Технология печных работ Учебник
НАЧАЛЬНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Н. Н. МАТВИЕНКО
ТЕХНОЛОГИЯ ПЕЧНЫХ РАБОТ
Учебник
Допущен Министерством образования и науки РФ в качестве учебного пособия для начального профессионального образования.
Код профессии 16600
ОСТ 9 по 02.22.3-2000
Москва
Издательский центр «Академия»
2010
Оглавление
Оглавление 2
От автора. 5
Глава 1. Классификация и виды печей 9
Типы конвективных систем 9
1.1. Классификация печей 9
1.2. Конвективные системы печей 13
1.2.1. Конвективные системы с последовательно соединенными каналами 14
1.2.2. Параллельные конвективные системы 16
1.2.3. Комбинированные конвективные системы 18
1.2.4. Бесканальные, колпаковые конвективные системы 20
1.3. Размещение и планировка печных конструкций 22
1.4. Теплопотери помещений. Правила размещения печей в помещении 24
1.5.Чтение рабочих чертежей 34
Глава 2. Теплопередача топливника и дымовых каналов. 39
2.1. Процесс горения, теплопередача 39
2.1.1. Виды и характеристики топлива, применяемого в печах 42
2.2. Движение дымовых газов 45
2.3. Устройство топливников 47
2.4. Коэффициент полезного действия (КПД) печи 52
2.5. Тепловая отдача печей. Теплопотери помещений. 56
2.5.1. Тепловые потери строения 60
Глава 3. Классификация и 70
назначение печей. Конструкции, схемы и порядовки печей 70
3.1. Отопительные кирпичные печи 70
3.2. Отопительные щитки в доме 76
3.3. Отопительно-варочные печи 79
3.4. Варочная печь 83
3.5. Хлебная печь 84
3.6. Русская печь 85
3.7. Каминопечь 89
3.8. Банная печь 93
Глава 4. Виды и технология печной и дымоходной кладки. Материалы и инструмент для печника 103
4.1. Виды и назначения печной кладки 103
4.2. Перевязка кирпича. 104
4.3. Основные материалы для кладки печей 112
4.3.1 Физико-химические свойства материалов для печей 112
4.3.2 Кирпич 114
4.3.3.Глина 115
4.3.4 Песок 116
4.4.5. Цемент и известь 117
4.3.6. Бетон 118
4.3.7. Пасты, смеси, клеи, специальные мастики 119
4.4. Приготовление глиняно-песчаного, цементного и смешанного растворов. 120
4.5. Печные приборы и установка фасонных металлических акскссуаров 121
4.6. Организация труда и технологическая карта 127
4.7. Особенности печной кладки на высоте с помостей 131
4.7.1. Понятие помости. 131
4.7.2. Работа печника на высоте с помостей 132
4.8. Дымовые и вентиляционные каналы 134
4.9. Инструмент, приспособления, инвентарь печника 140
Глава 5. Технологии кладки печей различных конструкций 145
5.1. Кладка колпаковых печей 145
5.2. Кирпичная кладка банных печей и каменок 150
5.3. Конструкции и технология кладки многофункциональных очагов 157
5.4. Русская печь. 167
5.5. Сферическая печь для выпекания пиццы 175
5.6. Азиатский тандыр. 177
5.7. Кладка карнизов, перемычек, сводов и арок 181
5.7.1. Кладка карнизов 181
5.7.2. Кладка перемычек и арок. 182
5.7.3. Кладка сводов 182
5.8. Устройство деформационных и температурных швов 188
Глава 6. Классификация каминов и технологии кладки каминов. Таблицы расчетов камина 193
6.1. Классификация каминов 193
6.2. Устройство и элементы камина 198
6.3. Расчеты соотношений портала камина и дымовой трубы по таблицам и диаграммам 204
6.4. Кирпичная кладка камина 208
Глава 7. Отделочные материалы и технологии облицовки для печных работ 217
7.1. Природный минерал и камень 217
7.2. Плитка, керамогранит, изразцы 220
7.3. Штукатурка наружной поверхности печей 226
7.4. Плиточные клеи 228
7.5. Облицовочные работы на каминах и печах. Лицевая кладка каминов и печей 230
7.5.1. Декоративная лицевая кладка каминов и печей из кирпича без облицовки 230
7.5.2. Виды и способы крепления облицовочного камня 233
7.5.3. Технология облицовки плиткой и керамогранитом 246
7.5.4. Облицовка каминов и печей изразцами 249
7.6. Качество и техника безопасности облицовочных работ 257
Глава 8. Ремонтные и реставрационные работы. 262
8.1. Дефекты дымоходов, топок и печного оборудования. 262
8.2. Ослабление тяги в трубе и дымление печи 264
8.3. Инструменты для разборки и ремонта печных конструкций 267
8.4.Методы ремонта 270
8.5. Усиление и подводка фундаментов 273
Глава 9. Печи и дымоходы заводской комплектации (ПЗК) 276
9.1. Классификация печей ПЗК. 276
9.1.1. Печи банные металлические 280
9.1.2. Отопительные печи из металла 283
9.1.3. Основные отличия камина от печи – камина ПЗКО. 289
9.2. Дымоходные трубы полной заводской комплектации (ДТЗК) и оснастка дымоходных труб. 290
9.3. Способы монтажа ДТЗК 300
9.4. Стандартизация и типизация печей, каминов. 305
Глава 10. Устройство фундаментов под печи и камины 310
10.1. Разновидности фундаментов 311
10.2. Бутобетонная кладка фундамента 315
10.3. Ростверк-фундамент 316
10.4. Свайные фундаменты 318
Глава 11. Противопожарные материалы и работы 321
11.1. Требования ГОСТ и СНиП по нормам противопожарной безопасности 321
11.2. Монтаж и устройство противопожарных разделок 323
11.3. Контроль качества печей. Сушка и сдача печей в эксплуатацию 330
Глава 12. Охрана труда и работа в зимних условиях. 338
12.1. Общие требования безопасности при печных работах 338
12.2. Техника безопасности при работе с электроинструментом 342
12.3. Требования безопасности перед началом, во время и по окончании работы 347
12.4. Печные работы в зимних условиях. 349
12.4.1. Кладка печей в тепляке. 349
12.5.2. Кладка на растворах с противоморозными химическими добавками 352
12.5.3. Техника безопасности при выполнении кладки в зимних условиях 353
Глава 13. Контрольные задачи, тесты и упражнения по кладке печей 356
13.1. Задания 356
13.2. Материалы для макетирования печей и каминов в домашних условиях. 358
13.3. Примерные основные вопросы на экзамене по курсу «печник» . 360
Приложения. 363
СЛОВАРЬ ПЕЧНИКА 368
Список используемой и рекомендуемой литературы 416
ГОСТы и СНиПы. 418
Об Авторе. 420
От автора.
Первым печником был первобытный человек, решивший обложить костер камнями. С появлением первых жилищ стали появляться и прообразы современных печей и каминов. Печник-профессия творческая: он должен уметь понять потребности заказчика и уметь воплощать его идеи в сооружаемой печи, то есть выразить желание заказчика языком кирпича.
Печник - редкая профессия. Опытный строитель редко хорошо разбирается в печном деле, поэтому печник решает те проблемы, которые другие специалисты выполнить не могут. В этом ценность профессии, в том числе и моральная и материальная.
В современной России интерес молодежи к данной профессии возрождается благодаря следующим факторам: энергетический кризис, полная независимость отопления жилья, экономическая привлекательность профессии, самореализация и повышения статуса в обществе, постоянное повышение творческого и инженерного менталитета, возможность самому себе и своей родне соорудить очаг.
В различных регионах России существуют самоучки печники, не имеющие специального профессионального образования. Они применяют знания из общеобразовательных предметов средней школы и основываются на печной практике и традициях данного региона.
Следует отметить, что Уральская, Сибирская, Санкт-Петербургская и Московская школы печного искусства отличаются, в первую очередь, климатическими условиями расположения домов и печей, экономическим развитием региона и народными традициями (печных секретов), переходящими из поколения в поколение в русской глубинке. В данном учебнике рассматриваются типовые печи и камины русской классической школы, и усовершенствованные проекты печей и каминов Русской Школы Мастеров, апробированных и проверенных на практике.
Курс технологии печных работ рассматривает основные темы: устройство печей для отопления, устройство печей специального назначения, производство печных работ, противопожарные мероприятия при возведении печей и каминов. Также особое внимание уделено: облицовочным печным работам и кухонным комплексам, в связи с массовым спросом на облицованные печи и кухонные комплексы.
В классической теории и практике печного дела России принимали участие выдающиеся отечественные ученые, профессора и ин¬женеры: князь Львов Николай Александрович ( 1751-1803) , Свиязев Иван Иванович ( 1797-1875), Грум-Гржимайло Владимир Ефимович (1864-1928) , Подгородников Иосиф Самуилович (1886-1958) , Ковалевский Иван Иванович (1929 - 1983), Колеватов Вадим Михайлович ( 1934 -2009), Школьник Алексей Ефимович.
В данном учебнике приведены чертежи и схемы отопительных устройств, печей и каминов, опубликованных в прошлом столетии известными российскими классиками печного дела. Приведены также некоторые новые, усовершенствованные комбинированные печи, зарекомендовавшие себя в новом времени.
В последнее время большой вклад в возрождение и развитие печного дела внесли Колеватов Вадим Михайлович, Кузнецов Игорь Викторович, Миркис Семен Михайлович. А также - Гильдии печников Москвы, Карелии и С.-Петербурга. Надо отметить, что инженерно-техническая интеллигенция Москвы и С.-Петербурга (Союзы, Ассоциации, СРО, Гильдии) сейчас выступает с законодательной инициативой по усовершенствованию технических регламентов, СНиПов и отраслевых стандартов по печному делу, так как появляются новые материалы, и мировая практика диктует новые технические регламенты по строительству печей и каминов. Национальная Лига мастеров печного дела совместно с СРО «Пожсоюз» разрабатывают нормативы на материалы и средства огнезащиты. Они проводят идентификацию материалов методами термического анализа. Русская Школа мастеров совместно с Московской Палатой ремесел проводит профессиональную подготовку и переподготовку высококвалифицированных специалистов по печному делу.
В Новой России, начиная, с 21 века сместились акценты и приоритеты. Применявшиеся в прошлом столетии громоздкие толстостенные печи с многочисленными дымоходами уступили место печам более экономичным и малогабаритным. Инженерами и теплотехниками проводились опыты по изучению тепловых процессов, происходящих в печах, изыскивались новые строительные материалы для сооружения печей, совершенствовались способы их возведения. Конструкции печей постепенно улучшались. В учебнике приведены примеры печей ПЗК (печи заводской комплектации) и дымоходы заводской комплектации ДЗК. В настоящее время распространены ПЗК: чугунные, металлические, сборно блочные керамические и бетонные печи, при изготовлении и монтаже которых применяют индустриальные методы.
Выбирая профессию печник, надо понимать, что молодой специалист должен обладать физической силой и выносливостью, гибкостью и подвижностью тела и особенно рук, развитым чувством равновесия, отсутствием боязни высоты, точным линейным и объемным глазомером, наглядно-образным мышлением, творческим воображением, эстетическим вкусом.
Чтобы быть хорошим печником, нужно не только знать правильные приемы работ и уметь производить кладку печей, но и быть хорошо знакомым, как с конструкциями различных печей, так и с теоретическими основами печного дела. Необходимо применять новые технологии и материалы. Старые материалы: амфиболитовый асбест, войлок, асбофанера, асбестоцементные трубы не рекомендованы к применению. Им на смену пришли новейшие экологически чистые материалы: суперсил, базальтовый картон, вермикулит, вибросил и др. Помимо знания материалов и конструкций отопительных печей и печей специального назначения печник должен знать устройство дымовых и вентиляционных каналов, коллекторов и фундаментов для печей. Также, мастеру-печнику необходимо знать требования к нормам пожарной безопасности, а также знать дефекты печей и способы их устранения. Из теории печник должен быть хорошо знаком с процессом горения топлива и законами движения газов по каналам печей. Только ясное представление обо всех процессах, происходящих в печи, и о законах природы, ими управляющих, можно стать хорошим мастером и конструктором печей.
В конце учебника приведены контрольные работы. Любой начинающий печник, и специалист со стажем сам себя может проверить по заданиям и тестам, насколько глубоки его теоретические знания. Практические навыки – моделирование процесса кладки печей на макете, является неотъемлемой частью всего курса печника.
Глава 1. Классификация и виды печей
Типы конвективных систем
1.1. Классификация печей
Основными признаками печей считают функциональное назначение, конструктивное исполнение, эксплуатационные характеристики, технологические особенности их сооружения.
Печи можно классифицировать в зависимости от выполняемых ими функций на печи: отопительные, отопительно-варочные, специальные и банные. В отдельный самостоятельный тип можно выделить камины и многофункциональные очаги.
Сегодня существует множество видов бытовых печей: кирпичные и металлические, возводимые на месте и переносные, печи-камины заводского изготовления – электрические, газовые, дровяные, и работающие на угле.
Все бытовые печи можно разделить на две категории:
- кирпичные массивные печи;
- легкие печи (печи заводской комплектации, ПЗК);
Существуют различные системы отопления. Если источник образования тепла находится в том же помещении, где и нагревательный прибор, то такая система называется местным отоплением. К местному отоплению относится отопление печами и каминами. Если же источник тепла обслуживает несколько нагревательных приборов, находящихся в других помещениях, то такая система называется центральным отоплением; к центральному отоплению относятся водяное, паровое, воздушное (калориферное) и прочие системы.
По функциональному назначению печи бывают одно-, двух, - и многоцелевые.
Одноцелевые печи предназначены для выполнения какой-либо одной функции: отопления помещений, приготовления пищи, парогенерации, запаривания кормов, сушки фруктов.
Двухцелевые печи могут одновременно выполнять две функции: отопления и приготовления пищи; приготовления пищи и выработки теплоты для квартир; нагревания горячей воды для хозяйственных целей и приготовления кормов. К двухцелевым относят также печи, функционирующие как в режиме кратковременной лучистой отдачи (благодаря открытому огню), так и в результате длительного конвективного теплообмена между теплонакопительными и теплоотдающими поверхностями и помещением. К ним относятся печь-камин, каменка-камин, печь каминного типа и т. д.
Многоцелевые печи служат для выполнения нескольких функций: отопления, нескольких термических операций, выдержки готовой пищи в условиях высоких температур (функции термоса, хлебопечения, парогенерации), сушки продуктов, одежды и т. д. В многоцелевых печах можно выпекать хлеб, обрабатывать сельскохозяйственную продукцию , а также получать топленое молоко и кисломолочные продукты. К многоцелевым печам относят все многофункциональные и кухонные комплексы в ресторанах и ландшафтные многофункциональные печи, а также разновидности русских печей и некоторые специальные печи.
Массивные печи предназначаются для отопления помещений в зимнее время. Их устанавливают на отдельный фундамент и выкладывают из кирпича, а топливники, работающие на угле, дополнительно футеруют огнеупорным кирпичом. Если дом предназначен к сезонной эксплуатации, оптимальным решением может стать установка отопительно-варочной печи, в которой сочетаются оптимальные для сгорания дров высокий топливник и развитая система дымоходов.
В печь иногда встраивают плиту и духовку для приготовления пищи, и еще для быстрой теплоотдачи.
Рис. 1.1 Облегченные печи
Кирпичные стены начинают греть помещение через четыре часа после растапливания печи, чугунная плита и открытая духовка начинают отдавать тепло практически сразу.
Если, по каким-либо причинам, в дачном доме строить фундаментальную печь или камин не представляется возможным, идеальным вариантом станет печь нового поколения, выполненная из толстолистовой стали и покрытая жаропрочной эмалью или термостойкой краской – металлическую печь долгого горения.
В зависимости от конструктивного исполнения печи классифицируют по:
- теплоемкости;
- температуре прогрева теплоотдающих поверхностей;
- схеме движения дымовых газов внутри массива;
- толщине стенок;
- форме в плане;
- этажности;
- основному материалу массива;
- технологии возведения;
- виду используемого топлива и способу его сжигания.
- способу отвода дыма;
- конструкции;
- отделке.
По форме в плане печи: прямоугольные, квадратные, круглые, угловые (треугольные), многоугольные.
По этажности: одноэтажные, двухъярусные с расположением двух печей одна над другой, каждая со своим топливником.
По теплоемкости печи делят на: теплоемкие и нетеплоемкие. При этом под теплоемкостью (аккумулирующей способностью) понимают количество теплоты, накапливаемое печью за время одной топки.
По толщине наружных стенок и характеру теплоотдачи различают печи:
; толстостенные, с толщиной всех стенок в 1/2 кирпича и более;
; тонкостенные печи с толщиной стенок топливника в половину
кирпича, а остальных стенок в ; кирпича, с периодической топкой;
; длительного горения, обладающие равномерной теплоотдачей;
; тонкостенные печи с металлическими стенками, с футеровкой и без футеровки, у которых температура на наружных поверхностях резко колеблется.
По виду облицовки:
; кирпич в расшивку;
; облицованные керамогранитом, плиткой, клинкером;
; оштукатуренные;
; обшитые декоративным металлом;
; изразцовые;
; из жаростойкого бетона сборно-блочные;
По движению газов внутри печи:
; с движением газов по каналам, соединенным последовательно: однооборотные, двухоборотные, многооборотные;
; с движением газов по каналам, идущим параллельно:
; с преимущественным нижним прогревом;
; с комбинированной системой;
; с каналами и колпаковыми камерами.
По способу отвода дыма: печи с насадной трубой, с коренной трубой, с дымовым каналом в ближайшей стене.
Системы с несколькими (более трех) последовательными дымовыми каналами к применению не рекомендуются вследствие их большого газового сопротивления и возможности дымления во время топки.
1.2. Конвективные системы печей
Конвективные системы печей, в зависимости от схемы их газового тракта, бывают:
- последовательными;
- параллельными;
- бесканальными;
- комбинированными;
- с воздухонагревательной камерой (Рис. 1.2. Д)
Начиная работу по возведению печи, необходимо сразу разобраться, какой вид конвективной системы заложен в конструкцию печи.
В зависимости от типа конвективной системы определяется характер дымооборотов и теплоотдача печи.
Рис. 1. 2. Конвективные системы печей где: а — последовательные, б — параллельные, в — бесканальные (колпаковые), г — комбинированные, д — с воздушной камерой; 1 — однооборотные, 2 — двухоборотные, 3 — многооборотные, 4 — воздушная камера.
1.2.1. Конвективные системы с последовательно соединенными каналами
В конвективных последовательных системах печей дымовые газы проходят протяжённый путь к трубе, преодолевая большое количество местных сопротивлений в верхних перевалах и нижних подвёртках, а также значительные линейные сопротивления.
Большинство печников старой школы стремились класть такие печи, у которых последовательная конвективная система имела много оборотов – от 7 до 13. Поэтому такие системы называют многооборотными. При этом нередко применялась двухплоскостная система с несколькими подъёмными и опускными каналами.
К конвективным печам, с последовательно соединенными каналами
относятся печи с вертикальными, горизонтальными, смешанными (вертикальными и горизонтальными), подъемными и опускными каналами, расположенными в одной или двух плоскостях. Рис. 1.3.
Рис. 1. 3. Последовательная конвективная система с дымооборотами. I – вертикальными, II – горизонтальными,
III – смешанными. А – одноплоскостными, б – двухплоскостными, в – подъемными, г – опускными . 1, 2 – каналы, 3 – топливник, 4 – вход (хайло) в дымовую трубу, 5 – перевалы, 6 – подвертка.
Такие печи малоэффективны, и им уделяется внимание, только для того, чтобы мастер печник умел их ремонтировать.
Основные недостатки многооборотных печей:
- неравномерный прогрев конвективной зоны, что вызывает многочисленные трещины в кладке печи из-за неравномерного температурного расширения каналов;
- значительное сопротивление газового тракта, что обусловливает необходимость возведения высоких дымовых труб;
- большое количество мест, где скапливается сажа.
К последовательным системам относятся системы с подъёмными и опускными горизонтальными и смешанными (вертикальными и горизонтальными) дымооборотами.
По эксплуатационным и технологическим качествам такие системы – несовершенны. Они имеют недостатки вследствие сопротивления и трения газовых смесей об стенки дымовых каналов.
Это объясняется тем, что горячий поток топочных газов, перемещаясь по горизонтальным каналам, наслаивается на их верхние стенки, что ведёт к снижению теплопередачи от газового потока к нижним стенкам каналов.
КПД конвективных систем с горизонтальными каналами всегда ниже КПД систем с вертикальными каналами.
Кроме того, горизонтальные каналы, у нижней поверхности которых скорость газов мала, подвержены интенсивным отложениям сажи и золы. В свою очередь, это ведёт к ухудшению работы печи.
Печи с горизонтальными, последовательными, конвективными системами были распространены лишь в 19-20 веке в помещениях небольшой высоты, в которых вертикальные системы разместить не удавалось.
1.2.2. Параллельные конвективные системы
Конструктивная особенность параллельных конвективных систем печей состоит в том, что продукты горения подводятся к конвективной зоне по подъёмному каналу и распределяются общим верхним каналом по нескольким параллельно функционирующим опускным каналам газохода печи.
В каналах топочные газы движутся сверху вниз, достигая коллектора, из которого отводятся в дымовую трубу через последний подъёмный канал.
В многоплоскостных параллельных системах подъёмный канал, из которого продукты горения подводятся к конвективной зоне, как правило, занимает центральное положение.
Каналы с нисходящим потоком газов объединяются сборным горизонтальным каналом, из которого газы по каналу попадают в дымовую трубу. (Рис. 1.4)
Преимущества параллельных конвективных систем, по сравнению с последовательными, следующие:
- при равновеликих площадях поверхностей тепловосприятия, сопротивление газового тракта значительно меньше;
- в одном и том же объёме конвективной зоны размещается большая теплоаккумулирующая масса;
- значительно меньшее количество сопротивлений на пути газового тракта;
- обеспечение равномерного прогрева всей конвективной части печи;
- простота очистки каналов от сажи.
Преимущества систем с одним подъёмным и несколькими опускными параллельными каналами - самопроизвольное регулирование тяги в конвективной части печи.
Рис. 1.4. Схема отопительного щитка с параллельными опускными каналами.
Выравнивание объёмов циркулирующей среды выполняется, лишь при двух условиях, когда продукты сгорания поступают в параллельно расположенные опускные каналы из одиночного подъёмного участка газохода, а не наоборот: когда нижний коллектор обладает достаточной высотой.
Коллектор должен быть сконструирован так, чтобы перегородки параллельных опускных каналов (рассечки) не сужали его живое сечение.
Несоблюдение этого условия - частая ошибка, допускаемая при кладке печей и ведущая к неравномерному прогреву массива печи.
Несмотря на значительные преимущества, параллельные конвективные системы печей имеют и недостаток: перегрев верхней зоны, куда направляются наиболее горячие газы из топливника.
Поэтому, нижняя часть печи прогревается недостаточно интенсивно, что отрицательно сказывается на тепловом режиме помещения.
На рис. 1.5. показан проект печи с параллельной конвективной системой движения газов. Огневой канал (внутренняя огнеупорная оболочка), соединенный с топкой, отделен от оболочки печи при помощи «сухого» стыка, поэтому наиболее горячая часть печи имеет свободу перемещения газов и не зависит от остальных конструкций печи. Дымовые газы удаляются через дымоход в основании печи, поэтому обеспечивается свобода перемещения газов в оболочке печи. Применение внутренней огнеупорной оболочки (футеровки), позволило создать печи с очень большим сроком эксплуатации.
Для обеспечения тяги в этой печи длина дымохода должна быть не менее 6 метров.
Рис. 1. 5. Отопительная печь с параллельной конвективной системой
1.2.3. Комбинированные конвективные системы
Комбинированные конвективные системы печей устроены так, что горячие газы, выйдя из топливника, сначала опускаются вниз, обогревая стенки печи, расположенные на уровне топливника, затем поднимаются вверх, и поступают в параллельно расположенные каналы, размещённые в верхней части печи. Такие конвективные системы печей называют также системами преимущественно нижнего обогрева.
К комбинированным конвективным системам печей относятся следующие печи:
- преимущественно нижнего обогрева;
- с распределительным коллектором равномерной раздачи;
- многоколлекторная схема;
- последовательная схема.
Эти системы имеют значительное сопротивление переходящим газам.
Рис. 1. 6. Комбинированные конвективные системы
а, б ) - два подъемных и три параллельных опускных канала, в) - два опускных, один подъемный и три опускных канала, г) – три подъемных и два опускных канала.
В комбинированных конвективных системах нижнего обогрева с одним подъёмным и несколькими опускными каналами различной высоты, содержится верхний распределительный канал, представляющий собой коллектор переменного сечения Рис. 1.4 ; 1.6.
Дымовые газы поступают из подъёмного канала в коллектор, сечение которого в начале — наибольшее, а в конце — наименьшее.
Благодаря этому, газовоздушная смесь равномерно распределяется по всем опускным каналам, что способствует равномерному прогреву печи.
Если сечение коллектора — постоянное, то большее количество горячих газов, обладающих значительной кинетической энергией, поступает в последний по ходу канал, что вызовет неравномерный прогрев массива печи.
Многоколлекторные комбинированные конвективные системы, применяемые в печах-лежанках, состоят из параллельных каналов, сгруппированных по 2...3. Каждая группа объединяется своим распределительным и сборным коллектором.
В некоторых комбинированных системах используют также последовательную схему, при которой, дымовые газы сначала омывают нижнюю область печи, а затем, поступают в последовательно объединённые каналы.
1.2.4. Бесканальные, колпаковые конвективные системы
Принцип работы этих печей простой. Основан он на свойстве горячего воздуха подниматься вверх и вытеснять вниз более холодный. Принцип очень похож на воздушный шар, воздух в котором снизу подогревается горелкой. Горячий воздух поднимается вверх, остывая по пути, далее часть тепла через стенки уходит наружу, и остывший воздух по стенкам стекает вниз, вытесняемый горячим воздухом от горелки. То же самое происходит в печке, если представить, что колпак - это кирпичный воздушный шар.
“Гидравлическая теория печей” русского ученого-металлурга, профессора В. Е .Грум-Гржимайло, легла в основу создания теории колпаковых печей. В XX веке И.С.Подгородников, продолжил работы в направлении колпаковых печей и вывел формулу двухколпаковых печей.
Положения гидравлической теории печей в применении к бытовым печам полностью сохранили свое значение. В. Е. Грум-Гржимайло рекомендует при проектировании печи в каждой ее части задавать такое направление движению газов, которое отвечало бы их естественному стремлению: струю горячего газа, в окружении холодного следует направлять вверх, струйки охлаждающегося газа – вниз. В печах с «оборотами» это не соблюдается: охлаждающиеся газы идут попеременно - то вверх, то вниз.
Отличительной особенностью принципа действия колпаковой печи является прохождение горячего дыма в колпак. Остывший под колпаком дым "просит удалиться" более горячий дым, поднимающийся к тому же колпаку. Холодный же дым, "набравший вес", не в силах сопротивляться более легкому дыму и опускается вниз. Колпаковая печь предполагает наличие двухъярусного колпака. Движение дыма в колпаке происходит не за счет тяги. Движение горячих газов в самой колпаковой печи (колпаке) происходит не под действием тяги трубы, а под действием собственной силы тяжести газов. Внутри колпака происходит турбулентное движение газов, что способствует лучшему восприятию теплоты стенками колпака.
Рис. 1.7. Основная принципиальная схема устройства печи «Двухъярусный колпак». Стрелками указано направление движения горячих газов (а) и холодного воздуха в прогретой печи (б):1 – топливник; 2 – нижний колпак (камера дожигания); 3 и 7 – подвертки; 4 – дымовая труба; 5 – верхний колпак; 6 – соединительный канал; 8 – порог-топливника.
Турбулентное движение газа совершает неупорядоченные, неустановившиеся движения по сложным траекториям, что приводит к интенсивному перемешиванию между слоями движущихся газов.
Принцип работы бесканальных колпаковых систем печей следующий. Горячие газы из топливника поступают в надтопочную часть вертикальной струей со значительной скоростью. Соприкасаясь с холодными поверхностями печи, газы остывают и опускаются вниз. Рис. 1.7. Навстречу охлажденным струям поднимаются горячие газы, поток которых расширяется по мере подъема к перекрытию колпака. Вовлекая постепенно в сферу своего движения пристенные струи, восходящие газы частично охлаждаются, опускаются между контрфорсами печи, представляющими собой вертикальные стенки, которые аккумулируют теплоту горячих газов. Температура отработавших в колпаке дымовых газов, которые направляются в трубу, небольшая (около 120°C), что обусловливает высокие теплотехнические качества колпаковых конструкций.
Основное преимущество – малое внутреннее сопротивление потоку газов, разделение потоков горячих и холодных газов и как след¬ствие, высокие теплотехнические показатели (Рис. 1.8.).
Основной недостаток колпаковой печи – перегрев верхней части (перекрыши). Кроме того, возникает необходимость конструирования невысоких печей 15-20 рядов, в которых влияние верхнего перегрева незначительно.
Рис. 1. 8. Схема бесканальных (колпаковых) конвективных систем со свободной камерой, а — однокамерная, б — многокамерная с рассечками;
1 — топливник, 2 — колпаковые камеры, 3 — рассечка
1.3. Размещение и планировка печных конструкций
Планировка печной конструкции в натуре заключается в нивелировке и привязке к осям здания конструкции печи на месте возведения ее в натуральную величину, с нанесением осевых и контурных линий (линий наружных очертаний, границ и габаритов) и закреплением этих линий каким-либо способам. Приступая к разметке, печник, ориентирует направление размечаемой конструкции по отношению к стенам здания и имеющимся в них оконным, дверным и дымоходным проемам. Особое внимание должно быть обращено на расположение печи по отношению к дымоходу в стене здания. Если же труба насадная (на печи), то нужно в первую очередь проверить ее расположение по отношению к имеющемуся или предполагаемому отверстию для нее в потолочном перекрытии и по отношению к расположению балок этого перекрытия и свободному расстоянию между ними и между стропилами. Такая проверка производится при помощи шнура и отвеса. Печник прикладывает шнур к краю отверстия в потолке или к балке, опуская весок до основания печи и, таким образом узнает соответствие расположение отверстия и основания печи.
Рис. 1. 9. Привязка и размещение печи.
Выяснив расположение печи в помещении, печник начинает разметку с того, что выбирает две взаимно перпендикулярные стены здания за два основных направления, от которых и определяет положение печи. Чаще всего одной из таких стен служит та внутренняя стена (а – Рис.1.9.), возле которой стоит печь. Если печь должна быть построена в проеме стены или перегородки, то ограничиваются только одной этой стеной. Все расстояния в направлении в, параллельные печи, откладывают от края проема. Вдоль стены а, от стены б откладывают то расстояние в, на кото-ром должна находиться от нее печь, и получают точку 1; затем в том же направлении дальше откладывают длину печи г и получают точку 2. Для получения боковых сторон печи 1 – 3 и 2 – 4 к поверхности стенки а прикладывают металлический угольник так, чтобы его вершина находилась в точке 1: другая сторона треугольника тогда даст линию 1 – 3. Чтобы закрепить эту линию на месте, вдоль стороны угольника наверстывают насухо ряд кирпичей. Точ¬но так же поступают со стороной 2 – 4. На уложенных таким об¬разом кирпичах отмеряется расстояние д , равное ширине печи вместе с отступкой, и получают точки 3 и 4. К этим точкам при¬кладывают правило и вдоль него выкладывают кирпичи. Подобным образом выкладывают кирпичи вдоль стороны 5 – 6, отложив ширину отступки е. Теперь угловые кирпичи укладывают на раствор и еще раз проверяют все направления и размеры. Полез¬но проверить также прямоугольник измерением диагоналей 4 – 5 и 3 – 6. Равенство их укажет на правильность привязки.
Кроме наружных очертаний печи необходимо сразу же до начала кладки сделать предварительную разметку планов печи по топливнику и по дымооборотам, чтобы проверить в натуре все внутренние размеры, данные на чертеже, и убедиться в его правильности.
Приступая к постройке какой-либо печи, печник, прежде всего, должен тщательно изучить ее чертеж, чтобы конструкция была ему ясна во всех деталях.
1.4. Теплопотери помещений. Правила размещения печей в помещении
Выбор места для сооружения печи является очень ответственной задачей. Располагать печь в помещении следует таким образом, чтобы она отдавала тепло максимальному количеству комнат. Кроме того, число дымоходов должно быть минимальным и у них должно быть как можно меньше поворотов, так как это накладывает отпечаток на печную тягу. Обычно располагают печь ближе к капитальной стене и к входной двери, чтобы топливо не нужно было нести через все помещение. В типовых проек¬тах домов место печи определяется заранее. Во всех ос¬тальных случаях печь следует располагать так, чтобы ды¬мовая труба проходила как можно дальше от потолочной балки и стропил. Правильно установленная печь может обогревать одновременно два, даже три помеще¬ния. Такие печи должны быть достаточно массивными, а их поверхности, отдающие тепло, соответ¬ствовать тепловым потерям каждой комнаты. Конечно, идеальным вариантом является установка для каждого помещения отдельной печи, что позволяет топить их по мере необходимости эксплуатации каждой комнаты. Од¬нако большое количество печей связано со значительны¬ми материальными затратами и, кроме того, печи будут занимать значительный полезный объем помещения. Этот вариант приемлем только в тех случаях, когда отдельные комнаты в доме эксплуатируются редко, и нет необходи¬мости отапливать их постоянно.
Кроме всего прочего, размещение печи в помещении связано с некоторыми особенностями печного отопления.
Обычно стараются расположить печь ближе к внутренним стенам, в которых устраивают дымовые каналы. В этом случае при отоплении помещения теплый воздух от печи поднимается к потолку и перемещается к наружным стенам, которые служат источником холода. Охлаждаясь, воздух опускается к полу и движется по направлению к печи. Движение холодного воздуха по полу отрицательно сказывается на самочувствии людей, находящихся в по¬мещении. Этого можно избежать, располагая печь около наружных стен. Однако в данном случае требуется утеп¬ление дымовых каналов, чтобы не было переохлаждения отходящих газов и связанного с этим образованием кон¬денсата.
При любом расположении печи, должен быть доступ для уборки пыли и к местам для очистки газоходов. Лучше все¬го печь располагать таким образом, чтобы топка выходила в коридор или прихожую, тогда отпадает необходимость носить топливо и продукты сгорания по жилым комнатам, что всегда связано с большим количеством пыли и мусо¬ра, особенно при очистке поддувала от золы.
Особенно следует быть внимательным при выборе места для печи в деревянных домах. Легковоспламеняющиеся конструкции таких зданий накладывают на место установки печи и ее элементов целый ряд ограничений, ко¬торые следует неукоснительно выполнять. Всякие нару-шения противопожарных требований могут привести к трагическим последствиям. При планировке и размещении печи в помещении надо учесть все факторы:
- равномерно прогревать воздух помещений в течение всего отопительного периода;
- обеспечить полную безопасность в пожарном отношении и не являться причиной создания взрывоопасной обста¬новки;
- создавать удобства при эксплуатации и ремон¬те;
- способствовать целостности архитектурного оформления здания;
- допускать использование мест¬ного топлива;
- не создавать сверхнормативного загряз¬нения атмосферного воздуха;
Отопительные печи подбирают так, чтобы средняя часовая теплоотдача их равнялась теплопотерям отапливаемых помещений. ( См. СНиП 41-01-2003).
Важный критерий для подбора печей периоди¬ческой топки – амплитуда колебания температуры воздуха в помещениях категории А. Согласно нормам она не должна превышать +3°С, в течение суток.
При выборе печей и формировании систем отопле¬ния принимают во внимание, что одной печью допу¬скается отапливать не более трех помещений. Печи размещают так, чтобы теплоотдача нагретых поверх-ностей, выходящих в помещение, возмещала его теплопотери.
В двухэтажных зданиях допускается применять двухъярусные толстостенные печи с обособленными топливниками и дымоходами для каждого этажа.
В зданиях любого назначения, планировка которых предусматривает наличие коридоров, печи рекомен¬дуется располагать так, чтобы их можно было об¬служивать (включая управление задвижками) со сто¬роны нежилых помещений.
Печи с насадными трубами рекомендуется при¬менять лишь в тех случаях, когда технически сложно от¬вести дымовые газы через стеновые каналы. Уст¬ройство коренных труб должно обосновываться эко¬номически. Для каждой печи предусматривают от¬дельный дымовой канал. В дымовых трубах печей, работающих на угле, газе, дровах, устанавливают одну задвижку с отверстием около 15 мм, образованным в ее шибере, во избежание угара от продуктов сгорания.
Подбирая печи, учитывают минимально допусти¬мые расстояния от уровня пола до дна дымооборотов и зольников. Они должны составлять при сго¬раемом или трудно сгораемом полу и основании под печью 140 мм. до дна зольника, а до дна каналов –210 мм. При несгораемом основании дно зольника может находиться на уровне покрытия пола.
Присоединять печи к дымовым каналам до¬пускается с помощью металлических патрубков дли¬ной не более 400 мм. Расстояние от верха патрубка до сгораемого потолка должно составлять не менее 500 мм при отсутствии тепловой защиты и 400 мм при наличии обивки перекрытия термостойким материалом. Патрубки изготовляют из нержавеющей стали толщиной не менее 1 мм. На них наносят термоизоляционный слой толщиной 30 мм.
Печи подбирают в такой последовательности:
; определяют суммарные теплопотери здания;
; пользуясь сводным графиком, выбирают отопительную печь, требуемой теплопроизводительностью;
; определяют габарит¬ные размеры печи;
; проверяют (при необходимости) амплитуду колебания темпера-туры;
Если теплоотдача выбранной печи превосхо¬дит теплопотери больше чем на 15%, то выбирают отопительный прибор меньших размеров.
При подборе конкретной конструкции печи учи¬тывают особенности санитарно-гигиенических требо¬ваний для помещений различного назначения. Наиболее комфортные условия, необ¬ходимо создавать в детских и лечебных учреждениях, для которых приемлемы только печи умеренного прогрева. Температура нагрева стенок печи в любой точке, не более 90°С. В помещениях с временным пребыванием взрослых людей, допускается нагрев поверхности печи до 120°С.
Для равномерного нагрева воздуха в помещениях отопительную печь следует располагать у наружной, наиболее охлаждаемой стены, причем так, чтобы печь по возможности занимала центральное положение. Однако размещение печей у наружных стен нецелесообразно: сравнительно громоздкая печь, поставленная у наружной стены возле окна, затемняет комнату. Расположение дымового канала в наружной холодной стене вызывает сильное охлаждение дымовых газов, что влечет за собой конденсацию (выпадение) влаги из газов на внутренних стенках каналов и приводит к ухудшению тяги.
На рис. 1. 10 показано направление потоков воздуха в помеще¬ниях, отапливаемых радиаторами центральной системы отопле¬ния при установке их под окнами и печью, которая располо¬жена у внутренней стены помещения. На схеме видны стелю¬щиеся по полу холодные потоки воздуха, идущие от окон и наружных стен к стоящей в глубине помещения печи: происходит так называемое «дутье по ногам». На рис. 1. 11 дано схематическое изображение печи, обращенной в отступку. Рис. 1. 12 показывает пример расположения печи, способной отопить три помещения одновременно.
Рис. 1.10. Направление потоков воздуха в по¬мещениях, отапливаемых: а – печью, б – радиатором центрального отопления.
А-А
План
Рис.1.11. Установка печи у стены с отступом: Рис.1.12. Расположение в перегородках:
1 – отверстия с решетками для входа б – трех смежных комнат; 3 – печь
комнатного воздуха и выхода подогретого 1,2,4 – помещения, отапливаемые одной воздуха, 2 – стена, 3 – отступ. печью.
Равномерность распределения тепла по горизонтали в по¬мещениях, отапливаемых печами, не может быть достигнута по той причине, что греющие поверхности печи оказываются сосредоточенными в одном месте помещения, в то время как охлаждение помещения происходит главным образом от наруж¬ных стен и окон.
Установка печи вплотную к стене невыгодна, так как при этом одна сторона печи, примыкающая к стене, не участвует в тепло¬отдаче, а для того, чтобы получить от печи нужное количество теплоты, приходится увеличивать ее размеры, что вызывает лиш¬ний расход кирпича.
Наиболее целесообразно размещать печь не вплотную к стене, а с некоторым отступом от нее (рис. 1.11, 1.12). В этом случае вся ее поверхность отдает теплоту в помещение, так как согреваемый в отступе 3 воздух, поступая в это же, или соседнее помещение через отверстия 1, также используется для обогрева помещения. Ширину отступа, т. е. расстояние между печью и стеной, принимают обычно не менее 150 мм, что позволяет ос¬матривать и чистить стенку печи от пыли.
На рис. 1. 12, а показана круглая печь, расположенная в пе-регородке и обогревающая две смежные комнаты, а на Рис. 1. 12, б – прямоугольная печь, также расположенная в перегородке и обо¬гревающая три комнаты. Необходимо, чтобы теплоотдача по¬верхностей, обращенных в каждую из комнат, соответствовала их теплопотерям.
В зданиях любого назначения при наличии коридоров печи следует устанавливать так, чтобы топливники и задвижки об¬служивались из коридоров. В зданиях общеобразовательных школ, детских дошкольных, амбулаторно-поликлинических и клубных учреждений, домов отдыха и гостиничного хозяйства, не имеющих коридоров, печи надо устанавливать так, чтобы топливники и задвижки обслуживались из подсобных помещений.
По существу различные печи, плиты и камины по¬хожи. Отличаются они эксплуатационными свойства¬ми: универсальностью использования, величиной теп¬лоотдачи, размерами. Все это во многом зависит от материала, из которого, изготовлена печь, от способа теплопередачи, соблюдения размеров и порядка выкладки кир¬пичей (порядовок), чистоты дымовых каналов, грамот¬ности и тщательности выполнения работы.
Теплоемкость печи классифицируется как «малая», «средняя» или «большая», в зависимости от толщины печных стен по следующему принципу: чем тоньше кладка, тем быстрее нагревается печь и тем хуже она хранит тепло. Поэтому печь с малой теплоемкостью нужно топить несколько раз в день, а теплоемкие печи достаточно топить всего один раз.
Согласно законам физики, теплопередача может осуществляться путем конвекции – за счет передви¬жения нагретых масс воздуха – и путем излучения, то есть прямолинейно от источника излучения. Излуча¬емое тепло соответственно называется конвективным или лучевым. Например, солнечное тепло, поскольку на огромном расстоянии между Землей и Солнцем нет воздуха, является полностью лучевым, но на Земле, благодаря наличию атмосферы, присутствует и конвек¬тивное тепло.
Ощутить разницу между двумя видами тепла, луче¬вого и конвективного, можно в солнечный день, если после пребывания под прямыми лучами солнца зайти в тень.
Считается, что человек переносит большие дозы конвективного тепла в целом легче, чем лучевого. «Доля» лучевого тепла, по мнению специалистов, дол¬жна быть тем меньше, чем выше температура возду¬ха в помещении.
Нагретые стенки любой печи излучают лучевое тепло и при этом прогревают воздух, создавая конвек¬тивное (циркуляционное) тепло. Конвективное тепло распространяется следующим образом: воздух нагре-вается от больших поверхностей печных стен и подни¬мается вверх, увлекая за собой более прохладный ком¬натный воздух. В обычных отопительных печах преоб¬ладает конвективное тепло, но металлические печи имеют очень большую долю лучевого тепла, больше чем кирпичные. Соотношение между лучевым излучением печи и конвективным, примерно равно, с незначитель¬ным перевесом в сторону лучевого излучения (55:45).
Таким образом, все печи по способу теплопереда¬чи делятся на теплонакопительные и конвективные.
Теплонакопительные печи, как правило, отаплива¬ют только одно помещение. В большинстве случаев они не устанавливаются вплотную к стене, но иногда встречаются встроенные в стену печи. Таким обра¬зом, экономится площадь, а также появляется возмож¬ность отапливать два помещения. Теплонакопительные печи создают оптимальные пропорции воздухообмена, наиболее благотворные для организма человека. Теп¬ло, которое они излучают, по мнению специалистов, для человеческого тела подходит лучше всего, это са¬мое «здоровое» тепло после солнечного. Происходит это благодаря естественной циркуляции комнатного воздуха и теплоотдаче печных поверхностей.
Единственным недостатком теплонакопительных печей является то, что для теплоотдачи им потребует¬ся больше времени, чем печам нетеплоемким.
Кафельные печи также могут быть не только теплонакопительными, но и конвективными, или калориферны¬ми. В качестве прямого теплоносителя используется нагретый комнатный воздух. Проходя в пространство между топкой и стенками кафеля через отверстие в цоколе печи, воздух от соприкосновения с ними нагре¬вается и затем через решетки под сводом печи посту¬пает обратно в помещение. Одновременно с этим на-гревается и кафель, который тоже начинает излучать тепло. Такие печи хорошо подходят для обогрева не¬скольких помещений на разных этажах. В этом случае соотношение теплового излучения и конвективного тепла составляет примерно 30:70.
Конвективная печь не может аккумулировать теп¬ло, как теплонакопительная. Однако она имеет опре¬деленное преимущество: быстрее нагревается и начи¬нает отдавать тепло практически сразу после растоп¬ки, а теплонакопительной печи для этого требуется некоторое время, обычно около трех часов. С другой сторо¬ны, теплоотдача у них, значительно больше.
При топке печи дровами, торфом или каменным углем нужно следить за тем, чтобы топливо покрыва¬ло всю колосниковую решетку равномерно. Обычно толщина слоя определяется опытным путем и зависит от погодных условий и конструкции печи: чем холод¬нее погода, тем толще слой топлива. Однако следует учитывать, что избыточная толщина слоя топлива за¬трудняет поступление воздуха, и топливо сгорает не целиком, печь быстро засоряется сажей и золой, КПД ее уменьшается. Если же топлива недостаточно, по¬ступление воздуха в топливник увеличивается, и КПД также падает.
Теплоемкость печи зависит от ее активного объема. Печи с активным объемом до 0,2 м3, относятся к нетеплоемким (например, печи-буржуйки). Если активный объем печи превышает 0,2 м3, то такая печь относится к теплоемким.
Активным объемом печи называют объем нагревающегося массива, определяемый произведением площади сечения печи на уровне низа топки на активную высоту печи. В свою очередь активная высота печи принимается от низа топки до верхней плоскости перекрытия. Теплоемкие печи, в свою очередь, делятся на печи большой теплоемкостью (срок остывания до 12 часов), средней теплоемкостью (8 часов) и малой (3-4 часа).
Для эффективного использования печи, прежде всего, нужно определить ее размеры, которые определяют в соответствии с тепловыми потерями данного помещения. Для этого следует знать все потери тепла, происходящие через конструкции строения. Существует несколько способов, позволяющих с достаточной точность определить полезные размеры отопительной печи.
Способ первый. Вначале следует измерить объем поме¬щения, которое должна обогревать печь. Далее следует вычислить количество тепла, необходимое для обогрева помещения. Для этого исходят из норматива, который свидетельствует, что для обогрева 1 м2 помещения в сред¬ней полосе России до температуры 18°С, требуется 0,3 Квт/ч. (См. таблицу 1.1). Перемножив это значение на общий объем, узна¬ют необходимое количество тепла, требуемое для нагре¬ва данного помещения.
Далее следует найти полезную площадь печи. Учиты¬вая, что 1 м2 печи отдает в среднем 0,3 Квт/час, легко можно вычислить площадь зеркала печи, отдающей теп¬ло. Но в связи с тем, что тепловые потери помещений во многом зависят от места расположения комнат, лучше воспользоваться таблицей, которая определяет зависимость размеров печи от объема помещения и места его распо¬ложения.
Таблица 1.1. Параметры поверхности печи в зависимости от объема помещения и расположения (при высоте помещения 3 м и наружной температуре воздуха - 25° С)
Размер
площади
помещения, м2
Поверхность печи в зависимости от размера помещения и его формы, м2
неугловое с одним
углом с двумя углами прихожая
8 1,25 1,95 2,10 3,40
10 1,50 2,40 2,60 4,50
15 2,30 3,40 3,90 6,00
20 3,20 4,60 5,20 –
30 4,60 6,90 7,80 –
Второй способ заключается в определении полезной площади печи в зависимости от площади помещения. В тех случаях, если печь отапливает
несколько помещений, следует определить площадь каждого из них, а их сумма будет составлять необходимую полезную площадь печи.
Первые два способа являются приблизительными, поэтому вычисленную полезную площадь обычно умножа¬ют на поправочный коэффициент 1,15.
Третий способ дает возможность более точно определить тепловые потери помещения в зависимости от применяемых при строительстве материалов и конструкций. Для этого нужно учитывать удельные тепловые потери 1 м2 строительных конструкций при температуре наружного воздуха
- 25° С.
Общие теплопотери каждого помещения будут представлять собой сумму от тепловых потерь, составляющих конструктивных элементов. Учитывая, что каждый квадратный метр печи излучает 0,3 Квт/час, можно легко найти полезную площадь печи для любого помещения.
1.5.Чтение рабочих чертежей
Чертежом называется графическое изображение предмета (или его части) на плоскости, выполненное в масштабе и дающее точное представление о его форме и устройстве.
Строительные чертежи включают в себя общий вид, фасад, планы и разрезы изображаемого предмета или сооружения. На чертежах приводят спецификацию, т. е. перечень материалов и оборудования, необходимых для устройства данного объекта или сооружения. В отличие от эскизного рисунка, который дает представление лишь о внешнем виде предмета, чертеж в виде разрезов позво¬ляет показать его внутрен¬нее устройство.
Рисунок и эскиз отличаются от чертежа тем, что выполняются не в масштабе и по ним нельзя установить действительные размеры предмета.
Эски;з — предварительный набросок, фиксирующий замысел сооружения, механизма или отдельной его части. Эскиз — быстро выполненный свободный рисунок, не предполагаемый как готовая работа, часто состоит из множества перекрывающих линий. По эскизу невозможно построить печь или камин. Для этого нужен проект и чертежи.
Масштабом называется отношение размеров предмета на чертеже к его действительным размерам в натуре. Так, масштаб 1:20 означает, что предмет, изображенный на чертеже, уменьшен в 20 раз, или 10 мм на чертеже соответствует 200 мм в натуре.
Чтобы правильно и без особых затруднений сложить по чер¬тежу любую печь, печник должен уметь читать чертежи, т. е. разбираться в них, понимать, как кладут кирпич за кирпичом, как выкладывают топливник, дымовые каналы, где устанавливают и как закрепляют печные приборы.
Чертежи печей содержат наиболее важные и сложные раз¬резы – вертикальные и горизонтальные. Кроме того, для большей наглядности и облегчения работы печника в чертежах печей приводятся порядовки, т. е. указывается расположение кирпичей в каждом горизонтальном ряду печи.
На чертежах условно обозначены материалы, из которых сделана печь. Сплошной наклонной штриховкой обозначена кладка из керамического кир¬пича, штриховкой в клетку – кладка из огнеупорного кирпича, черной жирной линией – металлические изделия Рис. 1.13.
Чертеж фасада печи, знакомит с ее внешним видом. Фасад печи – это вид на ее переднюю стенку. По фасаду можно определить: сколько рядов кладки имеет печь по высоте; сколько кирпичей на плашку укладывается по ширине печи; размещение печных приборов (поддувальной дверки, топочной дверки, чистки и дымовых задвижек). На фасаде виден характер отделки наружных поверхностей печи. Чертеж состоит из вертикальных разрезов А – А, Б – Б и горизонтальных разрезов (порядовок) с указанием раскладки кирпичей в каждом ряду.
Вертикальный разрез А – А дает представление о внутреннем устройстве печи.
Горизонтальные разрезы (порядовки) дают представление о том, как надо ряд за рядом выполнять кладку печи снизу доверху. Пользуясь порядовками, на которых показано место каждого кирпича, и вертикальными разрезами, печник может без всяких затруднений сложить любую печь, имея представление об общем устройстве печи, ее размерах, направлении движения дымо¬вых газов.
