного раствора — от получаса до часа, поэтому приготовление его должно быть приурочено к самому началу работ по кладке.
Чтобы не вызвать преждевременного схватывания, цемент сначала смешивается с песком, а воду добавляют только перед самым употреблением раствора в работу.
Ручное приготовление цементного раствора производят приемами, аналогичными глиняному. Компоненты перемешивают несколько раз, пока не получат совершенно однородную смесь. Соотношение песка и цемента в этих растворах бывает от 1:3 до 1:6.
В печной кладке используют также смешанные растворы, например, известково-цементные. Потребность в них возникает в тех случаях, когда хотят ускорить или усилить действие более слабого вяжущего компонента (извести), но из-за экономии не переходят целиком на более прочный и водоупорный цементный раствор. Пропорции состава известково-цеметного раствора для печных работ 1 : 2 : 16 или 1 : 0,8 : 7 (цемент, известь, песок), Применяют также и цементно-глиняные растворы, в которых глина составляет около 10% массы, что повышает плотность раствора и его пластичность.