Сопоставление соседних рядов кладки печи на горизонтальных разрезах позволяет проверить правильность чередования швов кладки, что является необходимым условием для получения прочной кладки печи.
Рис. 1.13 .Условные обозначения.
Начинающий печник должен усвоить и запомнить, что кладку печи следует вести так, как показано на чертеже, и точно придерживаться указаний чертежа. Если же в процессе кладки печи будут обнаружены какие-либо несоответствия, не¬обходимо обратиться за разъяснениями к непосредственному ру¬ководителю – мастеру, прорабу, и лишь с его разрешения и по его указаниям вносить изменения в кладку печи. В российской глубинке, печник сам себя должен контролировать и предупреждать заказчика и владельца печи о возможных отступлениях от чертежа. Чертежи выполняют на листах чертежной бумаги с определенным соотношением размеров сторон листа, т. е. на листах определенных форматов.
Обозначение формата:
- A4 – 297x210мм;
- A3 –297x420мм;
- A2 –594X420 мм;
- A1 – 594x841мм;
- A0 - 1189x841мм.
При выполнении чертежа длинную сторону листа обычно располагают горизонтально. Если размеры предмета по высоте значительно больше остальных, то длинная сторона листа может быть размещена вертикально.
В строительных чертежах к обозначению форматов допускается добавлять буквенные индексы, если лист расположен вертикально — индекс В, при горизонтальном положении — индекс Г, например 22В, 22Г.
Размеры листов выпускаемой чертежной бумаги несколько больше размеров установленных форматов. Поэтому перед выполнением чертежа на лист бумаги наносят границы формата. Полоски бумаги за пределами границ формата используют для крепления кнопками листа бумаги к доске. После окончания работы над чертежом полоски обрезают.
Рис. 1.14 Основная надпись для технических чертежей
Форма, содержание и размер граф основной надписи (рис. 1.14) должны соответствовать ГОСТ и ЕСКД. Приступая к выполнению чертежа, следует предварительно установить: размеры листа бумаги (формат чертежа); масштаб; расположение изображений на листе; размещение надписей.
Для нанесения на чертеже размеров проводят выносные и размерные линии и указывают размерные числа. Размерные линии с обоих концов ограничивают стрелками. Размер стрелок зависит от толщины линий видимого контура и должен быть одинаковым для всех размеров данного чертежа. При нанесении размера прямолинейного отрезка размерную линию проводят параллельно этому отрезку, а выносные линии — перпендикулярно размерным. Выносные линии должны выходить за концы стрелок размерной линии на 1...5 мм.
На строительных чертежах вместо стрелок применяют засечки в виде короткой (2...4 мм) сплошной основной линии, проводимой с наклоном вправо под углом 45° к размерной линии. Засечки наносят на пересечении размерных и выносных линий, при этом размерные линии должны выступать за крайние выносные линии на 1...4 мм.
Контрольные вопросы, задания, тесты.
1. Для каких типов помещений применяются толстостенные и тонкостенные печи?
2. Как действует лучевое и конвекционное тепло?
3. Какие основные требования к размещению и расположению печей в жилых помещениях?
4. Классификация и виды печей. По конструкции, по геометрии, по теплоотдаче.
5. Какое основное отличие колпаковой печи от канальной печи?
6. Начертите простой план привязки печи в пятистенном доме 6 ; 6 метров.
7. В чем преимущества и недостатки: параллельных, последовательных, бесканальных систем?
8. Нарисуйте условные обозначения 1, ;, 1/4, кирпича.
9. Заполните графы в основной надписи (рамке) чертежа для отопительной печи.
10. Заполните графы в основной надписи (рамке) чертежа для отопительной печи.
11. Какие меры и способы уменьшают теплопотери помещений?
Глава 2. Теплопередача топливника и дымовых каналов.
2.1. Процесс горения, теплопередача
Как известно, горением называют химическую реакцию с выделением тепла и света. Чаще всего это соединения горючего вещества с кислородом. Количество тепла, выделяемое при сжигании одного кг топлива, называется теплотворной способностью топлива.
Горение — сложный физико-химический процесс превращения компонентов горючей смеси в продукты сгорания с выделением теплового излучения, света и лучистой энергии. Приближенно можно описать природу горения как бурно идущее окисление.
Теплотворная способность топлива зависит от горючих веществ, входящих в его состав. Основными горючими веществами любого топлива являются углерод и водород. В состав дров входят еще кислород, азот и минеральные вещества (будущая зола). Содержится в топливе и вода. Теплотворная способность водорода – 28630 ккал\кг, углерода – 7800 ккал\кг. Поэтому топливо с большим процентным содержанием водорода дает больше тепла.
Дрова с влажностью 25% - 3300 ккал/кг
Каменный уголь - 5000 - 7500 ккал/кг
Теплотворная способность дров различных пород на единицу веса практически одинакова; однако на единицу объема дрова более плотной и тяжелой древесины дают значительно больше тепла. Например, березовые дрова дают на 20-30 % больше тепла, чем сосновые. Стоит отметить, что березовые дрова требуют более продолжительной сушки (2-3 года), чем сосновые.
Горение древесины отличается тем, что сначала при нагревании происходит сухая взгонка. В газообразное состояние переходит 85-90 % массы дров и только 10-15 % сгорают в виде твердого вещества.
Испаряясь с поверхности поленьев, две частицы водорода соединяются с одной частицей кислорода. Образуется водяной пар. При сгорании углерода возможны два случая - одна частица углерода соединяется с одной частицей кислорода, и образуется окись углерода или одна частица углерода соединяется с двумя частицами кислорода - получается углекислый газ. В первом случае выделяется тепла в 2,5 (!) раза меньше и происходит неполное сгорание топлива.
Печь нагревается вследствие сжигания в ней топлива. Вы¬деляемая при горении топлива теплота передается массиву печи излучением от пламени, от раскаленного слоя топлива и при непосредственном соприкосновении движущихся дымовых газов со стенками кирпичных каналов. Количество теплоты, погло¬щаемой печью, и быстрота разогрева ее массива находятся в прямой зависимости от рода и количества сжигаемого в еди¬ницу времени (1 ч) топлива. Выделение теплоты топливом и поглощение ее стенками печи при обычном способе топки про¬исходит весьма интенсивно. Достаточно, например, топить отопи¬тельную печь средних размеров всего 1,5;2 ч для того, чтобы разогреть ее массив до требуемой температуры и чтобы, потом в течение 12 ч и иногда даже целых суток она отдавала теплоту помещению.
Цикл интенсивного горения топлива зависит от его хи¬мического содержания – соотношения летучих газооб¬разных компонентов и твердого углерода. Разумеется, что в первую очередь начинают сгорать летучие компоненты, которые выделяются и воспламеняются при сравнитель¬но низких (150 - 200°С) температурах. Этот процесс мо¬жет быть, несколько растянут по времени из-за большого разнообразия летучих веществ, которые различны по сво¬ему химическому составу и температуре воспламенения. Горение летучих веществ, происходит в надслоевом газо-вом объеме топливника.
Наибольшую температуру горения имеют твердые компоненты топлива, которые остаются после удаления летучих веществ. Как правило, эти компоненты имеют уг¬леродную основу и сгорают при температурах 650 - 700°С. Процесс горения твердых компонентов происходит в тонком слое над колосниковой решеткой и сопровожда¬ется большим количеством выделяемого тепла.
Процесс горения, происходящий в топке печи, заключается во взаимодействии горючей части топлива с кислородом воздуха. Чтобы вызвать горение и в дальнейшем поддерживать его, не¬обходимо создать в топливнике достаточно высокую температуру. Например, для воспламенения дерева нужна температура более 300°С, а для воспламенения угля – более 600°С. В обоих слу¬чаях требуемую температуру получают, предварительно разжигая в топливнике легковоспламеняющиеся материалы – бумагу, стружки, бересту.
Излучение – процесс передачи теплоты от горящего топлива и раскаленных газов к внутренним поверхностям топливника и дымовых каналов печи в виде лучистой энергии.
Теплопоглощающая поверхность печи – это внутренняя по¬верхность топливника и дымовых каналов, омываемая пламенем или горячими газами. По степени теплопоглощения эти поверхно¬сти неодинаковы. Так, стенки топливника поглощают теплоту интенсивнее, чем стенки дымовых каналов.
Теплопередача в печах – это процесс перехода теплоты от дымовых газов к наружным поверхностям печи, происходящий путем конвекции, излучения, теплопроводности материала.
Конвекция осуществляется соприкосновением движущихся газов со стенками дымовых каналов.
Теплопроводность–свойство материала передавать теплоту через свою толщу.
Горение топлива в печах протекает при температуре 800;900° С (для дров) и 1000;1200° С и выше (для угля). Вы¬сокая температура поддерживается благодаря химической реакции с выделением теплоты в процессе горения, которое в свою очередь осуществляется за счет непрерывного поступления к топливу кислорода воздуха. Воздух в топливник поступает через зазоры в колосниковой решетке. При отсутствии колосниковой решетки воздух попадает в топлив¬ник только через топочную дверку (топливник с глухим подом). В этом случае воздух не может равномерно проходить сквозь толщу топлива и обеспечивать полное его сгорание. Таким об¬разом, печи без колосниковой решетки работают хуже, чем печи с колосниковой решеткой.
В разные периоды топки в топливник необходимо подавать различное количество воздуха. Количество подаваемого воздуха, а, следовательно, и количество кислорода должно соответствовать количеству сжигаемого топлива. Если в топливник поступает слишком много воздуха, то снижается температура в зоне сго¬рания и процесс сжигания топлива ухудшается. При недоста¬точном притоке воздуха в топливник горение протекает нерав¬номерно, так как появляются продукты неполного сгорания, что можно обнаружить по цвету пламени и дыма: дрова горят темно-красным пламенем, а из трубы идет густой черный дым.
Хорошо сконструировать печь – значит правильно определить размеры и объем топливника, составить рациональную схему дымовых каналов и определить их сечение. Толщина стенок в разных местах печи должна быть такова, чтобы массив печи прогревался достаточно равномерно.
Водяные пары, образующиеся в результате взаимодействия водорода топлива с кислородом воздуха, уносятся вместе с дымом в атмосферу. Если по каким-либо причинам стенки дымовых каналов оказываются недостаточно прогретыми, то водяные пары, соприкасаясь с ними, охлаждаются и конденсируются, т. е. оседают на стенках каналов в виде капель воды. Если это явление повторяется часто, то стенки дымовых каналов пропитываются влагой, которая, пройдя на наружную поверхность, образует грязные пятна.
2.1.1. Виды и характеристики топлива, применяемого в печах
Для топки печей используют твердое и газообразное топливо. Наиболее распространено твердое топливо – дрова, торф, ка¬менный уголь. В последние годы все больше применяют при¬родный газ.
Теплотворной способностью топлива (См. таблицу 2.1 ) называется коли¬чество теплоты, выделяемой при сжигании 1 кг твердого или 1 м3 газообразного топлива.
Разница в теплотворной способности у различных ви¬дов топлива, объясняется различным содержанием углеро¬да, водорода и летучей горючей серы. В состав топлива входят еще кислород и азот, а также минеральные веще¬ства, из которых после сгорания образуется зола и шлак.
К твердому топливу относят все виды древесины, тор¬фа и каменного угля, применение которых зависит от местности, в которой эксплуатируется камин или печь. ( См. таблицу 2.1).
Таблица 2.1. Теплотворная способность топлива
Вид топлива Теплотворная способность
твердого и жидкого топлива
ккал/кг (средние значения)
Дрова с влажностью, %
25
30
50
3300
3000
2800
Торф:
кусковой с влажностью 30%
брикетный
3000
4000
Подмосковный уголь 3000
Бурый уголь 4700
Каменный уголь 500 - 7200
Антрацит 7000
Нефть 10000
Независимо от вида твердого топлива процесс его сгорания имеет сходные особенности. Топливо размешают слоями на колосниковой решетке печи с соблюдением циклов сжигания. К таким циклам относятся: загрузка, подсушка и разогрев слоя, горение с выделением летучих веществ, догорание остатков и, наконец, удаление шлаков. Подсушка и разогрев слоя, в самом начале, не сопровождается выделением тепла, а, наоборот, носят эндотермический характер, т.е. поглощают тепло от несгоревших остатков и неразогретых стен топливника. По мере разогре¬ва слоя топлива начинается выделение газообразных горючих компонентов, которые сгорают в газовом объеме печи. Процесс тепловыделения носит нарастающий характер и достигает максимума при сгорании коксовой основы топлива. Кроме того, накладывает свой отпечаток правильный выбор конструкции печи и режимов горения. Так, большое ко¬личество влаги требует значительного потребления тепла для испарения, что отрицательно сказывается на процес¬се горения. Поэтому при сжигании влажного топлива цикл горения затягивается, а температура в топливнике повышается очень медленно или даже снижается в пер¬вый период. Повышенная зольность также замедляет про¬цесс горения и приводит к неполному сгоранию топлива. Обволакивая горючие компоненты, зольная масса пре¬пятствует доступу кислорода в зону горения, в результа¬те чего может происходить неполное сгорание и повы¬шенное образование механического недожога.
Дрова – наиболее распространенный вид твердого топлива для каминов, комнатных печей и кухонных очагов. Сухие дрова легко загораются. При горении они развивают более высокую темпе¬ратуру, чем сырые, следовательно, дают больше теплоты. Тепло¬творная способность дров различных пород древесины на единицу массы (1 кг) практически одинакова. Однако на единицу объ¬ема (1 м3) дрова более плотной и тяжелой древесины дают значительно больше теплоты, например, березовые дрова дают на 20;25 % больше теплоты, чем осиновые, и на 15;18 % больше, чем сосновые. Заготовляют дрова в виде поленьев оп-ределенной длины: 350, 500, 750 и 1000 мм. Толщина расколотых поленьев 60;80 мм.
Торф представляет собой остатки перегнивших растительных веществ. По способу добычи различают торф резной, кусковой, прессованный (в форме брикетов) и фрезерный (в виде тор¬фяной крошки). Влажность кускового торфа, которым чаще всего пользуются для отопления, колеблется от 25 до 40 %. По своему химическому составу и теплотворной способности торф приближается к дровам, но имеет большую зольность.
Каменный уголь залегает пластами в недрах земли, иногда на очень большой глубине. По химическому составу каменный уголь представляет собой в основном соединение углерода и водорода. Ценность каменного угля в его высокой теплотворной способности.
Каменный уголь подразделяется на следующие виды: уголь, богатый летучими веществами, и малозольный (газовый). Уголь, бедный летучими веществами, и малозольный (антрацит); уголь многозольный с большим количеством влаги (подмосковный уголь, сланцы). Для различного вида топлива необходимо конструировать различные конструкции топливников.
2.2. Движение дымовых газов
При конструировании печи необходимо учитывать, что горячие дымовые газы, как более легкие, двигаясь по каналам, стре¬мятся заполнить их верхнюю зону, как бы прилипая к пере¬крыше. При этом наблюдается явление, обратное тому, которое мы видим при течении воды в каналах.
Вода, протекая по каналу, заполняет его нижнюю часть до определенного уровня (рис. 2.1. а ). То же, только в обратном порядке, наблюдается при движении дымовых газов по гори¬зонтальному каналу
(рис. 2.1. б ). Если газа немного, то он за¬полняет, лишь верхнюю часть канала.
а) б)
Рис. 2.1. Движение воды (а) и газа (б) в каналах
Если в потоке воды встречается выступающее снизу пре¬пятствие – порог (рис. 2.2 а ), то уровень воды перед ним будет постепенно повышаться, а затем вода начнет через него пере¬ливаться. Подобное явление, но в обратном порядке, происходит и при движении газов. Например, чтобы затормозить и прижать книзу горячий газовый поток в горизонтальном канале, нужно вверху под перекрытием канала сделать порог. Тогда уровень газового потока понизится, и будет омывать низ канала, как это показано на рис. 2.2. б. Так же, как на дне реки находится самая холодная вода, так и под перекрышей дымового канала – самый горячий газ.
а) б)
Рис. 2.2. Обтекание порога в канале: а - водой, б - газом
В вертикальных дымовых каналах газы опускаются потому, что внизу, в подвертке, создается некоторое разрежение, обуслов¬ливаемое действием дымовой трубы. Для того чтобы дымовые газы прошли из топливника по каналам печи к дымовой трубе, преодолев все встречающиеся на пути сопротивления (трение о стенки, возникающие завихрения при изменении направления движения газов и т д.), необходимо затратить некоторое усилие. Это усилие должно быть больше тех сопротивлений, которые испытывают газы при своем движении, в противном случае печь будет дымить. Эта сила, называемая силой тяги печи, возникает каждый раз, когда топится печь.
Рис. 2.3. Схема работы дымовой трубы: 1 – топочная дверка, 2 – топливник, 3– столб наружного воздуха, 4 – дымовая труба
Проведем через топку условную вертикальную плоскость и представим себе, что эта плоскость служит как бы перегородкой, отделяю-щей наружный воздух от дымовых га¬зов, заполняющих топливник и дымовые каналы печи. На перегородку с правой стороны будет давить столб горячих газов высотой от середины топочной дверки до верха дымовой трубы. С левой стороны на перегородку будет давить такой же высоты столб наружного хо¬лодного воздуха.
Масса левого столба наружного холодного воздуха больше массы право¬го столба горячих газов. Поэтому левый столб наружного холодного воздуха будет вытеснять дымовые га¬зы, заполняющие дымовую трубу, и в системе будет происходить движение газов по направлению от большего давления, к мень¬шему, т. е. в сторону дымовой трубы. Действие силы тяги в том и состоит, что она, с одной стороны, заставляет подниматься вверх горячие газы, а с другой стороны, вынуждает воздух про¬ходить в топливник для поддержания горения топлива. Сила тяги тем больше, чем больше разность температур между ды¬мовыми газами в трубе и наружным воздухом и чем выше дымовая труба.
Чтобы усилить тягу, нужно увеличить высоту трубы или повысить температуру уходящих газов; однако первое условие, имеющее решающее значение, не всегда осуществимо, а второе – невыгодно. Поэтому конструкция печи должна быть такой, чтобы сопротивление движению газов по каналам по возможности было минимальным. Для этого необходимо соблюдать следующие правила: дымовые каналы печи должны быть небольшой протяженности и иметь малое число поворотов; площадь поперечного сечения дымовой трубы должна быть достаточной для отвода дымовых газов; температура дымовых газов при входе в дымо¬вую трубу должна составлять не менее 120;140° С; высота дымовой трубы, считая от колосниковой решетки до устья трубы, должна быть не менее 5 м (для одноэтажных зданий).
2.3. Устройство топливников
Топливник, предназначенный для сжигания топлива, должен быть устроен так, чтобы создавались наилучшие условия для развития процесса горения: поддерживалась высокая температура в зоне горения; обеспечивался равномерный и в достаточном количестве подвод воздуха к горящему топливу; вмещалось необходимое количество топлива.
Для создания этих условий топливнику придают определенные размеры, а на его поде при применении твердого топлива укладывают колосниковую решетку, которую помещают на 70;140 мм ниже топочной дверки для того, чтобы при открывании дверки горящие угли не выпадали на пол. В некоторых случаях делают своды, частично отражающие лучистое тепло на горящее топливо. Во время топки иногда необходимо регулировать силу тяги в печи, так как размер силы тяги определяет интенсивность процесса горения топлива. Регулируют тягу обычно поддувальной дверкой и дымовой задвижкой (шибером), устанавливая их в определенное положение.
Если объем топливника окажется мал по отношению к массиву печи, то в этом случае и теплоотдача печи будет ниже за¬проектированной. Объем топливника должен соответствовать общей теплоотдаче печи, величине ее внутренней поверхности теплопоглощения.
Размеры топливника определяют из условия одновременной загрузки в него всего количества топлива, потребного на одну топку, или не менее 45 % этого количества. Размеры топливника для разных видов топлива определяют расчетом. Длина и ширина топливников кирпичных печей должна быть кратна размерам кирпича или полкирпича. Ширину топливника принимают в зависимости от теплоотдачи печи. В печах с теплоотдачей до 3489 Вт (1 ккал/ч = 1,163 Вт), она может быть от 270 до 380 мм. В печах с теплоотдачей свыше 3489 Вт – 380 мм и больше. В печах, в ко¬торых сжигают низкосортные угли, допускается делать топливники – шириной до 500 мм. Высоту топливника выбирают в зависимости от заданной теплоотдачи печи, а также от вида топлива. В соответствии с этим топливники обычно делают высотой от 400 до 770 мм и более, но не свыше 1000 мм.
Топливники печей футеруют огнеупорным или тугоплавким кирпичом. Футеровка – это защитная оболочка толщиной ;, или 1\4 кирпича внутренней поверхности топливника, предохраняющая стенки и свод печи от разрушающего действия высоких темпе¬ратур. Если теплоотдача печи при любом виде топлива не пре¬вышает 3489 Вт, то футеровку делают толщиной 1/4 кирпича. Облицовку выполняют при условии достаточно прочного закрепле¬ния огнеупорного кирпича без перевязки с основной кладкой наружных стенок печи из керамического кирпича.
При отсутствии тугоплавкого кирпича топливники футеруют отборным керамическим кирпичом, хотя такая футеровка недолговечна.
Рис. 2.4. Конструкции топливников.
1 – поддувальная дверка, 2-топочная дверка, 3-колосниковая решетка, 4-свод.
Топливник для сжигания дров (рис. 2.4.) представляет собой камеру с небольшим заглублением, в кото¬рое укладывают колосниковую решетку. Высота топливника (от решетки 3 до свода 4) – от 350 мм до 1000 мм. Дрова укладывают плашмя слоем 300;350 мм так, чтобы над топливом оставалось сво¬бодное пространство, равное 500;700 мм.
Воздух для горения топлива поступает в топливник через поддувальную дверку (дверка 2 во время топки должна быть закрыта). Проходя через зазоры в колосниковой решетке 3, воздух равномерно омывает ряды дров, лежащих на колосниках, что способствует полноте сгорания. Свод 4 топливника отражает лучистое тепло горящего топлива на дрова, что также благо¬приятствует процессу горения. Подведение воздуха в топливник в известной степени саморегулирует процесс горения.
В начале топки, пока дрова не обуглились, и слой топлива еще оказывает значительное сопротивление потоку воздуха, про¬ход его облегчается тем, что колосниковая решетка прикрыта дровами неплотно (поленья опираются своими концами на скобы шахты топливника). По мере обугливания топлива колосниковая решетка начинает понемногу закрываться скатывающимися на нее углями и доступ воздуха в топливник все более затрудняется.
К концу топки в топливнике остается лишь слой углей, плотно закрывающий зазоры в колосниковой решетке. В этот период топки требуется меньше воздуха для горения. Таким образом, ко¬лосниковая решетка, поддувальная дверка и боковые скобы топ¬ливника в значительной степени регулируют приток воздуха в зависимости от процесса горения.
Топливники для каменного угля и антрацита
Уголь всех видов и сортов следует сжигать в топливниках, оборудованных колосниковой решеткой и обеспечивающих усиленный подвод воз¬духа в зону горения.
Топливник простейшего устройства для сжигания угля (рис.2.5, а) имеет неглубокую шахту 1 с колосниковой решеткой 2 и отражательный свод 3.
Рис.2.5. Топливники: а – для каменного угля; б – для антрацита; в – для многозольного угля и сланцев; (а)1 – шахта топливника; (б) 2 – колосниковая решетка; 3 – свод; 4 – наклонный под.
Конструкция топливника (рис.2.5.) приспо¬соблена для сжигания антрацита. Неглубокая шахта и выдвижная колосниковая решетка 2 топливника позволяют во время топки удалять накопившийся шлак. Решетка составлена из стальных пластин, между которыми зажаты прокладки. Последние удержи¬вают пластины на определенном расстоянии одна от другой, благодаря чему между ними остаются зазоры. Высота пластин не менее 40 мм, поэтому воздух, идущий из зольника к топливу, охлаждает решетку, в результате чего она дольше служит.
Шлак, накапливающийся на колосниковой решетке во время топки печи, удаляют стальным крючком толщиной 5;6 мм через щели поверх колосниковой решетки.
Топливники для газа
Конструкция топливников для газа в основном та же, что для дров или угля. Топливники оборудуют специальными горелочными устройствами.
Газогорелочное устройство, предназначенное для отопительных печей, должно отвечать следующим требованиям:
; обеспечивать устойчивый процесс горения при допускаемых колебаниях давления газа в сети и изменении его теплотворной способности; горелку, не обеспечивающую устойчивого горения, запрещается эксплуатировать из-за опасности появления взрыв¬чатой смеси в печи;
; устранять потери теплоты от химического недожога при на-личии малых избытков воздуха в топочном пространстве; это ус¬ловие важно не только для достижения высокого КПД печи, но и для получения безвредной смеси отходящих газов, которые не влияли бы на здоровье человека;
; создавать такой очаг горения, который обеспечивал бы интен-сивный, но равномерный нагрев стенок топливника по его периметру.
Равномерность нагрева стенок топливника печи по периметру влияет на увеличение срока ее службы. Так, при переводе су¬ществующих печей на газ с горелками, имеющими короткое пламя, вблизи топочной дверки создаются высокие местные тепло¬вые напряжения. В то же время торцовая часть топливника остается слабопрогретой. В результате кладка передней стенки топливника часто разрушается. Поэтому важно, чтобы стенки топливника, располагаемого обычно в нижней части печи, про¬гревались более интенсивно по сравнению с верхней и средней зонами печи. Чем лучше нагреваются стенки топливника печи, тем равномернее становится температура по высоте отапливаемо¬го помещения.
2.4. Коэффициент полезного действия (КПД) печи
КПД печи зависит от многих внешних и внутренних факторов. К внутренним факторам относятся площадь теплоотдающей наружной поверхности печи в зоне топлив¬ника и дымооборотов, толщина стенок, коэффициент теплопроводности материала, из которого сооружены стенки и их теплоемкости. При этом, чем больше теплоотдающая поверхность и теплопроводность материалов и чем меньше толщина стенок, тем выше КПД.
К внутренним факторам относят, в первую очередь, ка¬чество сгорания топлива. Чем больше сгорает топливо, тем выше КПД топливника. Этот фактор зависит от со¬вершенствования процессов горения, качества топлива и конструкции печи. Если газообразные компоненты топли¬ва увлекаются в газоходы, процесс их горения прекраща¬ется и появляется химический недожог топлива. При чрезмерном количестве топлива, часть его не успевает сгореть и остается на колосниковой решетке, что приво¬дит к механическому недожогу топлива. Таким образом, для того чтобы отопительная печь имела максимальный КПД, необходима работа топливника с оптимальным те¬пловым напряжением. Потери теплоты в окружающую среду от стен топливника и газоходов используются для нагрева помещения и не снижают КПД печи.
Кроме указанных факторов влияние на значение КПД печи оказывает расход дымовых газов, продолжитель¬ность топки печи и т.д. Для печей с газообразным и жидким топливом на значение КПД оказывает большое влияние качество смешивания топлива с подаваемым возду¬хом.
Коэффициентом полезного действия (КПД) всякой тепловой установки называется отношение количества полезно использо¬ванной теплоты к количеству затраченной. В применении к ото¬пительным печам полезно использованная теплота – это теп¬лота, отданная в помещение, а затраченная теплота – та, которую можно было бы получить при полном сгорании топлива.
До¬пустим, что за сутки печь отдала в помещение около 24 000 ккал теплоты, а теплота, содержащаяся в затраченном топливе, состав¬ляет 34 000 К/кал. Коэффициент полезного действия печи равен отношению 24 000:34 000 = 0,7. Печь не могла отдать помещению все 34 000 ккал, потому что часть теплоты была унесена в трубу с дымовыми газами, температура которых достигает не менее 120;140° С, другая часть осталась в топливе и в золе, провалившейся в зольник, третью часть составили потери теп¬лоты вследствие неполного сгорания топлива.
КПД современных отопительных печей составляет в сред¬нем 0,7. Это значение может быть достигнуто при умелом и внима¬тельном ведении топки, когда топливо в течение всего периода топ¬ки закрывает всю колосниковую решетку печи, когда подача не¬обходимого количества воздуха для горения топлива регулируется большим или меньшим открыванием поддувальной дверки. Однако, в тех случаях, когда печь неисправна или неправильно ведется топка, коэффициент полезного действия печи будет не более 0,5;0,6.
Тепловоспринимающие поверхности каналов печи не¬посредственно омываются продуктами сгорания топ¬лива или находятся в зоне досягаемости тепловых лучей горящей массы (стенки и свод топливника, каналы газохода).
Теплоотдающими называют наружные по¬верхности стенок печей, омываемые с внутренней стороны дымовыми газами, а с наружной – комнатным воздухом. ( См. таблицу 2.2.).
Различают три вида теплоотдающих поверхностей (зеркал):
- открытые;
- обращенные в отступку;
- камерные.
Открытыми, считают те поверхности печи, стороны, которые охвачены дымовыми газами, а, наружные – комнат¬ным воздухом. И те, которые отстоят от стен и перегородок помещения более чем на 130 мм и поток комнатного воздуха омывает их непосредственно.
Таблица 2.2. Ориентировочная теплоотдача поверхностей теплоемких печей
Печь Теплоотдача поверхностей*, Вт/м2
Стены при конструкции отступки днища Перекрытия толщиной, мм
1 2 3 4 5 6 140 140;210
Оштукатуренная печь и в футляре при толщине стенок 120мм и более
0
Изразцовая печь массой свыше 1т при толщине стенок топливника 120мм, а прочих до 70
0
То же, массой менее 1т
0
Непрерывного и затяжного горения 1200 1200 850 850 580 1200 1200 1200 1200
С температурой прогрева стенок до 120° С
*Теплоотдача поверхностей печи при топке дровами приведена в виде дроби, в числителе которой дана теплоотдача при двукратной топке печи, а в знаменателе – при однократной топке в сутки.
Обращенными в отступку, принято называть по¬верхности печи, отстоящие от ограждающих конст¬рукций менее чем на 130 мм. Полость, образован¬ная стеной или перегородкой и теплоотдающей по¬верхностью печи, называется отступкой. Если отступка имеет боковые вертикальные стенки, ее счи¬тают закрытой, если стенок нет – открытой.
При определении фактической площади теплоот¬дающих поверхностей в расчет принимают не всю геометрическую высоту печи, а только ее активную часть.
Под активной высотой печи понимают рас¬стояние по вертикали от колосниковой решетки или от низа подтопочного дымооборота до верхней (при толщине перекрыши до 140 мм) или нижней (при толщине более 140 мм) плоскости перекрыши. Ориентировочно активная высота печи равна расстоянию от пола до перекрыши, за вычетом 300 мм.
Теплоотдача поверхностей печи зависит от тол¬щины ее стенок, материала, которым они отделаны, размера и конструкции отступки (табл. 2.2, 2.3.).
В тех случаях, когда теплоотдающая поверхность обращена в отступку, значения теплоотдачи, умножают на поправочный коэф¬фициент (табл. 2.3).
Таблица 2.3 Поправочные коэффициенты к теплоотдаче поверхностей печи
Номер
конструкции Поверхность печи Отступка Поправочный коэффициент
1 Открытая Отступок нет 1,00
2 Обращенная в отступку Шириной 130мм и более открытые с двух сторон 1,00
3 Обращенная в отступку Шириной от 70 до 130мм открытые с двух сторон 0,75
4 Обращенная в отступку Закрытые с боков и дна, с нижней решеткой и открытые сверху шириной от 70 до 130мм 0,75
5 Обращенная в отступку Закрытые, с нижней и верхней решеткой 0,50
6 Обращенная в отступку Закрытые с боков, но открытые сверху и снизу 1,00
7 Перекрыша при высоте печи до 2100мм При толщине до 140мм 0,75
При толщине 140…210мм 0,50
Пользуясь данными табл. 2.2 и 2.3 , можно найти фактическую теплоотдачу поверхностей в зависи¬мости от их расположения, что позволяет сделать ориентировочные расчеты печного отопления, если нет более достоверных данных, характеризующих теплотехнические показатели печи (например, в слу¬чае реконструкции и ремонта печей).
Зная количество теплоты, которое может отдать 1 м2 поверхности печи, можно рассчитать суммарную теплоотдающую поверхность, необходимую для обо¬грева помещения, по следующей формуле:
где F – расчетная теплоотдающая поверхность печи, м2; Q – часовая потребность помещения в теплоте, Вт; q – теплоотдача 1 м2 печи, Вт.
2.5. Тепловая отдача печей. Теплопотери помещений.
Тепловую мощность печи выражают в киловаттах (кВт). Тепловая производительность печей указывается при условии двух топок в сутки. При этом, указывается усредненное значение мощности за время остывания, в среднем за один час. В отличие от электрического обогревателя, который генерирует тепловую энергию равномерно в течение всего рабочего времени, тепловая производительность теплоемкой печи отличается неравномерностью во времени. Так, если сказано, что тепловая мощность печи составляет 3 кВт (3000 Вт), это означает, если общее количество тепла, отданное в помещение этой печью при двух топках в сутки разделить на 24 часа, в среднем за один час тепловая отдача ее составит 3 кВт.
Откуда же берется это тепло? Кирпичная теплоемкая печь потому и называется теплоемкой, что имеет способность запасать тепловую энергию, обладает тепловой емкостью.
Вспомним, как работает бытовая отопительная печь. Вначале холодную, не дающую никакого тепла печь, растапливают. Топка теплоемких печей периодического действия продолжается от полутора до трех часов. За это время в топливнике вырабатывается большое количество тепловой энергии от сжигаемых дров. Энергия, заключенная в топливе, переходит в тепло горячих дымовых газов. Дымовые газы, продвигаясь по каналам печи, передают часть своего тепла ее внутренним стенкам. Таким образом, массив печи постепенно нагревается. Кирпичная кладка запасает тепловую энергию. По окончании топки печь отдает запасенное тепло внутреннему воздуху в помещение. Количество запасенной тепловой энергии (Qт) не бесконечно. В общем виде его можно вычислить по формуле (1):
Qт= m·C·(Т1-Т2) (Дж), где (1)
m - масса кирпичной кладки(кг),
С - теплоемкость кирпичной кладки (кДж/кг оС) С= 0,92 кДж/( кг оС)
Т1 – средняя температура нагретой печной кладки после топки печи (оС)
Т2 – средняя конечная температура печной кладки (оС)
Из формулы (1) видно, что количество запасенного тепла зависит от массы печи, теплоемкости кирпичной кладки и степени ее нагрева.
Количество аккумулированной тепловой энергии (Qак) подсчитывается в джоулях (Дж) или килоджоулях (кДж). Так, если кирпичную печь с размерами 1м;1м и эффективной высотой в 2м нагреть до средней температуры по всему массиву 120 оС, а затем дать ей остыть до 35оС, то при этом в помещение выделится около 183 000 кЖд тепловой энергии. При этом, важно понимать, что средняя температура массива есть величина условная и не постоянная. Внутренние стенки топки нагреваются до очень высоких температур (до 800-900оС) в зависимости от вида топлива и продолжительности топки. Температура внутренних стенок дымооборотов - значительно меньше (по разным источникам от 350 до 500оС). Температура наружных стенок теплоемкой печи не должна превышать 90 оС. У хорошо сконструированной теплоемкой печи площадь внутренних поверхностей, воспринимающих тепло, на 10-20% превосходит внешнюю площадь. Такая печь эффективно прогревается и долго остывает.
Общее количество аккумулированной тепловой энергии не дает представления о тепловой производительности печи. Тепловая производительность печи отражает количество тепла, выделившееся в помещение в единицу времени. Измеряется она в Ваттах (Вт) или киловаттах (кВт). 1 Ватт = Дж/сек. Тепловые потери помещения, и мощность отопительного оборудования принято подсчитывать в киловатт-часах.
1 киловатт-час = 3600 кДж/сек. То есть количество энергии, переданное за один час. В литературе еще достаточно часто встречается устаревшая единица измерения тепловой мощности – калории (кал) и килокалории (ккал). 1000ккал= 1,163 кВт-ч . 1ккал=4,18 кДж
Накопленная массивом печи тепловая энергия передается в помещение посредством излучения и конвекции. Запас аккумулированного тепла медленно перемещается от внутренних стенок печи к наружной поверхности. Тепловой поток от остывающей печи описывается формулой:
Qконв=;;F;;Tсред, (2), где
; – коэффициент теплоотдачи от стенки печи к воздуху можно принять равным 10 Вт/м2 оС,
F - площадь наружной поверхности печи,
;Tсред – движущая сила, зависящая от Tп и Tокр.ср,
Tп – средняя температура нагретой печи,
Tокр.ср – средняя температура окружающей среды (воздуха в помещении)
Поскольку средняя температура поверхности печи и воздуха в помещении меняются во времени, тепловая отдача печи тоже не постоянна. В течение первых 2-3 часов после топки печь отдает в помещение избыточное количество тепла, которое аккумулируется внутренним воздухом, предметами обстановки, внутренними поверхностями наружных ограждений. Затем устанавливается некое равновесие, во время которого печь отдает столько тепла, сколько теряет строение через наружные ограждения. После этого теплоотдачи печи уже не хватает для восполнения тепловых потерь строения. Предметы интерьера, внутренние поверхности наружных ограждений и воздух в доме начинают отдавать свои запасы тепла и остывают. Таким образом, корректнее говорить о средней теплоотдаче печи за время остывания. Тепловой поток от натопленной печи Qконв изменяет свою величину с течением времени. Так рассмотренная выше печь может отдавать в среднем около 3600 Вт-ч. А если разделить это значение на площадь вертикальных стенок печи (8 м2), то средняя часовая теплоотдача одного квадратного метра поверхности печи будет составлять примерно 450 Вт. (При этом фактически тепловая отдача будет плавно убывать примерно с 800 до 200 Вт-ч/м2 в зависимости от степени нагрева печи в результате топки.)
Поскольку коэффициент теплоотдачи ; и температурный диапазон теплоемких печей примерно одинаковы, основным параметром, влияющим на производительность печи, является площадь ее наружной поверхности. Поэтому алгоритм подбора печи для помещения сводится к определению ее размеров.
Неравномерность тепловой отдачи печи имеет прямое отношение к коэффициенту полезного действия. Для того чтобы повысить КПД печи энергетически выгоднее устраивать непродолжительную топку два раза в сутки. Объясняется это тем, что по мере нагревания печи во время топки температура дымовых газов и внутренних стенок печи выравниваются, что уменьшает возможность тепловосприятия. Дальнейшее продолжение топки и расход топлива уже не увеличивают количество запасенной тепловой энергии, повышается температура дымовых газов на выходе из печи, а перегрев печи ведет к ее разрушению. Поэтому топку прекращают и дают печи отдать аккумулированное тепло. При двух топках в сутки складывается наиболее экономичный режим работы теплоемкой печи. Изменения температуры воздуха в помещении также минимальны.
Нагретую печь перестают топить, закрывают топочную и поддувальную дверки. Предварительно убирают из топливника не догоревшие головешки. В течение последующих 8-12 часов печь будет отдавать накопленное тепло.
Банные печи-каменки отличаются низким кпд, так как для нагрева каменной засыпки до нужной температуры топить приходится долго и интенсивно с большим расходом дров.
2.5.1. Тепловые потери строения
Прежде чем приступать к определению тепловых потерь строения, необходимо понять, что такое тепло. Что есть тепло? Тепло – это поток энергии. Этот поток всегда стремится уравновесить себя в окружающей среде. Поэтому, если на улице стоит морозная погода, а в здании поддерживается комфортная для человека температура воздуха, например, +20оС, то тепло стремится выйти наружу, преодолевая сопротивление наружных ограждений строения. Это и называют тепловыми потерями. А в жаркий летний день тепло наружного воздуха проникает внутрь зданий, и только строения с хорошо утепленными стенами и кровлей удерживают внутри прохладу. Способность наружных ограждений строения задерживать прохождение тепловой энергии наружу или внутрь называют термическим сопротивлением. Термическое сопротивление многослойной конструкции складывается из сопротивлений составляющих её слоев. Термическое сопротивление одного слоя выражается формулой
R=;/;, где
; – толщина слоя, (м)
; –теплопроводность материала, из которого выполнен слой рассматриваемой конструкции (Вт/(м 0С ).
Таким образом, чем толще стены, пол и кровля строения и чем меньше теплопроводность материала, из которого сделана конструкция, тем меньше они будут пропускать тепло наружу. Следовательно, можно будет обойтись печью меньшей мощности, и места в доме она займет меньше.
Теплопроводность материала характеризует его способность пропускать через себя тепловую энергию. Материалы с низкой теплопроводностью – хорошие изоляторы тепла. Существуют значительные различия в теплотехнических свойствах применяемых в строительстве материалов.
Рассмотрим некоторые из них:
наименование плотность, кг/м3 ;, (Вт/(м 0С )**
1 железобетон 2500-2600 2,04
бетон неармированный 2400-2500 1,86
гранит, булыжник 2800 3,49
известняк 1600-1800 1,28
асфальтобетон 1,05
кирпич полнотелый на цементно-песчаном растворе 1700-1800 0,76-0,81
кирпич керамический пустотный на цементно-песчаном растворе 1300-1400 0,58-0,64
кирпич силикатный на цементно-песчаном растворе 1800 0,87
цементно-песчаный раствор 1800 0,93
гипсокартон 800 0,21
песок строительный 600
древесина, фанера 500-600 0,18
пено- газобетон 400-600-800 0,15-0,26-0,37
пенопласт <50 0,05
плиты и маты из базальтового волокна 25-100 0,044-0,050
плиты и маты из стекловолокна 15-25 0,045-0,055
экструдированный пенополистирол 25-35 0,032
вспененный полиэтилен <50 0,07-0,08
стекло 2500 0,76
металлы >50
**(в таблице приведены значения ; по условиям эксплуатации Б, что учитывает влажность материала в условиях наружного воздуха в зимний период. Теплопроводность материалов в сухом состоянии может быть ниже на 15-20%, однако, принимать ее в расчеты не следует)
Сравним термическое сопротивление стены дома, сложенной их кирпича и стены из деревянного бруса, утепленной базальтовой ватой.
вариант 1. кирпичная стена толщиной в 2,5 кирпича (63 см), оштукатуренная изнутри раствором толщиной 2 см.
R1= (0,63/0,81+0,02/0,93)=0,78+0,02=0,80 м2 оС/Вт
вариант 2. стена из соснового бруса толщиной в 10 см, утепленная снаружи базальтовой ватой 5см, и обшитая сайдингом. (сайдинг в расчет не берется).
R2= (0,1/0,18+0,05/0,045)=0,56+1,11=1,67 м2 оС/Вт
Сопротивление теплопередаче (термическое сопротивление) стены 2 варианта вдвое больше чем у кирпичной стены. Значит и тепловые потери через такую стену будут вдвое меньше.
Размер тепловых потерь принято определять в Ваттах (или киловаттах, кВт) за один час.
В общем виде величина теплового потока через ограждающую конструкцию описывается формулой:
Q=F·(1/R) · ( tint-text) ·n· 10-3 ,где
Q- тепловой поток через конструкцию,(кВт),
F – площадь конструкции, м2,
R - сопротивление теплопередаче ограждения (м2 оС/Вт)
tint – температура воздуха внутри помещения, (оС)
text - температура наружного воздуха , (оС)
n – понижающий коэффициент, учитывающий положение рассматриваемой конструкции относительно наружного воздуха. Для наружных стен, покрытий, окон и дверей n=1. А если конструкция обращена не на улицу, а в некое неотапливаемое замкнутое пространство, например, в чердак или в холодный подпол, то значение n следует брать из таблицы СНиП.
ограждающие конструкции n
1 перекрытия над холодными подвалами, сообщающиеся с наружным воздухом, чердачные перекрытия с кровлей из рулонных материалов, стены, выходящие в холодные закрытые веранды и пристройки 0,9
2 перекрытия над неотапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах 0,75
3 перекрытия над неотапливаемыми подвалами без световых проемов в стенах, расположенные выше уровня земли 0,6
4 перекрытия над неотапливаемыми подвалами, расположенные ниже уровня земли 0,4
Из сведений, приведенных в таблице, можно сделать вывод о том, что даже, неотапливаемая холодная веранда, пристроенная к дому, способствует уменьшению тепловых потерь через конструкцию. Любой холодный объем, прилегающий к отапливаемому контуру строения, помогает экономить тепло, уходящее из помещения. Так в старину русская изба делилась на две половины – зимнюю, в которой возводилась печь, и летнюю без отопления (сени). Холодная половина дома и местом хранения вещей и продуктов, и защищала жилую часть от морозов и летнего зноя. Чердачное перекрытие утеплялось сухим торфом, сеном и т.п. Снаружи вокруг избы возводилась "завалинка", которая способствовала утеплению подпола. Все это делалось для уменьшения тепловых потерь строения, и в конечном счете – для того, чтобы тратить меньше топлива на обогрев жилища.
Площади пола и потолка строения определяют перемножением длины на ширину по внутреннему контуру. Для определения площади стен периметр дома умножают на высоту этажа. Из полученного значения отнимают площади окон и входных дверей. Разница и будет составлять площадь наружных стен.
Расчетная температура воздуха внутри строения tint принимается по назначению помещения. Для жилых комнат и спален это +20 +22оС, кухни, прихожие +16 +18оС и т.д.
Расчетная температура наружного воздуха text принимается климатологическим данным для данного района (СНиП 23-01-99 "Строительная климатология"). Для Москвы это -28оС, для Санкт-Петербурга -26оС, Вологды -32оС и т.д.
Чем суровее зима в данной местности, тем больше тепла потребуется для поддержания внутри помещения комфортной температуры воздуха.
Величина тепловых потерь строения в целом складывается из тепловых потерь всех ограждающих его конструкций. Чтобы подсчитать их необходимо определить размеры наружных стен, кровли, окон, наружных дверей, полов. Последовательно определив величину тепловых потерь каждого элемента здания, вычисляют общий размер тепловых потерь объекта. А зная его, подбирают печь соответствующей тепловой производительности.
Тепловая мощность выбранной печи должна превосходить тепловые потери помещения на 10-15%.
Пример.
Определим размер тепловых потерь садового дома, расположенного в Ленинградской области.
Одноэтажный садовый дом с размерами в плане 6;6 м с глухим подпольем и утепленным чердачным перекрытием. Рассмотрим наружные ограждения дома и определим величину тепловых потерь через них.
Стены.F=52,4 м2 , n=1
материал слоя толщина слоя, м теплопроводность
1 вагонка сосновая 0,020 0,18
2 пароизоляция Пергамин
3 брус сосновый 0,150 0,18
4 минераловатные плиты 0,050 0,045
5 отделка сайдингом
Rстен=(0,020/0,18+0,150/0,18+0,050/0,045)=2,06 м2 оС/Вт
Тепловые потери через стены :
Q= 52,4;(1/2,06);(20+26);1= 1,17 кВт ч
Пол.F=36 м2 , n=0,6
материал слоя толщина слоя, м теплопроводность
1 линолеум 0,003 0,35
2 двп плита 0,010 0,23
3 доска половая 0,040 0,18
4 гравий керамзитовый 0,100 0,19
5 доска "черный" пол 0,025 0,18
м2 оС/Вт
Тепловые потери через полы :
Q= 36;(1/0,94);(20+26);0,6= 1,06 кВт ч
Потолок.F=36 м2 , n=0,8
материал слоя толщина слоя, м теплопроводность
1 вагонка сосновая 0,020 0,18
2 пергамин
3 вата из стекловолокна УРСА 0,100 0,05
4 замкнутая воздушная прослойка 0,050 R=0,14
5 доска сосновая 0,040 0,18
Rпотолок=(0,020/0,18+0,10/0,05+0,14+0,040/0,18)=2,47 м2 оС/Вт
Тепловые потери через потолок(чердачное перекрытие) :
Q= 36;(1/2,47);(20+26);0,8= 0,54 кВт ч
Дверь входная.F=2 м2 , n=0,1
материал слоя толщина слоя, м теплопроводность
1 вагонка 0,015 0,18
2 пергамин
3 вата из стекловолокна "URSA" 0,050 0,05
4 вагонка 0,015 0,18
Rдв.вх=(0,015/0,18+0,050/0,05+0,015/0,18)=1,16 м2 оС/Вт
Тепловые потери через входную дверь:
Q= 2;(1/1,16);(20+26);1= 0,08 кВт ч
Окна деревянные с двойным остеклением в раздельных переплетах. Rок=0,44 м2 оС/Вт (для современных окон в пластиковых переплетах с двухкамерными стеклопакетами сопротивление теплопередаче R можно принимать равным 0,50-0,56 м2 оС/Вт)
Тепловые потери через окна:
Q= 5,6;(1/0,44);(20+26);1= 0,59 кВт ч
Суммарные тепловые потери строения с учетом повышающего коэффициента 1,15:
Qсум=3,9 кВт
Итак, для рассматриваемого садового дома потребуется печь с часовой теплоотдачей 3,9 кВт. Подберем подходящую по размерам печь.
Подбор печи
1. Зная общую потребность в тепле и среднечасовую теплоотдачу стенки отопительной печи (;450Вт/м2), определим площадь поверхности будущей печи. В расчет принимаются вертикальные стенки печи и перекрыша с коэффициентом 0,5.
Fпечи=3,9/0,45=8,6 м2
2. Разделим полученное значение на эффективную высоту печи 2,1 м и получим периметр основания печи:
П=8,6/2,1=4,1 м.
3. Разделим периметр пополам :
П/2=4,1/2;2,0 м
4. Половина периметра основания печи есть сумма ее длины и ширины, которые и следует принять, исходя из особенностей планировки и размещения несущих элементов строения. Для того чтобы половина периметра печи была равной определенной расчетом, печь может быть следующих размеров в плане: 1м;1м, 1,25м;0,75м, 1,10м;0,90м, и т.д.
5. Окончательные размеры печи будут кратны размерам кирпича. Выбираем подходящую по размерам конструкцию печи по справочным материалам и книгам. Раскладываем насухо один ряд будущей печи, определяем местоположение дымовой трубы и проверяем соблюдение противопожарных правил при размещении печи и при прохождении трубы через конструкции перекрытий и кровли. Если все требования соблюдаются, печь можно возводить. В противном случае требуется уточнить местоположение печи или повернуть ее, если это возможно.
Рассмотренный выше пример рассчитан на подбор печи для отопления садового дома при расчетной температуре воздуха -26оС. В случае, если дом предполагается эксплуатировать не круглый год, а, например, только с весны до осени, расчетные тепловые потери строения будут гораздо меньше. А, значит, и печь потребуется меньших размеров. Если в прошлом веке печное отопление сельских домов было единственным способом поддерживать комфортную температуру воздуха в доме, сегодня в распоряжении владельцев загородных домов есть немало альтернативных источников тепловой энергии. В некоторых случаях их применение может быть оправданным и целесообразным. Например, если задаться расчетной температурой наружного воздуха -15оС, и под эти условия подобрать отопительную печь, то она займет в доме гораздо меньше места. А недостающую часть потребной тепловой энергии можно компенсировать электрообогревателем. Следует иметь в виду, что расчетная температура наружного воздуха (-26оС) держится, как правило, не более 1-2 недель. А среднезимняя температура воздуха в Москве, Санкт-Петербурге составляет около -3оС, средняя температура воздуха в январе около -10оС. Таким образом, печью уменьшенной мощности можно с успехом пользоваться в течение почти всего отопительного периода, а в дни и ночи "пиковых" холодов придется подключить дополнительный источник тепла.
Не следует забывать и о тепловых потерях дома. С приходом новых технологий и материалов открываются большие возможности уменьшить тепловые потери строения, а с ними и потребность в тепловой энергии. Современные утеплители, газобетонные блоки, окна намного совершеннее тех, что применялись в прошлом. Утепление строений стало выгодным владельцу дома. Экономя на тепловых потерях, мы экономии расходы на топливо, электроэнергию. А также освобождаем часть полезной площади строения.
Стенки топливника и дымовых каналов, получив теплоту от сожженного топлива, накапливают и передают ее через толщу своего массива наружным поверхностям печи. Чем тоньше стенки, тем, скорее через них передается теплота. Толстостенными называют печи с наружными стенками толщиной 120 мм и более; тонкостенными – печи со стенками топливника тол¬щиной до 120 мм и прочими стенками толщиной до 70 мм.
Наружные поверхности кирпичных тонкостенных печей (в 1/4 кирпича – каркасные или в футляре) начинают прогреваться уже через 20;30 мин после растопки печи. Толстостенных печей (толщина стенок от 1/2 кирпича и более) – только через 1;1,5 ч. Продолжительность теплоотдачи небольших тонкостен¬ных кирпичных печей не превышает 10;12 ч, в то время как теплоотдача больших массивных печей может продолжаться 24 ч и более.
Средняя температура внутренней стенки топ¬ливника составляет - 450;600° С. Внутренние стенки дымовых ка¬налов нагреваются до 230;350° С. Средняя суточная темпера¬тура наружной теплоотдающей поверхности толстостенных ошту¬катуренных печей равна 55;60° С. При максимальной температуре этой поверхности в отдельных точках достигает до 90° С. Средняя су¬точная температура наружной поверхности тонкостенных печей при двухразовой их топке в сутки составляет 60;70° С, а макси¬мальная может достигать 120° С. Наибольшая температура на поверхности толстостенных печей обычно, бывает через 2,5;3 ч после ее растопки, у тонко¬стенных печей – через 1,5;2 ч. Затем температура наружных поверхностей постепенно снижается.
Двукратная топка печи в сутки – утром и вечером – это режим, который обеспечивает рациональное и выгодное исполь¬зование массива печи. При пониженных наружных температурах печь топят два раза в сутки с некоторым увеличением общего количества топлива по сравнению с одноразовой топкой. В более теплые зимние дни достаточно протопить печь один раз в сутки, закладывая при этом меньшее количество топлива.
Контрольные вопросы, задания, тесты.
1. Какие химические процессы происходят в процессе горения?
2. Какая закономерность движения газов в газовых каналах?
3. Является ли КПД печи постоянной величиной, или ее можно изменить? Каким способом?
4. Какие печи предпочтительней для: больших помещений, маленьких бытовок, с низким потолком, с высоким потолком?
5. Какая температура уходящих дымовых газов: на оголовке трубы, в районе чердачного перекрытия, при выходе из печи в дымоходную трубу?
6. Какие печи называются «обращенные в отступку»?
7. От каких параметров зависит теплоаккумуляция печи?
8. Какие виды топлива применяются в печах и каминах? Их краткие характеристики по теплотворности.
9. Какими параметрами отличаются топливники: для дров, для угля, для газа?
10. Напишите формулу аккумулированной тепловой энергии печи.
11. Напишите формулу теплопотерь строения дома.
12. Зависит ли мощность печи от толщины утеплительного слоя помещения?
13. Сделайте простой расчет теплоаккумуляции и мощности отопительной печи для помещения садового домика размером 5х4 метра, с высотой потолка 2,4 метра.
14. Сколько раз в сутки необходимо топить печь по нормативам?
Глава 3. Классификация и
назначение печей. Конструкции, схемы и порядовки печей
3.1. Отопительные кирпичные печи
Отопление — искусственный обогрев помещений в холодный период года с целью возмещения в них теплопотерь и поддержания на заданном уровне температуры, отвечающей условиям теплового комфорта, а также санитарно-гигиеническим требованиям соответствующих ГОСТ и СНиП. Системой отопления называется комплекс устройств, выполняющих эту функцию — генератор тепла, радиатор отопления, печная конструкция, конвектор.
Печи огневого действия, в которых сжигание топлива происходит непосредственно в топливнике печи, известны следующие:
- отопительные печи;
- отопительно-варочные;
- русские печи;
- отопительные щитки;
- калориферные печи;
- ОПЗК (отопительные печи заводской комплектации).
Основными требованиями к устройству печей являются:
- экономичность, т. е. обеспечение в помещении расчетной температуры при малом расходе топлива;
- печное отопление дома равномерно в течение суток;
- равномерный прогрев по всей поверхности и особенно в нижней части печи;
- обеспечение максимальной температуры на поверхности печи, но не выше допускаемой противопожарными и санитарными нормами (90...95°С);
- безопасность в пожарном отношении;
- прочность и долговечность (20...30 лет);
- отсутствие трещин на поверхности, через которые дымовые газы могут проникать в помещение;
- простая конструкция, не вызывающая затруднений при кладке печи;
- высокие эстетические качества внешнего вида, содействующие выразительности интерьера помещения, где размещена печь;
- обеспечение теплоотдачи, превышающей на 10...15% (не менее) теплопотери помещения.
Отопительные кирпичные печи различаются по:
- продолжительности топки;
- по теплоотдаче и степени прогрева;
- по виду топлива.
Теплоотдача отопительных печей составляет от 1300 до 4000 ккал/ч. Надо, однако, помнить, что прогрев помещения и поддержание в нем нормальной постоянной температуры при печном отоплении зависит не только от теплоотдачи печи (хотя это и является определяющим фактором), но и от теплоизоляционных свойств самого помещения (дома).
На Рис. 3.1. показана простейшая схема функциональных элементов, отопительной печи с верхним прогревом. Шанцы (1), устроенные под топкой и подтопочный канал (2) нижнего прогрева, дают незначительную циркуляцию теплого воздуха в помещении. Температура стенок в нижней части при однократной топке 50-60 градусов, в верхней части 90-100 градусов. Две задвижки (6,7) позволяют сохранять тепло при полном сжигании топлива.
По новым нормам следует устанавливать одну задвижку с отверстиями 15 мм., во избежание попадания угарного газа в помещение.
Рис 3.1. Функциональные элементы отопительных печей. Разрез.
1 - шанцы; 2 – подтопочный канал нижнего прогрева; 3- топливник; 4 – проем в перекрытии топливника (хайло); 5 – чистка; 6,7 – задвижки; 8 – дымовой канал; 9 – разделка; 10 – перекрытие; 11 – теплоизоляция; 12 – выдра; 13 – дымовая труба; 14 – перекрыша печи; 15 – душники; 16 – конвективная система; 17 – камера; 18 – свод; 19,21 – дверки; 20 – решетка; 22 – поддувало (зольник); 23 – гидроизоляция; 24 – фундамент.
Ниже приводится пример кладки сравнительно простой небольшой по размеру печи (ширина — 510 мм, длина — 770 мм, высота — 2150 мм) с теплоотдачей 1760 ккал/ч
(рис. 3.1.).
Рис. 3.2. Отопительная печь ОП: внешний вид.
1 - гидроизоляция; 2 - поддувало; 3 - топливник; 4 - чистка; 5 - задвижка.
Материалы для кладки печи: кирпич обыкновенный (красный) — 210 штук; кирпич тугоплавкий — 76 штук; глиняный раствор — 8 ведер; глина тугоплавкая с шамотом — 25 кг; песок — 3,5 ведра; колосниковая решетка — 252х250 мм; топочная дверца — 250х205 мм; поддувальная и прочистные дверцы — 130х140 мм; две дымовые задвижки — 130х130 мм; предтопочный лист 500х700 мм; 2 м2 гидроизоляции. ( Рис. 3.2.). Тугоплавкий кирпич может быть заменен обыкновенным отборным кирпичом, но его срок службы будет много меньше, чем у тугоплавкого. Кладку следует вести с тщательной перевязкой швов.
Рис. 3.3. Отопительная печь ОП: порядовки.
1-й ряд кладут по угольнику; в середине кладки устраивают зольник размером 200х250 мм, со стесыванием кирпича с левой стороны кладки, то есть с передней стороны печи для легкого удаления золы.
2-й ряд. В этом ряду устанавливают с опорой на первый ряд поддувальную дверцу и закрепляют ее.
3-й ряд. Похож на предыдущий с перевязкой швов кладки.
4-й ряд. Поддувальная дверка перекрывается, зольник уменьшается в размерах (на 20 мм меньше длины и ширины колосниковой решетки) так, чтобы уложенная на него колосниковая решетка не проваливалась вниз.
5-й ряд. Сначала укладывают колосниковую решетку прорезями вдоль печи; затем ведут кладку так, чтобы кирпичи на 10 мм не доходили до колосниковой решетки по всем сторонам. Этот зазор необходим, чтобы избежать трещин в кладке из-за расширения нагреваемого металла решетки. Кирпич со стороны топочной дверцы стесывают на конус, чтобы обеспечить скатывание топлива на колосниковую решетку.
6-й ряд. Начинается выкладка топливника; устанавливается топочная дверца, с опорой на 5-й ряд. Кирпич с задней стороны топливника стесывают.
7-8-й ряды кладутся с обязательной перевязкой швов.
9-11-й ряды. Кладка ведется с перекрытием топочной дверцы.
12-й ряд выкладывается так, чтобы сузить топливник; для этого кладку выполняют из трехчетверток. Канал после кладки имеет форму буквы «Т».
13-14-й ряды перекрывают топливник в два ряда кладки. С задней стороны топливника остается канал размером в один кирпич.
15-й ряд. Устраивают с передней стороны чистку, опирая ее на предыдущий ряд. Чистка ставится против канала трубы. На разрезе видно, что против чистки образуется как бы ящик, в котором при чистке трубы будет собираться сажа.
16-17-й ряды просты по кладке и похожи один на другой, в 17-м ряду перекрывается дверца чистки.
18-20-й ряды похожи друг на друга,- выполняются с обязательной перевязкой швов. Горизонтальное пространство делится на две части, с левой стороны оставляют канал (отверстие) размером 130х260 мм.
21-й ряд. Кладка ведется так, чтобы канал над трубой стал несколько уже; для этого кладут трехчетвертку, который сужает канал с одной стороны на 1/2 кирпича. Это необходимо для того, чтобы удержать кирпич, перекрывающий половину канала.
22-й ряд. Кладка ведется с перекрытием половины канала с левой стороны; на оставшейся половине канала ставят задвижку.
23-й ряд кладут с образованием над задвижкой канала размером 130х130 мм.
24-27-й ряды. С левой стороны печи канал расширяется до размера 130х260 мм, с правой стороны, начиная с 18-го ряда, канал остается без изменения размером 260х260 мм.
28-й ряд похож на 21-й ряд, только канал с правой стороны уменьшают до размера 260х130 мм.
29-й ряд перекрывает верх печи, и на нем ставят вторую задвижку.
30-31-й ряды в два слоя перекрывают верх печи в соответствии с правилами противопожарной безопасности.
32-й ряд. Закладывается основание трубы из четырех кирпичей с каналом 130х130 мм.
Если печь кладут в помещении высотой 2,7 м, то между 19-м и 20-м рядами следует положить дополнительно три ряда кладки с точным соблюдением перевязки швов. Сложив печь, приступают к кладке трубы, строго соблюдая перевязку швов и требования противопожарной безопасности.
3.2. Отопительные щитки в доме
Отопительный щиток – небольшая приставная кирпичная стенка с дымооборотами внутри. Существуют также конструкции щитков с отдельными небольшими топливниками, которые можно нагревать независимо от плиты.
Щитки необходимо класть на прочном фундаменте, с обязательной укладкой гидроизоляции и строгим соблюдением противопожарной безопасности.
Такие щитки менее опасны в пожарном отношении. Если щиток тонкостенный – в четверть кирпича в целях противопожарной безопасности его следует взять в металлический кожух.
В кухонных плитах только небольшая часть тепловой энергии, выделяемой топливом, идет на приготовление пищи. Остальное тепло расходуется на нагревание кирпичной кладки плиты. В коротких дымоходах кухонных плит тепла поглощается мало, большая его часть теряется в трубе с отходящими дымовыми газами и попадает в атмосферу. Чтобы избежать потерь тепла, к отопительным щиткам присоединяют плиты.
Работать щитки могут в летнем и зимнем вариантах. В первом случае у них нагревается только одна часть, во втором – весь щиток. Поверхность их можно облицовывать изразцами (в процессе кладки), оштукатуривать или выполнять декоративными кирпичами с расшивкой швов.
Отопительный толстостенный щиток (Рис.3.4.) с теплоотдачей при однократной топке в сутки 500 Вт (430 ккал/ч), при двукратной топке – 697 Вт (600 ккал/ч). Размер – 890 ; 380 мм, высота – 2240 мм. Масса – 1210 кг.
Фундамент под щиток возводят ниже уровня пола на два ряда кирпичной кладки. На него кладут ряд кирпичной кладки, по которой настилают гидроизоляцию, размечают размер печи и кладут второй ряд кирпичной кладки, который доходит до уровня чистого пола. Затем приступают к кладке отопительного щитка.
Кладку с 1-го по 3-й р яд выполняют из целого кирпича, как показано в порядовке.
В 4-м ряду устанавливают две чистки, оставляя места или окна для присоединения к щитку кухонной плиты.
Рис. 3.4 . Отопительный толстостенный щиток.
1 – места присоединения кухонной плиты; 2 – чистка; 3 – гидроизоляция; 4 – самоварник; 5 – вентиляционная решетка с клапаном; № 1, № 2 и № 3 – задвижки
Кладка 5-го ряда – как и 4-го; важно тщательно соблюдать перевязку швов.
В 6-м ряду оставляют два канала с перекрытием чисток, а также место для кухонной плиты.
Кладка 7-го ряда, как и остальных нечетных рядов до 25-го, особенностей не имеет; нужно соблюдать перевязку швов, как показано в порядовке. Здесь образуются три канала.
Кладка 8-го ряда, как и остальных четных рядов до 26-го, выполняется, как показано в порядовке. В 18-м ряду на канале с правой стороны ставят чистку 2.
В 27-м ряду два канала с левой стороны объединяют в один. Здесь перекрывают самоварник.
В 28-м ряду устанавливают задвижку.
29-й ряд – согласно порядовке.
При кладке 30-го ряда с левой стороны перекрывают канал, с правой ставят задвижку.
Кладку 31-го и 32-го рядов выполняют с соблюдением перевязки швов. Верх щитка (перекрышу) кладут в три кирпича (в целях противопожарной безопасности).
Кладка с 33-г о п о 36-й ряд – согласно порядовке. Здесь оставляют вентиляционный канал и дымовой.
Движение горячих газов в щитке регулируют тремя задвижками. В теплое время года задвижки № 1 и № 3 открыты, и газы напрямую направляются в трубу. В холодное время задвижку № 3 закрывают, а задвижки № 1 и № 2 оставляют открытыми. В этом случае горячие газы, проходя весь дымоход щитка, – нагревают его.
В любом очаге, выходящие из топки горячие газы при движении внутри него отдают свое тепло стенкам и после этого, охлажденные, отводятся в дымовую трубу.
3.3. Отопительно-варочные печи
Отопительно-варочные печи представляют собой конструкцию, объединяющую функции отопительной печи и кухонной плиты. По существу это кухонная печь с отопительным щитком, с встроенной варочной камерой, объединенные в один массив. Объединение двух печей в одну дает ряд преимуществ. Такое отопительное устройство занимает гораздо меньше пло¬щади и сокращает трудоемкость работ по уходу за двумя печами. Кроме того, появляется возможность использовать тепло варочной печи на отопительные цели, в то время как в раздельной варочной печи большая его часть остается не¬востребованной и вылетает в трубу вместе с дымовыми га¬зами. За время своего развития отопительно-варочные печи подверглись значительным изменениям, позволяю¬щим их более рациональное использование и повышение эффективности сгораемого топлива. Отличительной чертой отопительно-варочных печей является наличие дополнительного, так называемого, летнего дымохода. Кроме того, специальный вентиляционный канал позволяет убрать из помещения посторонние запахи, удаляющиеся при приготовлении пищи. В случае отсутствия в конструкции печи летнего дымохода и вентиляции, их можно установить дополнительно, не меняя, основную конструкцию. Для этого можно применить металлические трубы, облицевав их кирпичом. Еще одно важ¬ное свойство отопительно - варочной печи заключается в ее нижнем прогреве, что присуще многим конструкциям. Достигается это качество благодаря наличию дожигательной камеры, которая является результатом наложения одной печи на другую. Дело в том, что топливо, несгоревшее, в топливнике из-за его малой (280;350 мм) высо¬ты, вместо дымохода попадает в дополнительную отопи¬тельную камеру, которая одновременно является и дожигательной камерой. В этой камере несгоревшие частицы топлива перемешиваются с воздухом и горячими газами и полно¬стью сгорают. Температура в дополнительной отопитель¬ной камере из-за этого поддерживается на достаточно вы¬соком уровне, и это обстоятельство позволяет повысить КПД печи до 85%.
Печь ОВП-1 (конструкция И. И. Ковалевского).
Размеры печи (рис. 3.5.) в плане (1040;1280) ; 1450 мм; высота основного массива печи 1820 мм, фасадной части 2310 мм; объем печи по наружным обмерам 3,2 м3; масса (вместе с дымовой трубой) 4150 кг. При двух топках в сутки теплоотдача печи 4652;5234 Вт. Эта печь рассчитана на варку пищи и выпечку хлеба для семьи в 5;8 чело¬век. В то же время она может обогревать помещение площадью 40;50 м2.
Возможны следующие режимы топки печи.
Летний режим – только для приготовления пищи, запарки корма для скота и горячей воды для хозяйственных нужд. Печь топят, как обычную русскую, сжигая топливо (дрова) на поду варочной камеры. Дымовые газы отводят через чело непосред¬ственно в дымовую трубу 3. Варят пищу и выпекают хлеб на поду печи; нижняя зона печи не нагревается и потому помещение не перегревается.
Полный зимний режим – топливо сжигают, так же, как и в первом случае, на поде, но дымовые газы отводят в дымовую трубу иным путем – через все каналы печи. И через жаровые окна 9 в своде печи, и, далее через верхние горизонтальные каналы 8, задние опускные каналы 10, нижние боковые горизон¬тально-вертикальные каналы 7, и передние подъемные каналы 1. В результате разогревается весь теплоаккумулирующий массив печи.
Наиболее эффективный режим – топка печи по данному режи¬му со всеми открытыми задвижками (кроме заслонки, которой перекрывается дымоход от подтопка в шестке печи) и слегка приоткрытой центральной задвижкой. При этом заслонка печи у варочной камеры может оставаться открытой во все время топки печи, что дает возможность наблюдать за приготовле¬нием пищи.
Рис.3.5. Комбинированная отопительно-варочная печь с подтопком ОВП- I. (Кон-струкция И. И. Ковалевского): 1 – передние подъемные каналы; 2 – поворотный клапан; 3 – дымовая труба; 4 – центральный топ¬ливник, 5 – самоварник; 6 – малый топливник жарочной плиты; 7 – нижние боковые горизонтально-вертикальные каналы; 8 – верхние горизонтальные каналы; 9 – жаровые окна в своде печи; 10 – задние опускные каналы; 11 – варочная камера.
Третий режим – топка центрального топливника 4, распо-ложенного в подподовом пространстве печи (Рис. 3.5). В этом случае можно применять все виды твердого топлива: дрова, уголь, торф, кизяк и пр. Разогревается почти весь массив печи, главным образом его нижняя часть. Из центрального топливника 4 дымовые газы поступают в заднюю распределительную камеру, отсюда, пройдя по двум боковым вертикально-горизонтальным нижним каналам 7 и передним подъемным каналам 1, поступают в дымовую трубу 3. Этот режим применяют в том случае, когда не требуется приготов¬ление пищи, а нужен лишь обогрев помещения.
Подтопок в шестке – только для разогрева пищи в малых ко-личествах, кипячения молока и согревания чая – четвертый режим.
Этой печью можно пользоваться и как отопительным устройством, и как кухонным очагом.
3.4. Варочная печь
Варочная кухонная печь выполняет функцию приготовления пищи.
Кухонная квартирная плита. Размеры кухонной плиты (рис. 3.6.) в плане 1270 ; 760, высота 780 мм, площадь 0,96 м2, масса 900 кг. Плита имеет духовой шкаф 3 размером 350 ; 350 ; 450 мм и водогрейную коробку 4 размером 350 ; 150 ; 450 мм. Для кладки плиты требуется около 230 кирпичей. Плита предназ¬начена для обслуживания 8;10 человек.
При топке плиты дымовые газы выходят из топливника 2, охватывают верх духового шкафа, опускаются вдоль его боковой стенки, пройдя под шкафом, и уходят в дымовую трубу. Высота дымовых каналов над шкафом и под ним составляет 60;80 мм. Для того чтобы духовой шкаф не накалялся слишком сильно, его защищают со стороны топки тугоплавким кирпичом, уложенным на ребро.
Рис. 3.6. Кухонная квартирная плита:
1 – прочистная дверка, 2 – топливник, 3 – духовой шкаф, 4 – водогрейная коробка
С той же целью верх духового шкафа обмазывают слоем тощего глиняно-песчаного раствора толщиной 20;25 мм. Чтобы можно было удалять сажу и золу из-под духового шкафа, со стороны передней стенки плиты устраивают прочистную дверку 1. Боковые поверхности плиты оштукатуривают или облицовывают израз¬цами.
3.5. Хлебная печь
Хлебопекарная печь периодического действия (рис. 3.9.) имеет размеры в плане 1530 ; 1530 мм. Высота основного массива 1890 мм, высота фасадной части у дымовой трубы 2600 мм. Площадь пода 1 м2 , высота камеры для выпечки хлеба 210 мм (три ряда кирпича). Под камеры выстилают лещадными плитами или огнеупорным кирпичом, постепенно поднимая под топки к задней стенке на 40 мм. Дымовые газы через три отверстия (хайла), расположенные в задней части свода, попадают из пекарной каме¬ры в три кирпичных канала 5, идущих к передней стенке. На концах каналов находятся металлические душники 2 с крышками, открывая и закрывая которые через дверки 3 в фасадной части печи регулируют прогрев камеры по ее ширине.
Топливо (дрова) сжигают непосредственно на поду печи. После окончания топки, когда в камере (при закрытой дымовой трубе) установится температура около 250;270° С, в печь сажают хлеб. Под 6 камеры должен быть прогрет равномерно по всей площади. В печи можно делать по 8;9 выпечек хлеба в сутки, производя между каждой выемкой и посадкой в печь новой порции хлеба очередную протопку печи. Суточная производитель¬ность печи в среднем – около 450 кг хлеба.
Рис. 3.7. Хлебопекарная печь периодического действия:
1 – загрузочная дверка, 2 – душник, 3 – прочистная дверка, 4 – камера для выпечки хлеба, 5 – каналы, 6 – под печи, 7 – засыпка из щебня колотого кирпича
Хлебопекарные печи непрерывного действия применяют в круп¬ных сельских населенных пунктах для выпечки хлеба. (Рис. 3.7). В этих печах топливо сжигают не в пекарной камере, а в отдельно встроенном топливнике; огонь поддерживают при выпечке хлеба. Дымовые газы направляются из топливника по каналам, обогрева¬ющим под, свод и боковые стенки камеры.
Домашняя хлебопекарная печь представляет собой традиционную конструкцию, где в горниле происходит горение дров и, здесь же после того, как дрова выгорели происходит закладка мучного теста.
Существуют также двухъярусные хлебопекарные печи непре-рывного действия, нижняя камера которых расположена несколько ниже, чем пекарная камера одноярусных печей, поэтому обслужи¬вают ее из специально устраиваемого приямка.
3.6. Русская печь
Русскую печь с кирпичной трубой, установленной непосредственно на ее корпусе, называли белой. Универсальность и простота конструкции, большая теплоемкость, многофункциональность – все это ставило русскую печь вне конкуренции среди отопительных приборов.
Рис 3.8. Утварь из русской печи.
В городской печи хлеб не пекли, а потому и стенки ее выкладывались в полкирпича, уменьшилась ширина и длина печи, стал ниже под. Одна печь, как правило, отапливала сразу две комнаты. Топливо загружали со стороны сеней или кухни, а сторона, обращенная в горницу, богато оформлялась.
Второе рождение русской печи связано с творчеством основоположника отечественной отопительной техники И.И. Свиязева. Он дополнил ее верхними дымооборотами, колосниковая решетка позволила использовать для топки уголь и торф. Однако, у нее был существенный недостаток – плохо прогревалось подпечье.
Обыкновенная русская печь проста по конструкции; ее используют для различных хозяйственно-бытовых нужд; обогрева поме¬щения, приготовления пищи, выпечки хлеба, запарки корма для скота, нагревания воды, сушки зерна и других целей. (Рис. 3.7). В русской печи можно сжигать дрова, торф, кизяк, солому.
Основная часть обыкновенной русской печи (рис. 3.9.) – вароч¬ная камера 5. Нижняя, слегка наклоненная вперед к фасаду печи плоскость варочной камеры называется подом. Перекрыша каме¬ры называется сводом 7. Отверстие, через которое загружают в печь дрова, называется устьем печи 9. Горизонтальный участок печи перед устьем называется шестком 2. В нижней части массива печи расположен подпечек 1 – продолговатая камера для хране¬ния инвентаря.
Рис. 3.9. Обыкновенная русская печь:
1 - подпечек, 2 – шесток, 3 – самоварник, 4 - заслонка варочной камеры, 5 – дымовые задвижки, 6 – варочная камера, 7 – свод, 8 – чело, 9 – устье
За время существования русской печи были проверены на практике и установлены наиболее целесообразные размеры раз¬личных ее частей и деталей. При сооружении русской печи необходимо придерживаться этих размеров, так как отступления от них приводят к неудовлетворительной работе варочной камеры.
Наряду с универсальностью и простотой устройства русская печь не лишена некоторых недостатков. В ней совсем не горит каменный уголь, требующий для успешного сжигания колоснико¬вой решетки, который в русской печи нет. Так как сжигание топлива происходит на глухом поду, расположенном примерно на 80;85 см выше пола, нижележащая часть печи почти не прогрева¬ется и поэтому в помещении у пола и несколько выше бывает холодно. Это создает нездоровый климат в помещении, а в холодные зимние дни вызывает даже образование наледей на полу около входной двери. Чтобы устранить указанные недостатки, новаторы печного дела создали новые улучшенные конструкции русской печи.
Русская печь-теплушка Т-4 (конструкция инженера И. С. Подгородникова) имеет размеры 1290 ; 1290 ; 2380 мм, теплоотдачу 3489 Вт, массу 4200 кг. Топливом могут служить все виды твердого топлива.
Рис.3.10. Русская печь-теплушка Т-4: 1 – вход газов в дымовую трубу; 2 – задвижка на летний ход; 3 – печная заслонка; 4 – ды¬мовая труба; 5 – вьюшка; 6 – основная задвижка; 7 – топливник; 8 – варочная камера; 9 – отверстие из варочной камеры в нижнюю отопительную камеру; 10 – кирпичные столбики-опоры; 11 – водогрейная коробка; 12 – нижняя отопительная камера
Печь (рис. 3.10.) состоит из двух камер, расположенных одна над другой. Верхняя камера – варочная 8. В отличие от обыкновенной русской печи, в печи-теплушке в заднем ее углу устроена шахтная топка с колосниковой решеткой, позволяющая сжигать все виды твердого топлива. Дрова можно сжигать на глухом поду в варочной камере, где выпекают хлеб и варят пищу, так же как в русской печи. Нижняя камера – отопительная 12, в ней установлены кирпичные столбики 10, поддерживающие под печи; здесь же находится водогрейная коробка 11.
Печь рассчитана на разные режимы топки.
В летнее время, когда требуется только приготовление пищи и не требуется обогрева помещения, дымовые газы из варочной камеры 8 выпускаются непосредственно в дымовую трубу 4, не заходя в нижнюю камеру 12. Топка ведется при открытой заслон¬ке 3. Нижняя часть печи не прогревается.
В зимнее время, когда необходимо увеличить теплоотдачу печи для обогрева помещения, дымовые газы из варочной каме¬ры 8 пропускают в нижнюю камеру 12 через ряд отверстий 9 , устроенных в поду вдоль одной из боковых стенок печи. Отдав часть тепла стенкам камеры и подогрев снизу под, дымовые газы направляются и уходят в дымовую трубу через отверстие, рас¬положенное у самого низа трубы. В результате такого движения дымовых газов прогревается весь массив печи.
Однако для выпечки хлеба необходимо топить печь, прогревая нижнюю камеру. Такая топка вызывает необходимость расходо¬вать большее количество топлива и держать заслонку печи в закрытом положении, в противном случае дымовые газы поступают в пространство над шестком, а при закрытой дымовой задвижке – в помещение. Это существенный недостаток течи, так как нельзя постоянно наблюдать за приготовлением пищи, а лишь време¬нами можно открывать заслонку для наблюдения за варкой пищи.
Рис. 3.11. Усовершенствованная русская печь с нижним прогревом.
Современные русские печи имеют нижний прогрев. (Рис. 3.11). Для этого ниже горнила под шестком устраивают еще один топливник, от которого дымовые каналы проходят по отопительному щитку и обогревают помещение. При этом нет необходимости растапливать громоздкое и «прожорливое» горнило русской печи. Его растапливают, только тогда, когда необходимо приготовить пищу и разогреть лежак.
3.7. Каминопечь
Особой популярностью в новой России пользуются конструкции под названием каминопечь. Их еще называют печь-камин, камин-печь, два в одном.
Каминопечь с двумя топливниками.
Каминопечь представляет собой конструкцию из двух автономных независимых топливников и одной общей дымовой трубы с перегородкой в четверть кирпича. Как правило, один топливник (каминный) обогревает жилую комнату, второй топливник предназначен для обогрева кухни и приготовления пищи.
Камин быстро сможет обогреть комнату в любую непогоду, но его тепло не сможет поддерживать температуру так, же долго как, например, печь.
Рис.3.12. Каминопечь с двумя топливниками, где: а – изометрия, вид со стороны жилой комнаты, б- разрезы по осям А-А, Б-Б, В-В, 1-2, задвижки.
Благодаря оригинальной конструкции, каминопечь сочетает в себе полезные функции и камина и печи, при этом, не загромождая помещения.
Стеновыми перегородками, примыкающими к конструкции можно менять размеры помещений. (Рис. 3.12)Увеличивать площади, или уменьшать, в зависимости от сезонности и условий проживания.
Каминопечь с одной топкой и нижним прогревом.
Рис. 3.12.1. Каминопечь Афанасьева Ш.К. с нижним прогревом.
Особенность конструкции каминопечи с нижним обогревом (Рис. 3.12.1.), заключается в том, что портал топки имеет большую дверцу, выполненную из жаропрочного стекла. Если пользоваться в режиме камина, то дверца открыта. Если в режиме отопительной печи, то открываются задвижки, а дверца закрывается.
Окончательный вид каминопечи, зависит от ее расположения в помещении, а также габаритных размеров предназначенной для нее топочной фурнитуры заводского изготовления. Так, максимальный размер типовой распашной рамки (480 ; 480 мм) определяет и небольшие размеры портала. Топка сооружения имеет зуб, дымосборник, задвижку. В каминном прямом дымоходе установлена еще одна задвижка, выше первой на 2–3 ряда кирпичной кладки. Между этими задвижками расположены два поворотных дымоходных канала: один уходит в левое крыло (тепловой щиток), а второй – в правое крыло каминопечи. Через эти каналы, проходящие по ним горячие дымовые газы, нагревают боковые стенки – двухоборотные тепловые щитки.
Переход из режима работы открытого камина в режим отопительной печи осуществляется так: после розжига топлива плотно прикрываются створки топки, перекрывается нижняя каминная задвижка, верхняя печная задвижка остается открытой. При этом дымовые газы проходят вправо и влево от центрального каминного дымохода перед закрытой каминной задвижкой. Далее, через опускные и подъемные каналы в боковых стенках, выходят в верхние горизонтальные каналы. Через них – в центральный дымоход между каминной и печной задвижками и, минуя печную задвижку, – в трубу.
Фигурный кирпич различного профиля со снятыми фасками придает сооружению объемную рельефную форму. Портальная часть обрамлена волнистым кирпичом и зрительно увеличивает размер портала. Выступающая за внешние габариты каминопечи полка, арочная ниша, карнизы из фигурного кирпича завершают композицию, придавая ей гармоничную целостность.
Каминопечь имеет два варианта использования:
- использование как камина (без отопления помещения);
- использование как печи (с обогревом помещения).
Каминопечь универсальная конструкции Рязанкина А.И.
Компактный камин и отопительно - варочная печь «на шведский манер», объединенные, в каминопечь с одной дымовой трубой, позволяют считать этот вариант наиболее рациональным по расходу материала и трудозатратам. Во-первых, на печную трубу расходуется почти столько же кирпича, что и на печку, а во-вторых, от нее во многом зависит тяга, пожаробезопасность и сухость в подкрышном пространстве.
Конструкция насадной дымовой трубы с полезным сечением дымового канала 130 ; 260 мм. Ее высота должна быть не менее 5 м, считая от уровня колосниковой решетки. Только при такой минимальной высоте можно рассчитывать на хорошую тягу. Дымовая труба начинается с 5 ряда и до первого утолщения ее стенок носит название шейки. Далее следует противопожарная горизонтальная разделка – распушка. (Рис. 3.13.).
Выдра кладется над крышей с выступами со всех сторон не менее трех сантиметров. Как правило, она состоит из восьми рядов, но их может быть и больше. Здесь все зависит от угла наклона крыши. Чем он круче, тем больше будет рядов.
Рис.3.13. Каминопечь универсальная конструкции Рязанкина А.И. Общий вид и разрез.
Завершает кладку трубы оголовок, выполняющий не только эстетическую функцию, но и влияющий на тягу.
Расход материала:
- керамический кирпич 500 шт.
- дверки размером 140 ; 140 мм, 5 шт.
- дверка для чистки каминного «зуба» 140 ; 170 мм;
- топочная дверка, 250 ; 210 мм;
- колосниковая решетка, 175 ; 255 мм;
- чугунная плита, 410 ; 710 мм;
- духовой шкаф, 450 ; 360 ; 300 мм;
- задвижки 120 ; 230 мм, 3 шт.;
- сталь полосовая и угловая, для перекрытий и обрамления кухонной плиты.
3.8. Банная печь
Баня ( заимствование из лат. balneum ) — помещение, оборудованное для мытья тела с одновременным действием воды и горячего воздуха (в турецких и римских банях) или пара (в русской бане). Часто в это понятие вкладывается весь комплекс действий, осуществляемых человеком в бане или связанных с ней.
Каменка это - печь без дымохода для разогрева камней и образования пара.
Банные печи непрерывного и периодического действия
Банные печи бывают непрерывного нагрева или периодические, и печи постоянного нагрева или непрерывные. Исключением здесь являются электрические банные печи. Они устроены совершенно иначе, поэтому находятся вне этой классификации.
Банные печи периодического действия (прямого нагрева).
Париться в парной во время растопки печи нельзя. То же касается любых печей прямого нагрева. Если открыть дверцу духовку во время топки и бросить туда воду, то парная немедленно заполнится угарным газом.
В печах непрерывного действия, камни расположены в специальной духовке из нержавеющей стали. Камни нагреваются до несколько меньшей температуры, зато можно одновременно, и топить, и париться. Количество камней в такой печи может быть гораздо меньшим, так как потери тепла восполняются топкой.
Попытаемся сравнить эти два вида печей. В периодической печи, если она топится дровами, присутствует приятнейший аромат. Но мы должны отдавать себе отчет в том, что это аромат копоти, то есть, небольшого количества, не сожженного дерева. При строительстве таких печей одна из важнейших задач - максимально сжечь копоть, которая неизбежно образуется на камнях при растопке печи. Полностью копоть сжечь все равно не удастся, поэтому и появляется приятный аромат при приготовлении пара.
В хорошей периодической банной печи копоти практически не видно. Не видно ее и в паре, который выходит из печи при подбрасывании воды. Однако, стенки парной быстрее темнеют, покрываясь копотью. В печах постоянного действия этого не происходит, так как дым не проходит через камни. Можно поддерживать высокую температуру камней в закрытой духовке, постоянно подтапливая печь во время банного сеанса. Приятный аромат отсутствует, зато обшивка парной дольше сохраняет свежий вид. Практически, в банях с постоянными печами, обшивка может потемнеть только из-за высокой температуры. Но этот процесс длительный и зависит главным образом от породы дерева.
Русская, финская и турецкая – отличаются в первую очередь «климати¬ческими условиями» и «правилами поведения» во вре¬мя самой банной процедуры.
Русская баня
В настоящей русской бане непосредственно в парильном помещении нет открытого источника огня, следовательно, не выжигается кислород. Чтобы раскалить камни, их помещают в печь-каменку, которая используется одновременно для обогрева помещения бани и для получения горячего пара. Греется кирпичная стена печи и камни. Пар в русских банях получают, обливая раскаленные камни водой, и образующийся горячий влажный пар действует гораздо быстрее и чувствительнее сухого (в сауне).
Рис 3.14. .Хомотермальная температура (ХТ) «идеальной» парилки (по Ляхову В. Н.), где по вертикали – относительная влажность, по горизонтали – температура; СВ – суховоздушная сухая финская сауна t° +110° С, РБ – русская влажная баня - t° +60° С, ИК – инфракрасное излучение без пара, кривая Тв - точки, в которых влажный термометр показывает 40° или 45°С, ТХ – хамам турецкий, СС – сухая сауна, ИБ – идеальная баня.
Из хомотермальной кривой (Рис. 3.14.) вывод следующий: чем выше температура, тем ниже должна быть влажность, чтобы «идеально» воздействовать на организм человека. ИБ - Идеальная баня. Так условно назовем парную, в которой мягкое тепло (45-60°С) почти равномерно распределено по всем греющим поверхностям: пол - 30-40°, лежак - 40°, стен - 40-50° и потолок - 60°. Температура по объему почти одинаковая, поэтому почти нет конвекции и циркуляции. «Идеальной» считается соотношение температуры и влажности в 45-60% влажности, и температуре + 45-60° С. Для любителей «экстремалов» нет предела возможностей. Но это выходит за рамки благотворного влияния на организм температуры и влаги.
Имея только МП (мягкий пар), невозможно получить длительные паровые режимы (как в ТХ или РБ) без дополнительных усилий по увлажнению среды и аккумулированию тепла. Тело человека излучает тепло (с максимумом теплового потока при длине волны около 9 мкм) и если его обогревать лучистым теплом аналогичного спектра, то оно охотно поглощает такое тепло и с кровь разносит по всему телу - идет естественный без напряжения прогрев организма и каждой его клетки.
Печь-каменка в идеальной бане должна удовлетворять следующим требованиям:
- нагревать воздух в парилке до температуры не менее 45° у пола и 80° под потолком;
- обеспечивать образование пара при поливе камней водой;
- не выделять дым и газ;
- быть экономичной.
В зависимости от способа размещения бывают печи с открытой и закрытой каменкой. Выбор типа каменки зависит от того, как пользуются баней.
Открытая каменка предпочтительнее, если парятся в один день несколько человек, так как она быстро нагревает парильню, но под действием воды быстро и остывает. При открытой каменке камни укладывают кучей над топливником. Температуру камней в такой каменке держат порядка 500 - 600°.
В печах с закрытой каменкой, для передачи тепла каменки, на уровне или чуть выше верхнего ряда камней сделана паровая дверца. При сжигании топлива дверца закрыта, и дым не проникает в помещение. Перед заходом в баню дверцу открывают и прогревают парную до температуры 60—70°. Для нагрева печи с закрытой каменкой требуется больше времени и топлива. Эту печь начинают топить за 2 - 4 ч до посещения бани. 3а счет аккумуляции тепла кладкой и камнями печь с закрытой каменкой создает высокую температуру в парной не только во время парения, но и в последующие один-два дня. В настоящей русской бане обычно устанавливают печь с закрытой каменкой.
Рис. 3.15. Примыкание банной печи к деревянной стенке.
Обычай «поддавать» - плескать на камни воду с добавлением в нее настоев целебных трав дает увеличение температуры, повышение влажности воздуха и его ароматизацию. Возможность парения (массажирования) в парилке веником из березовых или иных древесных ветвей подчеркивает национальный колорит и, оказывает мощный физиотерапевтический эффект.
Выбор печи для парилки это ответственное мероприятие. Застройщику надо объяснить во всех подробностях преимущества и недостатки каждой из видов печи. Объяснить банную процедуру, сценарий «поддавания» пара, сеансы захода, периодичность топки и т. д. Не бывает универсальной бани на все случаи жизни. «Правильная» печь может считаться тогда, когда Застройщик сам определяет какую (периодическую, непрерывную, холодную, горячую) он хочет иметь.
Рис.3.16. Печь-каменка непрерывного действия без водонагревателя:
а – кирпичная печь-каменка с использованием металличес¬кого ящика;
б – печь с использованием чугунного котла;
1 – поддувальная дверка; 2 – колосниковая решетка; 3 – дверка топливника;
4 – плита; 5 – задвижка; 6 – металлический ящик; 7 –камни; 8 –дверка для пара; 9 –огнеупорные кир¬пичи; 10 –котел.
В печах-каменках непрерывного действия, продукты сгорания не соприкасаются с камнями. (Рис. 3.16). Емкость для камней бывает чугунной, из нержавеющей стали и металлической. Металлическая нежелательная, так как окислы металла вместе с паром попадают в дыхательные пути.
Кирпичи (рис.3.16, 9) , образующие экран для уменьшения теплового излучения. На кирпичи уложены стальные решетки, удерживающие кирпичи в вертикальном положении и служащие поддоном для каменной засыпки. При топке печи дымовые газы по¬падают в трубу, проходя через каменную засыпку. Топливник сложен из огнеупорного кирпича, имеет щелевой свод для каменной засыпки. Ширина щелей 5-8 см.
В печах закрытого типа для передачи тепла каменки на уровне или чуть выше верхнего ряда камней сделана паровая дверца. (Рис. 3.16, 8). При сжигании топлива дверца закрыта, и дым не проникает в помещение. Перед заходом в баню дверцу открывают и прогревают парную до температуры 50 - 60°. Для каменки лучше всего подходят булыжники темного или серого цвета размером немного больше, чем кулак. ( Перодинит, диабаз, жадеит, талькохлорид). Темные камни, собранные у воды, или в карьере для каменки не годятся. Подбирают камни округлой формы, чтобы между ними свободно проходили пламя и дым и обеспечивался равномерный нагрев. Камни с трещинами применять не следует, так как они легко растрескиваются. Обнаружить дефектные камни можно по глухому звуку, который они издают при постукивании по ним молотком.
Финская сауна
Основное различие между финской и русской баней состоит в том, что в сауне, воздух более горячий (до 100 и даже 120-130°С), но менее влажный (4-5%). Температура воздуха в русской бане значительно ниже - (до 40-60°С). Но он смешан с паром, и влажность воздуха достигает 40-50%. Сауна иногда меньше по размеру, чем русская баня. Размеры 2,5x2x2. Полки устраивают в парной в два яруса. Скамьи в бане устраивают в двух уровнях: верхняя - на расстоянии 1 метра от потолка, нижняя - 700 мм от верхней. Располагаются полки под прямым углом к стене. От того, насколько правильно выбрана модель печи для сауны или банной печи, зависят и скорость нагрева, и максимальная температура в помещении, и безопасность.
Чтобы правильно подобрать банные печи, необходимо учесть размеры помещения, уровень теплоизоляции его стен и потолка, объем воды, которую предстоит нагреть, и многие другие нюансы. Поэтому выбор печи для сауны и бани рекомендуется начать с проекта и расчетов теплопотерь парильного помещения, чтобы печь не отапливала улицу и соседние помещения.
Ниже мы рассмотрим основные характеристики температуры и влаги.
( таблица 3.1.)
Температура в банях различных типов изменяются от 30 до 150 °С, относительная влажность - от 0 до 100 %. При этом, чем выше температура, тем меньшую влажность можно выдержать, и, наоборот, чем меньше влажность, тем больших температур можно достичь.
Классификацию бань по типам и названиям осуществляют по соотношению влажность - температура.
Особенности каждой бани, очевидно, вытекают из климатических особенностей страны, в которой они зародились. Так, например в сырой и холодной Финляндии появились сухие и жаркие сауны, а в сухой и жаркой размером взвешенных в воздухе капелек воды. Чем они меньше, тем пар легче. Пар из крупных капель - тяжелый пар - вреден для человека и переносится им достаточно тяжело. Подобный пар возникает, например, в закрытой кухне, где был забыт на плите выкипевший в итоге чайник.
Таблица 3.1. Соотношение температура/влажность для бань
Название у шведов Наше название Температура, °С Влажность, %
Сухая сауна Сауна 90;100 5;10
Влажная сауна Русская баня горячая 75;90 20;35
Паровая сауна Русская баня классическая 45;65 40;65
Паровая баня Турецкая баня 40;45 ~100
Дисперсия пара зависит от температуры поверхности, с которой производится испарение. Так, например, в вышеупомянутом чайнике она составляет чуть более 100 °С. В сауне температура испарителей - камней - может достигать 200 °С. Большую степень нагрева обеспечить трудно из-за свободного контакта камней с воздухом в бани типа "сауна", т.к. в этом случае будет происходить перегрев воздуха в помещении парной. Предотвратить последнее можно, помещая камни в специальную изолированную камеру. Наличием подобной закрытой нагревательной камеры с дверцей для подачи воды и отличается печь-каменка. В такой печи можно обеспечить нагрев камней до 500;700 °С, при сохранении температуры в парной на уровне 60 °С. Другими словами печь-каменка может сформировать пар очень большой дисперсии, т.е. тот самый заветный легкий пар, наличие которого является необходимым условием полноценной русской парной. ( Таблица 3.1.)
Рис.3.17. Разрез печи-каменки финской сауны.
Турецкая баня
Еще одна старинная банная традиция - римская, которая зародилась еще и древнем Египте. Через турок она распространилась по востоку, где получила название турецкой бани (или хаммама). Отличительными чертами этого типа бань является прогревание пола и стен, а также многокамерность, с постепенным увеличением температуры и влажности воздуха.
Потолок хаммама имеет форму свода или купола, чтобы конденсат не капал на плечи и головы парильщиков, а незаметно скатывался на стены и дальше - по наклонному полу - в канализационный трап.
Хамам, по красоте и сложности выполнения занимает ведущее место в современном банном строительстве. Главное «действующее лицо» турецкой бани – это, конечно, лежаки подогреваемые печью или паром. Мозаичное полотно из керамики с глазурью и замысловатым орнаментом украшают пол.
Оборудование для парогенератора, применяемые технологии, подогрев лежаков и пола это высокая область искусства декорирования парных помещений. Для печника здесь отведена роль только консультанта: как разогреть печь под полом, как подать по борову подогретую дымовоздушную смесь, рассчитать влажность и температуру.
Контрольные вопросы, задания, тесты.
1. Какие функции выполняет отопительно-варочная печь? Какие недостатки у отопительно-варочной печи?
2. Чем отличается тепловой щиток от отопительной печи?
3. Варочная кухонная печь и русская печь. Назовите основные отличия.
4. Что означает термин «печь с нижним прогревом»?
5. Какие основные элементы у русской печи?
6. В чем состоит экономичность комбинированной печи-камина?
7. Какие основные различия печи-каменки для русской и финской парной?
8. В чем отличие печи-каменки «холодной» и «горячей»?
9. Чем отличаются печи-каменки периодического и постоянного действия?
10. Определите параметры температуры и влаги для русской, финской и турецкой бани.
11. Из каких материалов изготавливается каменка для печи непрерывного действия?
12. Какая температура в каменке: на колосниках, на камнях, в топливнике, в хайле, в дымоходе на оголовке трубы?
13. Какие основные характеристики «хомотермальной кривой» для идеальной бани?
14. Составьте таблицу температуры и влажности для разных типов парной: сухая, мокрая, суховоздушная, хамам, «экстремальная».
Глава 4. Виды и технология печной и дымоходной кладки. Материалы и инструмент для печника
4.1. Виды и назначения печной кладки
Эксплуатационные свойства печей, очагов и каминов во многом определяются качеством кладки, которое, в свою очередь, зависит от качества выполнения работы, применяемых материалов, соблюдения размеров и порядки кладки кирпичей (порядовок), чистоты дымовых каналов. Кладка кирпичной печи выполняется так, чтобы создать монолитную и прочную конструкцию.
Печь разрешается возводить лишь при наличии постоянной кровли или временного покрытия над местом ее установки. Кирпичную кладку выполняют из полнотелого глиняного керамического кирпича. Кладка печей отличается от кладки кирпичных стен. Выполняя кладку ответственных частей печи (топливников, дымовых кана¬лов), предварительно подбирают и раскладывают насухо каждый ряд кирпича. При этом кирпич отрезают и подгоняют с учетом перевязки швов. Кладку менее ответственных частей печи, которые представляют собой сплошные ряды кирпича без каналов (нижние ряды массива от фундамента до низа каналов), разрешается вести без предварительной раскладки кирпича.
Виды порядовок, их установка
При сплошной кирпичной кладке выполняют следующие операции: уста¬новка порядовок и натягивание причалки; подготовка постели и раскладка кирпича; подача раствора и его расстилание; укладка кирпича на подгото¬вленную постель, проверка правильности кладки (горизонтальности и верти¬кальности); расшивка швов (при кладке под расшивку).
При кладке печей применяют способ последовательности кладки кирпича порядный. Сущность порядного способа заключается в том, что к кладке следующего ряда приступают только после укладки верст и забутки предыдущего.
В зависимости от того, какую выбрали печь по: теплоемкости, сезонности, виду топлива, выбирается толщина стенок печи. Причем, толщина стенок в конструкции, всегда разная: 1\4 перегородки в каналах, 1\2 или 1\4 в отопительных щитках, 1 кирпич в топливнике и т.д.
Стенки печей чаще всегда бывают в ; (Рис.4.1. ) и ; (Рис. 4.2.) кирпича, затем в ; кирпича (Рис 4.3.), иногда в 1 кирпич (Рис. 4.4.); толще одного кирпича печная клад¬ка встречается редко.
Рис. 4.1. Кладка в 1/2 кирпича Рис.4.2. Кладка в 3/4 кирпича
4.2. Перевязка кирпича.
Чтобы кладка кирпича была прочна, кирпи¬чи кладутся с перевязкой швов, т. е. вертикальный шов одного ряда, перекрываются кирпичом следующего ряда, иначе говоря; швы в соседних рядах располагаются в разбежку, причем расстояние между вертикальными швами перевязки должно быть не менее четверти кирпича. Для выполнения этого условия иногда на углах приходится класть трехчетвертки (Рис. 4.2).
Рис. 4.3. Кладка в 1/4 кирпича и кладка стенки в 1 кирпич. Рис. 4.4. Стенка в 1 кирпич.
Стенки печи тол¬щиной в ; кирпича складываются в ; кирпича, и в ; кирпича на ребро. В кладке стен печи, следует избегать швов, параллельных наружной поверхности печи, так как они ухудшают теплопередачу через стенки.
Рис.4.5. Перевязка швов
Стенка в ; кирпича, обыч¬но состоит из одних ложков, иногда же, по конструктив¬ным соображениям или для большей плотности кладка ведется в две четверти; в последнем случае рекомендуется вести кладку по способу, показанному на Рис. 4.6. и 4.8.
Рис. 4.6. Кладка стенки в две четверти
Здесь перекрыты не только вертикальные внутренние швы, но и горизонтальные, что обеспе¬чивает хорошую газонепроницаемость кладки.
Перегородки в ; кирпича, как менее устойчивые стенки, следует перевязывать через один ряд.
Кладку внутренней футеровки из огнеупорного кирпича пе-ревязывать с кладкой из обыкновенного керамического кирпича не следует во избежание появления трещин в кладке, так как коэффициент расширения этих видов кирпича различный.
По тем же соображениям, нужно обходиться без применения железа (полос, закладных деталей, проволоки, гвоздей и т. п.) внутри кладки печи, ввиду большой разницы между коэффициентами расширения металла и кирпича. В случае употребле¬ния чугуна (например, колосниковой решетки) между металличе¬ской частью и кирпичом надо оставлять зазор для волокнистого материала и свободного удлинения колосников решетки.
Швы в печной кладке должны быть как можно тоньше: не более 5 мм при обыкновенном кирпиче, не более 3 мм, при кладке из кирпича типа гжельского, а при огнеупорном еще тоньше. В некоторых случаях применяется специальная, печная, жидкая паста с толщиной шва 1-2мм.
Для получения тонких швов песчано-глинистый раствор должен быть достаточно жидким. При нажатии рукой на укладываемый керамический кирпич излишний раствор должен легко выдавливаться, а кирпич можно слегка обрызгать водой от пыли. Огнеупорный кирпич следует только обмыть в воде, так как сильно вымоченный он трескается под влиянием высокой температуры.
Если кирпич оказался уложенным неправильно, его нельзя пе-редвигать, а нужно его снять, очистить раствор, обмыть и уло¬жить на свежий раствор.
Глиняно-песчаный раствор при высыхании, уменьшается в объеме и трескается, в кладке получаются от этого воздушные прослойки, затрудняющие теплопередачу. Поэтому не только швы (в особен¬ности швы перпендикулярные к направлению теплопередачи) дол¬жны быть как можно более тонкими, но и вообще в кладке должно заключаться как можно меньше глины. Ввиду этого нель¬зя допускать грубую заколку кирпича и заполнять промежутки раствором.
Ни в каком случае нельзя обращать кирпич отесанной стороной внутрь топливника и кана¬лов, так как он под влиянием высокой температуры будет выкрашиваться. Внутренняя поверхность печи должна быть ров¬ная, но смазывать ее для этого глинистым раствором недопустимо, так как глина все равно обвалится и только засорит каналы. Для получения гладкой внутренней поверхности печи и дымоходов нужно тщательно вести кладку, подбирая кирпич, и после уклад¬ки каждых 5 – 6 рядов производить швабровку кистью, обильно смоченной водой, или тряпкой для удаления приставших комков глины и раствора, выдавленного из швов.
При установке печных приборов нужно помнить, что коэффи¬циент расширения металла больше коэффициента расширения, кир¬пича и изразцов. Колосниковые решетки и топочные дверцы на¬греваются довольно сильно, им нужно обеспечить возможность свободно расширяться. При от-сутствии деформационного шва колосники, удлиняясь, упираются в кирпич и в кладке появляются трещины.
Рис. 4.7. Установка и крепление печной гарнитуры (приборов)
Весьма непрактичен способ перекрытия топочного отверстия кирпичом плашмя с опорой последних на рамку дверец и на же¬лезную полосу, причем иногда за эту же полосу привязывают проволочные мочки от топочных дверец. Полоса, нагреваясь, про¬гибается, дверцы расшатываются в кладке, кирпичи вскоре выва¬ливаются. (Рис. 4.7.). Над отверстиями для дверец шире 250 мм (при стенках из обыкновенного кирпича) обязательно должны устраиваться перемычки в полкирпича с правильной подтеской пят.
Печные приборы, имеющие в рамках от¬верстия, крепятся стальной пластиной, которая не должна выступать в топку и тщательно заделывается в швы кладки. Все печные закладные детали из листового железа устанавливаются на глиняно-песчанном растворе с заделкой их в кирпичную кладку. Их фланец, обязательно обвернуть по периметру на стыке с кирпичом пластичной, волокнистой термопрокладкой для устранения деформационных разрушений.
Рис.4.8. Перевязка швов в печной кладке
При кладке топливника и дымовых каналов не следует штукатурить их внутреннюю поверхность глиняно-песчаным раствором, так как слой обмазки, высохнув, растрескивается, отваливается и засоряет канал. Гладкая и ровная поверхность дымовых каналов получается при тщательном выполнении самой кладки и последующей швабровки стенок мокрой тряпкой.
Прочность кладки зависит не только от качества материала, но и от его пригодности для той или иной части печи, выполняющей определенную функцию. Например, шамотный кирпич довольно порист и втяги¬вает в себя много влаги. Огнеупорный кир¬пич лучше всего класть на раствор из огнеупорной гли¬ны с минимальной толщиной швов. При ее отсутствии кирпич укладывают и на обыкновенный песчано-глинистый ра¬створ, выдерживая при этом минимальную толщину швов. Для футеровки печного топливника применяется керамический и шамотный кирпич. Другие виды огнеупорного кирпича рассчитаны на постоянную положительную температуру и быстро раз¬рушаются при ее частых перепадах. Особенно на садовых печах на улице. Минусовая температура быстро разрушает структуру огнеупорного кирпича. Топливник, выложен¬ный из красного кирпича, футеруется тем же керамическим кирпичом, поставленным на ребро.
Прочность кладки зависит от того, как нанесен ра¬створ и как верхний кирпич прижат к нижнему ряду. Уложенный кир¬пич желательно слегка простучать молотком.
Рис.4.9. Элементы кладки: 1 – вертикальный продольный шов; 2 – поперечный вертикальный шов; 3 – фасад; 4 – тычок; 5 – постель; 6, 8 – ложок; 7 – тычковый ряд; 9 – ложковый ряд; 10 – наружная верста; 11 – внутренняя верста; 12 – забутка; 13 – горизонтальный шов (постель).
Кирпич или камень прямоугольной формы имеют шесть граней, ко-торые называют: боковые длинные – ложками, боковые короткие – тычка¬ми и две противоположные длинные широкие – постелью.( Рис. 4.9.) Кладку из кирпи¬ча или камней выполняют, горизонтальными рядами. В кладке одни камни укладывают длинной стороной, другие – поперек. В первом случае ряды кладки принято называть ложковыми, а во втором – тычковыми.
Для кладки применяют целые кирпичи, а также трехчетвертки, половинки и четвертки. (Рис. 4.10). Печнику надо правильно тесать кирпичи. Сначала острым концом кирочки наметить линию тески. Простучать со всех сторон линию тески, и только потом «разломить» кирпич.( Рис. 4.13.)
По конструктивным и технологическим особенностям кирпичную кладку разделяют на сплошную, облегченную, армированную, де-коративную, кладку с облицовкой. Кирпичи и камни в ряду кладки, уложен-ных вдоль стен, называют верстами.
Рис. 4.10. Целые и неполномерные кирпичи: а – целый; 6 – трехчетвертка; в – половинки; г – четвертка.
Кирпичи в кладке располагают горизонтальными рядами, перпендикулярно к действующим нагрузкам. При этом передача вертикальной нагрузки в кладке от одного камня другому должна происходить не на отдельных точках, а по всей поверхности, соприкасающихся слоев кладки. Отступление от этого правила допускается при условии, что сдвигающие усилия, возникающие в результате действия наклонных к постели сил, полностью гасятся силой трения камней, т. е. при наклоне постели к горизонту не более 170 мм. (Рис. 4.11. ).
Кладку ведут с обеспечением перевязки верти¬кальных швов, как в продольном, так и в поперечном направлениях, т. е. под каждым вертикальным швом данного ряда кладки располагают не швы, а кам¬ни. Выполнение этого правила обеспечивает монолитность кладки и, наоборот, невыполнение может стать причиной расслоения кладки на от¬дельные столбики (Рис. 4.11, ж.).
Применение кладочных глинянно-песчаных растворов с добавлением термического цемента, имеющих высокую проч¬ность, допускает частичное отклонение от этого правила.
При выборе марки кирпича и раствора необходимо учитывать, что предел прочности при сжатии кирпичной кладки составляет не более 40;50% пре¬дела прочности кирпича. Объясняется это тем, что толщина шва раствора в горизонтальных швах кладки не везде одинакова.
Каменные материалы плохо сопротивляются изгибу и растяжению, поэто¬му, их разрушение наступает раньше, чем сжимающие напряжения в них до¬стигнут предела прочности на сжатие. Повышению прочности кирпичной кладки (при одной и той же марке кирпича и раствора) способствует приме¬нение пластичных растворов. Применение таких растворов обеспечивает по¬лучение более равномерной толщины и плотности шва и способствует умень¬шению напряжения изгиба и среза в отдельных кирпичах. Однако, следует иметь ввиду, что степень пластичности растворов для каждого вида кладки имеет определенный предел, который регламентируется СНиПом и указыва¬ется в проекте производства работ. В ряде случаев излишняя пластичность раствора снижает прочность кладки.
В зависимости от того как укла¬дывают кирпичи в стену (ложками или тычками), весь ряд называют ложковым, или тычковым. Камни, уложенные между верстами (наружной и внутренней), называют забуткой.
г) д) е) ж)
Рис 4.11. Схемы к правилам разрезки и кладки: а – воздействие на кладку наклонной силы; б – членение рядов кладки на камни (правильные); в – членение рядов кладки на камни (неправильные); г, е – кладка с перевязкой вертикальных швов; д, ж – кладка без перевязки вертикальных швов.
Работа печника и его рабочего места организуется так: для устранения излишних нагибаний корпуса тела материал (кирпич, раствор, вода) устанавливается на полке подмостей или стеллаже, расположенных сзади параллельно кладке. Работа мастерком очень ответственная операция. ( Рис. 4.12.). Не следует слишком много накладывать раствор на постель кирпича. Лучше потом добавить глиняно-песчанный раствор. Излишки раствора убираются острой гранью мастерка.
Рис. 4.12. Работа кельмой: а – укладка и разравнивание раствора; б – выравнивание раствора по краям кладки; в – разравнивание.
Для проверки вертикаль¬ности углов кладки устанавливаются вертикальные направляю¬щие. Эти направляющие могут одновременно служить и порядовками, для чего на них размечаются ряды кладки: тогда, устраняется еще одна операция – проверка горизонтальности рядов.
Рис. 4.13. Приемы рубки и тески кирпича
Между камнями в кладке образуются горизонтальные и вертикальные швы. Вертикальные швы располагаются вдоль и поперек стены. Кладку ведут под расшивку, (Рис. 4.14.), т. е. с полным заполне¬нием швов с последующей их обработкой или без расшивки швов. Расшивка придает поверхности шва различную форму.
Рис. 4.14. Формы расшивки швов: а – заглубленная; б – в подрезку; в – расшивка выкружкой; г – треугольная двухсрезная; д – расшивка выпуклая валиком наружу; е – односрезная; 1 – кирпич; 2 – шов.
4.3. Основные материалы для кладки печей
4.3.1 Физико-химические свойства материалов для печей
Для сооружения печей и очагов применяют строительные материалы, обладающие различными физическими свойствами: плотностью, пористостью, теплопроводностью, водопоглощением и др.
Плотность материала характеризуется количеством массы вещества в единице объема. Плотность тела определяют в резуль¬тате деления его массы на объем, и выража¬ют в кг/м3 (г/м3).
Пористость – степень заполнения объема материала пора¬ми – мелкими ячейками, содержащими воздух. От пористости зависят некоторые свойства материалов. Чем плотнее материал, чем меньше в нем пор, тем он теплопроводнее, и, наоборот, чем больше пор, тем он хуже проводит теплоту. Это происходит потому, что воздух, заполняющий поры, плохой проводник теплоты. По этой же причине пористые тела, погруженные в воду, которая хорошо проводит теплоту, впитав в себя влагу, становятся более теплопроводными. Так, сырые кир¬пичные, бетонные или деревянные стены лучше проводят теплоту, чем сухие, поэтому в зданиях с плохо просушенными стенами труд¬нее поддерживать нормальную температуру.
Лучшие проводники теплоты – металлы. В противоположность им материалы, плохо проводящие теплоту (пробка, опилки, соло¬ма, базальт, пенобетон, кирпич), называются теплоизоляционными материалами и их применяют для утепления конструкций.
Теплоемкость – свойство материала при нагревании погло¬щать теплоту, а при охлаждении – отдавать ее. Показателем теплоемкости является удельная теплоемкость.
Удельной теплоемкостью, называется количество теплоты в джоулях, которое необходимо для нагревания 1 кг материала на один градус. Удельную теплоемкость обозначают буквой С и выра¬жают в Дж/(кг / град).
Водопоглощение – способность материала впитывать и удер¬живать в своих порах влагу – относится к числу отрицательных свойств строительных материалов. Насыщенные водой материалы заметно теряют свою прочность. Так, прочность кирпича, насыщен¬ного влагой, составляет лишь 75% прочности сухого, кирпича. Одновременно с насыщением влагой увеличивается и теплопровод¬ность материала.
Морозостойкость – способность насыщенного водой материа¬ла выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и без значительно¬го понижения прочности. Морозостойкость выражается количест¬вом циклов замораживания при температуре – 15°С и оттаивания, проводимых, в условиях лаборатории.
Материалы, применяемые, в условиях попеременного замора¬живания и оттаивания, например кирпич и раствор в дымовых трубах, должны иметь определенную морозостойкость.
Для характеристики прочности таких материалов, как кирпич, бетон, цемент, а также растворы, их маркируют. Например, марка кирпича «200» означает, что он разрушается при нагрузке в 200 МПа. Марку материала устанавливают в лабораториях.
Пластичность – способность материала изменять под действи¬ем нагрузки или при резком изменении температуры свою форму и размеры в значительных пределах без образования трещин или разрывов. При кладке печей очень важно иметь раствор определен¬ной пластичности.
Огнеупорность – способность материала выдерживать высо¬кие температуры, не разрушаясь, не изменяясь по форме и не теряя прочности, при непосредственном воздействии огня. Огне¬упорность – весьма важное свойство материала. Поскольку отдельные части печей подвергаются действию различных темпе¬ратур, в печном деле применяют несколько видов кирпича – керамический, тугоплавкий и огнеупорный шамотный. Огнеупор-ный шамотный кирпич, выдерживает температуру до 1600° С, им футеруют топливники печей, предназначенных для сжигания каменного угля. Тугоплавкий кирпич, выдерживает температуру 900;1000° С, его применяют для топливников печей, в которых сжигают дрова и торф. Жаростойкий бетон выдерживает темпера¬туру до 1200° С.
4.3.2 Кирпич
Керамический кирпич – основной материал для клад¬ки печей. Это искусственный камень в виде прямоугольного параллелепипеда, который изготовляют из глины способом пласти¬ческого или полусухого прессования и обжига. Прессованный не обожженный кирпич в печах и трубах недопустим.
Производство кирпича состоит из следующих основных опера¬ций: добычи глины в карьере и доставки ее на завод; переработки глины – придания ей однородности, разрыхления, измельчения, а также удаления ненужных примесей и иногда добавления песка (если глина жирная); формования кирпича; сушки и обжига кирпича.
Кирпич обжигают в кольцевых и тоннельных печах непрерывного действия. Глина начинает спекаться при температу¬ре от 850 до 1000° С, отдельные ее частицы плавятся и связывают всю массу кирпича в одно целое, придавая ей необходимую прочность. Цвет глины при этом меняется, и кирпич приобретает характерный красный (кирпичный) цвет.
При температуре выше 1000° С, возможно плавление глины: она сильно темнеет – получается пережженный кирпич, называемый пережогом или железняком. Такой кирпич, имеющий темную окраску и иногда стекловидный оттенок, отличается большой прочностью, не поддается теске, плохо впитывает воду и потому слабо связывается с раствором. Пережог для кладки печей не¬пригоден.
Недожженный, или алый, кирпич бледно-розового цвета, при ударе издает глухой звук. Прочность его ниже, чем у нормально обожженного керамического кирпича, водопоглощение большое; для кладки печей не используется.
Кирпич должен быть полномерным, т. е. иметь стандартные размеры (250 ; 120 ; 65 мм), все боковые грани должны быть строго плоскими, углы прямыми, кромки острыми; масса одного кирпича 3,5;3,8 кг. Кирпич должен быть пористым, не содержать посторонних примесей. При постукивании хорошо обожженный кирпич должен издавать чистый металлический звук; при падении – не рассыпаться на мелкие кусочки, а разбиваться на круп¬ные куски.
Еще большей огнестойкостью, чем тугоплавкий гжельский и боровичский кирпичи, обладает огнеупорный шамотный кирпич, изготовляемый обжигом смеси шамота-порошка из обожженной и размолотой огнеупорной глины. Этот кирпич выпускают разме¬рами 230 ; 113 ; 65 и 250 ; 123 ; 65 мм. Он идет главным образом на футеровку котельных топок, но применяют его также и для футеровки топливников комнатных печей, кухонных плит и очагов при топке их антрацитом.
Подовый кирпич размером 225 ; 225 ; 70 мм изготовляют из огнеупорной или обыкновенной глины; им облицовывают поды хлебопекарных печей. Благодаря меньшему количеству швов под из этого кирпича получается более ровным, чем из керамического или тугоплавкого гжельского.
4.3.3.Глина
Обыкновенная, глина, или красная, часто встречается в виде грунта и представляет собой остатки выветрившихся гор¬ных пород. Она состоит из мельчайших частиц, напоминающих чешуйки. Обычно глина встречается в природе с примесью песка, слюды, извести и т. д. Если количество примесей незначительно, то глину называют жирной, а если их много – тощей (жирная глина содержит не более 2;3 % песка, средняя – около 15 %, тощая – около 30%).
Глина способна впитывать большое количество воды; при намокании она заметно увеличивается в объеме (разбухает). Разведенная водой, она образует пластичное тесто. При кладке печей глину применяют как вяжущее вещество. При высыхании и обжиге объем глины резко уменьшается, в результате чего на ее поверхности образуются трещины.
Из чистой (без примесей) глины приготовляют огнеупорные изделия. Жирная глина водонепроницаема, поэтому ее иногда применяют для гидроизоляции фундаментов зданий с наружной стороны.
Печной массив выкладывают на растворе, представляющем смесь глины, песка и воды. В зависимости от того, какую часть печи и из какого кирпича выкладывают, применяют глину обыкно¬венную, тугоплавкую, гжельскую и огнеупорную.
4.3.4 Песок
Песок, применяемый в растворах для кладки печей, должен быть чистым, без примеси ила, извести, растительных остатков и других загрязняющих веществ. Песок добавляют только к обыкно¬венной и тугоплавкой глине и тем больше, чем жирнее глина. К огнеупорной, глине добавляют не песок, а шамот. Количество песка, вводимого в раствор, имеет большое значение для получения кладки необходимой прочности и зависит от формы и крупности его частиц и от общей чистоты. Речной песок окатанной формы менее пригоден для кладки печей, чем горный песок угловатой формы. Песок, применяемый в растворах, должен быть среднезернистым (зерна величиной не более 1 мм); при более крупных зернах не удается получить тонкие швы в кладке, что снижает прочность кладки печей. Пыль и загрязненность песка ухудшают вяжущие свойства глиняного раствора. Песок очищают, просеивая через проволочную сетку с ячейками размером 1;1.5 мм, натянутую на деревянную рамку . При сильном загрязнении песок промывают на пескомойках.
4.4.5. Цемент и известь
Цемент и известь – вяжущие вещества; их применяют при кладке фундаментов под печи и трубы, при выкладке оголовков труб, расположенных выше крыши, а также для кладки коренных труб высотой более одного этажа.
Цементы обладают наибольшей быстротой схватывания по сравнению с известью и глиной. Начало схватывания цементов наступает не ранее чем через 45 мин, а конец – не позднее 12 ч. По внешнему виду цемент представляет собой порошок серого цвета. К цементам относятся все разновидности портландцементов, шлакопортландцементов, и глиноземистый цемент.
Портландцемент – гидратное вяжущее вещество, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера и необходимого количества гипса. Клинкер получают в результате обжига до спекания сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины.
Цементным раствором называется смесь цемента, песка и воды Цементный раствор быстро схватывается после его замешивания. Заданную (марочную) прочность кладка на цементном растворе приобретает только через 28 дней. Кладка печных фундаментов на цементном растворе допускается лишь при наличии высоко стоящих грунтовых вод или для двухэтажных печей и дымовых труб.
Известь получают в результате обжига известняка во вращающихся или шахтных печах. После обжига образуется не¬гашеная известь (комовая, или известь-кипелка). При поливании водой она как бы кипит и рассыпается на мелкие части, выделяя теплоту и увеличиваясь в объеме. Этот процесс называется гаше¬нием извести, а полученная известь – гашеной известью или пушонкой.
4.3.6. Бетон
Бетон – это искусственный каменный материал, получаемый из правильно подобранной смеси (вяжущего, мелких и крупных заполнителей, воды и в необходимых случаях специальных доба¬вок) после ее твердения и формования. До формования эта смесь называется бетонной смесью. В качестве заполнителей используют местные материалы (песок, гравий, щебень). Цемент составляет 10; 15 % от всей массы бетонной смеси, - а заполнители и вода – 85;90 %.
Бетон – важнейший строительный материал. Изменяя в широ¬ких пределах его прочность, плотность и теплопроводность, бетону можно придать самые разнообразные свойства и изготовлять из него конструкции, изделия и сооружения различной формы и назначения.
Жаростойкий бетон на портландцементе применяют в жилищ¬ном строительстве для устройства сборно-блочных бытовых печей. Состав жаростойкой бетонной смеси для блоков применяют в соотношении 1:4:0,33 (цемент, крупные заполнители, добавки) по массе:
Для блоков топливника
Портландцемент марки не ниже 400……………………………..1
Щебень из огнеупорного кирпича………………………………..2
Песок из огнеупорного кирпича………………………………….2
Пылевидные тонкомолотые добавки из шамота………………0,33
Для всех блоков, кроме блоков топливника
Портландцемент марки не ниже 400……………………………...1
Щебень из керамического кирпича…………………… от 2 до 2,5
Песок из керамического кирпича…………………… от 2 до 2,5
Пылевидные тонкомолотые добавки из шамота……………….. 0,33
Начинающие печники пренебрегают использование печного термостойкого бетона. И совершенно напрасно. Из него получаются тонкие и изящные дымосборники на садовых печах, каминах, арки, сферы, перемычки. В печных конструкциях он просто незаменим.
Фундаменты под печи рекомендуется устраивать из природного камня и бутовой плиты, так как они образуют более ровное и прочное основание.
Вода, применяемая для замешивания растворов, гашения извести, поливки кирпича и бутового камня, должна быть чистой, без примесей и не содержать солей и кислот. Качество воды и ее пригодность для строительных целей определяют лабораторным анализом. Для приготовления растворов можно использовать и морскую воду. Нормы цемента при этом увеличивают на 10;15%.
В новой России очень актуальны требования к экологической чистоте всех вышеуказанных материалов. Для проверки на экологическую чистоту материалов используют различные приборы: счетчик Гейгера, кислотный и щелочной измеритель и т.д. Но самое главное – на все покупные материалы необходимо иметь сертификаты соответствия и гигиенические сертификаты.
4.3.7. Пасты, смеси, клеи, специальные мастики
В процессе печной кладки незаменимы специальные огнеупорные смеси, мастики, клеи, термостойкие силиконы.
Для кладки топливника банной печи, где температура достигает до 1000 градусов, применяются тугоплавкие сухие смеси из серии Мертель шамотный, Ветонит, Мурбрук, Скантерм, «Плитонит, огнеупор». Также применяются готовые пастообразные суспензии, готовые к применению « Печник», алюмосиликофосфатный клей «ЦАСФ», Файер цемент, клей Терракот.
При использовании этих материалов можно добиться толщины швов в топливнике от 1 до 3 мм. Надо помнить, что эти пасты и сухие смеси быстро портятся, поэтому надо их наводить и открывать непосредственно перед укладкой кирпича.
Для облицовки плиткой и керамогранитом используют пасту «Скала», «Калан». Но они применимы только в помещениях с постоянной положительной температурой. При замораживании дома и прохождении через ноль градусов и ниже эти пасты теряют свою клеящую способность.
Термические герметики, клеи и силиконы используют для заделки швов между металлическими изделиями: примыкание на кровле металлического дымохода, герметизация швов в духовых и коптильных шкафах, заполнение пустот в кафельных изразцах и их склейка.
Для окраски металлических изделий применяют термостойкую краску: черную, серебристую, белую. Краски, наносимые кисточкой, не выгорают при температуре 250 градусов. Аэрозольные краски типа «Цетра», ЯЛКЗ, Текнос, Тиккурила не выгорают при температуре 450 градусов.
4.4. Приготовление глиняно-песчаного, цементного и смешанного растворов.
Приготовление глиняно-песчаного раствора производится либо в корыте, либо миксером. Глину предварительно замачивают на сутки или двое суток. Песок должен быть мелким и чистым; поэтому его следует пред-варительно просеивать. Соотношение составных частей зависит от степени жирности и влажности глины. Жирная глина требует большего объема песка. На замачивание глины воды обычно идет не более 1/2 части по объему глины. Сильно мочить не следует, так как в жидкой глине трудно разбить комки. Окон¬чательно требуемую пластичность печник придает раствору, добавляя к нему воды и перемешивая мастерком на рабочем месте перед са-мой кладкой.
Во время перемешивания раствора проверяется его качество: достаточно ли добавлено песка и хорошо ли перемешаны состав¬ные части. Жирный, глинистый раствор при высыхании, вследствие уменьшения его объема, растрескивается и выкрашивается из швов. Тощий раствор плохо связывает (склеивает) кирпичи и то¬же выкрашивается. Глины в растворе должно быть столько, что¬бы она лишь заполнила промежутки между отдельными песчинками, образующими монолит. Такой раствор не будет растрески¬ваться и усыхать.
Некоторые части кладки – фундамент печи, оголовки труб сверх кровли кладут на известковом, цементном или смешанном растворе; печнику нужно уметь приготовлять эти растворы.
Для приготовления известкового раствора берут так называе¬мое известковое тесто. Добавляют песок и получают нужного качества раствор. В зависимости от жирности извести в нее прибавляют от 3,5 до 4 объемов песку. Чтобы, узнать, какое количество песка известь может в себя принять, песок прибавляют в нее постепенно, пока раствор не перестанет липнуть к мастерку.
Замешивают известковый раствор в ящике. Сначала кладут туда известковое тесто и разводят водой до густоты жидкой сме¬таны, тщательно размешивая комки и приливая воду постепенно. Затем всыпают песок и хорошо перемешивают до получения однородной массы.
Для кладки в сырых местах применяется цементный раствор, который в воде твердеет даже лучше, чем на воздухе, почему и называется гидравлический. Цементный раствор дает более прочную кладку, чем известковый. Для улучшения же качества, известкового раствора к нему прибавляют цемент; такой раствор, носит название смешанного или сложного. Соотношение объемов цемента, известкового теста и песка в сме-шанном растворе бывает различное, например, берут 1:1:6, т. е. 1 объем цемента, 1 объем известкового теста и 6 объемов песку, или 1:11/2:8 и т. д.
4.5. Печные приборы и установка фасонных металлических акскссуаров
Печными приборами называются металлические изделия, кото¬рыми оснащают отопительные печи и кухонные очаги, чтобы обеспечить правильную работу их и облегчить уход за ними. (Рис. 4.15). К печ¬ным приборам относятся: дверки и полудверки, печные и дымовые задвижки, поворотные заслонки, верхние чугунные настилы, колосниковые решетки, колосники, духовки, вьюшки и др.
Дверки и полудверки бывают топочные, поддувальные, прочистные и вьюшечные. Лучший материал для изготовления печных дверок – чугун. Сделанные из него дверки не коробятся, не ржавеют, плотно закрывают отверстия. Через топочную дверку топливо загружают в печь, выравнива¬ют слой горящего топлива в топливниках с глухим подом и регулируют также подачу воздуха в топку. Поддувальная дверка предназначена для регулирования подачи воздуха. Современные чугунные дверки имеют шторки-жалюзи и в топочной и в поддувальной дверке, что обеспечивает регулировку подачи воздуха и интенсивность горения пламени.
После окончания топки поддувальную дверку закрывают, и доступ воздуха в топливник прекращается. Прочистная дверка закрывает отверстие, ко¬торое служит для чистки дымовых каналов от золы и сажи.
Рис.4.15. Обыкновенная и герметичная чугунная дверка, (а) топочная и (б) поддувальная дверка: 1 – планка, 2 – винт
Кроме литых чугунных дверок применяют сталь¬ные дверки слесарной ра¬боты – топоч¬ные, поддувальные, прочистные и вьюшечные.
Рис. 4.16.. Чугунная задвижка: а –общий вид, б–движок, в -рамка
Их делают одинарными – с одним полотном и двойными – с двумя полотнами. Двойные дверки изготовляют специально для топоч¬ного отверстия. У них внутреннее полотно защищает наружное от действия высокой температуры топливника. Стальные дверки по¬крывают снаружи огнеупорным лаком. Размеры стальных дверок нестандартные.
Печные вьюшки и дымовые задвижки служат для закрывания дымовой трубы по окончании топки печи. С помощью этих печных приборов регулируют также тягу в трубе во время топки. Вьюшки перекрывают трубу более плотно, чем дымовые задвижки; поэтому, когда в печи применяют только задвижки, то их ставят две – одну над другой.
Задвижка (Рис. 4.16.) состоит из чугунной рамки и перемещаемо¬го в ее пазах чугунного движка. Размеры отверстий задвижек от 130 ; 130 до 260 ; 240 мм.
Поворотная заслонка предназначена для закрывания дымовой трубы (ее часто называют «бараном»). Диаметр поворот¬ных заслонок от 152 до 230 мм, масса от 2,7 до 4,2 кг. (Рис. 4.17)
Рис. 4.17. Поворотная заслонка.
Верхний чугунный настил, которым оборудуют кухонные плиты, состоит либо из одной цельной плиты (рис. 4.18, а) с одним или двумя отверстиями, пере¬крываемыми конфорками, либо из нескольких стан-дартных чугунных плит с такими же отверстиями под конфорки (рис. 4.18, б). Конфорка состоит из не¬скольких концентрических чугунных колец, позво¬ляющих изменять размер отверстия в плите.
Рис. 4.18. Чугунные плиты: а – цельная; б – составная.
Колосниковые решетки и колосники слу¬жат для обеспечения рав-номерной подачи воздуха к слою горящего топлива. (Рис. 4.19). Их укладывают на под топливника. Решетки отливают из чугуна либо цельнолитыми, либо собирают из отдельных колосников.
Рис. 4.19. Колосниковая решетка и колос¬ники.
а – обыкновенная колосниковая решетка, б – колосник, в – колосниковая решетка для угля.
Щели для прохода воздуха между колосниками образуются благодаря приливам на концах колосников. Изготовляют колос¬никовые решетки разных размеров для дров и для каменного угля. У колосников для каменного угля, общая площадь для прохода воздуха (живое сечение) больше, чем у дровяных.
Порядок установки дверок.
Дверки любого назначения устанавливают до начала кладки ряда, на котором их ставят. К отверстиям в рамке дверцы прикручивают или клепают закладные детали из листовой стали. Топочная дверка обматывается термостойким материалом по всему периметру, где она соприкасается с кирпичом. ( Рис. 4.15). На чертеже точно размечают место, где должна стоять дверка, выверяют горизонтальность. С помощью отвеса дверке придают вертикальное положение,
Печные приборы заделывают в кладку печей по ходу работы.
Иногда печники забывают об облицовке: толщине облицовки, размере подложки, клея, деформационного шва. И происходит всегда легкое замешательство в конце кладки. Облицовка кромками своими подходящая к печным приборам «утапливается » зрительно по отношению к плоскости облицовки.
Чтобы этого не происходило печные приборы надо закреплять на жестком каркасе с относом от печной кладки на 30 – 40 мм. И облицовочные плиты заводить под нащельник печных приборов.
Установку всех печных приборов обязательно производить од-новременно с кладкой, так как по окончании кладки прочного укрепления приборов достигнуть не удается. Существующие современные способы монтажа чугунных дверец в готовые кирпичные проемы осуществляются специальными приемами и оснасткой. Не всегда они доступны, но если необходима скорость по возведению печи, тогда в существующие проемы топочных и поддувальных дверец устанавливается фурнитура печная перед сушкой печи.
Особого внимания требует установка топочных дверец, так как они часто расшатываются в кладке, и вокруг них образуются трещины; через трещины засасывается воздух; вследствие, чего ухуд¬шается процесс горения и уносится тепло в трубу после топки. Чтобы получить надежное закрепление дверец – вместо проволоки следует прикрепить к их рамкам тонкое полосовое железо, шириной не менее 40 мм. Еще лучше снабдить рамку дверец 4 закладными деталями из полосовой стали (лапка¬ми, крючками). Установка, таких дверец значительно прочнее, проще, удобнее и отнимает у печника гораздо меньше времени, чем укрепление их на про-волоке. По всему периметру дверцы обязательно прокладывается суперсил, или базальтовая вата.
Печнику необходимо знать и соблюдать основные требования к установке печных приборов. Все дверки должны плотно и надежно закрываться. До укладки на место вьюшечной задвижки следует проверить, заходит ли движок в рамку до отказа. Поддувальные, вьюшечные, прочистные дверки закрепляют полосовой сталью 1-2 мм, и заделывают концы в кладку. Перемычки над такими дверками делают кирпичами встык.
Установка фасонных и слесарных металлических изделий
Кухонные плиты и многофункциональные очаги оборудуют также духовыми шкафами, коптильными шкафами, мангальными комплектами, заслонками, решетками.
Духовые шкафы изготовляемые из нержавеющей стали, производят разных размеров в зависимости от величины печи. Наиболее распространен шкаф размером 450x400x350 мм. Коптильный шкаф 500х500х750 с противнями, крючками, решетками.
а) б)
Рис. 4.20. Печные приборы и аксессуары, где: а – аксессуары для мангала, барбекю, б – коптильный шкаф.
Швы духовых шкафов не должны иметь сквозных щелей. Все печные приборы должны соответствовать размерам, указанным на чертежах.( Рис. 4.20)
Духовые шкафы и коптильни устанавливают, с термостойким шнуром которым заполняют зазоры между кирпичом и металлом. Со стороны топки стенку шкафа футеруют кирпичом на ребро. Мангальные закладные детали и этажерку ( Рис. 4.20.) закрепляют в кирпичную кладку при помощи разжимных анкеров и металлических дюбелей.
4.6. Организация труда и технологическая карта
Под технологией производства печных работ по¬нимают совокупность способов, средств и методов проведения строительных процессов, связанных с сооружением бытовых тепловых агрегатов, которые служат для отоп¬ления и приготовления пищи.
Принципы организации труда в печном деле те же, что и в дру¬гих отраслях строительства: планирование работы, рациональная организация рабочего места и труда, периодический контроль и др. ( Рис. 4.21.).
Планирование работы заключается в том, что намеченный в плане объем работы разбивают на отдельные части с указанием сроков их выполнения. Для этого составляют календарный план работ, а строительство обеспечивают рабочей силой и материалами. При выполнении всех строительных работ точно по графику печник также приступает к своим работам в обусловленный графиком срок.
Кладка печей состоит из ряда операций, различных по харак¬теру и требующих участия рабочих различной квалификации. На¬пример, приготовляют раствор и подносят материал менее квали¬фицированные рабочие; кладку же сводов, крепление печных при¬боров и установку изразцов ведут более квалифицированные рабочие. Разделение перечисленных работ между работниками высокой и низкой квалификации удешевит и ускорит работу.
Строительные процессы по возведению бытовых печей включают в себя ряд производ¬ственных операций, выполняемых печниками и ра¬бочими смежных профессий. Сумма скоординирован¬ных рабочих операций, направленных на создание печного устройства, представляет собой операцион¬ную технологию печных работ.
Рабочей операцией называется организационно не¬делимый и технологически однородный элемент строительного процесса. Для рабочей операции ха¬рактерны неизменяемость состава группы исполните¬лей, материала, инструмента и в случае механизиро¬ванных работ – машин. Операционная технология, в свою очередь, расчленяется на тесно связанные между собой рабочие приемы, которые состоят из рабочих движений.
Рабочий процесс – это совокупность технологиче¬ски связанных рабочих операций. По структуре ра¬бочие процессы делятся на индивидуальные и звеньевые.
Рабочие операции могут проводиться с помощью механизмов и без них (вручную). Ручные рабочие операции выполняют с применением ручного меха¬низированного инструмента и простейших приспо¬соблений (лопат, мастерков, молотков и т. п.).
Для осуществления комплексных процессов, на¬правленных на сооружение печей, рабочих объеди¬няют в звенья и бригады, что создает условия для наиболее эффективной технологии, основанной на расчлененном, пооперационном принципе.
Норма времени – это количество рабочего вре¬мени, необходимого для производства единицы доброкачественной продукции в условиях правиль¬ной организации труда. Норма времени измеряется в человеко-часах (чел/ч) и человеко-днях (чел/дн).
Норма выработки – это количество доброкачест¬венной продукции, которое должен выработать за единицу времени рабочий.
Рабочее место – пространство, в пределах кото¬рого перемещаются рабочие, участвующие в про¬цессе сооружения печи. По мере возведения кирпичных и бетонных печей требуется менять высотный уровень рабочего места, применяя подмости. Зона, в пределах высоты которой возводят часть печи с одного рабочего места, называется ярусом. При кирпичной кладке высоту яруса принимают от 1 до 1,2 м. Кладку печи обычно разбивают на два тех¬нологических яруса: первый – топливник с зольни¬ком, второй – конвективная часть.
Основными принципами организации труда при печных работах являются: разделение обязанностей между членами бригады, предварительное планирование работ и подготовка к работе, рациональная организация рабочего места, нормализация трудовых движений и пооперационный контроль.
В комплекс работ по возведению печей входят: устройство котлована под фундамент, кладка фунда¬мента и устройство гидроизоляции, огнеупорная кладка, кладка из керамического кирпича, сооруже¬ние арок и сводов, расшивка швов, штукатурка или облицовка поверхностей нагрева, кладка дымовых и вентиляционных каналов, сушка печи, пробная топка и сдача работ. Общую технологию возведения печей можно представить в виде блок-схемы.
Организация рабочего места должна обеспечивать максимум удобств печнику и способствовать наибольшей производитель¬ности труда.
Прежде чем приступить к работе, необходимо подготовить на рабочем месте материалы, приспособления и инструменты. Без выполнения этих обязательных условий печник не должен при¬ступать к работе.
Контроль качества кладки печей имеет большое значение. Ошибка, допущенная в кладке, может быть легко исправлена и устранена, если она своевременно замечена.
Поэтому печник должен периодически прерывать кладку, све¬рять ее с чертежом, проверяя отвесность кладки, горизонтальность рядов и чистоту отделки. Печник 4;5-го разряда, работающий с печником низшего разряда, должен контролировать работу последнего, а печник-бригадир – работу всей бригады. Контроль работы должен проводиться в течение всего рабочего дня, а не по окончании работы.
Рис.4.21.Блок-схема
операционной технологии
сооружения печей
При установке печей заводской комплектации (ПЗК) печнику при-ходится выполнять лишь внутреннюю кирпичную кладку в соот¬ветствии с чертежом или указаниями мастера-бригадира. Необхо¬димо при этом обращать внимание на то, с какой стороны в ПЗК намечен вывод дыма в трубу.
Заводские печи бывают с правым и левым отводом дыма, а также с верхним. Поэтому необходимо убедиться в том, что в данном случае располо¬жение дымового канала соответствует установ¬ленному образцу ПЗК.
4.7. Особенности печной кладки на высоте с помостей
4.7.1. Понятие помости.
Рост печника позволяет выполнять кладку только до высоты 1,2 м. Для дальнейшего возведения конструкции необходимы помости.
Помости – это временные устройства, устанавливаемые на перекрытии и позволяющие выполнять кладку в пределах высоты этажа. ( Рис. 4.22.). Помости должны быть удобными для установки и транспортирования; удовлетворять требованиям техники безопасности; быть пригодными для многократного использования. Для кладки печей и дымоходных труб применяют следующие типы подмостей:
Шарнирно-панельные помости состоят из дощатого настила и двух шарнирно соединенных с ним треугольных металлических опор.
Рис. 4.22. Простейшие подмости.
При выполнении кладки второго яруса, т.е. выше 1,2 м от перекрытия, опоры расположены в нижнем положении. При кладке третьего яруса, выше 2,4 м, опоры подмостей занимают верхнее положение.
Безболтовые трубчатые леса представляют собой пространственный каркас, собираемый из стоек и ригелей. Стойки устанавливают в башмаки, уложенные на подкладки. Между собой стойки соединяют поперечными ригелями, на концах которых приварены крюки, вставляемые в трубчатые патрубки стоек. Поверх ригелей укладывают щитовой настил и ограждают его перилами. (Рис. 4.23.).
По ходу кладки стойки трубчатых лесов наращивают, связывают ригелями, и переставляют настил.
Рис. 4.23. Безболтовые трубчатые леса.
Устойчивость смонтированных лесов обеспечивается диагональными связями, установленными в углах через 25-30 м по длине, а также креплением к анкерам, заделанным в кладку. При значительной протяженности лесов в центре настила через каждые 4-6 м устраивают лестничные клетки. Леса такой конструкции рассчитаны на возведение двухярусных печей с дымоходом высотой до 12 м.
В процессе кладки необходимо постоянно контролировать:
; правильность перевязки, толщину и заполнение швов;
; горизонтальность рядов и вертикальность углов;
; наличие и правильность укладки стальных сеток, связей и т. д.
4.7.2. Работа печника на высоте с помостей
При кладке печей применяют различные приспособления, облегчающие ведение работ: помости, скамьи и ящики для хране¬ния и подачи материалов и инструмента к рабочему месту печни¬ка и др.
Простейшие помости (рис. 4.22. ) изготовляют в виде двух козелков с промежут¬очными опорами для щита настила, с которого ведут кладку. Более удобны усо¬вершенствованные подмости (рис. 4.23, в ) с откидными ножками.
Скамья для размещения материалов и инструмента печника показана на рис. 4.25.
Рис. 4.24. Усовершенствованные подмости: а – вид с торцов; б – вид с фасада; в – подмости при сложенных ножках.
Рис. 4.25. Скамья для материалов и инструмента:1 – ведро, 2 – ящик для раствора, 3 – рамка для кирпичей, 4 – полотенце.
Леса и подмостки нельзя перегружать материалами сверх установленной расчетной нагрузки. Следует избегать скопления материалов в одном месте. Материалы размещают так, чтобы они не мешали проходу рабочих и транспортированию грузов. Зазор между стеной строящейся печи и рабочим настилом подмостей не должен превышать 5 см. Он нужен для того, чтобы, опустив отвес ниже подмостей, можно было проверить вертикальность возводимой кладки. Настилы на лесах и подмостях должны быть ровными и без щелей. Их делают из инвентарных щитов
Рабочее место печника при кладке включает в себя участок возводимой стены печи и часть примыкающей к ней площади, в пределах которой размещают материалы, приспособления, инструмент и передвигается сам печник. Рабочее место печника состоит из трех зон: рабочей (свободной полосы вдоль кладки, на которой работает печник); зоны материалов (полосы, на которой размещают кирпич, раствор и детали, закладываемые в кладку по мере ее возведения); транспортной (в этой зоне работают такелажники, обеспечивающие печника материалами и закладными деталями). Общая ширина рабочего места 1,5;1,6 м.
При кладке больших массивов печи, материал располагают вдоль фронта работ в чередующемся порядке. Кирпич – на поддонах, раствор – в ящике, затем снова кирпич на поддонах и т.д. Расставлять ящики вне зоны материалов и дальше 2 м от места укладки раствора в конструкцию не следует, так как при этом повышается физическая нагрузка на рабочего и увеличивается потеря раствора. Не следует загромождать рабочие места излишним количеством материалов и перегружать подмости и леса.
С увеличением высоты кладки от 0 до 60 см производительность повышается до наибольшей производительности. Рекомендуемая высота кладки, при которой производительность труда не падает ниже 50% , находится в пределах от 0 до 1,1;1,2 м.
4.8. Дымовые и вентиляционные каналы
Дымовые кирпичные трубы
Дымовые трубы в зависимости от способа и места их установки бывают; стенные, располагаемые во внутренних капитальных кирпичных стенах здания; насадные, устанавливаемые непосред¬ственно на печах; коренные, в виде отдельно стоящего трубного стояка возле печи.
Наиболее рационально устраивать стенные трубы. Они более экономичны, и их удобно размещать, во внутренних капитальных стенах здания. Если вблизи печи нет внутренней капитальной стены, то делают насадную дымовую трубу (при толщине стенок печи не менее ; кирпича) или коренную. Опирать тяжелые насадные трубы на печи со стенками толщиной в 1/4 кирпича не разрешается.
Располагать дымовые трубы в наружных стенах разрешается только в исключительных случаях. Чтобы избежать переохлаж¬дения дымовых газов и выпадения конденсата на внутренних стенках трубы, необходимо соблюдать достаточные расстояния от дыма до наружной поверхности стены - 370 мм., и более.
Толщина наружных стен, в которых размещены дымовые ка¬налы, для различных климатических поясов приведена на рис. 4.26.
Рис. 4.26. Вариант расположения дымовых труб: I – для Новосибирска, где расчетная температура для отопления – 39° С; вариант II–для Москвы и Московской об¬ласти при расчетной температуре для отопления – 25° С; ва¬риант III – для Калилинграда, при расчетной температуре для отопле¬ния – 20° С.
Высоту труб над поверхностью крыши принимают в зависи¬мости от их расстояния от конька (Рис. 4.27.). Дымовые трубы выводят на 0,5 м выше конька крыши, если труба расположена не далее 1,5 м от конька по горизонтали; не ниже конька, если труба отстоит на 1.5;3 м от конька; ниже уровня конька крыши до прямой под углом 10° к горизонту при расстоянии трубы от конька более 3 м. Во всех случаях дымовая труба, чтобы ее не заносило снегом, должна выступать не менее чем на 0,5 м выше поверхности крыши.
Рис. 4.27. Расположение дымовых труб над крышей
Явление тяги основано на том, что все газы, так же как и окружающий нас воздух, имеют массу. При нагревании газы, расширяясь, становятся легче; при охлаждении они сжимаются и становятся тяжелее. Температура дымовых газов, заполняющих трубу, составляет в среднем около 140° С, и поэтому они намного легче наружного воздуха. В результате этого в трубе возникает движение дымовых газов вверх.
Дымовые и, располагаемые рядом с ними вентиляционные каналы , необходимо выполнять вертикальными, ровными и глад¬кими без уступов. В исключительных случаях допускаются от¬клонения (уводы) на расстояние не более 1 м и под углом не менее 60° к горизонту.
На чердаке и выше крыши все дымовые каналы объединяют в один общий коллектор, в который между отдельными каналами оставляют перегородки толщиной ; кирпича.
Размеры дымовых труб всегда кратны размерам кирпича или полу кирпича, что делает кладку трубы удобной и устраняет рубку кирпича. Наименьший размер сечения дымовой трубы ; ; ; кирпича, т. е. 140 ; 140 мм. Высота дымовых труб должна быть не менее 5 м, считая от уровня колосниковой решетки до устья. Для каминов наименьшее сечение
260Х260 мм. Различают следующие габариты дымовых труб: четверик, пятерик, шестерик, семирик, восьмирик и т. д. Это по количеству кирпичей в одном ряду дымохода.
Кладка стен с каналами ведется при прокладке газоходов, вентиляционных каналов и др. Каналы размещают во внутренних стенах здания, толщина которых составляет 38 см — в один ряд, а в стенах толщиной 64 см — в два ряда. Каналы обычно имеют размеры 140х140 мм (1/2х1/2 кирпича), дымоходы больших печей и плит — 270х140 мм (1 1/2х1/2 кирпича) или 270х270 мм (1х1 кирпича). Каналы вентиляционные и газоходы в стенах из кирпича, шлакобетонных и пустотелых кирпичей выкладывают из обыкновенного керамического кирпича с перевязкой кладки канала с кладкой стены (рис. 4.28.). Толщина стенок каналов должна быть в полкирпича и перегородки между ними в полкирпича. Каналы проходят в стене вертикально.
Рис. 4.28. Вентиляционные каналы, газоходы в стенах:а - в полтора кирпича; б - в 2 кирпича
Растворы, применяемые для кладки дымовых и вентиляционных каналов, те же, что и для кладки основных стен здания. Дымовые трубы в малоэтажных зданиях выкладывают на глинопесчаном растворе, жирность глины играет главную роль в составе раствора. Вентиляционные каналы, проходящие рядом с дымовыми каналами, разделывают так же, как и деревянные каналы. Разделки между конструкциями — балками перекрытий, мауэрлатами — и дымом, т. е. внутренней поверхностью газохода, составляют 380 мм, если нет защиты конструкции от возгорания, и 250 мм, если защита есть.
В пределах чердака трубы белят известковым раствором, чтобы на белом фоне трубы можно было легче заметить черные трещины, появляющиеся в стенах каналов от проходящего сквозь них дыма.
В местах пропуска ствола дымовой трубы через кровлю на трубном стояке выкладывают напуск из кирпича – выдру. (Рис. 4.29.) Ее назначение – препятствовать попаданию дождя и снега в чердачное помещение через щели между трубой и кровлей. Эти щели закрывают листами кровельной стали, концы листов пропускают под выступающие края выдры.
Рис. 4.29. Конструкция автономной насадной дымовой трубы: 1 — дымовая задвижка; 2 — термоизоляция; 3 — балка; 4 — разделка; 5 — стропила кровли; 6 — выдра; 7 — площадка выдры; 8 —- шейка трубы; 9 — металлический дымник; 10 — оголовок трубы; 11 — обрешетка; 12 — стояк дымовой трубы; 13 — чердачный утеплитель ; 14 — потолочная обмазка; 15 — потолок; 16 — шейка печи
Выше кровли дымовые трубы выкладывают на известковом или цементном растворе, так как, глиняно-песчаный раствор легко вы¬ветривается и размывается дождем.
Оголовки кирпичных дымовых труб, возвышающиеся над кровлей, защищают сверху от дождя и снега дефлектором или флюгером.
В малоэтажном строительстве наряду со сборно-блочными печами ставят и сборно-блочные трубы. Они могут быть коренными, т. е. в виде отдельно стоящих стояков, или же встроенными в стену здания. Применение сборно-блочных дымовых труб значительно упрощает и ускоряет их возведение на месте строи¬тельства. Сборно-блочные дымовые трубы могут иметь несколько каналов на 2, 3 и 4 «дыма» и больше. Некоторые каналы иногда используются как вентиляционные.
Дымовые каналы на оголовке трубы надо поднимать выше, чем вентиляционные на 600-700 мм. Иначе вентиляционные каналы затянут дым в свои каналы, и запах дыма распространится по всем помещениям. Над дымником делается еще один дымник и дефлектор, чтоб резкие порывы ветра не затянули дым в вентиляционные каналы.
Чаще всего каналы размещают во внутренних сте¬нах здания. Их расположение в наружной стене нера¬ционально, так как от внутренней поверхности каналов до наружной поверхности стены должен быть массив кладки не менее, наименьшей толщины на¬ружной стены. Дымовые каналы в кирпичных стенах делаются с внутренним сечением 140;140 мм и 140;270 мм. (Иногда 370;250).
Если толщина стены 380 мм, то каналы размещают в 1 ряд, при толщине стены 640 мм и более - в 2 ряда.
Кладку стен с каналами целесообразно осуществ¬лять с использованием многорядной системы перевяз¬ки швов с применением целых кирпичей. ( Рис. 4.30). Толщина стенок каналов должна быть не менее ; кирпича, толщина перегородок (рассечек) между кана¬лами - не менее ; кирпича.
Как правило, каналы делают вертикальными, но, если необходимы отклонения от вертикали, они выпол¬няются на расстоянии не более 1 м под углом не менее 45° к горизонту. Сечение канала на участке наклона, измеряемое перпендикулярно оси канала, должно быть равно сечению вертикального канала. Кладку наклон¬ных участков выполняют из отесанных под определен¬ным углом кирпичей, остальных участков - из целых кирпичей.
После окончания кладки каналы проверяют, пропус¬кая через них привязанный к шнуру шар диаметром 80-100 мм. Место засорения канала определяют по длине опущенного в него шнура с шаром.
Введение в конструкцию печи воздушных прослоек позво¬ляет снизить вес печи и стоимость строительства. Воздушные прослойки должны быть замкнутыми и рас¬положенными ближе к наружной поверхности огражде¬ния, т.к. с понижением температуры в них происходит снижение потерь тепла за счет уменьшения скорости конвекционных потоков. Рекомендуется делать несколько воздушных про¬слоек малой толщины. Термическое сопротивление ограждения не зави¬сит от порядка расположения слоев в стене в отличие от теплоустойчивости, распределения температур в стене и режима влажности.
Рис. 4.30. Пример подсоединения каминов к дымовому кирпичному коллектору.
4.9. Инструмент, приспособления, инвентарь печника
Для производства работ по сооружению печей и дымовых труб применяют различные инструменты, приспособления и инвентарь. Правильно подобран¬ный и хорошо подготовленный инструмент способ-ствует повышению качества работ и росту произво¬дительности труда печника. В зависимости от вида выполняемых операций различают технологический и контрольно-измерительный инструмент.
К технологическому инструменту отно¬сятся :
кельма (рис. 4.31 а) –для набрасывания и под¬резки раствора, выступающего из швов кладки; длина лопатки комбинированной кельмы – 200, ширина–150, длина рукоятки – 130 мм. Удобно пользоваться кельмой, рукоятка которой закреплена не по средней оси лопатки, а сдвинута на 5 мм вправо; это облегчает поворот кельмы рукой;
молоток-кирочка – для обрубки и отески кирпича – состоит из стальной головки, насаженной на деревянную ручку (рис. 4.31 б ); для тески изразцов следует пользоваться кирочкой с лег¬кой головкой и тоньше затачивать концы;
расшивка – для уплотнения швов и придания им декоративного выпуклого (РВ-1) и вогнутого (РВ-2) профиля (рис. 4.31 в );
растворная лопата – для перелопачивания раствора в процессе кирпичной кладки и расстилания раствора при бутовой кладке (рис. 4.31 г );
кувалда (прямоугольная, остроугольная) для ока¬лывания бута и уплотнения бутовой кладки (рис. 4.31 д );
д)
Рис. 4.31. Технологический инструмент для печных работ:
а – кельма, б – молоток-кирочка, в – расшивка, г – растворная лопатка, д – кувалда
К контрольно-измерительному инструменту, который служит для проверки и оценки качества кладки, относятся:
отвес – остроконечный груз массой 200;600 г для проверки вертикальности плоскостей и углов (рис. 4.32, а );
складной метр и рулетка – для разметки и про¬верки линейных размеров элементов конструкции (рис. 4.32, б );
уровень – для проверки горизон¬тальности кладки (рис. 4.32,в );
правило – изготовленное из шлифованного бруска (рис. 4.32, г ) или дюралюминиевого профиля для контроля лицевой плос¬кости кладки и вертикальности поверхностей (в соче¬тании с уровнем);
угольник – для проверки прямолинейности соеди¬нения конструктивных элементов (рис. 4.32, д );
шаблоны – для контроля проемов в каменной кладке (рис. 4.32, е, ж, з ), сортировки и проверки габари¬тов кирпича и кладки дымовых каналов ;
гибкий водяной уровень – для контроля соответ¬ствия отметок конструктивных элементов проектным положениям и для переноса этих отметок на рас¬стояние (рис. 4.32, к );
Рис. 4.32. Контрольно-измерительный инструмент, приме¬няемый при печной кладке:
а – отвес, б – метр и рулетка, в – уровень, г, е – правило, д – угольник, .ж – и – шаблоны, к – гибкий уровень.
Наряду с инструментами при печных работах широко используют различный инвентарь: ящик или бадья для подачи раствора на рабочее место; поддон для кирпича; емкости для замачивания глины; подмости, позволяющие эффективно работать на разных яру¬сах; ящик для запаса глины с сеткой для проце¬живания раствора.
Кроме перечисленного инструмента и инвентаря при печных работах применяют различные инстру¬менты, используемые на вспомогательных рабочих операциях: плоскогубцы-кусачки, мочальную кисть, цикли для рубки изразцов, точильный камень, носилки и т. п.
Кисть мочальную применяют для затирки (швабровки) поверх-ностной кладки.
Плоскогубцами откусывают, закручивают и загибают проволо¬ку и скобы при скреплении изразцов.
Цикля – нож для рубки и обточки изразцов.
Стукальце (зубило) – отрезок газовой трубы или круглого железа, предназначенный для ударов по ножу.
Шлифовальным камнем притирают кромки изразцов. Железный складной метр служит для разбивки и проверки раз¬меров кладки.
Свинцовой чертилкой размечают изразцы. Рашпилем опиливают изразцы.
Шлямбуром также пробивают отверстия. Он представляет собой короткую стальную трубку диаметром 20;25 мм, имеющую зазубрины на одном конце. Ударами молотка или кувалды по другому концу шлямбур загоняется в стену, оставляя в ней круглое отверстие. Раздробленный материал выбрасывается наружу через внутреннее отверстие шлямбура.
Электролобзиком выпиливают сложную окружность, кружало, лекало, радиус на фанере для арок, сводов и сфер.
Электромиксером тщательно размешивают раствор, что повышает качество раствора и производительность труда.
УШМ - углошлифовальная машина. Ее прозвали «болгаркой».
Контрольные вопросы, задания, тесты.
1. Как может влиять организация труда на производительность печника?
2. Какие существуют перевязки кирпичной кладки?
3. Напишите в миллиметрах: целый кирпич, половинку, четвертинку, восьмушку.
4. Как проверяется пригодность /непригодность/ кирпича для печи?
5. Что означает понятие «тощая» и «жирная» глина и растворе?
6. Нарисуйте, как правильно укладывать колосники.
7. Сколько должно быть колосников для разных типов печей?
8. На какой высоте от пола наибольшая производительность работы печника?
9. На какой высоте можно работать без подсобника?
10. Как обрабатываются внутренние поверхности дымоходов, газоходов, вентиляционных колодцев, выложенных из керамического кирпича?
11. Как монтируются топочные дверцы, поддувальные дверцы?
Глава 5. Технологии кладки печей различных конструкций
Способы и приемы кладки печей различных конструкций определяются еще на стадии проектирования и составления технологической карты.
В этой главе рассматриваются основные технологические процессы кладки различных функциональных печей: колпаковых, банных, русских, хлебных, сферических, многофункциональных.
5.1. Кладка колпаковых печей
Кладка колпаковой печи отличается от кладки отопительной печи.
Разница в том, что перекрытие колпака иногда бывает в два, три, четыре ряда кирпича, что влечет за собой применение металлического уголка, что не всегда правильно. Формирование свода в перекрыше колпака трудоемкий процесс, что не всегда оправдано экономически. Поэтому надо определиться еще на стадии формирования колпака, чтоб кирпичи напускать на каждом ряду на 60 мм.
Внутри колпака, - с повышением температуры возникает избыточное (повышенное) давление, что способствует повышению тепловосприятия стенками колпака, особенно перекриши колпака. Теплопередача происходит за счёт конвекции, тепловая энергия переносится самими струями газа. При отоплении дровами отработанные условно холодные продукты сгорания удаляются за счёт тяги трубы. В этом случае под перекрытием колпака образуется объём (мешок) горячих газов, который является идеальной камерой для дожигания газообразной составляющей дров. Рис. 5.1
Рис. 5.1. Отопительная двухколпаковая печь с вертикальными разрезами.
Печи И. С. Подгородникова ( Рис. 5.2, 5.3) относятся к двухколпаковым печам. Отличаясь простотой конструкции, печь обеспечивает наилучшее сохранение тепла и его распределение по высоте комнаты. Печь не требует высокой трубы и работает по принципу «автоматической вьюшки», то есть: газы движутся в ней вольно — по законам естественной конвекции. При этом, холодный воздух не выдувает тепло из печи, а обтекает горячий газовый поток снизу.
Рис. 5.2. Печь Подгородникова ИП-1. Рис. 5.3. Печь Подгородникова ИП-2.
Плиту можно топить по-летнему, не прогревая отопительную систему, и по-зимнему. Два варианта этой печи — ИП-1 (без духовки) и ИП-2 (с расположенной под плитой духовкой) Рис. 5.2, и 5.3.
Двухколпаковая печь И. С. Подгородникова Рис 5.4.
Эта печь имеет простую и изящную конструкцию. Ее отопительная система представляет собой двухъярусный колпак.
Нижний ярус, где происходит дожигание топлива, поглощает 80% тепла, аккумулируемого печью. Таким образом, поскольку стенками нижнего яруса служат наружные стенки самой печи, хорошо прогревается нижний уровень помещения.
Рис. 5.4. Двухколпаковая печь И. С. Подгородникова:
1 - топка; 2 - нижний колпак; 3, 7 - подвертки; 4 - дымовая труба; 5 - верхний колпак; 6 - соединительный канал; 8 - порог топки; 9, 10 – чистки.
Рис. 5.5. Порядовая кладка колпаковой печи Подгородникова.
Расход материала:
Кирпич печной - 430 шт.
Кирпич огнеупорный - 270 шт.
Смесь печная – 14 меш. / 350 кг
Смесь огнеупорная печная – 9 меш. / 225 кг
Чистки 130;140 мм – 6 шт.
Дверцы:
топочная 250;200 мм – 1 шт.
поддувальная 250;140 мм – 1 шт.
вьюшечная 32;140 мм – 4 шт.
Колосниковая решетка 350;200 мм
Вьюшка диаметром 220 мм – 1 шт.
Задвижка – 2 шт.
Теплоотдача печи 4000 ккал/ч.
Размер: 1020;1020 мм.
Высота: 2100 мм.
Разница температуры между полом и потолком 2;4°С. Верхний ярус обеспечивает оставшиеся 20%; там дожигаются остатки топлива, что способствует повышению эффективности печи.
Конструкция печи разработана с учетом возможности топки, как дровами, так и углем.
Рекомендуется (но не обязательно) нижнюю часть печи заключить в металлический футляр. Это позволит повысить тепловую нагрузку, не опасаясь трещин в кладке.
Несколько рекомендаций по топке:
1. Перед первой топкой или после долгого перерыва следует открыть левую чистку (у основания трубы) и сжечь мелкие щепки или бумагу для прогрева трубы. Когда дым перестанет идти в комнату, закрыть дверцу и начинать топку сначала — легкую.
2. При топке углем нужно плотно закрыть топку и поддувала, когда уголь только начал прогорать. Он будет дожигаться при следующей топке. После топки не следует плотно закрывать вьюшку, чтобы оставить тягу, иначе остывшие газы начнут через щели выбиваться в комнату.
Известно, что при увеличении времени топки печи повышается температура стенок дымоходов, и они воспринимают меньше тепла от дымовых газов из-за уменьшения разности температур дымовых газов и стенок дымоходов. В этом случае повышается температура выходящих газов, то есть понижается КПД печей. В практической эксплуатации время протапливания печей не регламентируется, поэтому в печах с принудительным движением газов (в том числе, с системой противотока) неизбежно снижение КПД. В печах (двухъярусный колпак), при увеличении времени топки не происходит заметного снижения КПД, так как воспринимать избыток тепла будет верхний колпак.
5.2. Кирпичная кладка банных печей и каменок
В третьей главе данного учебника рассматриваются отличительные черты каменки и банной печи.
Каменка представляет собой нагревательный прибор, в котором над топкой помещаются камни. На разогретые камни плещут воду для получения пара. Его еще называют парогенератором. Каменка и банная печь часто рассматриваются как синонимы. Однако, каменка это лишь разновидность (или часть) банной печи. Банная печь может включать в себя систему нагрева воды, конструкцию (отопительный щиток) для обогрева соседних с парилкой помещений. Банная печь может иметь одну, две и даже три топки.
Учитывая большие тепловые нагрузки, которые испытывают каменки, внутреннюю поверхность топки банных печей каменок необходимо футеровать шамотными кирпичами. Иногда их облицовывают термостойкой листовой нержавейкой.
Часто камни для парогенерации укладываются на колосники, расположенные на поверхности футеровки. Однако даже самые мощные колосники прогибаются под грузом камней и быстро выходят из строя. Обычно свод делается из шамотных кирпичей, на которые укладываются камни. Стенки камеры для камней также футеруются шамотными кирпичами на ребро.
В следующих главах данного учебного пособия описываются банные печи заводской комплектации (ПЗК). Кирпичная банная печь и ПЗК сильно отличается по габаритам, массе, способу передачи тепла, комфортности и системе воздухообмена в парилке. Но главное отличие в конструкциях топливника и каменки.
Банная кирпичная печь, используемая для обогрева помещения бани, должна удовлетворять следующим требованиям: нагревать воздух в парилке до 100° С (под потолком) и обеспечивать нужную температуру "паровых" камней. Работа печи напрямую зависит от качества ее возведения и соблюдения правил эксплуатации. Рассмотрим вкратце основные моменты строительства печи.
Для печи массой более 700 кг необходим фундамент. Он закладывается на твердый грунт и должен быть шире печи со всех сторон не менее чем на 5 см. Глубина заложения - 0,8 м от поверхности земли. Фундамент отливают из бетона или изготавливают из других твердых строительных материалов, формируя опорную плиту. На нее настилают гидроизоляцию (два слоя рубероида) и кладут два сплошных ряда кирпичей.
Для кладки стенок банной печи рекомендуется использовать обычный красный кирпич. Для кладки топливника огнеупорный (шамотный) кирпич. При этом желательно заранее знать, чем ее будут топить, поскольку в зависимости от предполагаемого вида топлива выкладывают топку и другие элементы конструкции карборундом или гжельским кирпичом. Для лучшего сгорания топлива можно установить в топку колосниковую решетку, которую укладывают на один уровень с топочной дверцей.
Рассмотрим простейшую схему устройства банной печи.
Данная конструкция предполагает расположение "парных" камней внутри самой печи для их лучшего обогрева.
Рис. 5.6. Схема устройства банной печи без колосниковой решетки: 1- топочная дверца; 2 - перевальная стенка; 3 - камни; 4 - дверца чистки.
Камни 3 находятся внутри огня, то есть в топке. Чем интенсивней будет пламя, тем сильнее нагреются камни. ( Рис. 5.6). Перевал 2 устроен для местного сопротивления с целью «лучшего» нагрева камней. В более сложных конструкциях этих перевалов будет тем больше, чем сильнее мы захотим нагреть камни или стенки печи. Температура горения пламени напрямую зависит от скорости подачи кислорода через дверцу 1. Температура отходящих газов в трубе 4 достигает до 900 С.
В печах-каменках периодического действия камни нагреваются проходящими через них дымовыми газа¬ми, что способствует очень быстрому нагреванию. Они примерно на 30% экономичнее печей комбинирован¬ного действия. При интенсивной топке нижний слой каменной засыпки прогревается до 1000°С, что обес¬печивает сгорание сажи. После топки остатки топли¬ва необходимо удалить, а камни обмыть горячей во¬дой, не задвигая дымовую задвижку. Через 10-15 ми¬нут верхнюю задвижку закрывают. Спустя 20-30 минут можно начинать париться.
Приобретая "парообразующие" камни, нужно учитывать, что на 1 м3 объема парной требуется порядка 40 кг камней. Они должны быть разного размера: большие (;100-130 мм) располагают внизу, а маленькие (;50-60 мм) сверху. Последние составляют примерно две трети общей массы камней.
Парильное отделение бани должно иметь соответ¬ствующую температуру, но очень важно, каким обра¬зом она достигается. Чрезмерное излучение тепла в виде инфракрасных лучей (например, железная печь-каменка с большой топкой в маленьком помещении) может привести к перегреву и иссушить кожу. Самые лучшие условия в бане создаются при передаче тепла от печи путем конвекции нагретого воздуха. При этом температура стенок печи должна быть как можно ниже, а способность стен бани отражать тепло - как можно выше. В этом случае тепловое излучение будет направ¬лено на человека со всех сторон.
Банная печь-каменка конструкции Матвиенко Н.Н.
Здание бани уже было возведено, и с учетом планировки было разработано конструктивное устройство печи каменки с его привязкой к помещению бани. Проект разработан в соответствии со СНиП 2.04.05-91* "Отопление, вентиляция и кондиционирование"
- Объем парилки 27 м3.
Банная печь-каменка 1300;1700 мм и высотой 1750 мм с коренной трубой. (Рис. 5.7)
Банная печь-каменка периодического действия выполняется из керамического кирпича в расшивку.
Для нагрева печи и помещения парилки требуется 3-4 часа и 4-5 закладок дров. В такой конструкции печи тепло держится долго – несколько часов, а то и дней. Дымовые газы проходят в ней между булыжниками округлой формы (жадеит), которые уложены в определенном порядке: снизу кладутся камни большие, сверху поменьше.
На камни выплескивают кипяток и таким образом регулируют температуру в бане.
Коренная труба для отвода дымовых газов (510;380мм) – выполнена из печного керамического кирпича, постоянного сечения по всей высоте, равной 6,5м. (Рис.5.7).
Внутри трубы расположен канал 260;130 мм.
Дымник-флюгер на оголовке трубы выполняется из черного металла.
Расстояние от наружной поверхности трубы до воспламеняющихся конструкций бани 250 мм.
Пространство между трубой и конструкцией кровли перекрывается негорючими кровельными материалами (СНиП 2.04.05-91* п. 3.83).
Основные строительные материалы:
1) кирпич керамический печной.
2) кирпич огнеупорный (шамотный) – футеровка топки.
3) раствор огнеупорный (мертель) - кладка кирпича огнеупорного.
4) раствор красной глины (красная глина и песок в пропорциях, определяемых на месте в зависимости от жирности глины и зернистости песка) - кладка красного кирпича;
5) материалы для обеспечения требований СНиП по пожаробезопасности, не имеющие в своем составе формальдегидных смол (базальтовая вата, вермикулит);
6) задвижки (шиберы), листовая нержавеющая сталь для подготовки вставной гильзы в трубу в целях улучшения тяги при низком атмосферном давлении, поворотный шибер,
7) дверцы топок и поддувала, петли, ручки, аксессуары.
8) отделочные материалы.
9) флюгарка ч/м.
Рис. 5.7. Банная печь Матвиенко Н.Н. Вид со стороны парильного помещения.
Особенность банной печи конструкции Матвиенко Н.Н. заключается в том, что стенки печи не перегреваются, хотя камни в топке накаляются до
800 °С. «Излишнее» тепло от каменки передается через конвекционные каналы в парильное помещение 3-4 ряд. (Рис.5.8., 5.9.). На 12-м ряду устанавливаются чугунные колосники, изготовленные по специальному заказу размером 100Х80Х750 4 шт. Масса камней 500 кг, лежащая на этих колосниках, нагретая до 800 °С не разрушает каменку продлевает срок службы печи. Поскольку здание деревянное – перекрышу 23-25 ряд перекрыли тремя рядами шамотных крупномерных плит. Профессиональный печник сможет перекрыть колпак с напуском кирпича без использования уголка. Конечно, банная печь не идеальная, но для данной помещения парной и истопницкой она выполняет поставленную задачу.
Рис. 5.8. Банная печь Матвиенко Н.Н. Разрезы 1-1, 2-2, где 1 – поддувало, зольник, 2 – дверца поддувала, 3 – топочная дверца, 4 –колосник топливника,
5 – топливник, 6 – колосники камней по спецзаказу, 7 – каменная засыпка, 8 – хайло топливника, 9 – два опускных канала, 10 – горизонтальный канал, 11 – перекрыша из шамотных крупномерных плит, 12,- последний ряд перекрыши, 13 – дымоход, 14 – дверца парогенератора, 15 – отвод в дымоход, 16 – восходящий канал.
Рис. 5.9. Порядовки банной печи Матвиенко Н.Н.
5.3. Конструкции и технология кладки многофункциональных очагов
Работа над любым очагом начинается с проекта, в котором вырабатывается стиль, характер и образность будущего сооружения.
Конструктивные особенности многофункциональных очагов на пленэре и в беседке подчинены целевому назначению и функциям, которые можно разбить на три группы:
– печь: казанок, духовка, коптильня;
– барбекю: мангал, стейки, вертел;
– санитарная зона: разделочный столик, мойка, буфет, термос.
В дизайне многофункциональных очагов просматриваются две основные тенденции: горизонтальные линии, вертикальные и шатровые профили. (См. книгу Матвиенко Н.Н. «Новый Русский Стиль»).
В горизонтальных параллельных композициях все элементы располагаются в широких планах. В этом случае барбекю может включать в себя, помимо огневой зоны, разделочный столик, мойку, столешницу, буфет, барную стойку и т. п. ( Рис. 5.10). Такая конструкция предполагает его расположение в беседке, площадь которой не меньше 35 м2. Здесь четко выделяются три зоны: термозона, санитарная, зона отдыха.
Вертикальные и шатровые очаги не требуют значительной площади и могут возводиться на открытом пространстве. В них санитарная зона и термозона объединены, все составные части расположены по вертикалям. Для придания большей выразительности в дизайне отделки применяются акцентирующие линии – рамки и поручни из нержавейки. Столешницы, как правило, делаются из камня, для облицовки используется керамогранит, для шатра – штукатурка.
Рис.5.10. Печной комплекс МОМ3. Фасад.
Главная особенность очагов – их многофункциональность (в одном сооружении помещается целая фабрика-кухня) и приспособленность к климатическим условиям России (они работают одинаково хорошо и зимой, и летом, кладка и облицовка выдерживают любые температурные перепады).
Конструкция топки из кирпича для казанка и духовки эквивалентна мощности 2, 5 кВт, топка барбекю размером 900Х700Х500 мм – мощности электрогриля 3 кВт, это значит, что приготовление еды займет не больше времени, чем на обычных газовых или электрических плитах и в духовках.
В конструкции садовой печи наряду с кирпичом применяется много металлических деталей, безукоризненно выполненных с точки зрения высокого дизайна и гарантирующих прочность изделия и удобство пользования. Дверцы обеспечивают герметичность и легко открываются, вертел свободно вращается,
мангал дает возможность обжаривать мясо со всех сторон. Технология монтажа и кладки многофункционального очага основана на древних русских традициях возведения садовых печей и дымников. Для кладки используется как обычный красный кирпич, так и шамотный; наряду с цементом и глиной применяются также современные пластификаторы, герметики, огнеупорные смеси; в местах примыкания металла к кирпичу прокладывается экологический материал суперсил. В некоторых случаях оправдывает себя температурный шов из термостойких волокнистых утеплителей промазанных термоцементом и термоклеем. Для наблюдения за процессом приготовления пищи в дверцы можно вставить термостекло; для предотвращения распространения дыма на оголовок дымовой трубы монтируется дефлектор или дымосос. В термозоне из-за высоких термодинамических нагрузок используется чугун, в дымовой
зоне, где температура не выше 150 градусов – черная сталь, в пищевой зоне – нержавейка и титан.
Выбор места для установки очага на участке – очень ответственное дело. Наиболее подходящим будет низина между домом и хозблоком, где тихо и безветренно. Предварительно надо определить направление преобладающих ветров на участке, чтобы впоследствии дым и золу не сносило в жилую зону. Также следует учесть и другие природные особенности зоны, отведенной под барбекю. Надо знать, что, например, сход снега происходит медленнее с северной стороны зданий. К тому же, там меньше света, что немаловажно для любителей естественного освещения.
Самая простая конструкция включает в себя корпус со встроенной топкой, дымосборник и полки для кулинарного сырья и утвари. Корпус простого очага функционально делится на две части – одна является цоколем печи, а другая приспособлена для разведения огня. Поэтому конструкцию выполняют из керамического кирпича или создают комбинированный корпус, либо футеруют топку (т. е. облицовывают огнеупорным материалом) внутреннюю поверхность топки.
Рис.5.11. Печной комплекс МОМ3 . Фасад
Монтаж очага подчинен основному правилу – сделать приготовление еды праздником и выявить все лучшие вкусовые качества продуктов. Расстояние от углей до шампуров или решетки должно быть строго определенным, иначе шашлык или стейки либо подгорят, либо не прожарятся; чем больше будет дыма в коптильне и как можно меньше горячего пара, тем лучше прокоптится мясо, и не будет напоминать жарено-пареное месиво.
Печи изготавливаются из разного материала – чугунные, кирпичные, каменные; разной формы и конструкции – с духовками и коптильнями, пирамидальные и в виде русской печки. Самая простая конструкция – это топка, оснащенная зонтом, навесом и дымоходом, с двумя полочкам по бокам, на которых размещаются продукты, специи, посуда и т. п.
При желании для топки можно использовать более качественные и дорогие материалы – талькохлорид, диабаз, перодинит, вечный натуральный камень. Большинство мягких камней (мрамор, ракушечник, известняк, травертин) непригодны, для этих целей, так как облицовка разрушается при сильных перепадах температур (от -25 до +250). Однако существует такой камень как талькохлорид, обладающий уникальными термическими свойствами: он выдерживает как сильное повышение, так сильное понижение температуры. К тому же талькохлорид имеет прекрасные декоративные качества (однородный темно–серый, почти черный, с зеленоватым оттенком), легко поддается обработке. В тех частях печи, где достигаются наиболее высокие температуры, связующим материалом служит глинянопесчаная смесь с добавлением глины и кремнийорганической мастики: (1/20 часть цемента, 1 часть песка, 1/2 части, глины, 1/10 часть термостойкой массы), либо готовая огнеупорная кладочная смесь «Ветонит», «MURBRUCK». Если очаг целиком сложен из материала, не выдерживающего высоких температур, например, из каменных искусственных блоков, то внутреннюю поверхность топки следует футеровать. В соответствии с дизайнерским замыслом внешняя поверхность кирпичного корпуса очага может быть облицована. Для этого применяют натуральный камень или штукатурку.
Штукатурка в пропорциях: (1 часть цемента,5 частей песка, 1 часть глины, 2 части термостойкого наполнителя), или комбинацию указанных материалов. Используют и декоративные деревянные детали, но при этом необходимо позаботиться о термоизоляции подобных элементов и соблюдать нормативные расстояния (размещать дерево как минимум в 350 мм от дымохода и топки).
Если задвижка-шибер изначально не предусмотрена проектом, приходится регулировать тягу всевозможными подручными средствами и опытным путем находить оптимальный режим сгорания дров. Приготовление мясных блюд – это своего рода священнодействие, которое требует соблюдать особые правила: содержать топку в чистоте, вовремя очищать ее от золы, протирать тряпочкой металлические шампуры после их использования и т.п. В некоторых печах предусмотрены духовые шкафы для всевозможной выпечки и запекания мяса, камеры для холодного и горячего копчения. Продукт для копчения подвешивается в дымоходе, либо в коптильной камере, а топка герметично закрывается специальной дверцей. В зависимости от конфигурации очага одна топка может использоваться для всех кулинарных операций, но также возможно заложить в проект две или три топки.
Детально в чертежах расмотрим печной комплекс МОМ 3 «МАРФИНО».
Рис.5.12. Проект печного комплекса МОМ 3. Разрез по мангалу.
Рис.5.13. Проект комплекса МОМ 3. Рис.5.14. Проект мангального комплекса МОМ 3. Разрез по коптильне Разрез по казанку
Рис.5.15. Проект мангального комплекса МОМ 3. Фронтальный разрез.
Рис.5.16. Проект мангального комплекса МОМ 3. Фасад.
Особенность очагов МОМ 3, заключается в одновременной независимой работе всех топок. Отдельно работает топка 8-литрового казана, и отдельно - топка мангала. Для работы коптильни горячего копчения, необходимо перераспределить тепло уходящих газов задвижкой от казанка и перекинуть температуру на ящик коптильни. В очагах МОМ предусматривается три, иногда четыре независимые топки. Это в тех случаях, если позволяет площадь, и нужно независимо готовить одновременно разные блюда. Рыбу надо отделять от мяса из-за разности температур готовки и смешивания запахов. Дрожжевое тесто и бездрожжевое тесто имеют разную температуру готовки. Различные противни, поддоны, сетки, сковороды составная часть комплексов МОМ.
Рис. 5.17. Проект мангального комплекса МОМ 3. Порядовая кладка
Рис.5.18. Проект мангального комплекса МОМ 3 Дымоход.
Наряду с громоздкими многофункциональными очагами очень часто в саду приходится возводить Барбекю.
Сначала надо определиться с терминами. «Барбекю» в переводе с французского языка означает « большой кусок мяса, приготовленный на открытом огне». Сейчас этот термин употребляют по отношению к следующим конструкциям: многофункциональный очаг, садовый камин, гриль в ресторане.
Барбекю, садовый камин, многофункциональный очаг – эти слова применимы к ландшафтным кухонным комплексам. Термин мангал, очаг, гриль - достаточно часто употребляются в современном лексиконе, но они подразумевают маленькую конструкцию с одной топкой и с одной функцией.
Печи, состоящие из одного или нескольких со¬единенных в едином массиве элементов, которые предназначены для выполнения различных функций, называют многофункциональными. Различают следующие разновидности многофункциональных печей: русские, варочные, хлебо-пекарные, кондитерские, сушильно-коптильные, тандыр, печь-пица, и др.
5.4. Русская печь.
Русские печи бывают разных размеров и разных конструкций - простые и более сложные, с плитой и обогревательным щитком. Эти печи практически универсальны, но имеют и некоторые недостатки. Так, в них затруднено приготовление некоторых блюд, требующих наблюдения за их приготовлением: в горниле русской печи наблюдать за этим практически невозможно. Не все топливо в русской печи горит одновременно во всех точках горнила. Так, часть топлива, которая находится ближе к устью, сгорает гораздо быстрее, чем та, что находится у задней стенки. Это происходит потому, что большая часть кислорода, необходимого для горения, расходуется у самого устья и к задней стенке его доходит очень мало. В ее нижней части остается свободное пространство - подпечье с отверстием в передней части печи. Подпечье используется для хранения печного инвентаря: ухватов, кочерги, совков и др. Подпечье перекрывается кирпичным сводом, полосовой, угловой или другой фасонной сталью, бетонными балочками, либо деревянными брусками, по которым устраивают бетонный или деревянный настил. Самыми безопасными в пожарном отношении являются железобетонные или бетонные плиты либо кирпичный настил по стальным или бетонным балкам. Их концы должны заходить на стенки кладки как минимум на 50, а лучше на 100 мм. На уровне настила с передней части печи делают холодный печурок .
Рассмотрим детально в чертежах русскую печь (Русской школы мастеров РШМ).
Пояснительная записка к русской печи РПРШМ.
Задача проекта РПРШМ – проработать конструктивное устройство русской печи, согласно техническому заданию и СНиП 2.04.05-91*
В настоящем проекте разработана конструкция русской печи с нижним прогревом и с подтопком, со встроенным котлом. Печь должна иметь лежанку максимальной (во всю длину печи) и использовать имеющийся в наличии котёл.
Заданные режимы обеспечиваются соответствующим расположением и конфигурацией топок и дымовых каналов и набором задвижек. В дальнейшем: задвижки нижнего прогрева, задвижки подшестковой топки, задвижка перетрубья, задвижки трубы. (См. соответстующие разрезы печи).
Для осуществления каждого из режимов необходимо произвести следующие манипуляции задвижками.
1) Режим работы русской печи (приготовление пищи в горниле печи, разогрев горнила для выпечки хлеба и другой пищи в медленно убывающем жару, разогрев лежанки и всего массива печи) - закрыты: задвижки нижнего прогрева, задвижки подшестковой печи; открыты: задвижки перетрубья и трубы, устье горнила открыто.
2) Режим нижнего прогрева: закрыты задвижки подшесковой топки и задвижка перетрубья; открыты задвижки нижнего прогрева и задвижки трубы. В устье горнила установлена заслонка с открытым отверстием.
3) Режим работы подшестковой топки: закрыты задвижки нижнего прогрева и задвижка перетрубья. Открыты задвижки подшестковой топки и задвижки трубы. В устье горнила установлена заслонка с открытым отверстием.
Описанные режимы -основные, возможные промежуточные, совмещённые режимы, которые можно отработать после ввода печи в эксплуатацию.
1 ряд – под первый ряд на бетон фундамента укладывается гидроизоляция, фундамент залит на уровне чистого пола, гидроизоляция не доводится до контура печи на 3-4 см. Первый ряд укладывается на цементном растворе.
2 и 3 ряды – закладывается зольник по центру печи глубиной 38 см. и шириной 25 см, устанавливаются дверки поддувала. Раствор цементный с добавлением глины.
4 ряд – перекрываются дверки поддувала, закладным кирпичом, по контуру поддувала напускается кирпич, образуя отверстие 20х20 см. для устья.
5-7 ряды – перекрывают каналы нижнего прогрева, согласно порядовок в задней части печи, закладываются наклонные ходы к хайлу горнила. Устанавливается водонагревательный котел. Определяется способ вывода трубопроводов горячей воды. В 7 ряду закладываются пяты свода над топочной дверкой. Между 7 и 8 рядом устанавливаются задвижки дымоходов нижнего прогрева.
8 ряд - продолжается кладка согласно чертежам порядовок, продолжаются наклонные ходы.
9 ряд - закладываются дымоходы подшестковой топки, устанавливаются дверки чистки и задвижки этих дымоходов (рамки задвижек – вертикально).
10 ряд - выпускается кирпич на 6 см. по боковым стенам топки, перекрывается аркой дверка топки.
11 ряд – перекрываются каналы подшестковой топки, еще раз напускается кладка боковых стенок топки, готовится четверть по контуру топки для укладки чугунной плиты размером 41х41 см. с одной комфоркой. Размечается горнило печи.
12 ряд – из глухих чугунных плит размером71х41 см., подрезанными по месту, выстилается под горнила с подъемом от устья к задней стенке
( повышение у задней стенки 30 мм.). 13 ряд – продолжается кладка как в 12 ряду, закладывается пята свода устья горнила. Арка над устьем горнила выкладывается из целого кирпича (ложком в плоскости стенки).
14 ряд – повторение 13 ряда, закладывается пята свода над устьем печи, продолжается пята свода над устьем горнила.
15 ряд повторяется кладка как в 14 ряду, продолжается кладка пят сводов над устьем горнила и печи, закладывается пята свода над горнилом, с учетом превышения свода горнила у задней стенки на 5 см. по сравнению с уровнем
Описание рядов кладки выполнено последовательно, но осуществлять
кладку удобнее в следующем порядке: сначала поднимается задняя стенка печи убежной штрабой до верхней отметки свода горнила, затем выкладывается свод горнила, затем свод устья горнила, затем боковые стенки, возможно, с частичным перекрытием свода горнила со стороны боковых стен. Свод устья печи выкладывается последним.
16 ряд – заканчивается кладка пяты свода горнила, укладки колосниковой решетки в передней и задней части отверстия вырезается четверть для колосниковой решетки на 1 0мм. длиннее решетки, размер решетки 200х300 мм.; в контуре топки укладывается 4 пластины из шамотного кирпича 120х120х40 мм. – опоры под котел. Устанавливается топочная дверка. Закладываются каналы нижнего прогрева. Устанавливаются дверки чистки. Раствор глиняно-песчанный с добавлением цемента 1:12 готового раствора.
17-19 ряды – продолжают кладку нижележащих рядов.
20 ряд – выпускается кирпич с обеих сторон перетрубья, перекрытия перетрубья.
21, 22 ряды – заканчивается кладка дымоходов задней стенки печи и
выкладываеся хайло горнила. На 22 ряду устанавливается задвижка перекрывающая перетрубье.
23-24 ряды – выкладывается горизонтальный дымоход от вертикальных колодцев к центральному дымоходу, перекрывается хайло горнила.
25, 26 ряды – перекрывается печь, формируется лежанка. Над перетрубьем остается проход для дыма, размером 26х26 см.
27 ряд – закладывается труба «шестерик», размер 51х51 см.
28-34 ряды – выкладывается труба с установкой в 27 и 32 рядах задвижек.
Затем выкладывается распушка и кладка поднимается выше уровня потолка.
Размер распушки в плане 77х77 см., отверстие для прохода трубы в потолке 80х80 см.
Защита деревянных конструкции вокруг трубы несгораемый материал (жесть по базальтовому картону) – обязательна.
Рис. 5.19. Русская печь РШМ. Внешний вид.
Рис. 5.20. Русская печь РШМ. Фасад и разрез.
Рис. 5.21. Русская печь РШМ. Разрез и порядовки.
Рис. 5.22. Русская печь РШМ. Порядовая кладка.
5.5. Сферическая печь для выпекания пиццы
В отличие от русской печи, где горнило (топливник) представляет собой свод в виде рассеченного цилиндра, сферическая печь представляет собой форму рассеченного шара. Шарообразная, сферическая печь для выпекания пиццы в новой России пришла совсем недавно из Италии. Печь-пицца довольно простое сооружение. Сложность заключается в том, что из каждого кирпича необходимо сделать клин.
Пицца (итал. pizza) — итальянское национальное блюдо, в виде круглого открытого пирога, покрытого, в классическом варианте, помидорами и расплавленным сыром (как правило, моцарелла). Печь-пиццу, в основном, устанавливают в ресторанах и пунктах общественного питания. Отвод дыма из дымохода чаще всего принудительный с помощью дымососа.
Площадь помещения зависит от объемов производства и количества посадочных мест. Площадь под печь-пиццу занимает не более 2 кв. М. Главное, что помещение должно соответствовать требованиям и нормам СЭС для предприятий по изготовлению хлебо - булочных изделий. Согласно этим нормам, стенки печи должны быть облицованы кафелем или плиткой, обязательно наличие холодной и горячей воды, приточно — вытяжной вентиляции, канализации и т.п. Если пиццерия находится в жилом доме, оборудование не должно создавать больших шумов и вибраций.
Температура в сферической печи распространяется равномерно по всей площади топливника. Для запекания пиццы требуется температура 150- 180 градусов. Время готовки пиццы около 10 минут. Расход дров, в отличие от русской печи в два раза меньше.
Рис.5.23. Разрез, план и фасад сферической печи.
Иногда в качестве кирпичей используют талькохлоридные блоки, или специальные кремнийорганические шамотные готовые блоки для хлебных печей. Шамотный кирпич для печи-пиццы не используют, так как по санитарным нормам шамотный кирпич не предназначен для пищевых печей. В качестве вяжущей смеси применяют экологически чистый печной клей, или глинянопесчаную смесь, как для обычных печей.
5.6. Азиатский тандыр.
Классический традиционный тандыр в Азии и Закавказье делали из глины. Глина, самый распространенный материал, и он, чаще всего лежит на поверхности. Как исстари делали обыкновенную глинобитную русскую печь и глиняную посуду руками, так и тандыр лепили руками. В глину подмешивали верблюжью и овечью шерсть для армирования и придания требуемой формы. В процессе обжига глиняной формы шерсть выгорает, и остаются, либо пустоты толщиной в 1 мм, либо несгоревшая шерсть.
Самый сложный процесс в изготовлении глиняного тандыра – процесс кристаллизации и обжига глины до спекания в керамику. Сначала глиняную форму надо высушить естественной воздушной сушкой 2-3 недели до полного высыхания. Затем слегка подсушить. Глина превращается в керамику при температуре около 1000 градусов. Если не обжечь глиняный тандыр до требуемой температуры – он будет крошиться, и мелкие частицы глины с песком будут прилипать к лепешкам, самсе и другим блюдам, выпекаемым на стенках тандыра. Для обжига глины в современных условиях применяется природный газ пропан, бутан. Из газовых баллонов подается на горелки газ, и направляется в топку. В устье топки ставится вентилятор для поддува, и снимают крышку. Процесс кристаллизации (спекания) глины длится около 3-х часов.
Рис. 5.24. Вертикальный разрез печи-тандыра.
Иногда идут другим путем. Покупают большой кувшин, или керамический тандыр с толщиной стенок 10-15 мм и утепляют его, либо кирпичом, либо экологически чистым утеплителем. И сверху облицовывают керамической плиткой.
У тандыра современной технологии в качестве основного материала служит керамический полнотелый кирпич.( Рис 5.24, 5.25). Сложность изготовления и монтажа, современного тандыра из кирпича заключается в большой трудоемкости по распиловке кирпича. Каждый кирпич надо разрезать так, чтоб он представлял собой клинчатую форму. То есть, его приходится резать в четырех плоскостях. Швы в кладке должны быть 4-5 мм. Кирпич кладут на глинисто-песчаную смесь так же, как при обычной печной кладке. Иногда используют пасту печную. Но это лишь в том случае, если тандыр стоит в помещении. Самым лучшим считается кирпич из талькохлорида. Его поверхность ровная, гладкая и выдерживает перепад температур. Талькохлорид хорошо аккумулирует тепло и равномерно распределяет температуру по всему объему тандыра. Единственный недостаток такого тандыра – большая стоимость материалов и работы. В остальном – одни преимущества: он долговечен, отвечает современным санитарно-гигиеническим требованиям, экономичен в расходе топлива, прост в обслуживании и эксплуатации.
Разрез А - А.
Рис. 5.25. План печи-тандыра.
Равномерное распределение температуры в объеме топливника обеспечивает полную и глубокую прожарку мяса и теста. Для приготовления шашлыка в тандыре изготавливают из пищевой нержавейки корзину (Рис. 26).
Шампура укладываются вертикально в корзину, а внизу корзины устанавливают небольшой чугунок для сбора жира. Если нужно приготовить большую баранью ногу или свиной задок, его привязывают проволокой к верхней перекладине корзины, и внизу также устанавливают котелок для стекания жира. Время готовки бараньей ножки 10-15 кг. Около 45 – 55 минут.
Время готовки лепешек около 7-9 минут.
Рис.5.26. Корзина для мясопродуктов печи-тандыра.
В тандыре можно готовить: бездрожжевое тесто, мясные и рыбные блюда, жарить шашлыки, куски мяса больших размеров, туши животных и дичи, домашней птицы.
Топливник печи имеет сферическую бочкообразную форму. В основании печи установлена поддувальная дверка. Топливо для горения загружают через верхнюю горловину печи. В верхней части топливника устроено отверстие с утепленной крышкой и хайло.
На горловину тандыра можно также установить казан для приготовления пищи – плова и других блюд восточной кухни.
Рис. 5.27. Эскизный проект азиатской печи – тандыр и кухонной плиты.
Условия эксплуатации печи – тандыра.
Печь протапливают в течение 1,5-2,5 ч, затем очищают от золы и остатков углей. После уборки топливника можно в нем готовить выпечку.
Топливо для горения загружают через верхнюю горловину тандыра. Дрова горят на дне тандыра. Воздух для горения подается через поддувальную дверку. Классический азиатский тандыр не имеет дымовой трубы и дымосборника. В современном тандыре устанавливают дымоходные трубы. Через горловину в тандыр подвешиваются продукты для жарки либо горячего копчения.
5.7. Кладка карнизов, перемычек, сводов и арок
5.7.1. Кладка карнизов
При кладке карнизов допускается свес не более чем на четверть длины кирпича в каждом ряду, а общий вынос кирпичного неармированного карниза не должен превышать половины толщины стенки печи. Кладку карниза при выносе его более чем на 200 мм за плоскость печи осуществляют с применением кружала. Выступающие ряды кладки в карнизах и поясках выполняют из целых кирпичей. При этом свес каждого ряда кладки допускается не более чем на 1/4 длины кирпича, а общий вынос неармированного карниза – не более 1/3 толщины стены.
Рис.5.28. Кладка карниза с напуском. Кладка карниза с напуском рядов кладки кирпичей.
Рядовые перемычки являются продолжением кладки печи. Они представ¬ляют собой обычную кладку на растворах повышенной прочности из кремнийорганических растворов.
5.7.2. Кладка перемычек и арок.
Рис.5.29. Перемычка, арка, свод.
Растягива¬ющие усилия, возникающие в кладке перемычки, воспринимаются пластичными швами. Поэтому швы должны быть тонкими и связующее должно быть не глина, а термостойкие цементы и кремнийорганические пластификаторы.
Высота рядовой пере¬мычки – пять – шесть рядов, но не меньше четверти ширины проема. Сро¬ки снятия опалубки перемычек зависит от температуры наружного воздуха и марки применяемого раствора.
5.7.3. Кладка сводов
Оконные печные и портальные каминные проемы можно перекрывать клинчатыми перемычками. Клинчатые перемычки, являющиеся продолжением стены печи, выкладывают из керамического плотного кирпича без трещин и сколов. Толщина шва должна быть внизу перемычек не менее 5 мм, а вверху не более 25 мм. (Рис. 5.30, 5.31).В том случае если применя¬ют клиновидный кирпич, то ширина швов будет постоянной. Кладку клинча¬той перемычки ведут симметрично с двух сторон от "пят" к замковому ряду.
Рис.5.31. Кладка свода из кирпича: 1 – стойка; 2 – брус; 3 – клинья; 4 – кладка стены; 5 – опалубка; 6 – ряды кладки свода; 7 – замковый ряд кирпичей
Вначале из подтесанного кирпича с двух сторон выкладывают опору пере¬мычки – пяту, затем на опалубке размечают положение рядов кладки. При этом ряды считают не по вертикали, а по горизонтали.( Рис. 5.31). При кладке перемы¬чек принимают нечетное число рядов. Центральный ряд – нечетный, назы¬вается замковым.
Разновидностью клинчатых перемычек являются лучковые. При устройстве лучковых перемычек, так же, как при устройстве клинчатых, стена должна быть возведена до уровня пере¬мычек.
Для перекрытия проемов шириной более 1700 мм устраивают арки, которые не только вос¬принимают вертикальную на¬грузку, но являются и архитек¬турным элементом портала камина. При этом толщина столбов стен камина должна быть не менее 2-х кирпичей. (510 мм.)
Кладку арки выполняют по опалубке, которую укладывают на кружала с затяжкой, опира¬ющейся на стойки. (Рис. 5.32). Для точной установки арки на заданной от¬метке, а также для обеспечения снятия ее после набора прочно¬сти раствора, стойки устанавли¬вают на клиньях. Для кладки арок применяют обыкновенный или клинчатый кирпич. В пос¬леднем случае все швы имеют одинаковую толщину, а при кладке из обыкновенного кирпича швы имеют клинчатую форму. Их толщи¬на, как и в клинчатых перемычках, должна быть не более 25 мм вверху и не менее 5 мм внизу. Арки устраивают с различным радиусом кривизны или раз¬личной стрелой подъема. В том случае, когда стрела подъема равна радиусу кривизны, арку называют полуциркульной. Опорой для сводов служат стенки, проме-жуточные столбы или колонны. Устройство сводов, в основном, ведется по тем же правилам, что и устройство арок. Кладка кирпичных сводов ведется по специальной опалубке (кружалам со сплошной опалубкой из досок), имею¬щей проектное очертание. Опалубка может быть переставной и мобильной.
Рис.5.32. Опалубка для кладки арочных сводов печей: 1 – рейки опалубки; 2 – кружала и опоры под них
Топливники, камеры и другие пространства в печных кон¬струкциях шире 250 – 300 мм не могут быть перекрыты кирпичами, положенными поперек этого пространства. Иногда при неболь¬ших пролетах перекрытие, может быть образовано постепенным напуском кирпичей, но, правильнее и надежнее применять свод, т. е. перекрытие пространства между стенами или столбами, со¬ставленное из клинообразных кирпичей. Подобное, же перекрытие над проемом (отверстием) в стене называется аркой.
Различные части свода и арок имеют следующие названия. Вертикальная поверхность (бавг), (Рис. 5.33) ограничивающая свод спереди, и параллельная ей поверхность сзади называются щеками сво¬да или арки. Кривые (Рис. 5.33) (бег) и (адв)– внутренней и внешней на¬правляющими кривыми; плоскими аб и вг соприкосновения с опорами – пятами свода или арки.
Рис.5.33. Основные элементы и части свода.
Наивысшая продольная линия свода дж – называют шалыгою свода ( Рис. 5.33); верхние (средние) клинья – замком или ключом; пространство з в углах над сводом – пазухой. По¬следнее обычно заполняется кладкой горизонтальными рядами, так называемой забуткой. Отверстием или пролетом свода назы¬вается горизонтальное расстоянии бг (Рис 5.33), а подъемом, выносом или, стрелою свода или арки – длина перпендикуляра еи, опущенно¬го из вершины е на линию бг.
Арка, ограниченная снизу прямой, называется пере¬мычкой. Если подъем арки или свода равен половине отверстия, т. е. внутренняя направляющая–полуокружность, то арки или свод составляют полуокружность и называются полуциркуль¬ными.
Чтобы сложить свод или арку, для временной поддержки кирпичей устанавливают кружала и опалубку. Кружало представляет собой отрезки доски толщиной 30–50 мм, поставленные на ребро и имеющие верхний край, соответствующий очертанию внутренней направляющей кривой арки или свода. Опалубка есть помост, настил из узких досок, укладываемых на кружала вдоль свода. На рис. (Рис. 5.34, 5.35) изображено опалубка и кружало для кладки арки, и опалубка для кладки свода подпечья русской печи, причем для наглядности часть кладки и опалубки удалена. Как правило, кружала и опалубка должны изготовляться плотниками, но часто эту работу приходится выполнять самим печникам, по¬этому печник сам производит разметку кружал.
Рис.5.34. Кружала и опалубка. Рис. 5.35. Вывод формулы радиуса арки.
B=2b
Получив одно кружало, по нему очерчивают и изготовляют все остальные.
Кладка сводов и арок начинается с кладки пят, для которых кирпичи должны быть вытесаны соответствующим образом. Печники, обычно отесывают их на глаз, а получающиеся из-за неточ¬ности тески пустоты заполняют раствором и щебнем, вследствие чего арки и своды дают осадку и быстрее разрушаются. Для по¬лучения продукции хорошего качества следует при теске и клад¬ке пят применять шаблоны, которые нетрудно изготовить из ку¬ска доски.
После устройства пят устанавливают кружала и опалубку, проверяют установку по уровню и приступают к кладке свода правильными рядами, параллельными плоскости пят, начиная их от пят и постепенно, равномерно сводя к замку. Число рядов должно быть нечетным, чтобы замок состоял из одного ряда.
Продольные швы (между рядами) должны идти по направле¬нию радиуса направляющей кривой. Чтобы выполнить это усло¬вие, кирпичи должны иметь форму клиньев; для этого следует аккуратно подтесывать их с боков. При большом радиусе направ¬ляющей кривой кирпичи очень мало отличаются от клиньев; поэтому придают клинообразную форму не кирпичам, а швам кладки. Проверку направления швов арки проще всего производить шнурком, привязанным к гвоздю, вбитому в центр направляю-щей кривой, как это показано, на рис. 5.36. Швы свода проверяют специальным шаблоном, соответствующий направлению радиуса, и при правильной кладке он должен совпадать с плоскостью кирпича.
Поперечные швы, т. е. швы между кирпичами одного ряда, нужно располагать в перевязку.
Для получения прочного свода кладку нужно вести очень аккуратно, делая швы между рядами как можно тоньше, кладя кирпичи почти, вплотную друг к другу. Особенно тщательная работа требуется при кладке сводов с большим про¬летом и малым подъемом, например, в хлебопекарных печах.
Рис.5.36. Проверка направления швов арки шнуром.
Здесь кирпичи одного ряда должны быть строго одинаковой тол-щины, почему перед укладкой их сортируют по толщине. Кир¬пичи, образующие замок, должны входить между рядами очень туго; их загоняют ударами молотка по дощечке, положенной на кирпич, чтобы последний не раскололся.
Свод в печи должен свободно приподниматься вверх (выпучи¬ваться) при расширении от нагревания и опускаться вниз при остывании. Чтобы обеспечить такое движение своду, щеки его должны лишь прилегать к щипцовым стенкам, но сам свод не должен на них опираться, а тем более быть заделан в них.
Опалубку и кружала следует убирать лишь после того как кладка подсохнет.
5.8. Устройство деформационных и температурных швов
В различных конструкциях зданий и сооружений, подверженных деформациям под влиянием колебаний температуры наружного воздуха, неравномерных осадок грунта основания, сейсмических явлений и других причин, возникают опасные собственные напряжения, которые приводят к образованию трещин в конструкциях и существенно снижают их несущую способность. Для предупреждения этого явления в несущих и ограждающих конструкциях зданий и сооружений мастер- печник предусматривает устройство деформационных швов в конструкции печи, призванных уменьшать изгибающие нагрузки на конструкционные элементы в местах соприкосновения конструкций дома и печи.
Обычно деформационные швы предусматривают в печах и дымоходах:
; разноэтажных конструкций;
; со сложной формой и конструкций фундаментов;
; между основным зданием и боровом (коренной трубы), стоящей на отдельном фундаменте;
; в конструкциях примыканий к основному зданию;
; с использованием баков, коробок, регистров, змеевиков.
Любой из используемых материалов деформационных швов должен отвечать ряду требований, основными из которых являются: водонепроницаемость и способность компенсировать возникающие в шве деформации. Так же следует уделить внимание сроку службы материалов, адгезии к бетону, применимости на конкретном объекте, способности работать в агрессивных средах, выдерживать давление воды и другим показателям.
Зная о причинах возникновения деформаций в здании, печник должен обеспечить конструкции печи такую устойчивость, чтобы конструкция печи не разрушалась даже при незначительных деформациях зданий.
Рис. 5.37. Деформационные швы при облицовке топки. 1- фольга 0,5 мм, 2 – суперсил 10 мм, 3 – штукатурная сетка 3-4 мм, 4- штукатурка глиняно-песчаная жидкая 4-5 мм, 5 – плиточный клей термостойкий 8 мм, 6- камень облицовочный 25-30 мм, 7- вязальная проволока, заведенная в кирпичную кладку.
Металлоизделия: дверцы, колосники, перемычки, духовки устанавливаются с применением негорючего материала. Между кирпичом и металлом прокладывается негорючий материал. Линейное расширение металла больше, чем кирпича. Поэтому прокладывается деформационный шов. Иногда шнур и прокладку смачивают глиняным раствором.
Глиняную массу замешивают в отдельной емкости с водой до густоты сметаны. Чтобы густота раствора соответствовала требуемой, в него по мере необходимости добавляют песок соответствующей зернистости. После этого смачивают жгут термопрокладки в этом растворе.
Рис.5.38. Установка топочной двери в ходе кладки.
Крепления дверей, люков, шкафов (Рис. (Рис. 5.38,5.39) осуществляют стальными скобами длиной 150-200 мм., с применением пластичного огнестойкого материала толщиной 5-1- мм.
Рис. 5.39. Способы крепления печной дверцы. а – лапкой, поставляемой в комплекте с дверцей; б – зажимом петлей; в – пластиной из жести
Железные части очага, которые при нагревании расширяются больше, чем кирпичная кладка дымохода, к которой они присоединяются, должны иметь деформационные швы. Для этого ножницами вырезают полоску суперсила или базальтового картона и обматывают с двух сторон полосовую сталь и концы защемляют кирпичной кладкой. Если этого не сделать топочная дверца порвет кирпичную кладку и дверца очень быстро расшатается и вывалится из топочного отверстия.
Корпус очага выполняют обычной кладкой с перевязкой швов. Если конструкция очага предусматривает выполнение внутреннего корпуса из огнеупорного кирпича, этот дополнительный корпус выкладывают без перевязки с основным несущим корпусом. Чтобы различное тепловое расширение внешней и внутренней частей очага не разрушило корпус, во время кладки следует позаботиться о том, чтобы сердечник отделялся деформационными швами от корпуса. Шов должен быть толщиной 8–20 мм.
При облицовке печи изразцами, кафелем, керамикой, камнем используют деформационный шов не внутри топки, а снаружи. Согласно действующим нормам в наружной оболочке отделочной кладки следует предусматривать деформационные швы (рис. 5.37 )
Температурные швы на топке печи предохраняют облицовку от появления трещин при температурных деформациях. Толщину осадочных и температурных швов в стенах при кладке назначают 10-20 мм. При нагревании кладка печей расширяется. Если не предусмотреть возможности свободного расширения кладки, она будет выпучиваться и может разрушиться облицовка. Для компенсации увеличения объема кладки заполняют пластичными материалами, такими, как глина с кремнийорганическим шнуром. Температурные швы не дол¬жны ослаблять прочности кладки и пропускать воздух, газы, шлак и металл. Конструкции температурных швов различны; ча¬ще их выполняют змейкой или отрезными.
Размещение, количество, конструкция и размеры температурных швов определяют при проектировании печи и указывают на чертежах. Выбор шва зависит от конструкции печи, материа¬ла кладки и воздействующей на нее температуры. Размер шва определяют с учетом коэффициента линейного расширения мате¬риала.
До начала кладки печник должен ознакомиться по чер¬тежу с местом расположения, конструкцией, размером температурных швов и нанести на металлическом кожухе, каркасе метку для устройства температурного шва мелом или раствором.
В сводах температурные швы устраивают в местах их примыкания к торцовым стенам. При этом обеспечивается возможность беспрепятственного увеличения объема свода и стен. В сво¬дах протяженностью более 1500 мм температурные швы выкладывают и в торцах. Швы в этом случае делают разрезными. Сверху такие швы не перекрывают кирпичами, чтобы предупре¬дить подсос воздуха в печь или выбивание из нее пламени и газов.
Ту же роль, что и температурные швы, играют зазоры у за¬кладных деталей, которые жестко скреплены с каркасом и по этой причине не могут передвигаться вместе с расширяющейся кладкой. Ширина зазоров определяется в зависимости от величи¬ны расширяющегося участка кладки, вида огнеупоров и воздейст¬вующей температуры. Зазор заполняют жирной глиной.
Оштукатуренная печь тоже дает трещины. При оштукатуривании стен очага его поверхность должна быть сухой и теплой во время обработки, чтобы поверхностный слой не растрескался, т.е. поверхность можно штукатурить лишь 2–3 недели спустя после выполнения кладки.
Перед оштукатуриванием или обработкой швов очаг разогревают, чтобы температура поверхности была около 30– 50°С. Если штукатурить или обрабатывать очаг в наполовину теплом состоянии, тогда тепловое расширение поверхностного слоя составит половину от растяжения слоя, положенного в холодном состоянии. Трещины, возникающие при топке, будут невидимы для глаза.
Контрольные вопросы, задания, тесты.
1. Назовите основные параметры колпаковой печи.
2. Нарисуйте схему движения газов в колпаковой печи.
3. Как классифицируются многофункциональные очаги?
4. Чем отличается технология монтажа очага в закрытой беседке, от монтажа на улице под навесом?
5. Назовите основные типы и различия банных печей.
6. Как работают многофункциональные очаги под открытым небом, в неотапливаемом помещении, в ресторане?
7. Нарисуйте: перемычку, арку, свод.
8. Зачем делаются деформационные швы?
9. Чем отличается сферическая печь от тандыра?
10. Как устанавливается облицовка на горячие части печи, нагреваемые до температуры 120 градусов?
Глава 6. Классификация каминов и технологии кладки каминов. Таблицы расчетов камина
Камин – местный источник теп¬лоты без конвективной системы, представляющий собой топливник (очаг), частично огражденный стен¬ками или полностью раскрытый с боковых сторон. Камины относятся к наиболее древним нагреватель¬ным приборам, которые применялись для отопления жилищ. Открытый камин с дымоотводящим устрой¬ством использовался еще в 820 г. н. э., о чем свиде¬тельствуют археологические раскопки последних лет.
6.1. Классификация каминов
Можно выделить четыре основные группы каминов:
- по расположению в помещении,
- по виду топливного отверстия,
- по виду излучения тепла,
- по виду топлива.
Рассмотрим подробнее все четыре группы.
1. Классификация каминов по расположению
По расположению в помещении камины можно разделить на:
- встроенные в стену,
- пристенные,
- островные.
Пристенные камины в свою очередь бывают прямыми и угловыми.
2. Классификация каминов по виду топливного отверстия
По внешнему виду топливного отверстия - на камины открытого типа и камины закрытого типа. В первом случае это традиционный камин с открытой топкой, зрительно открывающий пламя. Его КПД не превышает 15%. В камине закрытого типа топочные отверстия закрыты дверцами из жаростойкого стекла, повышающими КПД камина до 75- 80%. При желании (и соответствующей конструкции) дверцы можно открыть и превратить закрытый камин в - открытый, чтобы полюбоваться пламенем.
3. Классификация каминов по виду излучения тепла
По виду излучения тепла камины бывают с односторонним, двухсторонним и трехсторонним излучением.
Камины с односторонним излучением встречаются чаще всего и считаются классическими. Они отличаются простейшей конструкцией и, как ни странно, наибольшей теплоотдачей, происходящей за счет отражения тепла от наклонных боковых и задней поверхности топливника.
Камины с двухсторонним излучением тепла отличаются более оригинальной конструкцией, однако имеют ряд недостатков:
- требуют большего объема воздуха;
- поставляют меньше тепла в помещение;
- требуют увеличения площади защиты перед камином.
Камины с трехсторонним излучением имеют оригинальный внешний вид, однако прежде чем сооружать или приобретать такой камин стоит хорошенько задуматься. Как и предыдущий вид каминов, камины с трехсторонним излучением имеют недостатки:
- хотя излучение тепла идет в трех направлениях, реальной эффективностью обладает лишь одна отражающая поверхность камина;
- общая теплоотдача камина уменьшается;
- площадь защищенной поверхности перед камином увеличивается в три раза по сравнению с камином с односторонним излучением, так как защищенная поверхность должна располагаться с трех сторон камина.
Рис. 6.1. Радиальная зона каминов с теплоизлучением: а – односторонним; б – двусторонним; в – трехсторонним.
4. Классификация каминов по виду топлива.
Наиболее распространенными являются три вида каминов - дровяные, газовые и электрические. Особняком стоят биокамины – новейшая разработка в области производства каминов.
Дровяные камины – камины, в которых для растопки используются дрова. Это живое пламя, искры, запах, и неповторимое очарование, которые такой камин привнесет в любой дом. Подобные камины имеют достаточно сложную конструкцию, состоящую из топливника, дымохода и портала-облицовки. При всем своем очаровании дровяные камины имеют ряд особенностей, которые необходимо учитывать уже на этапе проектирования дома:
- отсутствие дымохода в городской квартире затрудняет размещение камина,
- установка дровяного камина довольно сложна и занимает много
времени сама по себе, не говоря уже о попытке вписать такой камин в готовый интерьер;
- много времени займет также и подготовка к эксплуатации. Это и строительство, и полная просушка конструкции, без которой нельзя начинать пользоваться камином;
- устройству дымохода следует уделить особое внимание, так как при ошибках
в конструкции камин может начать дымить внутрь помещения;
- необходимо заранее продумать, где будут храниться дрова;
- нужно помнить, что при использовании для топки дров потребуется постоянная чистка дымохода от золы;
- горящий камин должен быть под постоянным присмотром, так как открытый огонь может стать причиной пожара;
- дровяной камин не гарантирует хорошее отопление, так как большая часть тепла уйдет в дымоход вместе с дымом.
Газовые камины – камины, в которых для топки используется газ. Этот тип каминов более прост как в установке, так и в применении. Газовые камины также создают присутствие живого огня, но при этом они дешевле дровяных и дают больше тепла.
Огонь в газовом камине поддерживается газовой горелкой, имеющей систему автоматического управления – это в значительной мере облегчает эксплуатацию. В топливнике газового камина можно положить искусственные дрова из негорючего материала для создания еще большего эффекта «настоящего» камина. Газовые камины удобнее устанавливать в домах, куда подведено центральное газоснабжение, но осуществим и вариант работы такого камина от газовых баллонов. Этот тип каминов не требует сооружения дымохода, хватит и вывода трубы от газового камина в газоход или даже прямо на улицу.
При выборе данного типа камина следует обратить внимание на следующие особенности:
- устанавливать газовый камин возможно только после получения разрешения от организации газового хозяйства;
- доверять установку газового камина следует только специалистам с квалификацией;
- стоимость установки и подключения газовых труб достаточно высока;
- придется дополнительно оплатить выведение дымохода или труб газохода;
- газовый камин, как и дровяной, требует постоянного присмотра, так как при простоте в использовании газ является взрывоопасным топливом;
- около 50% тепла будет уходить в дымоход.
- современные чугунные ПЗК (Печи каминного типа) имеют высокий КПД и очень часто стоит проблема – куда девать (утилизировать) излишнее тепло.
Несмотря на то, что камины как отопительное устройство в функциональном отношении несовер¬шенны, их нельзя рассматривать как сугубо деко¬ративный элемент интерьера. В индивидуальных домах наиболее полно используют преимущества ка¬минов как нетеплоемких отопительных приборов, позволяющих быстро поднять температуру помеще¬ний и увеличить их воздухообмен. Это совместно с эстетическим и психологическим воздействием очага на пространственную структуру жилища по¬вышает значимость таких устройств.
При устройстве каминного отопления следует выполнять все требования к помещению, в котором размещается источник открытого огня. Площадь комнат или веранд, оборудованных камином, долж¬на иметь соответствующее объемно-планировочное решение и быть не менее 35 м2.
Камин может эффективно функционировать лишь при соблюдении определенных соотношений разме¬ров его составных частей с учетом всех физических явле¬ний, протекающих в процессе горения топлива в не полностью огражденном топочном объеме. ( Рис. 6.2).Откры¬тый огонь и большое зеркало лучистой теплоотда¬чи очага определяют многократный воздухообмен помещения. Атмосферный воздух поступает к камину в основном через неплотности оконных и дверных проемов. Следовательно, при излишней герметизации притворов сгорание топлива будет неполным, а по¬мещение – задымленным. Особенно это актуально при современных герметичных стеклопакетах на окнах и дверях.
А) Б)
Рис. 6.2. Упрощенный прямоугольный ( а) и легкий (б) камин.
Камин не следует разме¬щать в зоне действия интенсивных воздушных по¬токов, так как они отрицательно влияют на спокой¬ное распространение огня в слое топлива. Таким образом, теплоисточник открытого пламени распо¬лагают в аэродинамической тени помещения, под которой понимают участки с небольшой скоростью воздушной среды. Не рекомендуется сооружать ка¬мин таким образом, чтобы его основная теплоотдающая плоскость находилась против наружной стены оконными проемами, так как это ведет к чрезмерному воздухообмену в доме. Также не рекомендуется ставить камин под винтовой лестницей и рядом с дверью.
6.2. Устройство и элементы камина
Кирпичный камин, как и печь, состоит из узлов, деталей, элементов. Рассмотрим основные части и узлы камина.
Каминный портал - декоративная внешняя часть камина, обрамляющая топливник.
Каминная доска - верхняя горизонтальная грань портала, на которой традиционно выставляют каминные часы.
Дымовой карниз - выступ, нависающий над открытой частью топливника. Часто дымовой карниз оформлен в виде свода.
А) Б)
Рис. 6.3. Фасад (А) и разрез (Б) камина, где: 1 – основание и термоизоляция пола,
2, 12 – каминный стол, низ топливника(под) камина, 3- задняя вертикальная стенка,4 – боковые и задняя наклонные стенки (дефлектор) топливника, 5 – перекрытие портала, 6 – каминная доска, 7 – передняя панель дымосборника, 8 – задвижка, 9 – вентиляционная решетка конвективная, 10 – портал камина, 11 – хайло дымосборника (дымовой карниз), 13 - дымосборник, 14 – колено, боров, отвод от дымосборника в дымоход, 15 – дымоходный канал, 16 – дымовой зуб.
Каминный стол - огнеупорное основание камина, изолирующее топочную часть от сгораемых конструкций помещения. Если каминный стол установлен в уровне пола, то под ним устанавливают термопрокладку защищающую конструкцию пола от термических нагрузок. На каминном столе прямо перед порталом устраивают предтопочную площадку, которая одновременно выполняет декоративную и защитную (противопожарную) функции, а в нижней части топки - пол, выполненный из жаростойкого материала.
Топливник камина представляет собой нишу, выложенную из огнеупорного кирпича. Конструкций топливника существует огромное количество, и зависят они от конструкции камина и вида топлива, для которого предназначены. Открытая часть топливника чаще всего бывает трапециевидной, квадратной, прямоугольной или полукруглой.
Колосниковая решетка (Рис. 6.4) служит для поддержания топлива и распределения поступающего снизу воздуха. Располагается над поддувальным каналом в основании топки. Колосниковая решетка присутствует в камине не всегда.
Зольниковая камера камина ( Рис. 6.4) выполняет ту же функцию, что и в бытовой печи. В современных каминах она представляет собой плоский ящик из нержавеющей стали или бронзы, который можно вынимать для очистки, не прерывая процесса топки камина. В передней части зольникового ящика иногда делают отверстие для подачи воздуха к колосниковой решетке.
Задняя каминная плита выполняет теплоизоляционную функцию и сооружается из огнеупорных материалов.
Рис. 6.4. Под топливника камина может располагаться на одном уровне с полом или с рядом кирпича, выложенного на ребро, а); выше этой отметки на 200—600 мм с устройством зольной камеры, б); или без нее, а также с подводом свежего воздуха в очаг через канал в стене или цоколе, г, д ); или отверстие в основании камина, д, е).
Хайло - дымосборник камина. Известны два типа дымосборника: несущий и облегченный. Первый способен выдержать вес, установленной на него дымовой трубы; второй же используется совместно с плитой перекрытия, которая принимает на себя весь груз.
Дымовой зуб (дымовой гусек) - газовый порог, который устанавливают на задней стенке дымосборника. Ширина дымового зуба соответствует внутреннему сечению дымовой трубы. Наиболее распространенные формы - ровная или лоткообразная. Зуб предотвращает попадание дыма в помещение, а также сажи и холодного наружного воздуха из трубы в топку. Все это улучшает тягу в камине.
Дымоход (конвектор) камина представляет собой колпак, сужающийся в направлении к дымовой трубе. Задняя стена строго вертикальна и переходит прямо в дымовую трубу, в то время как боковые стенки выполняют под углом 45...60°, сужаясь по направлению к трубе. Каждый очаг в доме должен иметь свой дымоход. Иначе дымоход нижерасположенного очага будет мешать работе вышерасположенного дымохода. Дымовая труба камина аналогична дымовой трубе печи. Она также должна быть строго вертикальной, с гладкими внутренними поверхностями.
Дымовая задвижка (шибер) - вид каминной заслонки, слу¬жащей для регулирования тяги. Она изменяет размер отверстия в дымовой трубе. В неработающем камине заслонка должна быть закрыта, чтобы не допустить проникновение холодного воздуха в помещение.
Дефлектор - ветрозащитное устройство, которое устанавливается на оголовке дымовой трубы. Такая насадка обеспечивает увеличение тяги камина за счет энергии ветра. Действие дефлектора объясняется явлением подсоса горячих газов из трубы с помощью ветра, направление которого и изменяет дефлектор благодаря своему строению. Обычно дефлекторы имеют круглое сечение, поэтому к дымовым трубам, имеющим квадратное или прямоугольное сечение, их подсоединяют при помощи переходных патрубков.
Искроулавливатель - противопожарная металлическая насадка, устанавливающаяся на оголовке дымовой трубы. Имеет вид колпака с глухой крышей и проволочной сеткой по бокам с размером ячеек не более 25-30 мм.
Поддувальный канал может располагаться под полом или за камином, а его отверстие соответственно в днище камина, в зольниковом ящике или в боковых стенках топочного пространства. Канал предназначен для подачи воздуха, необходимого для горения топлива. Поддувальный канал (или каналы) подводит воздух к камину снаружи или из соседнего помещения и помогает избежать сквозняков. В любом случае, приточное отверстие канала должно находиться вблизи камина. Расположение поддувальных каналов может быть различным.
Классический английский камин состоит из топливника, дымосборника и дымовой трубы (рис. 6.5). Боковые стенки топливника английского камина для увеличения общей площади отражения тепла развернуты, зад¬няя стенка под углом от пода делается с наклоном в сторону помещения и заканчивается вверху уступом — перевалом. За перевалом на¬чинается дымосборник.
Рис. 6.5. Схема устройства камина: а) поперечный разрез, в) фасад, с) внутренний контур, скрытый за фасадом камина; 1 — труба, 2 — дымосборник, 3 — топливник, 4 — под, 5 — зуб и наклонная стенка, 6 — боковые стенки топливника,7 — каминный стол, 8 — металлическая корзинка для дров.
Верхняя часть каминного зуба (рис. 6.5) изображена наклонной. В соответствии с английскими источниками такая форма зуба является предпочтительной, т.к. она создает меньше завихрений (уменьшается и сопротивление тяге, которое необ¬ходимо преодолеть) при формировании потока газов в трубе. На рис. 6. 5 топливник камина изображен с задней наклонной стенкой, переходящей в зуб ка¬мина, боковые стенки топливника поставлены под углом к фасаду камина. Такое конструктивное решение позволяет лучше отражать тепло из топливника в помещение и повышает теплоотдачу камина в целом. В некоторых современных каминах от-сутствует каминный зуб, топливник камина приобретает прямоугольную форму
(в поперечном се¬чении), переходящую непосредственно в дымосборник. Упрощенные камины не относятся к классическим каминам. Но они успешно эксплуатируются.
Высота дымосборника Нд. на рис. 6. 5 ограничена высотой каминного стола, что не является обязательным условием для классического камина. В отдельных конструкциях каминов дымосбор¬ник (в виде пирамиды) может значительно возвышаться над каминной полкой.
Высота трубы Нтр. и высота дымосборника Нд. составляет эффективную высоту трубы: Нэф. = Нтр. + Нд. Нэф. и учитывается в расчетах каминов. В ориентировочных расчетах используется услов¬ная высота трубы Ну, равная высоте от уровня пода до конца оголовка трубы над крышей дома. Ес¬ли же высота основания (от пола до пода топливника Носн.) невелика (до 300 мм), то ею в ориентиро¬вочных расчетах пренебрегают.
Перевал — важная конструктивная деталь этих каминов. Дымовые газы, проходя через перевал в дымосборник, завихряются — происходит турбулентное движение газов, что пред¬отвращает вынос сажи и искр наружу через дымовую трубу, а также обеспечивает подсос воздуха в верхней части проема и препятствует выбросу дыма внутрь помещения. На перевал часто устанавливают металлический противень для сбора сажи.
В последнее время все чаще строят русские открытые кирпичные камины с прямоугольным топливником. ( Рис. 6.2). Такие камины работают исправно и без задымления помещения. Но в таких каминах есть существенные недостатки: теплоотдача в помещение значительно уменьшается, отсутствие зуба-эжектора требует увеличения сечения трубы и расхода материла, камин работает «для улицы», и не как источник тепла, а как « шоу огня».
Прямоугольные камины требуют в своих расчетах учитывать поправочный коэффициент. Поэтому лучшими считаются камины с трапецеидальной топкой, где боковые стенки работают как отражатели лучистого тепла в помещение, а задняя стенка еще служит для формообразования пламени огня.
6.3. Расчеты соотношений портала камина и дымовой трубы по таблицам и диаграммам
Печники старой школы считали соотношение размеров портала камина к дымовой трубе как 1:10 или 1:13. В зависимости от условий эксплуатации и от погодных условий. Более точными считаются табличные данные.
Таблица 6.1. Соотношение параметров камина (по Ш. К. Афанасьеву)
Камины Трубы для каминов (три вида сечений)
Окно портала Круглое
сечение Прямоугольное
сечение Квадратное
сечение
А, см В, см ;, мм Высота, м Проходное сечение в кирпичах №тр Высота, м Проходное сечение в кирпичах № тр Высота, м
1 2 3 4 5 6 7 8
51 42 180 4,6 №1
0,5;1,0 4,0 - -
49 6,5 4,7 - -
56 9,3 6,8 - -
63 13,5 9,5 - -
56 200 5,5 - - - -
63 7,3 - - - -
70 10,0 - - - -
63 42 4,3 №1
0,5;1,0 5,5 - -
49 6,8 7,2 - -
56 9,4 12,0 - -
63 13,5 - - - -
56 220 5,5 №3
0,5;1,5 4,5 - -
63 8,0 5,7 - -
70 10,5 8,0 - -
77 14,0 10,0 - -
77 49 7,0 5,3 - -
56 9,7 7,5 - -
63 14,0 10,0 - -
63 250 6,8 №4
0,5;2,0 4,6 - -
70 9,0 6,0 №2
1,0;1,0 5,0
77 12,0 8,0 6,5
84 - - 10,0 8,2
90 70 300 5,0 - - 7,7
77 6,7 №5
1,0;1,5 4,5 10,0
84 8,0 5,2 13,0
91 11,0 6,5 - -
98 13,0 8,0 - -
105 - 9,5 - -
102 77 9,5 - - - -
84 10,3 - - - -
91 16,0 - - - -
98 - - №6
1,0;2,0 5,0 - -
105 - - 6,0 - -
112 - - 7,0 №7
1,5;1,5 4,9
119 - - 8,3 6,0
126 - - 9,8 7,0
114 105 - - 8,0 5,6
112 - - 9,6 6,8
119 - - 11,0 8,0
126 - - - 9,3
Как пользоваться таблицей 6.1.
А – ширина топливника камина,
В - высота топливника камина,
колонка 3 – круглые стандартные дымоходные трубы, 4 – высота дымовых труб, 5 – размеры топливника, 6 - высота дымовых труб, 7 - размеры топливника, 8 - высота дымовых труб.
Соотношение зеркала портала камина, сечения и высоты дымохода находятся в прямой зависимости. Предположим, необходимо рассчитать дымоход по зеркалу портала камина со сторонами 1020Х770. Ищем по таблице и находим: диаметр 300 мм, высота трубы 9,5 метров.
Диаграмма 1.
Рис. 6.5 (А). Диаграмма расчета портала камина и сечения трубы, где H – высота трубы в метрах, F - площадь портала камина (размеры А и В в см2; f – площадь сечения трубы ( проходное сечение в см2; (f/ F) Х100 – процент площади f от площади F.
Вверху показана конфигурация трубных сечений.
Как пользоваться диаграммой. Рис. 6.5(А). Цифры по горизонтали обозначают (в процентах) площади дымоходной трубы (f) к площади портала камина (F).
Например. Портал камина 77см х63см, следовательно, площадь портала F=4851 см2. Размеры квадратной дымоходной трубы 25см х25см, следовательно площадь сечения трубы f= 625 см2.
(f/ F) Х100= 625/4851х100=12.8%.
По горизонтальной шкале находим прямую до пересечения с кривой диаграммы ( средняя линия квадратного дымохода) и находим высоту дымохода. Высота дымохода равняется 5 метрам.
Рассмотрим еще другие варианты соотношений и габаритов камина. Если сравнивать эти таблицы – все они приблизительно одинаковые. Есть маленькие корректировки по: шероховатости и чистоте поверхности стенок дымохода, углу наклона отвода, высоте трубы, наличие рядом стоящих деревьев и строений.
Для определения параметров и размеров портала и дымоходной трубы камина учитываются различные факторы: температура дымовых газов, скорость отходящих газовоздушных смесей ( 0,25 м/сек), чистота каналов, давление воздуха и т.д. Круглое сечение считается лучшим, чем квадратное сечение, а квадратное лучше, чем прямоугольное сечение. Подача воздуха к топливнику камина является главным критерием в обеспечении надежной работы камина. Чаще всего это достигается сбалансированной приточно-вытяжной вентиляцией в коттедже, где окна и двери выполнены из герметических стеклопакетов. Вентиляция должна быть избыточной с подпором воздуха на 12 -14%. Если в помещении отсутствует приточно-вытяжная вентиляция, то иногда достаточно открыть форточку, или приоткрыть фрамугу окна.
Рис. 6.6. Фасад, разрез и план камина с литерным обозначением для расчета различных вариантов камина по таблице 6.2
Таблица 6.2. Соотношение сечения портала камина и дымовой трубы.
Рис.6.6(А). Соотношение сечения портала камина и дымовой трубы.
6.4. Кирпичная кладка камина
Камин, как и печь сначала размечают на полу, в соответствии с правилами размещения по отношению к дымоходной трубе. Необходимо рассчитать вес материала на камин и убедиться, что фундамент рассчитан на эту нагрузку. В некоторых случаях необходимо усиливать фундамент под камин, если есть сомнения в пригодности фундамента на расчетную нагрузку.
При определении желаемого места установки камина помимо субъективных факторов (таких как, удаленность от кресла, стоящего у окна с видом на озеро) следует учесть объективные, напрямую влияющие на эффективность работы и пожаробезопасность камина.
Камин, располагающийся в комнате у внутренней стены, имеет более эффективную отдачу тепла, посредством радиационного (лучевого) способа теплопередачи, кроме того, такой камин легче осматривать и прочищать. Размещение камина у наружной стены, позволяет более рационально организовать потоки воздуха: в этом случае, нагретый в помещении воздух будет перемещаться вдоль пола в сторону наружной стены, т.е. конвективные потоки по полу буду иметь место, но воздух при этом будет теплый. Камин, располагающийся у внутренней стены, обуславливает возникновение обратных конвективных потоков: в этом случае вдоль пола от окон будет двигаться холодный воздух, т.е. в комнате, где камина размещен у внутренней стены, будет постоянно «дуть по ногам». С таких позиций наиболее удачным расположением камина является его размещение в центре комнаты. Но тогда даже камин малых размеров существенно загромоздит даже большую комнату.
Камин не рекомендуется размещать в коридоре, около двери и тем более - вблизи от лестницы, т.к. для каминов нежелательны сквозняки, а винтовая лестница работает на «опрокидывание тяги.
Камин можно устанавливать только в помещениях площадью не менее 35 кв. м., имеющих хотя бы один проем или открывающееся окно. В противном случае не будут обеспечены условия поступления достаточного количества кислорода для сгорания топлива.
Горючие материалы, контактирующие с конструкцией камина, должны быть отделены от последнего сплошной стеной с коэффициентом возгорания не менее 2,5. При этом в качестве термоизоляции, следует использовать только экологически чистые минеральные утеплители, без легковзвешенных частиц стекловолокна, которые видны как сверкающие искры в солнечный день . Запрещено строить камин на горючих, в т.ч. деревянных, поверхностях. Запрещается выполнять топку камина из известняка.
Ввиду необходимости монтажа индивидуального (отдельного) фундамента под камин, его установка в уже готовом помещении очень сильно осложняется. Поэтому строить камин и каминную трубу желательно одновременно со строительством дома. Установка каминов на втором и последующих этажах лимитируется несущей способностью перекрытий здания.
Для внутренней отделки кирпичного камина используют изделия из огнеупорных материалов. Для внешней отделки - различные естественные камни (мрамор, малахит, змеевик и др.) правильной и неправильной формы. Также для облицовки камина применяются керамические плитки, деревянные изделия, черные и цветные металлы, штукатурки и т. д.
Кладку камина выполняют на глинопесчаном растворе. От качества раствора зависит качество кладки, эффективность работы ка¬мина и срок его службы. Кладочный глинопесчаный раствор готовят непосредственно перед началом работ. Нет необходимости делать его сразу весь за один прием, удобнее готовить частями. Для приготовления одного замеса используют небольшую емкость — корыто из оцинкованного железа или деревянный ящик с плотным дном и бортами.
Кирпичи сортируют по качеству, и на лицевую кладку оставляют отборный кирпич. Сколотый и некалиброванный кирпич оставляют на забутовку в невидимые части камина: дымосборник, зуб, примыкание к стене.
Если топливник камина выкладывается из огнеупорного кир¬пича, перевязка его с керамическим кирпичом , не допускается. Топливник как бы обрамляется наружной кладкой из красного кирпича, швы плотно заполняются раствором.
Внешний размер портала и самого камина, естественно, за¬висит от размера очага, но существенное влияние на его размер оказывает способ перекрытия проема. В некоторых случаях применяют металличе¬ские уголки для перекрытия прямого портала камина. В этом случае уголок устанавливают на термопрокладку из базальта или суперсила. Если по дизайну и линиям очертания предусмотрены арки, то портал перекрывают с помощью клинчатых, лучковых и арочных перемычек.
Как уже отмечалось в главе 5 клинчатые, и лучковые перемычки создают значительные распорные нагрузки, передающиеся на боковые стенки портала. Для обеспечения надежности конструкции приходится увеличивать, толщину боковых стен, в ре¬зультате чего увеличивается внешний размер камина. При использовании клинчатой перемычки частично распорные на¬грузки можно погасить за счет применения металлических стя¬жек. Минимальной толщины боковые стенки, возможно, выпол¬нить, применяя арочную перемычку. При расположении камина в проеме или нише толстой стены также есть возможность спрятать дымовую трубу за де¬коративную стенку, как это делалось во всех дворцах
Рис. 6.7. Устройство камина повышенной теплоотдачи с металлическими конвекционными поверхностями: 1 – топливник; 2 – стеклянная дверка; 3 – колосниковая решетка; 4 – дымосборник; 5 – труба; 6 – ограничитель для дров (для защиты стекла); 7 – регулируемые жалюзи.
При установке каминов у внутренних стен в газох¬одах поддерживается необходимое для стабильной тяги разрежение, что обусловливается достаточно высокой температурой отходящих газов. Однако, в этом случае, могут возникнуть сложности при орга¬низации дымоотвода и подачи воздуха. В неко¬торых случаях к каминам, установленным в глубине помещения, воздух поступает по специальному ка-налу непосредственно под топливник. Это снижает сверхнормативный приток холодного воздуха в поме¬щение. Расположение каминов и дымовых труб у на¬ружных стен упрощает подвод воздуха, однако при этом требуются специальные мероприятия по тепло¬изоляции газоходов, предотвращающие излишнее охлаждение дымовых газов.
В этих случаях применяют воздушный клапан, через который свежий воздух попадает в зону работающего камина. Однако, не во всех случаях отверстие воздушного клапана достаточное для подачи воздуха к камину.
Наибольшие температуры от горения топлива (дрова, уголь) в камине достигаются в топливни¬ке (в очаге 700;900° С) и в отходящих газах (500° С). Температура отходящих дымовых газов убывает по мере набора высоты в трубе, т.к. газы отдают часть своего тепла и в массив трубы. На выходе газов из трубы желательной нормой для функционирования открытых каминов считается температура ~ 80° С.
Строительство такого элемента камина, как дымовой карниз (выступ над открытой частью камина), следует осуществлять из дерева, металла или кирпича. В качестве украшения используют кованые инструменты для камина, дровяные корзины и ведерки, искрогасительные решетки.
Пристенные и угловые кирпичные камины выполняются по одной технологии. Островные, двухсторонние, трехсторонние камины выполняют с учетом конструктивной особенности подключения к дымоходу.
Рассмотрим вариант углового кирпичного камина.
Угловой камин конструкции Матвиенко Н.Н.
Рис. 6.8. Угловой камин Конструкции Матвиенко Н.Н., фасад и план
Рис. 6.9. Угловой камин Конструкции Матвиенко Н.Н., боковой фасад, разрез, план.
Рис. 6.10. Угловой камин конструкции Матвиенко Н.Н. Порядовки.
Особенность этого углового камина заключается в увеличенной точечной нагрузке на фундамент.
На кладку углового камина с дымовой трубой потребуется 2200 шт. керамического печного кирпича. Вес одного кирпича 3,8 кг, следовательно, с раствором и облицовкой озерной галькой вес камина составит около 10 тонн. В плане его размеры 1500;1500 мм. Делим массу на М / кв. И получаем нагрузку 4,5 тонны на метр квадратный. Заводские плиты ЖБИ имеют допустимую нагрузку на м. кВ. 1200 кг. Под такой вес конструкции необходимо заглубляться в землю на глубину 1800 мм. И делать капитальный фундамент. Тем более, с двухсветным потолком и высокой трубой более 8 метров, которая имеет маятниковое качание. Для гашения маятникового качания от фундамента по задней стенке камина укладывается полкирпича с армированием каждого пятого ряда кладки.
В дымоходной трубе установлены две задвижки поворотного типа. Одна на уровне вытянутой руки, вторая управляемая цепью задвижки, которая установлена под потолком. Если этого не сделать, помещение каминного зала будет быстро охлаждаться в зимнее время и труба будет всегда холодная. Между первой и второй задвижкой через неплотности движка задвижки просачивается теплый воздух из помещения и поддерживает трубу всегда в положительных температурных режимах, что предохраняет от возникновения конденсата внутри трубы.
Рис. 6.11. Порталы камина из фигурного кирпича ОлСтоун. Автор Черныш А.В.
Контрольные вопросы, задания, тесты.
1. Напишите классификацию каминов: по расположению, по излучаемому теплу, по виду топлива.
2. Какие параметры дымохода влияют на работу камина?
3. В каких пропорциях соотносятся сечение портала камина и сечение дымоходной трубы?
4. Какими параметрами отличается классический английский топливник от прямоугольного топливника ?
5. Какова роль зуба в камине?
6. Как подрезаются кирпичи на дымосборнике камина?
7. Назовите основные части камина.
8. Рассчитайте сечение дымохода, если известны параметры портала камина ( 1020Х670Х520).
9. Рассчитайте портал камина, если известны параметры дымохода: круглое сечение диаметром 250 мм, высота трубы 7 метров.
Глава 7. Отделочные материалы и технологии облицовки для печных работ
Облицовкой называется внешняя видимая оболочка изделия, наносящаяся на законченную монтажом работающую конструкцию изделия.
Облицовке предшествует: замеры габаритов, сушка, испытание, подготовка к облицовке.
Отделочные материалы делятся на: природные минералы и искусственные.
Природные минералы добывают в карьерах, распиливают, обрабатывают, калибруют, полируют или шлифуют. Откалиброванный природный минерал превращается в материал готов к облицовке печей и каминов. Иногда его дополнительно обрабатывают на месте перед установкой.
Искусственные материалы для облицовки имеют сложный производственный цикл изготовления: добыча и хранение компонентов, замес и микширование компонентов, прессование, фомование, обжиг, роспись и т.д.
7.1. Природный минерал и камень
Природный минерал и камень использовался человеком еще тысячелетия назад. О прочности и долговечности этого материала свидетельствуют исторические памятники архитектуры. Природный минерал применяется не только для строительства зданий, но и для печей и каминов.
Камень не только прочный и долговечный, но и декоративный материал, чрезвычайно разнообразный по форме, размеру, цвету и фактуре, часто использующийся в облицовке. Поэтому его всегда можно подобрать в соответствии с общим стилем печи или камина.
Для облицовки печей и очагов, используют: известняк, доломит, ракушечник, песчаник, кварцит, сланец, мрамор, гранит, диабаз, базальт. Камни могут быть различных форм и размеров. Используют гальку, булыжник, валуны, каменные плитки, всевозможные гравии и каменные крошки.
Выбор той или иной породы, формы и размера камня зависит от назначения, стиля, вкуса и финансовых возможностей владельца печи. Но есть и общие правила. Существуют общие принципы выбора камня для различных печных работ. Для облицовки нужны камни прочные, устойчивые к воздействию температуры. Для облицовки камина выбирают, как правило, камни правильных или близких к ним форм, а также тонкие каменные плитки (20-30 мм толщиной), обработанный камень или плитняк (камень с неровными краями).
Природные минералы представляют собой остаточные элементы горных пород. Природная неповторимость рисунка, разнообразие фактур, экологическая безопасность и прочность - вот те качества, которые позволяют натуральному камню уверенно занимать достойную позицию на рынке строительных материалов уже несколько столетий.
Каменные облицовочные материалы получаются в результате механической обработки горных пород: облицовочные плиты, стеновые камни, щебень, гравий, бутовый камень и др. Каменные природные строительные материалы подразделяются на:
- изверженные глубинные: гранит, диорит, сиенит, лабрадорит, габбро и др.;
- изверженные излившиеся: базальт, андезит, диабаз, вулканический туф;
- осадочные: мраморовидный известняк, плотный известняк, пористый известняк (ракушечник), доломит, песчаник, гипсовый камень;
- метаморфические: мраморы, брекчия и карбонатные конгломераты, кварцит.
Базальт – самая распространенная на Земле излившаяся магматическая горная порода. Текстура базальта - в основном плотная, пористая, кристаллы не видны невооруженным глазом, цвет темный. Базальт обладает столбчатой структурой в виде многогранных столбов, тесно прилегающих друг к другу; залегает в виде потоков или покровов; образует обширные базальтовые плато; слагает огромные площади дна океанов; используется в строительстве в качестве бутового камня, наполнителя для бетонов, для мощения улиц и при производстве каминных облицовок.
Бутовый камень – куски природного камня размером 150-500 мм. Бутовый камень получают взрыванием залежей сплошных пород: известняков, доломитов, песчаников, гранитов. Применяют для возведения фундаментов, подпорных стенок, оград и т.п.
Кварцит – метаморфическая горная порода, зернистая, плотная, часто светлоокрашенная, состоящая почти целиком из кремнезема. Кварцит - продукт перекристаллизации кварцевых песчаников и других кремнистых осадочных пород. Кварциты используются в строительстве садовых печных комплексов, как строительный и облицовочный камень.
Сланец – горная порода, имеющая ориентированное расположение породообразующих минералов и независимо от состава и происхождения характеризуются тонкослоистым сложением и способных разделяться, на более или менее тонкие, плоские параллельные слои или пластины. Сланец является прекрасным материалом для облицовки садовых печей. Тонкие пластины сланца применяют как систему капельников на ландшафтных печных комплексах.
Вулканический туф – осадочная горная порода, состоящая из уплотнившихся вулканического пепла, вулканических бомб и других обломков, выброшенных во время извержения, часто с примесью невулканических пород.
Вулканический туф применяется как облицовочный материал на каминах.
Габбро – магматическая горная порода черного или темно-зеленого цвета. Является высокопрочным, стойким, к выветриванию облицовочным материалом; используется для облицовки фасадов каминов в виде полированных плит.
Песчаник – по минеральному составу, физико-механическим свойствам, не уступает уже известным: граниту, кварцу и др. Достаточно напомнить, что в состав песчаника входит кварцит, он средней твердости, имеет предел прочности при сжатии - 300-1000 кг/кв.см. Он имеет невысокое водопоглощение, по весу 0.5-3.0%, низкую пористость. Относительно близкое расположение месторождений песчаника сказывается и на сравнительно низких транспортных издержках. Помимо облицовки печей и каминов, песчаник находит широкое применение для кладки фундаментов, изготовления ступеней, тротуарных плит и др.
Известняк – один, из наиболее распространенных и традиционных для русского зодчества натуральных камней. Широко применялся, еще с начала XI века при строительстве монументальных, культовых крепостных и городских сооружений, многие из которых хорошо сохранились и по сей день. Порталы каминов, изготовленные из известняков недорогие, так как на обработку известняка требуется мало времени из-за его мягкости.
Мрамор – кристаллическая метаморфическая горная порода, образовавшаяся в результате перекристаллизации известняка или доломита. Мрамор может иметь белую, серую, зеленоватую, розовую и другие окраски. Мрамор хорошо полируется, применяется в качестве облицовочного материала на каминах.
Доломит – натуральный камень, обладающий рядом преимуществ перед другими строительными материалами, пользуется наибольшей популярностью и обеспечивает надежность и долговечность. Каминные порталы, детали архитектуры, столешницы, полки – встречаются повсеместно в современной архитектуре малых форм.
Гранит – магматическая порода, состоящая из полевого шпата, кварца, слюды и других минералов группы силикатов. Цвет гранита серый, черный, розовый, красноватый. Это один из самых дорогих и прочных материалов. Гранит устойчив к агрессивным условиям внешней среды, очень тяжел в обработке. Гранитные столешницы и полки на каминах и кухонных очагах долговечны и не требуют специального ухода.
7.2. Плитка, керамогранит, изразцы
Керамогранит
Для того чтобы изготовить керамогранит, смешивают сырьевую массу из различных глин высокого качества, добавляют кварц, полевой шпат и природные красящие пигменты. Эта масса прессуются по специальной технологии под большим давлением, после этого производятся сушка и обжиг при самых больших температурах, какие только применяются для изготовления керамических изделий. В результате этого процесса сырьевая масса кристаллизуется и образует монолит. В конечной стадии процесса получают высокопрочный, непористый, стойкий к кислотам материал, однородно окрашенный на всю глубину.
Надо понять причины, по которым большинство печников отдают предпочтение облицовке именно керамогранитом. В первую очередь - это физические свойства материала. Кроме высокой морозоустойчивости для уличных очагов, он наделен устойчивостью к воздействию разнообразных химических элементов, в том числе и концентрированных кислот и щелочей. Но самой важной характеристикой считается его высокая прочность и термоустойчивость. Но, следует помнить, что у каждой медали есть и обратная сторона. В данном случае это повышенная хрупкость материала. Данный нюанс необходимо учитывать при укладке и транспортировке керамогранита.
Керамогранит довольно легко поддается чистке и он не подвержен быстрому загрязнению. В зависимости от конструкции печи (банная, отопительно-варочная), надо выбирать и разновидность керамогранита. Например, матовым керамогранитом, лучше всего облицевать кухонный комплекс, в котором, как правило, бывают капли жира, копоти, продуктов сгорания и существует высокая вероятность частого загрязнения. Керамогранит, имитирующий другие поверхности, например, натуральный камень, обладает высокой устойчивостью к пятнам и является наименее скользким.
Технические характеристики керамогранита
Водопоглощение. За счет минимального количества пор, достигаемого с помощью мощных прессов, керамогранит имеет очень низкое водопоглощение - около 0,05%. Это самый низкий показатель среди всех керамических материалов и даже более низкий, чем у любого натурального камня. Это позволяет использовать керамогранит и для уличной облицовки садовых каминов и печей.
Твердость лицевой поверхности. Поверхностная твердость – это характеристика, выражающая способность поверхности быть устойчивой к появлению царапин и повреждений. Плитка классифицируется по шкале от 1 до 10 соответственно возрастающей твердости минералов.
По фактуре поверхности керамический гранит бывает матовым, полуполированным, полированным, сатинированным, структурированным, ректифицированным, глазурованным. Матовый керамогранит, не подвергают дополнительной обработке. Его поверхность не блестит, зато характеризуется высокой твердостью. Полуполированный и особенно, полированный более капризен: обработка абразивными материалами придает им зеркальный блеск, но при этом снижает износостойкость. Сатинированный керамогранит отличает своеобразный мягкий блеск.
Фактурная поверхность
Для придания поверхности керамического гранита эффекта «кирпичной кладки» или «старого камня» применяют особые штампы, такую поверхность специальным образом полируют, и за счет этого неровности приобретают фактуру с сочетанием матовых и блестящих участков.
"Вощеная" поверхность
Своеобразный эффект вощения на поверхности керамогранита обеспечивается за счет нанесения на нее прозрачных минеральных кристаллов до фазы спекания. Такие плиты обладают легким блеском и имеют особые не очень твердые неровности, позволяющие такой поверхности быть не скользкой, в отличии, от полированной.
Особые свойства керамогранита: теплоемкость, теплопроводность, пластическая деформация.
Теплоемкость – свойство материала при нагревании поглощать теплоту, а при охлаждении - отдавать ее. Показателем теплоемкости служит удельная теплоемкость.
Теплопроводность – свойство материала передавать теплоту через свою толщу от одной поверхности к другой, если эти поверхности имеют разную температуру. Теплопроводность зависит от пористости, влажности и объемного веса материала.
Изразцы (кафли) (Рис. 7.1)
Основным сырьем для производства печных изразцов служат высокопластичные (жирные), хорошо формирующиеся легкоплавные гончарные глины. При затворении водой они образуют пластичное тесто, сохраняющее форму после просушки, в процессе обжига приобретают твердость камня и не разрушаются водой.
По своим свойствам глины подразделяют на высоко-, средне- и малопластичные. Глины с повышенным содержанием песка (суглинки) иногда используют в производстве изразцов в качестве отощителей более жирных глин.
В большинстве случаев глины имеют окраску желтую, коричневую, зеленоватую, сероватую и др. После обжига они приобретают желтоватый, оранжевый, коричневый или красно-бурый цвета (цвет глины после обжига зависит от содержания в ней окисей железа).
Глины, содержащие значительные примеси окисей железа, после обжига имеют красный цвет. При содержании окоси железа до 4%, обожженная глина получается бледно-розового цвета, а при еще меньшем количестве окисей – белого.
Изразцы - это облицовочные декоративные элементы:
- изготовленные из обожженной глины с рисунком;
- покрытые с лицевой стороны глазурью;
- имеющие с обратной стороны открытую коробку (румпу).
Рис.7.1. Основные типы изразцов. Типы румп: 1 — коробчатая; 2 — отступающая от краев; 3 — стеновые изразцы; 4 — вставка-перемычка; 5 — поясок;
6 — карниз; 7 — подзор; 8 — ножка с полочкой; 9 — городок; типы заполнения орнаментом лицевой пластины: 10 — широкорамочный изразец;
11 — узкорамочный изразец; 12 — безрамочный изразец
Изразцы применяются для облицовки печей, каминов, а также для украшения фасадов. Различают изразцы:
- плоские, угловые и карнизные изразцы;
- гладкие или рельефные изразцы;
- изразцы покрытые глазурью (майоликовые);
- изразцы неглазурованные (терракотовые).:
- Клинкерная плитка.
Для производства клинкерной плитки используется экологически чистая отожженная глина, в которую добавляются пластификаторы, плавители и красящие пигменты. Сформированное под прессом изделие проходит обжиг при температуре +1250 градусов. Частицы глины спекаются между собой, превращаясь в монолит.
От пористости клинкерной плитки зависит одна из главных ее характеристик – термоустойчивость. Чем больше пористость основы, тем ниже термоустойчивость плитки. Термоустойчивость является тем критерием, который определяет многие технические и эксплуатационные характеристики плитки. Прочность печной облицовки выполненной из клинкерной плитки с высокой термоустойчивостью , будет намного выше, чем из плиток такой же толщины с пористой структурой тела.
При довольно серьезном нагревании материал не выделяет никаких веществ в окружающую среду, а его химическая инертность и практически нулевое водопоглощение являются залогом бактериостатичности. Следует отметить превосходную устойчивость клинкерной плитки к статическим и динамическим нагрузкам. Это также одно из следствий монолитности материала – в керамической плитке нет «слабых мест» (трещин, полостей), которые при ударной или статической нагрузке обычно не выдерживают первыми. Это объясняется тем, что клинкерная плитка распределяет полученные нагрузки по всей массе материала. По физико-механическим показателям клинкерная плитка слабее керамогранита, но на вертикальных поверхностях печи служит, как и любой другой отделочный материал. Имея небольшую степень пористости, этот строительный материал может использоваться в любых климатических условиях – от Крайнего Севера до черноморских субтропиков. Облицовочная клинкерная плитка легко переносит, как сильные морозы, так и жару. Данное свойство этого отделочного материала обеспечило ему долговечность.
Кроме того, клинкерная плитка практически невосприимчива к воздействию агрессивных химических веществ, независимо от того, к кислотному или щелочному классу они принадлежат. Таким образом, облицовка клинкером позволяет продлить жизнь печи. Вышеперечисленные характеристики клинкерная облицовочная плитка получила, благодаря особой технологии изготовления. Однако кроме эксплуатационных качеств существует еще и эстетическая привлекательность, которая сегодня ценится не меньше, чем механическая прочность материала. Облицовочная плитка этого типа может быть рифленой либо гладкой, матовой либо глянцевой. Во-вторых, производители постарались разнообразить декоративное оформление клинкера и его цветовую гамму. Поэтому клинкерная плитка позволяет воплотить в жизнь даже очень дерзкие идеи дизайнеров помещений и архитекторов.
Рис. 7.2. Угловые, рядовые и половинки клинкерной плитки.
7.3. Штукатурка наружной поверхности печей
Самый распространенный и наименее трудоемкий способ декоративной отделки - оштукатуривание, Оштукатуривание печи производят только после того, как она полностью высохнет.
Самое уязвимое место необлицованной печи - кладочные швы, которые со временем растрескиваются и начинают представлять серьезную угрозу для обитателей дома. Через них в отапливаемое помещение проникают горячие газы и даже искры.
Перед оштукатуриванием с лицевой поверхности печи удаляют излишки глины, неровности кирпичной кладки затирают сухим кирпичом, а швы расчищают на глубину не менее 5-10 мм. После этого печь обтягивают мелкоячеистой металлической сеткой или тонкой мешковиной, которые предохранят штукатурку от растрескивания в результате воздействия высоких температур. Сетку или мешковину закрепляют мелкими саморезами длиной не более 60 мм. Саморезы закрепляют не в кирпичи, в кладочные швы. Подготовленную к оштукатуриванию печь необходимо затопить и, когда стенки прогреются, смочить их водой. Первый слой штукатурки толщиной 0,2-0,3 мм наносят на влажную горячую поверхность печи. Как только штукатурка схватится, печь сразу же покрывают вторым слоем более густого раствора штукатурки, затем - третьим, четвертым и т.д., пока толщина штукатурки не достигнет 7-10 мм. Последний слой хорошенько разравнивают. Как только раствор немного схватиться, штукатурку затирают кругообразными движениями по часовой стрелке деревянной теркой или шерстяной варежкой, смоченной в жидком растворе. В качестве раствора для оштукатуривания печи используют различные рецепты:
1. глиняно-песчаный раствор, на котором вели кладку массива печи,
2. известковый раствор,
3. раствор из 1 части глины, 1 части известкового теста, 2 частей песка и 0,1 части негорючего волокнистого вещества( базальт, волокна суперсила),
4. раствор из 1 части глины, 1 части цемента, 2 частей песка и 0,1 части асбеста,
5. раствор из 6 частей гипса, 2 частей известкового теста, 1 части песка и 0,2 частей базальта, волокна суперсила ,
6. раствор из 1 части глины, 1 части известкового теста и 4 частей песка. Недостаток данного способа декоративной отделки печи – необходимость в постоянном уходе за штукатуркой. Оштукатуренную печь нужно часто белить, так как штукатурка достаточно легко трескается и вытирается. Наиболее же нагреваемые части печи изменяют окраску уже через несколько недель с начала ее эксплуатации.
Штукатурка на поверхности кирпичной печи обычно растре-скивается, отбивается на углах, отваливается около дверец. Чтобы получить более прочную штукатурку, ее, во-первых, наносят после просушки печи на горячую поверхность, во-вторых, в ра¬створ прибавляются различные вещества, как, например, волок¬нистый базальт, сахарную патоку и пр.
Для увеличения прочности штукатурки печь обтягивают штукатурной сеткой с ячейкой 10-20 мм, по тонкому слою обыкновенного глиняно-песчаного раствора, как бы приклеивают сетку этим раствором, к поверхности печи, а сверху после просушки наносят второй слой штукатурки. Однако такой способ редко дает хорошие ре¬зультаты; штукатурка и в этом случае трескается и отваливается, а иногда отстает от кладки и отдувается вместе с сеткой, об¬разуя воздушный прослоек в стене печи. При непременном же¬лании иметь оштукатуренную поверхность печи, можно достиг¬нуть весьма прочного соединения штукатурки с печью, заклады¬вая в горизонтальные швы, еще во время кладки концы проволоки; при нанесении штукатурки она крепко будет привязана этой проволокой к печи.
Но еще лучше, прочнее, дешевле и красивей вместо штукатур¬ки применять шлифовку (затирку) кирпичной поверхности печи. Для этого неровности на печной поверхности заполняются то¬щим глиняным раствором просто тряпкой, а затем печь шлифует¬ся куском сухого кирпича, причем выступающие неровности клад¬ки стираются, а впадины, и швы остаются заполненными раство¬ром и делаются совершенно незаметными. После этого печь мо¬жет быть побелена или окрашена клеевой краской.
Для штукатурки печей и каминов используются готовые печные штукатурные смеси Ветонит, Мурбрук и др. Расфасованные в мешки по 25 кг эти штукатурные смеси отвечают всем требованиям по пластичности, армированию и термоустойчивости. Двух мешков хватает на штукатурку целой печи до 8 кв. м. Иногда лучше и дешевле воспользоваться готовой смесью, чем изобретать самодельные «дедовские» рецепты.
7.4. Плиточные клеи
Плиточные клеи для печей применяются только специального назначения.
При покупке плиточного клея необходимо детально прочитать о свойствах клея и потребовать у поставщика сертификат соответствия. В сертификате указаны основные характеристики.
Адгезия – способность к сцеплению поверхностей разнородных тел. Хорошая адгезия наносимого материала к поверхности означает высокую прочность и надежность (штукатурки, шпатлевки, краски) и фиксации (плитки, панелей и т.п.).
Атмосферостойкость – способность вещества противостоять воздействию атмосферных факторов, кислорода воздуха, сернистых и других газов, а также попеременному замораживанию и оттаиванию, увлажнению и высыханию.
Влагостойкость – свойство материала оказывать длительное сопротивление разрушающему действию влаги при периодическом увлажнении и высыхании.
Время достижения полной прочности – время, за которое материал набирает полную прочность по характеристикам связующего.
Время корректировки – время, в течение которого материал сохраняет пластичность.
Время схватывания – период, в течение которого применяемая смесь (штукатурка, шпатлевка, клеи и т.п.) приобретает прочность.
Время твердения – время, через которое материал теряет пластичность.
Гигроскопичность – способность материала поглощать пары воды и воздуха.
Гидрофобность – водоотталкивающие свойства вещества.
Жизнеспособность раствора – время, в течение которого раствор пригоден для работы.
Колеровка – процесс индивидуального изготовления краски определенного цвета путем добавления пигментных паст в белую краску.
Морозостойкость – свойство насыщенного водой материала выдерживать попеременное замораживание и оттаивание.
Пластичность – свойство материала изменять под нагрузкой форму и размеры без разрушения и сохранять форму после снятия нагрузки.
Подвижность растворной смеси – способность растворной смеси растекаться под действием собственной массы или приложения внешних сил.
Прочность на сжатие – максимальное давление, которое выдерживает материал до начала разрушения.
Прочность сцепления – максимальное растяжение, которое выдерживает материал до начала разрушения.
Эластичность – свойство материала изменять под нагрузкой форму и размеры без разрушения и восстанавливать исходные размеры после снятия груза.
На паспорте мешка плиточного клея указываются все свойства плиточного клея. Основным показателем считается прочность сцепления.
В учебнике приведены основные материалы для облицовки: камень, изразцы, керамогранит, клинкерная плитка, штукатурка. Другие материалы: металл, дерево, полимеры, стекло, полудрагоценные камни не рассматриваются.
7.5. Облицовочные работы на каминах и печах. Лицевая кладка каминов и печей
Вид и характер облицовки выбирается еще на стадии проектирования и утверждения дизайн-проекта. Все облицовочные работы ведутся в соответствие с технологической картой облицовки и спецификации на облицовку.
7.5.1. Декоративная лицевая кладка каминов и печей из кирпича без облицовки
Неоштукатуренная печь лучше отдает тепло. Хорошо сложенная, она украсит помещение. Украшением будет служить изящный краснокирпичный массив со строгими вертикальными и горизонтальными линиями швов.
Для того чтобы подчеркнуть архитектурную выразительность каминной кладки и придать строению индивидуальность, применяют различные способы разрезки кирпича вертикальными швами, раскладки и перевязки кирпича в лицевом слое, а также используя разный по цвету, фактуре и размеру кирпича.
В строительстве каминов широко распространена декоративная кладка с частично неперевязанными кирпичами в лицевой версте поперечными вертикальными швами. Например, в лицевой кладке поперечные вертикальные швы перевязываются лишь через 3-6 рядов или вся лицевая поверхность кладки расчленена сплошными вертикальными швами на полосы шириной в кирпич.
В пределах каждой из этих полос через 2-3 ряда кладки укладывают тычки, что и создает перевязку лицевого слоя с кладкой стены. Возможны и другие варианты перевязки вертикальных поперечных швов лицевого слоя. Однако в любых случаях необходимо, чтобы была обеспечена перевязка кладки облицовочного слоя и основного массива печи. Чередование ложковых и тычковых кирпичей в таких кладках указывается в проекте.
Для декоративного оформления лицевой поверхности кладки применяют узорчатую и рельефную кладки, пояски высотой в один ряд кирпича или несколько, а также различные способы расшивки швов. Для придания
поверхности кладки рельефного рисунка кирпичи располагают, например, так, чтобы в плане плоскости их граней образовали с плоскостью стены угол. Одни кирпичи укладывают плашмя, другие – на ребро, располагая их в шахматном порядке, в результате чего получается рельефный узор. ( Рис. 7.3).
Лицевая кладка выполняется из кирпича с правильными кромками и углами без трещин и сколов. Кирпич, который будет укладываться на лицевую поверхность, специально подбирают по форме, размеру и цвету.
Рис.7.3. Разновидности декоративной кладки: а – обычная кирпичная кладка из полномерного кирпича с четко выраженными линиями; б – кирпичная кладка с применением неполномерного кирпича; в – готическая кладка
Швы лицевой кладки расшивают. Сначала обрабатывают вертикальные, а затем горизонтальные швы. Им придают выпуклую, вогнутую, заглубленную или односрезную форму. Порядовками раскладки кирпича предусмотрена лицевая кладка любой, стороны печи. Но, если не набирается нужное количество качественного кирпича на лицевую кладку всей печи, можно выкладывать одну-две стороны лицевой кладкой, остальные класть под штукатурку или отделку кафелем. Как правило, плоскости печи, выходящие в спальню, лучше оштукатурить и побелить, или отделать кафелем. Эти вопросы должны продумываться своевременно, но требования к качеству кладки поверхностей, подлежащих последующей отделке, не снижаются.
Архитектурная выразительность кладки зависит от строгой параллельности линий вертикальных и горизонтальных швов. Параллельность горизонтальных линий достигается подбором кирпича для каждого ряда по толщине и одинаковой толщине швов. Параллельность вертикальных линий также достигается одинаковой толщиной швов. Но, чтобы получить вертикальные швы одинаковой толщины, необходимо не только подобрать кирпич одинакового размера, но и правильно его обработать. Кладку печи невозможно вести из полномерного кирпича, в каждый ряд укладываются доли нужного размера. Большую роль в достижении параллельности вертикальных линий играют размеры, и качество обработки долей кирпича. Каждый неполномерный кирпич должен быть кратным той доле кирпича, к которой, он принадлежит. У трехчетверок, половинок и четвертей, выходящих на лицевую сторону, кромки раскола притирают кирпичом, чтобы получить правильную геометрическую форму с четко выраженными ребрами.
Чередованием рядов с четко выраженным геометрическим рисунком получают декоративную кладку (рис. 7.3, 7.4). Выполнение декоративной кладки требует высокой квалификации исполнителя, повышаются затраты труда, необходимы материалы хорошего качества, но в итоге все это окупается, если учесть, что отпадает надобность в отделке печи и повышается ее теплоотдача. Не для всех видов очагов она приемлема. Чаще всего лицевую декоративную кладку применяют для каминов.
Рис. 7.4. Разновидности декоративной кладки
Различают 2 вида лицевой кладки:
- наружная холодная кладка камина и ее лицевой поверхности;
- кладка лицевой поверхности стен камина из специального лицевого кирпича или камня, имеющего природную или искусственную окраску и гладкие или офактуренные поверхности. При этом кладка остальной части камина выполняется из рядовых кладочных материалов.
Для облицовки используются также фактурный (с рельефным рисунком лицевой поверхности) и фасонный (или фигурный, профильный) кирпичи, применяемые для кладки сложных форм: арок, столбов и т.п.
Цвет кирпича в основном зависит от состава глины. Большинство глин после обжига имеют классический кирпичный цвет (а кирпич называют красным). Реже встречаются желтые, абрикосовые или белые кирпичи. Иногда в сырье вводят различные пигментные добавки. Иногда облицовывают фактурным кирпичом. Но надо иметь ввиду, что бытовая пыль оседает на фактурной поверхности и ее тяжело отмывать.
Печник должен понимать, что такие «художества» применимы только к холодным стенкам камина. В банной печи и в отопительно-варочной печи они не применимы. Такая «художественная кладка» являет собой пожароопасную зону.
7.5.2. Виды и способы крепления облицовочного камня
В состав чертежей на облицовку обычно входит спецификация на облицовочные изделия для каждого участка фасада печи или камина. По ней можно составить ведомость-спецификацию требуемого количества изделий различных типов и размеров; монтажные (маркировочные) чертежи фасадов, на которых указаны ряды облицовки, типы и количество изделий для каждого ряда, тип архитектурных деталей и порядок их установки; рабочие чертежи на архитектурные детали и конструкции их крепления к кладке.
Перед тем как приступить к облицовке готовой печи и камина, выверяют ее плоскость, чтобы определить положение лицевой поверхности облицовки и при необходимости выровнять (оштукатурить) ее впадины или бугры. После провешивания и контроля к стенам прикрепляют маячные вертикальные рейки-порядовки. Их располагают на расстоянии 1,0—1,5 м друг от друга, и на них делают разметку всех рядов облицовки, учитывая намеченные горизонтальные линии поясков, перемычек и т. п. Одновременно устанавливают горизонтальные разбивочные порядковые рейки с размеченными вертикальными швами между плитами облицовки. Рейки укрепляют на костылях. Таким образом, с помощью маячных вертикальных и горизонтальных реек определяют положение каждой плиты облицовки.
Перед началом работ облицовочные изделия подготовляют к установке на место. Для этого их сортируют и комплектуют по маркам, номерам и рядам облицовки в соответствии с маркировкой на монтажной схеме. При сортировке облицовочные плиты подбирают по тону окраски и размерам. Разнотипность плит облицовочной поверхности не должна быть заметна с расстояния 2, м. Плиты должны иметь ровные лицевые поверхности без искривлений, отбитых углов, щербин на ребрах и других дефектов, искажающих их поверхность. Трещины на лицевой поверхности плит не допускаются.
Первыми всегда устанавливают угловые плиты, а затем по горизонтали рядовые плиты облицовки; первый ряд — на обрез кладки стены печи, а последующие — друг на друга с применением специального термораствора. Для контроля линии углов натягивают отвесные струны из стальной проволоки. Проверяют также положение каждой плиты и каждого ряда по шнуру, натянутому по маячным порядовкам, и прямолинейность плоскости облицовки во всех направлениях с помощью уровня, отвеса, правила и рейки.
Плиты подготовляют к установке в мастерских, оборудованных необходимыми станками и приспособлениями. В плитах пробивают пазы и гнезда для креплений, после чего готовые детали маркируют. Руководствуясь рабочими чертежами, плиты сортируют, устраняют на них дефекты.
Крепят плиты к облицовываемой конструкции и скрепляют их друг с другом с помощью металлических крюков, костылей, якорей, скоб и пиронов. Крепления облицовочных плит из природного камня (7.5, а) якорями или Т-образными костылями (7.5,б), которые заделывают в гнезда, пробитые в конструкциях, применяют при облицовке тяжелыми плитами, прочно скрепляемыми с основанием. Гнезда в стенах высверливают электродрелью по ходу облицовки в соответствии с размещением гнезд в устанавливаемых плитах.
Рис. 7.5. Усовершенствованная облицовка поля стены: а — при постоянной длине облицовочных плит, б — при произвольной длине облицовочных плит; 1 — петля, 2 — крюк, 3 — вертикальный прут, 4 — горизонтальный прут.
Облицовка может не жестко скрепляться с кладкой. В этом случае облицовочные плиты устанавливают на вертикальных стержнях (7.5, б), закрепляемых в процессе кладки или после нее скобами к стене. Плиты облицовки при этом прикрепляют скользящими скобами к вертикальным стержням.
Рис. 7.6. Закрепы для крепления плит толщиной 20 — 40 мм (в скобках более 40 мм) по готовой кладке: а — петля, б — прут, в — крюк
Все крепления, за исключением пиронов и Т- образных костылей, выполняют заподлицо с верхними кромками плит. Концы креплений, входящих в гнезда плит и стен, заделывают раствором: при мраморных облицовках— смешанным раствором или печной пастой. Для всех других пород камня можно применять растворы на термостойком цементе.
Плиты, прикрепляемые к стене печи, устанавливают в следующем порядке. Вначале плиту устанавливают насухо, отмечая на облицовываемой поверхности места пробивки гнезд для креплений, которые соответствуют гнездам в кромках плит. Сняв прилаженную к месту плиту, в облицовываемой конструкции сверлят гнезда для крепления; затем по сделанным отметкам укладывают на постель раствор, поверх которого раскладывают деревянные клинья, а на них опускают плиту. Плите с помощью натяжных приспособлений и уложенных клиньев придают требуемое положение, а затем каждую плиту соединяют с соседними плитами с помощью пиронов. Иногда вместо натяжных приспособлений для закрепления вертикального положения плит пользуются клиньями, которые забивают в отверстия, просверленные в стене.
В некоторых случаях плиты, прежде чём их окончательно закрепить и залить раствором, временно примораживают к ранее сделанной облицовке с помощью гипсовых накладок. Когда надобность в гипсовых накладках отпадает, их удаляют, смывая с поверхности плит следы гипса и следя за тем, чтобы он не попал в пространство между плитой и стеной, которое должно быть залито термоцементным раствором.
Закрепив первую плиту, в такой же последовательности устанавливают следующие плиты ряда. Закрепив плиты ряда, приступают к заполнению раствором пространства между плитами и основанием, если это предусмотрено проектом. При этом пространство между каждым установленным рядом плит облицовки и стеной заполняют раствором лишь на треть высоты плиты, чтобы на уровне горизонтальных швов облицовки не образовывались наплывы от раствора. Плиты следующих рядов устанавливают в такой же последовательности.
Соединение смежных элементов.
Смежные элементы соединяют встык, ступенчато и клинчатым способом.
При соединении встык камни соприкасаются плоскими торцовыми гранями. При толщине плит до 150 мм, чтобы исключить относительные смешения, используют стальные штыри или скобы. Штыри (пироны) изготовляют из круглой стали диаметром 3-8 мм, длиной 30-60 мм, и применяют в горизонтальных и вертикальных швах. Штыри на половину своей длины вводят в гнезда, высверленные в смежных элементах облицовки.
Рис. 7.7. Соединение элементов наружной облицовки: а, б — стальными штырями и скобами, в — клинчатое соединение, г — ступенчатое соединение; 1 — совпадающие желобки в смежных гранях для заливки цементным раствором, 2 — штыри, 3 — скоба
Скобы изготовляют из круглого или полосового металла и располагают в горизонтальных швах перпендикулярно их плоскости. Для того, чтобы не утолщать швы, в теле камня высекают борозды, в которые устанавливают скобы. Клинчатое соединение (рис. 7.7, в) применяют главным образом для перемычек. Для более прочного соединения в гранях смежных камней высекают совпадающие желобки, которые заливают цементным раствором. Ступенчатое соединение соприкасающихся граней элементов облицовки (рис. 7.7, г) применяют при наличии вертикальных сдвигающих усилий, а также для того, чтобы предохранить швы от попадания воды при облицовке наклонных плоскостей.
Соединение элементов облицовки со стеной.
Облицовку со стеной соединяют перевязкой камней и металлическими закрепами. Перевязку облицовочных камней выполняют при использовании штучного камня, тыльная сторона которого закладывается в стену (тычки). Облицовку ведут одновременно с кладкой стен. Такой способ облицовки применяют при использовании камня с высокими теплотехническими показателями (доломит, талькохлорид). Существуют два вида перевязок: чередование рядов утолщенного камня (тычков) с рядами нормальной толщины (ложков) через один-два ряда; чередование тычков и ложков в каждом ряду (через один камень или более).
В среднем около 20% всех облицовочных камней должно приходиться на тычки. При применении колотого камня перевязка принимается из расчета один закладываемый в стену камень (тычок) на 1 м2 облицовки.
Металлические закрепы.
Металлические закрепы — простые и комбинированные крюки для крепления элементов облицовки. Простой крюк изготовляют из круглой отожженной нержавеющей стали или латунной с одним загнутым концом. Размеры крюка, зависят от величины элемента облицовки: диаметр 4-8, длина 100-200, длина загиба не менее 30. Глубина заделки крюков в стену должна быть не менее 100 мм. Крюки устанавливают в горизонтальных рядах по две штуки на плиту. Комбинированные крюки изготовляют из нержавеющей стали и применяют одновременно для соединения элементов облицовки между собой и крепления их к стене. Устанавливают их в горизонтальных рядах по две штуки на плиту в каждом ряду. Для соединения смежных элементов по вертикали применяют комбинированный крюк с отверстием для штыря.
Крепежные детали должны быть оцинкованы или изготовлены из нержавеющей стали. Для крепления мраморной облицовки используют главным образом детали латунные, медные, обмедненные или изготовленные из нержавеющей стали. Использование черной проволоки приводит к коррозии и разрушению. От них появляются рыжие, ржавые пятна на дорогой облицовке.
Облицовка поля стены камина, очага.
Для облицовки гладких холодных участков наружных стен применяют плиты из гранита, доломита, базальта, известняка, белого мрамора, травертина, туфа.
Каждый ярус печи или камина устанавливают на разгрузочный опорный ряд, который, в свою очередь, установлен на конструктивные элементы облицовываемой стены и отделен от нижележащего яруса компенсационным швом шириной 5-10 мм в зависимости от фактуры лицевой поверхности облицовки. ( Рис. 7.8).Облицовку стен начинают с установки угловых камней на цоколь или угловых камней очередного опорного ряда на перекрытие, тщательно проверяют горизонтальность первого ряда нивелиром. Последующие ряды облицовки контролируют с помощью шнура, уровня и отвеса. Для регулирования толщины шва камень устанавливают на деревянные клинья, по которым раствор выравнивают линейкой. Облицовка поля стены по готовой кладке предусматривает закладку в горизонтальные ряды кладки специальных петель. Через петли заводят вертикальные пруты, к которым крепят крюки. В том случае, если облицовочные плиты имеют разную длину, то за вертикальные пруты пропускают горизонтальные, к которым крепят крюки в любом месте длины прута.
Рис. 7.8. Горизонтальная укладка облицовочных плит.
Установка угловых плит.
Для соединения плит в углах на их верхних гранях устанавливают по одной скобе на каждый угол. При тонких горизонтальных швах в камне вырубают бороздку глубиной, равной диаметру скобы плюс 2 мм. Скобы изготовляют из нержавеющей стали. Размеры скоб: длина 100-150 мм; длина загиба 30 мм; Диаметр 6-8 мм. Варианты установки скоб на смежных угловых плитах приведены на рис. 7.9. Угловые плиты монтируют с выходом торца на лицевую поверхность, или обрабатывают торцы вырезкой четверти и четверти с полувалом (рис. 7.10).
Рис. 7.9. Установка скоб на смежных угловых плитах толщиной 20-40 мм (а) и более 40 мм (б).
Рис. 7..10 Варианты обработки торцов угловых плит: а — с выходом торца на лицевую поверхность, б — угол, выполненный в четверть, в — четверть с полувалом,
г — угол с вырезкой четверти.
Тонкие плиты высотой меньше 50 см закрепляют в правильном положении посредством зажима их по верхней кромке деревянными клиньями (рис. 7.8). Клинья забивают в гнезда, предназначенные для металлических связей, чем одновременно заклинивают концы этих связей и закрепляют облицовочную плиту. В дальнейшем после заливки за облицовку раствора и его затвердения клинья вынимают или срезают ножовкой.
Плиты, фасонные камни и другие элементы облицовки соединяются между собой и крепятся к облицовываемой поверхности при помощи специального раствора и металлических связей.
Для крепления гранитов, сиенитов, габбро и других глубинных пород применяется плиточный клей . При облицовке осадочными и излившимися породами (известняки, доломиты, туфы) или метаморфическими породами (мрамор, кварцит) применяется смешанный известково-цементный раствор или специальные пасты. Облицовки из мрамора нежных светлых тонов и из просвечивающих камней (оникс) крепятся на растворе из белого цемента, а в сухих помещениях — на гипсовом растворе.
Все гнезда в плитах делаются несколько большего диаметра, чем металлическое крепление, для того чтобы в них легко проникал раствор. Для того, чтобы не утолщать швов, связи утапливают в тело камня, для чего в закрепляемой грани пробивают желобки такой глубины, чтобы связь не выступала за поверхность этой грани. Закрепление связей осуществляется путем заполнения раствором гнезд, пробитых в конструкции, с забивкой в них металлических клиньев при внешней облицовке и деревянных — при внутренней облицовке. Постоянные металлические связи для крепления облицовочных плит закладываются в горизонтальных кромках не меньше двух мест на одну плиту. Тяжелые камни, помимо того, крепятся по каждой вертикальной грани скобами или хвостовиками.
При облицовке стен на высоту больше 5-8 м необходимо разгрузить нижние ряды от расположенных выше камней. Для такой разгрузки устраиваются поэтажные железобетонные пояски, закладываются лапки из полосового железа, или один ряд камней облицовки заделывается хвостовой частью в борозду кладки.
До заливки вновь установленного ряда облицовки поверхность нижележащих плит должна быть предохранена от брызг и подтеков раствора. С этой целью шлифованные и полированные поверхности оклеиваются бумагой, а грубо обработанные поверхности обмазываются жидко разведенной глиной. Это дает возможность легко снять с облицовки затвердевшие брызги и подтеки; поверхность облицовки после промывки получается чистой и без царапин.
Следует помнить, что обмазывать глиной можно не все камни. Светлые породы при неполированной фактуре, а также все известняки и доломиты обмазывать глиной нельзя. При облицовке такими камнями их поверхность нужно покрывать малярным скотчем, пленкой и тому подобными материалами.
Для того, чтобы раствор при заливке не вытекал через швы облицовки, их предварительно забивают паклей или заделывают бумагой. Раствор заливается ковшами или штукатурными лопатками в зазор, причем при заливке подставляется наклонно лист фанеры, который направляет раствор за облицовку и предохраняет поверхность облицовки от загрязнения брызгами и подтеками раствора. При облицовке внутренних стен после того, как сделаны чистые полы, первый ряд плит устанавливается непосредственно на свое место с подклиниванием в пониженных местах. После установки и монтажного закрепления плит швы между облицовкой и полом тщательно заделывается паклей, чтобы через них не вытекал раствор. В дальнейшем после затвердения раствора клинья убираются, шов заделывается раствором и закрывается плинтусом. В тех случаях, когда облицовку устанавливают до устройства чистых полов, нижний ряд плит устанавливают на деревянную рейку с тщательно отфугованной верхней гранью. Рейка устанавливается по уровню так, чтобы ее верхняя грань была точно на отметке чистого пола. Для того, чтобы рейка не сдвигалась, ее устанавливают на клиньях, и временно примораживают к месту гипсом. После затвердения раствора, залитого за облицовку, рейка убирается, и на ее место подводятся чистые полы. Раствор следует применять более густой, но не настолько, чтобы это препятствовало хорошему заполнению зазора за облицовкой. Раствор должен быть тем более жидким, чем этот зазор уже.
Плиты размером до 0,25 м2 можно устанавливать методом намазывания. В этом случае густой раствор накладывается (намазывается) на тыльную поверхность плиты, предварительно подогнанной к месту, после чего плита с раствором устанавливается окончательно и закрепляется металлическими связями. Перед намазыванием раствора тыльная сторона плиты и облицовываемая поверхность обильно смачиваются водой. После затвердения залитого раствора швы расчищаются от пакли, бумаги и частиц раствора углом шпателя или загнутым концом небольшого отрезка проволоки.
Расчищенные швы грубо отделанных и тесанных поверхностей заделываются цементным раствором заподлицо с поверхностью облицовки или заглаживаются расшивкой, придающей швам вогнутую форму. В швы шлифованной или полированной поверхности мастика вводится горячим способом. Для этого камень в местах стыков прогревается паяльной лампой, после чего нагретым паяльником в шов оплавляется мастика. После ввода мастики производится подшлифовка и подполировка по швам и в местах, где поверхность камня случайно оказалась потертой или оцарапанной.
Облицовка из природных камней обеспечивает ряд функционально-технологических и эстетических качеств: мобильность, скорость, долговечность, гигиеничность, прочность и др. При полном контакте облицовки со стеной при неблагоприятных условиях (рис. 7.11) возможна коррозия каменного материала, выход на поверхность ржавых пятен, последствия выщелачивания материала и быстрое его разрушение. Для предотвращения этих нежелательных последствий применяется способ облицовки на относе от стены.
При облицовке на относе от стены толщина облицовываемой кирпичной стены должна быть не менее 120 мм, а железобетонной — не менее 60 мм. Отклонение поверхности стены по вертикали допускается не более 10 мм на всю высоту облицовки. Неровности величиной более 10 мм допускаются только вне мест расположения закреп. Кирпичную кладку выдерживают перед облицовкой в течение не менее семи дней.
Рис. 7.11. Схема действия факторов агрессивной среды и нагрузок на облицовку.
Для облицовки на относе от стены применяют плиты из камня твердых или среднетвердых пород толщиной не менее 25 мм. Отклонение граней от прямого угла (просвет под угольником) после подготовки плит к установке не допускается. Допускается искривление лицевой поверхности (просвет под линейкой) при площади плиты до 0,3 м2— до 0,5 мм, при площади плиты более 0,3 м2 — до 1 мм.
Для заполнения гнезд в стенах и пазов в плитах применяют расширяющийся цемент. В сухих помещениях для этих целей можно использовать гипсовое вяжущее.
Для крепления плит к стене пользуются комплектом, состоящим из пластинчатой распорной закрепы, распорного вкладыша и магнитного ключа. Закрепу и вкладыш изготовляют из стали СтЗ с антикоррозионным покрытием, ключ — из сталей Ст5 и Ст6. ( Рис. 7.12).Для надежного закрепления распорного вкладыша в зеве ключ изготовляют из магнитной стали. Облицовка на относе от стены характеризуется наличием вентилируемого пространства между плитами и стеной. (Рис. 7.11). Плиты облицовки удерживаются при помощи пластинчатых распорных закреп, укрепляемых в торцовых гранях.
Рис. 7.12. Комплект для крепления плит на относе:
а — пластинчатая распорная закрепа, б — магнитный ключ и распорный вкладыш.
Количество закреп определяют расчетом, оно зависит от величины внешних нагрузок. При высоте облицовываемых стен более 3 м их рассчитывают на изгиб, при этом закрепы должны разгрузить нижележащие ряды облицовки от вышележащей нагрузки и принять ее на себя. Предельная нагрузка на плиту в месте заделки закрепы, исходя из условия откалывания, должна быть не менее 1,2 кН на каждую закрепу. Каждую плиту, независимо от размеров, следует крепить не менее чем четыремя закрепами. При наличии массивных карнизов шов между ними и нижележащим рядом облицовки оставляют не заполненным. При облицовке стен на относе необходимо дополнительно готовить плиты перед установкой в проектное положение.
По торцовым граням плит алмазной пилой прорезают пазы сечением 8х6 мм для пластинчатой распорной закрепы. Длина паза должна превышать длину пластинчатой части на 50-60 мм. Расстояние паза от лицевой поверхности плиты должно быть не менее 10 мм. В местах расположения закрепы скарпелем вырубают в одной из смежных плит углубление не менее 4 мм для размещения вилки закрепы. При установке закрепы на стыке двух плит углубление вырубают в каждой из них шириной, равной половине ширины вилки закрепы, расположение закреп в швах облицовки зависит от принятой системы швов. При облицовке по системе шов в шов закрепы располагают в местах пересечения горизонтальных и вертикальных швов. При высоте облицовочных плит более 0,5 м в вертикальных швах устанавливают дополнительную закрепу.
Для установки плит в проектное положение на облицовываемой стене намечают места отверстий для крепления. При облицовке изразцами и плитами постоянной длины отверстия для крепления высверливают заранее для всего горизонтального ряда. Отверстия диаметром 22-27 мм сверлят на глубину 60-100 мм.
Нижний паз подготовленной плиты заполняют цементным раствором и устанавливают ее в проектное положение. Точную установку плит по вертикали регулируют деревянными клиньями, вводимыми между стеной и плитой. После установки плиты в проектное положение отверстие в стене и верхний паз в плите заполняют цементным раствором подвижностью 2-3 см с помощью шпателя. Отверстие в стене заполняют раствором в несколько приемов. Раствор набирают на закрепу, вносят вместе с ней в отверстие и трамбуют. Оставшееся свободным пространство также заполняют раствором с помощью шпателя. Вилку закрепы с помощью намагниченного стального ключа разводят поворотом на 90° распорного вкладыша, который остается в закрепе. Ряды облицовок, расположенные выше и ниже проемов, крепят закрепами в вертикальных швах на расстоянии 100 мм от края проема. Подвесные плиты крепят по решетчатой опалубке, через которую легко можно повернуть ключом распорный вкладыш.
7.5.3. Технология облицовки плиткой и керамогранитом
Фасадные керамические плитки устанавливают горизонтальными рядами в направлении снизу вверх, причем облицовку можно выполнять с перевязанными или неперевязанными вертикальными швами. Перевязка швов облицовки в данном случае имеет лишь декоративное значение, и выполняют ее в соответствии с указаниями проекта; на прочность облицовки она не влияет. На Рис. 7.13 показаны примеры облицовки кладки из кирпича керамическими плитками.
Существует два способа облицовки керамическими плитками: по диагонали (Рис. 7.13, а) и прямыми рядами; здесь различают укладку плитки шов в шов (Рис. 7.13, б) и в разбежку (Рис. 7.13, в ).
А) Б) В)
Рис. 7.13. Способы облицовки: а – по диагонали; 6 – шов в шов; в – вразбежку.
Способом прямых рядов укладывают как квадратную, так и прямоугольную плитку. Способом по диагонали укладывают, как правило, только квадратную плитку.
После проведения разметки и провески поверхности, но прежде, чем укладывать первый (нижний, фризовый) ряд плитки, необходимо учесть состояние поверхности: если пол еще не настелен или плитка будет укладываться не от пола, то следует отметить уровень пола и по нему закрепить рейку, она послужит опорой для первого ряда плитки; если пол настелен, но имеет отклонение от горизонтали, то плитку нижнего ряда обрезаем с таким учетом, чтобы их верхние края образовывали прямую горизонтальную линию.
Перед укладкой керамогранита для лучшего сцепления поверхность стены увлажняем водой с помощью малярной кисти, а тыльную поверхность плитки на мгновение (не допуская впитывания) погружаем в цементное молоко (либо также смачиваем водой).
Здесь будет уместным небольшое предостережение: плитку, ни в коем случае нельзя предварительно замачивать, так как в этом случае все поры заполнятся водой, что сильно ухудшит сцепление ее с растворной прослойкой. Раствор накладываем мастерком на один из углов тыльной стороны плитки. Этим углом прикладываем плитку к стене, после чего ее ориентируем всей плоскостью по шнуру-причалке и осаживаем до необходимого уровня (7-15 мм) легким постукиванием ручкой лопатки либо молотком через деревянный брусок. Раствор при этом должен заполнить полностью пространство между плиткой и стеной, излишки раствора убираем лопаткой. Уложив две плитки, вставляем между ними два стальных штырька; это необходимо для того, чтобы стыки получились ровными и одинаковыми по толщине. Эту операцию повторяем после укладки каждой последующей плитки. Штырьки извлекаем после установки 10-15 плиток. Заполнение швов раствором допускаем на 72 от толщины плитки.
Укладка ведется горизонтальными рядами, передвигая шнур-причалку на нужную высоту и не забывая устанавливать стальные штырьки и по горизонтальным стыкам. После укладки каждого ряда проверяем качество облицовки 2-метровой рейкой, прикладывая ее плоской стороной к облицованной поверхности. При обнаружении зазора между плоскостью рейки и облицованной поверхностью плитку (плитки) с дефектами снимаем, добавляем раствор и устанавливаем на место, осаживая ее до нужного уровня.
Облицовка стен способом по диагонали. При диагональной облицовке стен первый ряд (фризовый) чаще всего укладывают прямым, устанавливая плитки, как при способе прямой ряд. Для этой же цели можно использовать прямоугольные плитки, длинная сторона которых равна длине диагонали основных (квадратных) плиток. Второй ряд выкладываем из треугольников гипотенузами вниз, ориентируя их по причальному шнуру.
Укладку последующих рядов, можно вести двумя способами: либо горизонтальными рядами, контролируя качество кладки по отвесу (верхние и нижние углы плитки должны составить прямую вертикальную линию). И по шнуру-причалке (боковые углы плитки должны составить прямую горизонтальную линию); либо наклонными рядами, тогда шнур-причалку устанавливаем под углом 45° к горизонтали и уже по нему контролируем прямолинейность стыков между плитками кладки. Предпоследний ряд кладки, аналогично второму, будет состоять из треугольников, а последний, верхний, ряд обычно выкладывают прямым. Качество облицованной поверхности контролируем 2-метровой рейкой: при обнаружении зазора между плоскостью рейки и облицовкой неправильно уложенные плитки осторожно снимаем, добавляем раствор и устанавливаем заново. Швы, как и в первом случае, заполняем только наполовину.
Керамогранит укладывают, так же как и натуральный камень на специальные растворы. И еще одна немаловажная сторона – эстетическая. Широчайший выбор отделочных материалов и возможность практически неограниченно их комбинировать открывают простор для дизайнерских решений. Любой проект можно сделать буквально уникальным с эстетической точки зрения.
7.5.4. Облицовка каминов и печей изразцами
Существует три способа установки изразцов:
- установка изразцов одновременно с кирпичной кладкой;
- установка изразцов на готовую кирпичную кладку;
- установка изразцов на металлический каркас с вентилируемым фасадом.
Работа с изразцами очень трудоемкий и растянутый по времени процесс.
Технологический цикл работы с изразцами:
- изготовление дизайн-проекта, общий вид изразцовой печи в интерьере;
- рисунок и рельеф изразцов: цвет, стиль, рельеф;
- прорисовка рядовых, карнизных, угловых, арочных изразцов;
- утверждение дизайн-проекта и рисунка изразцов;
- запись и чертеж размеров печи, габаритов проемов, дверец, чисток, топливника, плинтуса; фотография кирпичной печи;
- изготовление изразцов в цеху: тиснение форм, сушка, роспись, обжиг;
- отбраковка изразцов;
- раскладка изразцов в развертке на полу;
- нумерация изразцов: I/1 - 1 ряд, первый изразец, II\1 – 2 ряд, первый изразец, II\2 – 2 ряд, второй изразец, III\1 – 3 ряд, первый изразец и т.д.
- приемка изразцов заказчиком и транспортировка на объект;
- подготовка поверхности печи к установке изразцов;
- установка и монтаж изразцов.
По времени от утверждения проекта до укладки изразцов на печь проходит в среднем 3-4 месяца. В этом процессе участвуют минимум три специалиста: художник, керамист, печник. Иногда привлекаются облицовщики высокого разряда. Печник 4-го разряда должен уметь сам, или с подсобником облицевать печь изразцами.
Изразцы перед укладкой очищают от пыли и подбирают по оттенку в целое зеркало, выкладывая его на полу так, чтобы изменение оттенка в соседних изразцах было по возможности постепенным и мало заметным. Подобранные изразцы нумеруются на внутренней по¬верхности, чтобы в дальнейшей работе не нарушать сделанной подборки.
Перед постановкой на место все изразцы шлифуют по кромкам, чтобы придать им один линейный кратный размер. Разметка изразцов делается чертил¬кой из мягкого, металла по угольнику или по шаблону.
Если приходится не шлифовать кром¬ки изразца, а отрезать значительную часть или разрубить его пополам, то сначала отрезают по проведенной черте глазурь, затем по той же линии стеклорезом, или плиткорезом отрезают изразец.
После тески, края и торцы изразца шлифуются рашпилем и опиливаются на точильном камне. Чтобы предохранить глазурь на кромке от давления соседне¬го ряда, вследствие чего может произойти ее отслаивание и смещение, кромку изразца слегка скашивают, что достигается наклонением его при шлифовке на камне.
Рис. 7.14. Изразцы: а – угловые; б – карнизные, прямые
Одновременная кладка печи с изразцами.
Изразцы устанавливают и закрепляют одновременно с возведением массива печи, начиная с первого ряда. Пространство между кирпичами заполняется смесью мелкого кирпичного щебня, кварцевого песка и глины в следующей пропорции: 2 части кирпичного щебня, 2 части песка и 1 часть жирной глины. Данный состав перемешивается с водой и им тщательно заполняют промежутки между изразцом и кирпичом, чтобы исключить воздушные прослойки, уменьшающие теплоотдачу печи. Облицовка печи изразцами увеличивает ее теплоемкость.
Кирпич и изразцы наверстываются насухо без раствора.
Первыми в каждом ряду устанавливают угловые изразцы, подкладывая под их румпы (рюмки) комки густого раствора. (Рис. 7.14, а). Перед установкой на место изразцы ополаскивают в воде. Вертикаль¬ность и горизонтальность проверяют универсальным уровнем-правилом. Затем устанавливают промежуточные (стенные) изразцы, предварительно применяя и подгоняя их к месту притиркой кромок и подкладывая раствор только под низ рюмки; кромки из¬разцов соприкасаются друг с другом вплотную насухо без ра¬створа. При тщательной пригонке изразцов друг к другу швы между ними должны быть, не толще 1 мм. Далее изразцы укреп-ляют, вводя раствор в промежутки между рюмками. В толстый слой раствора вдавливается кирпичная щебенка. Между изразцами образуется валик, который удерживает из¬разец на месте. Кроме того, изразцы укрепляют проволокой и клямерами (скобами).
Рис. 7.15. Крепление изразцов:
1 — штырь; 2 — румпа; 3 — скоба; 4 — проволока
Вязка изразцов проволокой производится следующим обра¬зом. Через имеющиеся в румпах, специально для этой цели отвер¬стия продевают штыри из 4 – 5 мм. железной проволоки с заг¬нутыми под прямым углом верхним концом или гвозди. (Рис. 7.15) По го¬ловкам штырей или гвоздей вдоль верхней кромки ряда израз¬цов, протягивается проволока в 3 – 4 нитки, стягиваемая затем путем закру¬чивания при помощи гвоздя. Около каждого штыря или верхнего гвоздя из той же вязки делается петля, которая в последующем процессе кирпичной кладки огибается вокруг прилегающего кирпичного ряда и при установке сле¬дующего ряда изразцов привязывается к нижнему концу штыря или заменяю¬щему его гвоздю.
Внутренность изразцов должна быть заполнена тонким кирпичом или щеб¬нем и раствором самым тщательным образом, чтобы не было пустот и воз¬душных прослоек, которые затрудняют теплопередачу. Установивши один-два ряда изразцов, увязавши их и заполнив рюмки раствором, производят кирпич¬ную кладку сзади изразцов для обра¬зования кирпичной кладки печи.
При облицовке печи изразцами особое внимание следует уделять соблюдению вертикальности углов и швов, так как малейшее отклонение портит внешний вид печи. Следует добиваться минимальной толщины швов, особенно вертикальных.
Для подгонки изразцов необходимо пользоваться электроинструментом УШМ – болгаркой с отрезным и шлифовальным алмазным кругом по камню. Для наиболее качественной подгонки рекомендуется пользоваться малогабаритным камнерезным станком с водяным охлаждением режущего и шлифовального инструментов. Особенно осторожным необходимо быть при обработке глазурованных поверхностей, чтобы не сколоть глазурь и не испортить изразец.
В изразцы вставляется обожженная мягкая проволока (в специальные отверстия на тыльной стороне изделия - румпе). Загнутые концы проволоки мастер обматывает более мягкой проволокой. Эта конструкция является связующим звеном между кладкой и изразцами. Для того, чтобы элементы были плотно прижаты друг к другу, мастер с помощью мягкой проволоки соединяет проволоку соседних изразцов. В этой работе специалист использует обычный гвоздь (70 или 100 мм), который вставляет в проволоку и несколько раз перекручивает ее, тем самым сильнее стягивая между собой элементы. Помимо данного крепления профессионалы могут использовать скобы, изготовленные из специальной мягкой стали. Эти скобы, зафиксированные на кладке, сжимают изделия в той их части, где располагается румпа. Что же касается конструкции с применением проволоки, то ее концы мастер загибает и "прячет" за кладкой, а пустоты заполняет глиняно-песчаным раствором, смешанным с мелкими осколками кирпича. На первый взгляд может показаться, что огнеупорный кирпич как нельзя лучше подойдет для этих целей. На самом деле он, как и его осколки, расширяется под действием высокой температуры. А это говорит о том, что изразцы могут быть попросту выдавлены и расколоты. Поэтому, используют только керамическую щебенку.
Рис. 7.16. Одновременная кладка кирпича и изразцов, где: а – изрзец, б – поле стены с изразцами. А,1- штыри, а,2 - лицо изразца, а,3 - отверстия, а,4 – румпы; б,1 – кирпич,б,2 – грани изразца, б,3 - румпы, б,4 – скрутки проволоки, б,5 – скобы, б,6 - проволока,б,7 - связи между соседними изразцами.
Между соседними изразцами не должно быть "пробела". Изделия укладываются, плотно прижимаясь, вертикальными сторонами друг к другу.
Последующие ряды крепятся по такому же принципу. Но между горизонтальными рядами необходим "пробел", который впоследствии затирается гипсом. На протяжении всей работы мастер должен пользоваться приспособлениями, помогающими ему определить правильность укладки (соблюдение единой плоскости, горизонтали и вертикали элементов).
В данном учебнике не рассматриваются технологические процессы облицовки изразцами на уже существующую печь, или камин.
Если рассмотреть коротко, то этот процесс такой:
- сверление отверстий в кирпичной кладке;
- приклеивание в отверстия металлических гвоздей с проволокой;
- вязка вертикальных штырей к проволоке;
- вязка изразцов к вертикальным штырям.
Далее все по технологии, как и при одновременной укладке изразцов с кирпичом.
Укладка изразцов на металлический каркас требует высокой квалификации и данная система укладки изразцов в рамках учебного плана не предусмотрена.
Заделка швов
В процессе укладки плитки стыки (или швы) заполняют раствором лишь наполовину. Это не только сокращает время и равномерность высыхания растворной прослойки, но позволяет оформить стыки декоративно. Через 2 – 3 дня после окончания кладки производят заделку швов. Для этого порцию пластичного раствора накладывают на резиновый шпатель и движениями вдоль и поперек шва замазывают углубления между плитками. Заделку швов при облицовке элементов печей и каминов производим специальной затиркой для швов.
Отделка поверхности металлом.
Особый вид отделки печи, о котором мы поговорим, носит несколько экстравагантный характер. Речь идет об отделке печи металлом.( Рис. 7.17.). В качестве отделочного материала используется медь, дюраль, латунь и листовая сталь. Комплект для облицовки печей состоит из отдельных фрагментов, которые соединяются друг с другом. Эти фрагменты фиксируются на поверхности печи с помощью кляммеров и заклепок, а металлические пластинки, находящиеся на "невидимой" поверхности фрагментов обеспечивают упор вышерасположенных элементов на, нижерасположенные. Для того, чтобы данная облицовка не затруднила доступ к дверкам печи, отверстия для них устраивают до того, как элементы будут зафиксированы на поверхностях печи.
Рис. 7.17. Камин-барбекю Русской школы мастеров. Нижняя часть - гранит, штукатурка, середина – кирпич, нержавейка, верхняя часть – полированная нержавейка, штукатурка.
По окончании монтажа металлических фрагментов на "новорожденную" поверхность наносится термостойкий лак. Для лучшей адгезии (сцепления) лака с металлом, последний, натирают графитом. Помимо лака на металлические поверхности можно нанести кремнийорганические краски.
Металлическая облицовка препятствует проникновению в помещение газов и достаточно долгое время держит тепло.
Процесс облицовки печи металлом требует профессионализма.
7.6. Качество и техника безопасности облицовочных работ
Под качеством облицовки понимают ее соответствие рабочим чертежам и требованиям Строительных норм и правил СНиП 12-03-99 Часть 16 "Отделочные работы"
При контроле качества облицованной поверхности проверяют соответствие материала и рисунка облицовки проекту. Швы должны быть заполненными, прямолинейными, взаимно перпендикулярными и иметь одинаковую ширину. Поверхности, облицованные одноцветными изделиями, должны быть однотонны, а отделанные плитами из природного камня – иметь плавный переход оттенков. Облицованная поверхность должна быть жесткой, без трещин, пятен, потеков раствора и мастики. Сколы углов более 0,5 мм не допускаются. Отклонения размеров облицованных поверхностей от допускаемых не должны превышать величин, установленных СНиП 12-03-99 Часть 16 "Отделочные работы"
Пространство между стеной печи или камина и уложенной плиткой должно быть полностью заполнено раствором, а плитки, уложенные на мастиках или клеях, прилегать к основанию всей поверхностью.
На качество облицовки влияет тщательность заделки неполномерных плиток и укладки плиток в местах пропуска труб. Кромки неполномерных плиток должны быть ровными, с одинаковой толщиной швов.
Качество облицовки оценивают на «отлично», «хорошо» и «удовлетворительно». Качество выполненной облицовки указывают в журнале работ на объекте и в наряде бригады плиточников.
Для облицовки стен лице¬выми камнями и керамиче¬скими плитками особое значе¬ние имеет качество раствора. Подвижность раствора опреде-ляют в процессе работ не реже одного раза в смену. При этом, она должна быть для кладки с одновременной облицовкой стен в пределах 9;12 мм при кладке из неувлажненного кир¬пича и 7;9 мм – из увлажнен¬ного; для крепления облицовки на предварительно возведен¬ных стенах – 5;7 мм. Облицов¬ку керамическими плитками, выполняемую одновременно с кладкой стен, осуществляют на том же растворе, что и кладку стен, но марки не ниже 250.
Толщину швов в лицевой кладке и при облицовке плита¬ми, выполняемой одновремен¬но с кладкой, делают, как в обычной кладке. Все швы в об¬лицовке законченного здания должны быть заполнены рас¬твором и расшиты.
Отклонения облицованных поверхностей от вертикали, оп¬ределяемые с помощью отве¬са, не должны превышать для стен печи из кирпича, бетонных и других камней правильной формы 10 мм на одно изделие. Поверхность облицовки проверяют контрольной рей¬кой длиной 2 м; просветы меж¬ду рейкой и облицованной поверхностью не должны превы-шать 3 мм. Выщербины, зазуб¬рины и сколы углов облицо¬вочных плит на фасадах зданий не должны быть более 1, 2 мм. Между кладкой и деталями каминных и печных наличников, а также между облицовкой и архитектурными поясами зазо¬ры не должны превышать 10 мм, причем все они должны быть заделаны раствором.
В лицевой кладке из пусто¬телых камней нельзя допускать глубины пустошовки больше 3 мм, иначе пылегрязевая смесь будет задерживаться в пусто¬тах камней.
При контроле качества выполнения облицовочных работ должны контролироваться: разбивка осей; выравнивание поверхностей; вертикальность граней и плоскостей; горизонтальность и вертикальность рядов облицовки; толщина швов; качество готовой продукции. Контроль должен осуществляться с точностью до 0,5 мм визуально с помощью отвесов, двухметровой рейки и металлической линейки с ценой деления 1 мм. Качество приклейки плиток внутренней и наружной облицовок должно проверяться простукиванием поверхности. В случае устройства наружной безрастворной облицовки в процессе производства работ закрепы испытываются на выдергивание.
Качество облицованных поверхностей, а также отклонения их размеров от заданных, должно удовлетворять требованиям СНиП.
Техника безопасности облицовочных работ.
Рабочие места облицовщиков-печников организуют так, чтобы была обеспечена безопасность работ. Обрабатывают кромки, рубят плитки, выбивают заменяемые плитки в дефектных местах в рукавицах и в защитных очках. Устанавливают плитки в напальчниках или в резиновых перчатках, защищающих руки от соприкосновения с растворами и мастиками.
К работе с мастиками или клеями, содержащими токсичные вещества, допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр. Помещения, где работают с мастиками с кремнийорганическими веществами, должны иметь вентиляцию.
Огнеопасные грунтовки и мастики наносят на бетонную поверхность резиновыми, пластмассовыми или деревянными шпателями. Запасы мастики на месте производства не должны превышать сменной потребности. Банки с мастикой или клеем открывают только перед их употреблением. После окончания работы остатки мастики закрывают плотной крышкой и сдают на склад.
В помещениях, где хранят клеи и плитки или облицовывают ими поверхности, нельзя курить и пользоваться открытым огнем.
При облицовке стен плитами и крупноразмерными листовыми материалами (слябы) используют инвентарные переносные подмости с ограждениями. Запрещается выполнять облицовку со случайных опор.
В комплект средств индивидуальной защиты облицовщика-печника входят: перчатки резиновые, напальчники резиновые, каска строительная, рукавицы с наладонниками из брезента, аптечка универсальная. До начала работы облицовщика-печника инструктируют о безопасных приемах выполнения производственного задания. Облицовщик осматривает рабочее место, убирает ненужные материалы, проверяет исправность инструментов, инвентаря, приспособлений, надевает спецодежду.
Облицовщик-печник, укладывающий плитку, должен работать в резиновых перчатках, чтобы защитить кожу рук от разъедания раствором. Сортировку плитки и другие подсобные работы выполняют в плотных рукавицах, рубку и подтеску плиток - в защитных очках с небьющимися стеклами.
Рабочие места облицовщиков должны быть организованы так, чтобы обеспечивалась полная безопасность ведения работ. В помещениях, где работают с применением клеев и мастик на основе полимеров, выделяющих взрывоопасные и вредные для здоровья людей пары, должна быть установлена принудительная приточно-вытяжная вентиляция. К работе допускаются только лица, прошедшие специальный инструктаж о работе с токсичными и огнеопасными материалами, обеспеченные индивидуальными средствами защиты – масками, очками, пастами, перчатками, напальчниками, респираторами. Сами работы должны выполняться при естественном освещении. При необходимости пользоваться искусственным освещением следует применять электролампы взрывобезопасного исполнения и их подключение к источникам электроснабжения производить вне помещения, где ведутся облицовочные работы.
При шлифовальных работах, связанных с выделением большого количества пыли, применяют универсальные респираторные повязки, задерживающие до 80% пыли, а также защитные очки. Для этой цели можно использовать респираторы Ф-45, РН-16 или универсальный респиратор Р-2.
При производстве облицовочных работ следует использовать инвентарные столики, лестницы-стремянки, вышки, металлические леса и люльки. Устанавливать доски на приборах отопления, раковинах и т. п. запрещается. Все проемы в наружных стенах лестничных клеток, а также в шахтах лифтов необходимо ограждать.
Контрольные вопросы, задания, тесты.
1. Назовите породы натурального камня: изверженные, метаморфические, изверженные глубинные, изверженные излившиеся, осадочные.
2. В чем заключается понятие «теплопроводность, теплоаккумулирующая способность» камня? Назовите эти камни.
3. Какими плиточными клеями рекомендуется (не рекомендуется ) пользоваться при укладке плитки на печь с температурой поверхности кирпича до 120 градусов?
4. Какие показатели и характеристики плиточного клея являются определяющими для использования в печной облицовке?
5. Какие виды декоративной кладки допускаются: в печах, в каминах?
6. Напишите по памяти рецепты штукатурки печей.
7. Чем отличается облицовка холодных и горячих стен печи и камина?
8. Как устанавливают каменную облицовку: мокрым и сухим способом?
9. Какими инструментами проверяется качество облицовки?
10. Какие основные приемы облицовки печи керамогранитом?
11. Какой проволокой вяжутся изразцы ?
12. Если клей, паста, пластификатор, герметик вреден для здоровья и не имеет сертификатов соответствия, что должен предпринимать печник?
Глава 8. Ремонтные и реставрационные работы.
Реставра;ция ( лат. restavratio — восстановление) — процесс восстановления, возвращения первоначального облика предметам старины, произведениям изобразительного, декоративно-прикладного искусства и архитектуры. Профессиональная реставрация появилась в момент накопления частных коллекций искусства, когда возникла необходимость продлевать срок существования (функционирования) предмета искусства. Существует множество видов реставрации, которые делят по разным признакам. Во всех видах основная цель реставрации — восстановить утраты предмета (дефекты, полученные в результате эксплуатации — сколы, удары, разломы и многое другое) и улучшить его внешний вид, а также законсервировать предмет.
Согласно ГОСТ и СТ СЭВ 5151-85 ремонт означает: «Ремонт, выполняемый для восстановления исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса изделия с заменой или восстановлением любых его частей, включая, базовые.»
8.1. Дефекты дымоходов, топок и печного оборудования.
К числу наиболее часто встречающихся неисправностей каминов и печей, которые обнаруживаются в процессе их эксплуата¬ции, относятся:
- ослабление тяги в трубе и дымление печи;
- образование конденсата в дымовой трубе;
- механические повреждения плит, дверец и чисток;
- выкрашивание и осыпание швов, и свищи в швах;
- растрескивание кирпича в кладке;
- образование конденсатной кислоты и разрушение дымохода;
- разгерметизация дымохода и конструкции печи;
Если в процессе эксплуатации печь использовалась не по назначению, или ее топили не тем топливом, которое прописано в паспорте – срок службы такой печи сокращается в два - три раза.
А бывает и наоборот: печь эксплуатировали в щадящем режиме, и очень редко (раз год, или раз в два года). В таких случаях печь разрушается от наледей и осадков крыши. Протекание в фартуке ливнестока на стыке с дымоходом, наиболее часто встречающаяся «болезнь» печи и камина.
Простые способы определить неисправность печи:
- печь дымит,
- запах гари в доме,
- печь не греет,
- черный дым из трубы,
- на чердаке запах дыма,
- расшатанные топочные дверцы, неплотно закрываются,
- кирпичи имеют трещины,
- черные полосы сажи на швах, дверцах, чистках,
- коричневые и грязные потеки на кровле вокруг дымохода.
- каналы в чистках и зольниках набиты сажей.
У хорошо работающей печи:
- ровное пламя,
- печь слегка гудит во время топки,
- стенки нагреваются через час после топки.
Методы диагностики и ремонта печей и дымоходов просты.
1. Визуальный осмотр;
2. Составление акта и дефектной ведомости;
3. Исследование дымоходных каналов с помощью телеметрии.
4. Приобретение необходимого материала для ремонта;
5. Ремонт печи;
6. Реставрация изразцов, мраморных порталов, чугунного литья.
Ремонт надо начинать с фундамента (смотри в конце главы), затем надо отремонтировать и почистить дымоходы.
8.2. Ослабление тяги в трубе и дымление печи
Причинами дымления камина, печи может быть следующее:
- засорение и зарастание сажей дымовых каналов и трубы;
- обвал и засорение каналов обвалившимся раствором;
- нарушение плотности кладки печи или дымовой трубы;
- попадание в дымоход посторонних предметов;
- дымление печи от опрокидывания тяги;
- маленькие деревья становятся большими и закрывают ветками дымоход
- отсыревание трубы и образование конденсата.
Повышенное образование конденсата может происходить по следующим причинам:
- дымоход недостаточно утеплен в месте прохода через кровлю;
- из-за образования трещин и отверстий в трубе и печи (холодный воздух способствуют охлаждению газов и образованию конденсата в дымоходе);
- сечение канала трубы или дымохода выше требуемого, дымовые газы поднимаются по ней медленно и холодный наружный воздух охлаждает их в трубе;
- не оптимальная толщина стенок дымохода. Толстые стенки медленно прогреваются и хорошо сохраняют тепло. Более тонкие стенки нагреваются быстрее, но плохо сохраняют тепло, что приводит к их охлаждению. Толщина кладки кирпичных стенок дымохода, проходящих во внутренних стенах здания, должна быть не менее 120 мм (полкирпича), а толщина стенок дымохода, расположенных в наружных стенах здания,— 380 мм (полтора кирпича). Если трубы имеют незначительную толщину стенок, теплоизоляция их необходима на всем протяжении (если они не встроены в кирпичную кладку);
- большое влияние на конденсацию водяных паров, содержащихся в газах, оказывает температура наружного воздуха. В летнее время года, когда температура относительно высокая, конденсация на внутренних поверхностях дымохода слишком мала, так как их стенки долго остывают, поэтому с хорошо прогретых поверхностей дымовой трубы влага мгновенно испаряется и конденсат не образуется. В зимнее время года, когда наружная температура имеет отрицательное значение, стенки дымохода сильно охлаждаются и конденсация водяных паров увеличивается;
- при присоединении печей к очень высоким дымовым трубам, так как значительная часть температуры дымовых газов расходуется на прогрев большой поверхности теплопоглощения.
Причины образования конденсата.
При оптимальных условиях работы дымохода водяные пары уносятся вместе с дымовыми газами наружу. При температуре на внутренней поверхности дымовой трубы ниже температуры точки росы газов, водяные пары охлаждаются и оседают на стенках дымохода в виде мельчайших капель. Если это повторяется часто, кирпичная кладка стен дымохода пропитывается влагой и разрушается, а на наружных поверхностях трубы и стенках печи появляются черные смолистые отложения. При наличии конденсата резко ослабевает тяга, в помещениях ощущается запах гари.
Уходящие дымовые газы по мере охлаждения в дымоходах уменьшаются в объеме, а водяные пары, не изменяясь в массе, постепенно насыщают уходящие газы влагой. Температура, при которой водяные пары полностью насытят объем уходящих газов, т е. когда относительная влажность их будет равна 100 %, является температурой точки росы: содержащиеся в продуктах сгорания водяные пары начинают переходить в жидкое состояние. Температура точки росы продуктов сгорания различных газов — 44—61°. Если газы, проходя по дымоходу, сильно охлаждаются и понижают свою температуру до 40—50°, то на стенках каналов и дымовой трубы оседают водяные пары, образующиеся в результате испарения воды из топлива и сгорания водорода. Количество конденсата зависит от температуры уходящих через дымоход газов. Температура газов от сжигания твердого топлива обычно значительно выше, чем сжигания газообразного топлива. Относительно высокая температура уходящих газов от сгорания твердого топлива обеспечивает хороший прогрев дымовых каналов, в результате чего в них реже наблюдаются случаи конденсации и выпадения водяных паров на внутренней поверхности стенок дымохода. Кроме того, количество водяных паров в продуктах сгорания газа значительно больше, чем в продуктах сгорания твердого топлива, так как они содержат большое количество водорода.
Традиционно хорошими считались кирпичные дымоходы. Но прогрев стенок там происходит не так уж и быстро, поэтому использовать такой дымоход хорошо с печкой или камином. А вот с котлом, например газовым, этот вариант никуда не годится – слишком частыми могут быть перерывы между включениями котла, отчего дымоход охлаждается. Отсюда – плохая тяга и конденсат, а о трудоемкости его возведения и обслуживания и говорить не приходится.
От качества топлива зависит срок службы печи. Лучшими считаются дрова суховоздушной сушки, пролежавшими под навесом один год. Если дрова только что спиленные попадают в топку, срок службы печи резко сокращается.
В зависимости от наличия в данной местности леса используют ту, или иную древесину. При недостаточной подаче воздуха в топливник топливо сгорает не полностью (дрова тлеют или горят тёмно-красным пламенем), а из трубы выходит большое количество густого чёрного дыма. Этот дым уносит несгоревшие мельчайшие частицы топлива – сажу, которая, насыщаясь окисью углерода, имеет неприятный запах. Сажа, оседая на стенках каналов печи и трубы, быстро засоряет их, и они меньше нагреваются.
Если температура выходящих газов низка или стенки трубы охлаждены, то водяные пары охлаждаются (конденсируются) и оседают на стенках канала в виде мельчайших капелек. Смешиваясь с сажей, они образуют чёрную жидкость – конденсат с неприятным запахом. Накапливаясь, конденсат пропитывает кирпич и выходит на лицевую поверхность печи в виде чёрных пятен (полос), отравляя воздух в помещении. Чтобы избавится от конденсата, нужно использовать сухое топливо, которое лучше нагревает стенки, испаряя осевшую на них влагу.
Высота топливника (топочной камеры), считая от колосниковой решётки, для дров должна быть 500-750 мм, для торфа – 650-800, для каменного угля – 850 мм и т.д. Забивать камеру топливом не следует. Например, дров кладут столько, чтобы между ними и верхом камеры оставалось свободное пространство в 300-400 мм. В этом случае мельчайшие частицы топлива будут сгорать, находясь ещё в камере, т.е. топливо будет использоваться наиболее полноценно (во внутренние дымоходы печи попадает меньшое количество несгоревших частиц).
8.3. Инструменты для разборки и ремонта печных конструкций
Разборку каменных конструкций выполняют вручную, с применением руч¬ных машин, механизированным способом. Ручная разборка требует
Рис. 8.1. Инструмент для ремонта и демонтажа печных конструкций, где: а - пневматический отбойный молоток, б - шлямбур, в – электрическая сверлильная машина, г - скарпель, д - лом, е - кирка, ж – клин
больших затрат ручного труда, поэтому разборки кирпичных и
бутобетонных конструкций вручную выполняют только при небольших объемах работ и в тех случаях, когда другие способы не могут быть использованы. ( Рис. 8.1). При ручной разборке кирпичной кладки, сложенной на растворах низких марок используют следующие инструменты: ломы, кирки, скарпели, стукальца. Раз¬борку ведут горизонтальными рядами, начиная сверху стены.
Разборка рядов кладки ведется путем забивания в кладку кувалдой скарпе¬лей или клиньев. Более эффективно применение для этих целей пневматиче¬ских или электрических молотков, оснащенных плоской лопаткой.
Борозды выбирают бороздоделом. Шлямбур предназначается для пробивки круглых отверстий небольшого диаметра (30;50мм). Один конец его имеет пилообразные зубья, форма другого конца - конусообразная. ( Рис. 8.1).Отверстия в стенах пробивают сверлильными машинами с наконечниками стали высокой прочности или твердых сплавов. Скарпелью делают гнезда и борозды. Кладку восстанавливают (заделывают гнезда и борозды) инструментами, которыми каменщики пользуются при возведении новой кладки стен из камней, бута или кирпича.
Каким бы способом очистки вы ни пользовались, важно действовать аккуратно. Чрезмерное усилие при отскребании, и неумелое применение чистящих средств может вызвать непоправимые повреждения. И приходится разбирать полностью печь, или камин.
Рис. 8.2. Ершики для чистки каналов.
Не применяйте щеток со стальной проволокой: они повредят кладку и могут вызвать появление пятен ржавчины. ( Рис. 8.2). Лучше используйте щетки с цветной проволокой. Чтобы избежать вымывания раствора из стыков, производите чистку круговыми движениями, и не пытайтесь скрести вперед и назад вдоль линии кладочного раствора.
Если обычной водой пятна не смываются, растворите немного мягкого моющего средства – предпочтительно нейтральный строительный реагент рН – в ведре теплой воды. После обработки тщательно вымойте стену чистой водой.
Окрашенные каменные стены лучше всего окрасить заново. Очистка всей стены очистителем для краски – работа очень трудоемкая и может сделать стену пестрой.
Ремонт раскрошившихся стыков кладки – это еще один вид трудоемкой и требующей навыков работы, а участки более нескольких квадратных метров следует выполнять шахматным порядком, чтоб не нарушить прочность версты и стены.
Кладочный раствор, который обычно применяется в старых печах – смесь извести, глины и песка, – светлее по цвету и более пластичен, чем современные растворы, в которые входит много кремнийорганических наполнителей. Заделка стыков слишком крепким раствором может вызвать растрескивание камня и кирпича; кроме того, хрупкий раствор имеет тенденцию раскалываться и сжиматься, допуская проникновение влаги и вызывая сырость и повреждения при морозах, в неотапливаемых помещениях. Поэтому рекомендуется ремонтировать старую печь смешанным раствором с относительно высоким содержанием кремнийорганических наполнителей для пластичности и цвета. Соотношения могут варьироваться в соответствии с различными материалами стен и их расположением.
Пока вы не наберетесь опыта, будет трудно избежать пятен раствора на поверхности кирпичей или камня. Когда раствор высохнет, для очистки можно использовать промышленные чистящие средства на основе соляной кислоты, но обращение с ними и их использование требуют чрезвычайной осторожности. Надевайте очки и защитную одежду. Выполняйте инструкции изготовителя в отношении растворения (всегда добавляя кислоту в воду). Наносите такое средство на стену щеткой с длинной ручкой и тщательно смывайте, предпочтительно чистой водой.
Трещины толщиной 0.5 и 1 мм в каменной кладке печи часто конструктивно безобидны и просто указывают, что произошла некоторая осадка шва. Растрескавшиеся стыки можно просто заделать заново, а поврежденные кирпичи заменить.
8.4.Методы ремонта
Методы ремонта, чистки и реставрации определяет прораб, или специалист, составляя технологическую карту ремонта.
Обмуровка – штукатурка дымоходных и вентиляционных каналов изнутри с использованием огнестойкой смеси Мордакс, обладающей исключительной проникающей способностью: в канале заполняются все щели, выравнивается поверхность, при этом сечение практически не уменьшается. Этот метод прекрасно подходит для всех твердотопливных агрегатов и вентиляционных каналов.
Загильзовка – вставка в каналы труб из нержавеющей стали. Метод применяется при условии вертикальности канала (хотя мы делаем загильзовку и для дымоходов и ветканалов, имеющих отклонения от вертикали). Особенно необходима загильзовка для отвода продуктов сгорания от газовых приборов.
Обновление швов
Слегка обрызгайте шов водой. Положите небольшую порцию раствора на сокол, и держите его во время работы. Отрежьте небольшую «колбаску» раствора тыльной стороной заостренного мастерка и заполните шов. Для длинных горизонтальных стыков более удобным, чем заостренный мастерок, будет оконный шпатель, известный также как заполнитель швов.
Работу выполняйте сверху вниз и слева направо, стараясь не запачкать кирпичи новым раствором. После заполнения стыков на участке около 1 квадратного метра, разровняйте раствор, прежде чем переходить к следующему участку.
Формирование швов
Обработайте новые швы, чтобы они соответствовали прежним; образец поищите под свесами крыши или в скрытых местах. При вогнутых стыках запрессуйте раствор в стыки с помощью выпуклой строительной рустовки (справа) или чайной ложки. Для V-образных стыков используйте V-образную рустовку. При ровных стыках накладывайте раствор слегка через край, а когда он немного схватится, заровняйте его мастерком.
Восстановление поврежденной кладки
Замена поврежденного кирпича. Отбейте кладочный раствор вокруг разбитого или треснувшего кирпича, затем расколите кирпич на несколько фрагментов, чтобы вынуть. Удалите раствор позади кирпича, стараясь не повредить соседние кирпичи; проволочной щеткой вычистите карман, оставшийся от старого кирпича. Если за вынутым кирпичом нет полости, отбейте 25 мм от нового кирпича зубилом и молотком так, чтобы образовалось свободное пространство для раствора сзади кирпича; увлажните карман и кладочный раствор на его сторонах, затем нанесите раствор на все стороны кирпича. Положите кирпич на дощечку и вставляйте его в карман рукой; слегка подбейте кирпич, чтобы он встал на место с помощью мастерка. Заделайте стыки раствором. Во время работы с молотком (вибрация) подсобник должен дощечкой, или тяжелым инструментом поддерживать соседние кирпичи от вибрации и выпадения из кладки.
Выемка кирпича из кладки
Треснувшие кирпичи в кладке вырезаются аккуратными движениями вручную. Требуется тонкое ножовочное полотно толщиной 3-4 мм. Из него делается чеканный инструмент для извлечения глиняно-песчаного старого раствора. Ни, в коем случае, нельзя стучать по кирпичу. Молоточек должен быть стограммовый. Медленными, легкими постукиваниями по чеканному инструменту необходимо извлечь из кладки треснувший кирпич. У опытного мастера на эту операцию уходит до 2 часов времени на один кирпич.
Удаление старого кладочного раствора. Надев очки для защиты глаз, удалите раскрошившийся кладочный раствор из стыков с помощью слесарного зубила и молотка. Известковый раствор, обычно имеющий светлую окраску и зернистый на ощупь, следует удалять на глубину 25мм. Цементный раствор удаляйте на глубину 15 мм.
Замена печной фурнитуры, литья.
Демонтаж старых печных дверец производится вместе с выемкой старого кирпича вокруг дверок, и заменой футеровки топливника. Сначала надо освободить запорную арматуру, жгуты, проволоку, закладные металлические детали, удерживающие топочную дверь. Затем офутеровать топливник и заменить расшатавшиеся кирпичи в топливнике. Заранее приготовленную новую дверь (или старую, отреставрированную и покрашенную) установить в рамку с разжимными болтами по четырем сторонам. Рамку, удерживающую дверь по периметру обмотать термоизоляционным пластичным материалом. Закручиванием гайки (болта) расклинить рамку дверцы в топочном проеме. Пустоты и щели замазать глиняно-песчаным раствором, или пастой Печник.
Укрепление осыпающихся основ кирпича, камня.
Обработка кремнийорганическим составом применяется для всех видов впитывающего и пористого камня, кирпича, бетона, цементного раствора, штукатурки, гипса и т.д. Позволяет укреплять перечисленные материалы при полном сохранении их пористости и паропроницаемости.
Обработка предназначена для любых видов внутренних и наружных поверхностей, при этом не изменяются изначальный цвет и внешний вид обрабатываемой поверхности и не нарушаются ее свойства.
Защитные средства пропитывают основу до насыщения на несколько миллиметров в глубину, продукт не образует на поверхности пленки, полностью сохраняя ее паропроницаемость и позволяя поверхности «дышать». Средство проникает в поры материалов и обеспечивает водонепроницаемость.
Обработанные поверхности отличаются высокой стойкостью к жировым загрязнениям. Пятна легко удаляются.
Благодаря своей проникающей силе и высокой прочности продукт обладает выдающейся износостойкостью.
Смеси кладочного раствора для различных видов старых печей
Пропорции по объему глины, кремнийорганики, гидратной извести и строительного песка следует подбирать для применения с различными строительными материалами в различных ситуациях. Прочность кладочного раствора всегда должна быть несколько ниже, чем прочность кладки, но ее следует регулировать в соответствии с положением печи: садовая печь, открытая ветру и дождю, требует более прочного раствора, чем печь, в помещении. При смешивании раствора надевайте перчатки и одежду с длинными рукавами для защиты кожи и медленно добавляйте воду, чтобы получить консистенцию мягкого масла. Проверьте, совпадает ли цвет раствора с цветом существующих стыков: смешайте небольшую порцию и нанесите ее на кусочек дерева или старый кирпич и дайте высохнуть в течение 12 часов. Если раствор слишком темный, попробуйте использовать более светлый песок или белую глину, вместо серой, или даже увеличьте содержание извести на ; или 1 часть. Если раствор слишком светлый, используйте более темный песок или добавьте небольшое количество сажи или минерального оксидного красителя.
8.5. Усиление и подводка фундаментов
В строительной практике применяют следующие способы усиления фунда¬ментов:
- укрепление кладки путем инъекции различными растворами и устройст¬во бетонных и железобетонных обойм;
- увеличение опорной площади фундаментов;
- устройство выносных свай и поперечного ростверка;
- устройство коротких свай в пределах фундамента и др.
Каждый из названных способов имеет свою область применения. Работы по усилению фундаментов печей, как правило, выполняют специализированные бригады. Технология выполнения таких работ указывается в технологических картах, являющихся составной частью проекта.
Усиление кладки фундаментов инъекцированием цементных растворов производят под давлением от 0,2 до 10 МПа. Цементный раствор состава 1:3 или 1:1 вводят непосредственно в кладку или в ее швы.
При незначительных разрушениях кладки на ее поверхность наносят путем торкретирования защитный слой из цементного раствора. При увеличении нагрузки на фундамент в ряде случаев возникает необходимость расширения его подошвы или увеличения ширины фундамента с одновременным усиле¬нием его конструкции путем устройства бетонной рубашки. Другим примером усиления фундаментов является устройство бетонной рубашки и передача на нее нагрузки с помощью поперечных металлических или железобетонных ба¬лок и арматурных стержней (рис.69).
Старые фундаменты усиливают, углубляют или заменяют по специально разработанному проекту, соблюдая очередность ведения работ и принимая меры безопасности.
Фундамент подводят участками длиной 1,5;2 м. Перед подведением фундамента на стене, которая будет опираться на этот фундамент, устанавливают маяки для наблюдения за ее возможной деформацией. Маяки выставляют также на стенах зданий и сооружений, находящихся в непосредственной близости от места подведения фундамента. Такие же мероприятия проводят при закладке новых фундаментов печей вплотную к фундаментам существующих зданий. При этом роют котлованы и выкладывают фундаменты участками длиной не более 2 м с разрывами до 2;4 м в очередности, установленной проектом. В месте примыкания новых фундаментов к существующим, устраивают осадочный шов, конструкция которого указывается в проекте.
Долговечность печей и каминов во многом определяются состоянием оснований и фундаментов.
Нарушения нормальной работы оснований и фундаментов встречаются довольно часто, и хотя обычно не происходит полного разрушения печи или здания, но наблюдаются разного рода деформации, перекосы, трещины, которые без устранения причин их появления и невыполнения в срок ремонтных работ могут привести к самым серьезным последствиям, вплоть до аварий и пожаров.
Контрольные вопросы, задания, тесты.
1. Какие виды износа и дефектов возникают в печах, в дымоходах?
2. Какие способы и меры нужны для борьбы с конденсатом?
3. Как меняются и заменяются негодные треснувшие кирпичи в печной кладке?
4. Какие основные причины: дымления, черного дыма из трубы, конденсата?
5. Какие инструменты нужны для ремонта печей?
6. Как укрепляется фундамент, ростверк?
7. Как заменяются топочные дверцы?
8. Какие методы ремонта печи, дымохода?
Глава 9. Печи и дымоходы заводской комплектации (ПЗК)
9.1. Классификация печей ПЗК.
Отопительные устройства и дымоходы полной (неполной) заводской комплектации называются устройства, изготовленные индустриальным методом, упакованные в разобранном виде и готовые к отправке и монтажу на объекте. К устройствам ПЗК прилагается: паспорт изделия, сертификат, схема сборки, гарантийный талон, номенклатурный талон. На ПЗК наносится опознавательный знак изготовителя, или марки (наименования) изделия.
В этом разделе приводятся наиболее простые дымоходы заводской комплектации, металлические печи, их назначение, классификации, КПД и эксплуатационные свойства.
Печи из металла заводской комплектации для дачи, если не предусмотрен альтернативный обогрев помещений, - вещь незаменимая. Металлические (сварные, чугунные и литые) устройства сегодня занимают достойное место в жилых и хозяйственных помещениях по всей Росси.
При выборе металлической, чугунной печи, прежде всего, надо попросить у продавца сертификат на изделие. По Российскому законодательству, все печи ПЗК должны проходить обязательное испытание на специальных стендах в ФГУ ВНИИПО МЧС «Научно-исследовательский институт противопожарной обороны.» .
Если сертификат на печь отсутствует, значит, печь сварили кустарным способом и она непригодна к эксплуатации. Она может служить источником возгорания и причиной возникновения угарного газа, от которого часто гибнут люди и возникают пожары.
Печи – (ПЗК), печи металлические бытовые – следует оценивать по критериям:
1) эстетичность;
2) экологичность;
3) пожаробезопасность;
4) экономность.
Под экономностью ПЗК понимают КПД (коэффициент полезного действия). Если она правильно поставлена и без нарушений эксплуатируется, ее КПД в норме должен составлять 75;85% и не менее. От коэффициента полезного действия печи напрямую зависит расход топлива.
Признаки экономичности современной печи (ПЗК):
- длительное горение;
- малый расход топлива;
- высокая теплоотдача;
- быстрая теплоотдача.
В зависимости от модели, желательный эффект теплоотдачи достигается за счет конструктивных элементов печки, значительно продлевающих процесс горения дров или иного топлива.
Разновидности печей ПЗК
Печи бывают разными, и порой, у двух моделей практически, нет ничего общего. Рассматривая несколько основных параметров, можно классифицировать виды печей ПЗК по следующим параметрам:
1) назначение;
2) температура нагрева стенок;
3) продолжительность сгорания топлива;
4) время, необходимое для прогрева и полноценной теплоотдачи;
5) схема движения газов в каналах;
6) конструкция дымоотвода;
7) форма;
8) отделка наружных стенок;
9) основной материал для изготовления.
Назначение
Говоря о назначении печи, можно назвать четыре основных вида:
1) Отопительные печи.
2) Отопительно-варочные печи.
3) Кухонные плиты с отопительными щитками.
4) Печи специального назначения: банные, прачечные, печи-камины и т. д.
Функции каждой модели заложены в ее названии. Так, отопительно-варочные печи предназначены для обогрева помещения и приготовления пищи.
Кухонные плиты предназначены исключительно для приготовления пищи, их отопительные способности невелики, но в небольшом помещении излучаемого ими тепла вполне хватает для обогрева.
Для повышения отопительных способностей кухонных плит в их конструкцию включают отопительные щитки. Такие плиты называют кухонными с отопительными щитками.
Температура нагрева.
Плиты бывают разными, и, само собой, отличаются температуры нагрева их внешних стенок. По данной характеристике выделяют три следующих типа печей:
1) Умеренного нагрева – 90°С;
2) Повышенного нагрева – 120°С;
3) Высокого нагрева – 120°С и выше.
Место под установку желательно выбрать в центре загородного домика. Можно ставить поблизости от стены, внутренней, либо там, где внутренние перегородки пересекаются. Рекомендуется ставить печку топкой к помещению, оставляя в пространстве среди межкомнатных перегородок, другие печные стенки: заднюю и боковую.
Герметически закрывающаяся топка позволяет регулировать интенсивность горения, управляя потоком воздуха через поддувало. Одна порция дров может гореть в такой печи до 6 часов, и при этом не будут перегреваться поверхности и дымоходы печи. Усовер¬шенствованная печь долгого горения очень эффективна: при отоплении помещений ее коэффициент полезного действия может достигать 90%.
Установить такую печь значительно проще, чем сложить кирпичную печь или камин, поскольку, она намного легче и не требует отдельного фундамента. Однако у них также малая тепловая инерция, и они обогревают помещение, только пока топятся.
Рис. 9.1. Облегченные отопительные печи ПЗК, где а - разрез, б – каркасная печь с мелкой облицовкой, в – каркасная печь с изразцами.
Есть еще один вариант эффективного усовершен¬ствования металлических печей, когда их топливники и дымоходы обкладывают изнутри (то есть футеруют) кирпичом «на ребро».
Такие печи относят к категории облегченных печей. Печь весит менее 700кг (требуется около 200 кирпичей), и ее можно устанавливать на межэтажное перекрытие без до¬полнительного укрепления (в том случае, если перекры¬тие выполнено в соответствие со СНиП).
Толщина обкладки составляет 1/2 кирпича, но в неко¬торых случаях стенки топливника обкладывают кирпичом толщиной в 1/4 кирпича, а дымоходы – в 1/4, и в этом случае металлический футляр устанавливается только на дымоходах. Такие печи хранят тепло дольше, чем легкие, и не перегреваются. По эксплуатационным качествам они сравнимы с массивными кирпичными печами. И, несмотря на то, что облегченные печи ра¬зогреваются несколько дольше легких, они хороши для обогрева небольших помещений весной и осенью (Рис. 9.1.).
Следует обратить внимание на важное требование, которое предъявляется к качеству монтажа таких печей. Дело в том, что зазор между кирпичом и металлом обязательно должен плотно заполняться раствором (смесью глины с песком). Либо современным, огнестойким, пластическим негорючим материалом – экологически чистым.
Легкие печи с неплотными дверцами – это всевоз¬можные времянки, труба от которых, как правило, вы¬водится через окно. Эти печи не очень удобны в экс¬плуатации. Однако, к сожалению, они пользовались по-пулярностью довольно долгое время – с конца 50-х и примерно до середины 80-х годов прошлого века, ког¬да членам садоводческих товариществ запрещалось устанавливать в дачных домиках стационарные печи и дачники пользовались различными чугунными или сварными стальными печами, так называемыми «бур¬жуйками» или «времянками». Последнее название появилось из-за того, что использовались эти печи для временного отопления помещения, а «буржуйкой» ме¬таллическую печку прозвали еще в начале XX века – за «прожорливость».
9.1.1. Печи банные металлические
Современные печи банные подразделяются на две группы: так называемые печи банные "горячие" и печи банные "холодные". По сути - это печи банные прямого нагрева и печи банные постоянного нагрева.
1) Печи банные "горячие" (печи банные прямого нагрева). Основное отличие печей банных "горячего" типа состоит в том, что их стенки при прогревании достигают температуры приблизительно около +100 градусов по Цельсию. Такие печи банные отлично прогревают парильню и нередко используются как единственный источник тепла в бане. Печи банные "горячие" заменяют, таким образом, печи отопительные. Единственный их недостаток состоит в том, что печи банные "горячие" (особенно при неправильной или неквалифицированной топке) способны перегреть парилку. Печи банные в таком случае не выполняют возложенной на них задачи - равномерно поднять температуру в помещении, создав наиболее оптимальный климат для парильни. При незначительном перегреве это не так страшно - существуют разнообразные технологии охлаждения парильной, однако при существенном перегреве печи банные "горячие" не дают возможности нормально попариться в наиболее оптимальных и комфортных условиях и парильня теряет всю свою чудодейственную прелесть.
Печи банные "холодные" (печи банные постоянного нагрева). Печи банные этого типа позволяют поднять температуру своих стен на существенно меньший уровень - приблизительно до +50 градусов по Цельсию. Однако так называемые печи банные "холодные" прогревают парильню не за счет отдачи тепла от своих стен - печи банные данного типа используют технологию циркуляции прогретого воздуха по специальной системе каналов. Принцип действия печи банной подобного типа - постоянная замена холодного воздуха горячим. Печи банные так называемые "холодные" предоставляют возможность регулирования, как теплообмена, так и объема пара в парильне (влажность и температура устанавливаются раздельно, а не по совместному типу). Поэтому печи банные "холодные" не перегревают помещение, а постоянно поддерживают в нем заданную температуру. Печи банные "холодные" нельзя использовать в банях, у которых не имеется постоянного отопления, так как печи банные "холодные" в таком случае будут долго протапливаться.
На рис. 9.2 изображена топка 1 печи, которая сварена из листовой стали. Сверху в отверстие топки установлен бак 2 для нагрева воды, внизу имеется дверца 3 для загрузки топлива. Под топкой расположено поддувало 4. Патрубок 5 соединяет топку 1 с камерой 6, сверху которой установлена дымовая труба 7.
Рис.9.2. Двухкорпусная металлическая банная печь: 1 – топка; 2 – водонагревательный бак; 3 – дверка топки; 4 – поддувало; 5 – соединительный патрубок; 6 – горячая камера; 7 – дымовая труба; 8 – направляющая пластина; 9 – каменка; 10 – дверка для пара
Горячий газ, попадая в эту камеру, направляется вниз пластиной 8, после чего поднимается к дымовой трубе и обогревает контейнер 9 с камнями через его боковые стенки и сквозную трубу. В стенке камеры расположена дверка 10 для получения пара. Поперечное сечение печи может быть как круглым, так и квадратным. Сразу видно очевидные недостатки такой сваренной печи. Это значительные габариты и разделение двух блоков. Поэтому в современных печах ПЗК два блока объединяются одним массивом.
По типу топлива печи банные также подразделяются на несколько категорий:
- печи банные дровяные в кожухе из талькохлорида (прогреваются дровами);
- печи банные газовые (прогреваются природным газом или пропан-бутаном);
- печи банные электрические (прогреваются при помощи электроэнергии).
Рис. 9.3. Современные банные печи металлические ПЗКБ.
У современных печей ПЗК значительно улучшены дизайнерские и эстетические свойства, а также повышен КПД и они являются более пожаробезопасными. ( Рис. 9.3.) Но, тем не менее, требования к пожаробезопасности таких печей очень высоки, так как количество возгораний бань и строений от металлических печей ПЗК больше, чем от кирпичных печей.
9.1.2. Отопительные печи из металла
Отопительной печью (ПЗКО) называется такая печь, которая выполняет функцию отопления помещения. Она легкая, мобильная, легко монтируются к дымоходу (ДТЗК).
Какая печь предпочтительнее, зависит от региона, и среднегодовой температуры в котором расположен дом. Там, где есть обилие дров, естественно, предпочтительнее печи на дровяном отоплении. Где источник дров не доступен, можно успешно использовать печи-камины, которые действуют на газе или печи, которые прогреваются электричеством. Кирпичная печь долго выходит на режим обогрева, и прежде, чем вы почувствуете тепло, топить придется, не менее 2-3 часов, а то и более;
- в зимнее время кирпичную печь желательно топить постоянно, либо не топить вовсе, иначе конденсат сократит срок службы печи в разы;
- даже если у вас есть (или вы собираетесь ставить) кирпичную печь, металлические печи, все равно, могут представить для вас интерес как дополнение к печи (т.е. топить их в ожидании пока основная печь выйдет на рабочий режим и наконец, начнет давать тепло).
Чугунные печи «буржуйки» являются прекрасными устройствами для отопления жилища. ( Рис.9.4, б.).
Отопительные стальные и чугунные печи, по сути, являются печами каминного типа. Условное выделение их в отдельную категорию связано с уникальными теплофизическими и технологическими свойствами чугуна. Из всех металлов только высокоуглеродистый состав стали, названный чугуном, имеет большую теплоемкость, что позволяет чугуну накапливать в себе тепло, постепенно отдавая его в окружающую среду. Чугунные каминные печи можно условно называть вечными, поскольку чугун почти не подвержен коррозии. Чугунные печи-камины (ПКТ) в большинстве случаев оборудуются стеклянной дверцей из термостекла, площадь «зеркала» которой позволяет любоваться горящими поленьями. ( Рис.9.4, а.). Чугунные печи-камины оборудованы системой самоочистки стекла и имеют двойные стенки, делающие тепловой агрегат пожаробезопасным.
а) б)
Рис. 9.4.Различные отопительные печи, где: а - топка печи каминного типа (ПКТ) мощностью 17.6 Квт, б – чугунная печь мощностью 4 Квт.
Каминные печи (ПКТ)довольно универсальны в эксплуатации. Они могут обогревать помещение с коэффициентом полезного действия топки до 80%. Выпускают каминные печи с верхним и задним расположением дымохода, что дает возможность подключать их к насадной дымоходной трубе и к коренной трубе.
Каминные топки (кассеты) являются основным элементом закрытых каминов, которые в настоящее время пользуются все большей популярностью среди потребителей. Закрытые камины обладают целым рядом преимуществ по сравнению с открытыми.
Преимущества закрытых каминов:
Закрытые камины более безопасны в сравнении с открытыми;
Обладают более высоким КПД, который достигает 70-80%;
Экономичны. Имеется возможность регулировать интенсивность горения и, следовательно, расход дров;
Возможность разводить тепло по разным помещениям при помощи воздуховодов:
Недостатки в сравнении с кирпичными каминопечами:
Не аккумулируют тепло. Каминная топка такого камина отдает тепло, пока происходит горение топлива.
Очень сильный нагрев поверхности. При этом пыль, постоянно присутствующая в воздухе пригорает на их поверхности.
Это характерно и для металлических печей длительного горения.
Основным элементом закрытого камина является каминная топка. Каминная топка представляет из себя чугунный короб. Для лучшей теплоотдачи имеет с наружной сторону ребра. Два других элемента, это дымоотводящая труба и облицовка. Возможно, также устройство воздуховодов для разводки тепла в другие помещения.
Принцип действия закрытого камина заключается в том, что воздух, омывая каминную топку, нагревается и выходит в помещение через специальные отверстия. Через воздуховоды он может подаваться в соседние помещения.
Устройство каминной топки.
Рассмотрим простую конструкцию печи-камина (ПКТ). Самым главным элементом является топочная камера. Она может быть изготовлена из чугуна или жаропрочной стали. Чугунные камеры имеют толстые (8-12 мм) стенки, благодаря чему хорошо накапливают тепло и медленно его отдают. Этот материал способен выдержать большие перепады температур, сохраняя при этом форму. Стальные же топки в среднем в полтора раза легче чугунных, так как их сваривают из относительно тонкой (3-6 мм) листовой стали. Форма изделия может быть самой оригинальной. Для защиты металла от воздействия огня большинство производителей выкладывают камеру изнутри панелями из вермикулита или шамотных блоков. Такая футеровка сглаживает перепады температуры внутри топки, увеличивает теплоёмкость и существенно продлевает срок жизни изделия.
Конвектор - в данном случае это та часть топки, в которой происходит горение топлива;
Дымосборник - верхняя часть топки (конусообразная) где происходит сбор дымовых газов
Шибер или задвижка. Иногда отсутствует и монтируется отдельно при монтаже трубы;
Зольник для сбора золы;
Колосниковая решетка;
Отсекатель пламени. Служит для регуляции процесса горения.
Система двойного дожига и принудительной конвекции. Для регуляции процесса горения и для увеличения отдачи тепла.
Дверки топки. Изготовлены с использованием огнеупорного стекла.
Мощность каминных топок может достигать 14 кВт. Камин на основе такой топки может обогреть помещение более 120 кв.м.
Для наружной отделки каминных топок используется разные материалы. В продаже имеется множество готовых облицовок изготовленных из натурального или искусственного камня. Облицовки поставляются индивидуально для каждого типа топок.
Рис. 9.5. Устройство печи камина ПКТ, где: 1 - Каминная топка; 2 - Дверка;3 - Труба; 4 - Корпус камина;
5 - Короб из гипрока; 6 - Труба для разводки воздуха;
7 - Окно для выхода теплого воздуха; 8 - Плита, изолирующая потолок помещения.
Надежность и долговечность чугуна, как материала для изготовления печей - каминов проверена временем и обусловлена его высокой температурой плавления. Чугун, как и все металлы, расширяется при нагреве, но при охлаждении принимает первоначальные формы. Поэтому печи из чугуна на протяжении всего срока службы сохраняют превосходную геометрию.
Рис. 9.6. Схема подключения топки печи каминного типа (ПКТ) к дымоходу.
Основные усовершенствования коснулись системы подачи воздуха. Именно они превратили прожорливую и неэффективную довоенную «буржуйку» в довольно экономичный отопительный агрегат с высоким КПД. Необходимый для горения кислород может поступать в топку несколькими путями. Первый и основной – через колосниковую решётку. У большинства современных моделей количество кислорода регулируется, и если свести его к минимуму, поленья будут не гореть, а тлеть, и тогда одной партии топлива хватит на 4-5 часов. Отметим также, что режим длительного горения лучше использовать только после того, как топка хорошо прогрелась. Ещё одна опция, увеличивающая КПД печи, – это система вторичного дожига газов. Конструктивно в ней расположен ряд дополнительных отверстий в верхней части топочной камеры. Дело в том, что при работе в тлеющем режиме дрова сидят на «голодном пайке». Углерод сгорает не полностью, и в топке образуется угарный газ. Это вещество горюче, но кислорода для горения ему не хватает. Вместе с другими продуктами сгорания угарный газ поднимается вверх, и если дополнительно дать ему немного воздуха, то можно будет дожечь его. Такой опцией, как правило, оснащаются каминные топки, но и в некоторых моделях «буржуек» она тоже встречается. И наконец, возможна нерегулируемая подача кислорода через отверстия в верхней части дверцы. На эффективность работы каминной печи эти воздушные потоки не влияют, их задача состоит в том, чтобы создавать воздушную завесу, которая предохранит стекло от копоти. Конечно, она не избавит от необходимости смывать со стекла чёрный налёт, но делать это нужно будет реже.
Перед монтажом чугунной печи-камина следует решить вопрос с дымоходом, к которому будет подключаться печь-камин. ( Рис. 9.6). При отсутствии дымохода требуется его установить. Дымоход можно смонтировать сэндвич из нержавейки с выполнением всех правил производства трубопечных работ.
9.1.3. Основные отличия камина от печи – камина ПЗКО.
Определение «камин» из советских нормативных документов в свое время было изъято. Но в новой России некоторые фирмы, торгующие каминами на рынке, пытаются противопоставить и отделить камины от печей, что формально позволяет не выполнять требования российских ГОСТов, СНиПов и Правил пожарной безопасности, предъявляемых для печного отопления. В России такие конструкции «каминов» ( печь каминного типа) всегда называли печами. «Печи полной заводской комплектации» (ПЗК). Они относятся к нетеплоемким печам постоянного горения, и они строго регламентируются минимальным временем сгорания топлива. По ГОСТу 9817-95 «Аппараты бытовые на твердом топливе» - горение должно продолжаться для разовой загрузки дров не менее 6 ч. Эти печи не имеют массива, способного аккумулировать тепло, даже при наличии дополнительной стенки из чугуна или тонкого слоя огнеупорной керамики. Металлическая поверхность чугунных печей может нагреваться выше 200 С, что исключает их использование в жилых зданиях без дополнительной облицовки.
Так как использование чугунных топок без облицовки недопустимо, тепло в помещение они передают только конвекцией воздуха, нагреваемого топкой под облицовкой и подаваемого через воздуховоды. Тем самым, реализуется самый неблагоприятный режим отопления помещения. А его недостатки были признаны еще в начале ХХ в.
Современными нормативными документами установлено следующее ограничение: «Температура приточного воздуха, поступающего в жилые помещения, не должна превышать 70 С, у воздухораспределительных отверстий». Цель же обдува воздухом чугунных каминных топок не обогрев помещения, а защита от перегрева самой топки и дымовой трубы, температура дымовых газов в которых составляет более 300 С. Кроме того, в процессе сгорания топлива при недостатке воздуха вместо безопасного углекислого газа (СО2) образуется угарный газ (СО), а тепла выделяется в два раза меньше. Из этого следует вывод, что даже нормативные документы иногда вводят путаницу в термины и определения. Так получилось и с печами каминного типа (ПКТ), которые называются «каминами».
9.2. Дымоходные трубы полной заводской комплектации (ДТЗК) и оснастка дымоходных труб.
Существует несколько типов конструкций вытяжных дымовых труб:
• многооболочные, сборные вытяжные трубы;
• дымовые и вытяжные трубы заводского изготовления;
• вытяжные и дымовые трубы для отработанных газов с вытяжным вентиляционным каналом;
• влагостойкие вытяжные трубы;
• свободностоящие дымовые трубы;
• стальные вытяжные трубы;
• керамические дымовые трубы;
Печник должен уметь работать с современными ДТЗК, так как монтажники-строители не всегда владеют приемами и способами по технологии противопожарных мероприятий при монтаже дымовых труб.
На рис. 9.7. (а) показана многооболочная сборная вытяжная труба с корпусом из легкого бетона, внутренняя поверхность которого облицована глазурованным шамотом. Для теплоизоляции использована минеральная вата. Сборные дымовые трубы имеют малый вес и легко устанавливаются за короткое время. Трубы заводского изготовления являются достаточно экономичными за счет стандартизации их компонентов.
Вытяжная труба для отвода отработанных газов вытяжным каналом, предназначенная для отдельных отопительных установок. Вытяжная труба такого типа решает две задачи: она выводит отработанный газ отдельных соединенных с ней установок и одновременно подает в них необходимый для горения воздух. Эти функции могут реализовываться либо независимо друг от друга, либо одновременно.
а) б) в)
Рис. 9.7. Варианты вытяжных труб (ДТЗК) для отвода отработанных газов: а - с корпусом из легкого бетона, б - металлические из нержавейки, в – элемент трубы дымоходной из нержавейки.
Конструкция и материал дымохода зависят, в первую очередь, от вида применяемого топлива и специфики функционирования отопительного агрегата. (Рис.9.7.).Но кирпичная печная труба и сейчас весьма актуальна, например, при сжигании твердого топлива (дровами топят камины и банные печи, углем - приспособленные к нему котлы). Тем более что кирпич традиционно хорошо сочетается с архитектурным обликом любого здания.
Однако в большинстве случаев современное отопление жилых домов обеспечивают котлы, работающие либо на газе, либо на жидком топливе, или же комбинированные. При их использовании образуется гораздо больше водяных паров (1,6 л воды на 1 м 3 сгорающего газа), чем при сгорании, например, дров. И это кардинально меняет "условия жизни" дымохода.
а) б) в)
г) д) е )
Рис. 9.8. Детали (ДТЗК) к металлическим дымоходам, где: а – потолочный проход, б – колено отвод, в – тройник – отвод, г – кронштейн, д-е - кровельная гильза.
При нормальной работе котла и прогретой дымовой трубе температура продуктов сгорания на входе в дымоход может достигать +150-200°С, а на выходе из его устья +120 - +170°С, но тут водяные пары уже уносятся вместе с дымовыми газами в атмосферу. Однако если на внутренних поверхностях канала температура почему-то опустилась, ниже значения так называемой точки росы, пар начинает конденсироваться и оседать на стенках в виде капель.
На Рис. 9.9. приведена схема подключения печи камина (ПКТ) к дымоходной трубе из нержавеющей стали. Все элементы между собой соединяются герметически «по дыму». Котельные установки присоединяются
« по конденсату».
Что это означает?
«По дыму» - верхний сегмент отвода трубы вставляется снаружи нижнего отвода, чтобы идущий снизу вверх дым не попадал в щели между стыками.
«По конденсату» - верхний сегмент отвода трубы вставляется внутрь нижнего отвода, чтобы капли конденсата легко стекали через соединение отводов, не попадая в соединение отводов.
Рис. 9.9. Схема подключения печи каминного типа (ПКТ) к дымоходной трубе в два этажа и с чердаком, где: 1 – пол первого этажа, 2- печь каминного типа, 3 – забор холодного воздуха, 4 – тепловой коллектор ( декоративный дымосборник ), 5 – печь каминного типа (ПКТ), 6 – задняя стена утепленная, 7 – конвективные потоки воздуха, 8 – дымоотводящая труба, 9 – потолочный противопожарный переход, 10 - пол второго этажа, 11 – вход холодного воздуха второго этажа, 12 - конвективный воздух, 13 - тепловой кожух второго этажа, 14 – задвижка-заслонка, 15 – потолочный противопожарный переход, 16 – колено дымоотвода, 17 – потолок второго этажа, 18 – кровельная гильза, 19 – фартук-юбка, 20 – дымник – дефлектор, 21 – искрогасящая сетка.
В холодное время года, если дымоход плохо утеплен, внутри него возникает повышенная конденсация влаги. Окислы серы, азота и углерода, образующиеся при сгорании топлива, соединяясь с парами воды, образуют кислоты и смеси кислот, что делает конденсат очень агрессивным. Дополнительную опасность это представляет как раз зимой - из-за попеременного замерзания и оттаивания влаги в верхних участках (в устье) трубы. Кислоты начинают активно разрушать кирпичную кладку (порой уже через 3-4 года) и в первую очередь швы, в которых появляются течи, а на стенах снаружи - желтые или черные потеки.
Рис. 9.10. Дымник и шибер задвижка ДТЗК.
Оголовки предназначены для предохранения дымохода от атмосферных осадков. При установке дымоходов обычно используется зонт. ( Рис. 9.10.)
Заслонка используется для регулировки скорости прохождения дымовых газов по дымовым каналам, и соответственно, режима горения отопительного агрегата. Конструкция заслонки гарантирует защиту от угара - при полностью закрытом регуляторе заслонки в дымовой трубе остается канал для движения дымовых газов.
Иногда шибера - задвижку необходимо устанавливать в недоступном месте: под потолком, на крыше, на высоте более 5 метров в двухсветном каминном зале и т. д. В этом случае устанавливают шибер с электроприводом, что значительно упрощает регулировку шибера.
Дроссель-клапан с приводом Belimo VKD
Дроссель-клапаны с электромеханическим приводом предназначены для регулировки количества воздуха и невзрывоопасных газовых и дымовых смесей, проходящим по воздуховодам и дымоходам. Дроссель-клапаны устанавливают в климатическом исполнении УЗ и УХЛ4 по ГОСТ 15150-69. Предельные рабочие значения температуры окружающего воздуха от -30 до +40°С, при отсутствии прямого воздействия атмосферных осадков.
Клапан состоит из корпуса, заслонки, оси заслонки и электромеханического привода Belimo. Мощность электропривода не более 0,25 КВт.
Керамические модули
Керамические модульные системы (их еще называют трехслойными дымоходами) ныне переживают второе рождение. Из обычных керамических труб они трансформировались в удобные утепленные "кубики" сборочных блоков. Последние у разных производителей имеют неодинаковые габаритные размеры. В центре кубика расположен дымовой канал - огнеупорная керамическая труба из шамота (толщиной до 15 мм). Это внутренний контур. Средний контур - утеплитель из минеральной ваты, а внешний, наружный образуется боковыми гранями, сделанными из легкого бетона. ( Рис. 9.11).
Между слоем изоляции и бетона предусмотрены пустоты (каналы), обеспечивающие проветривание изолирующего материала, предупреждающие его увлажнение и потерю основных свойств. В конструкцию заложены сквозные металлические прутья (или оставлены места для них), пронизывающие всю вертикаль устройства для придания системе конструктивной жесткости и прочности. Обычно из трех кубиков с отверстием 149-160 мм формируется примерно 1 м трубы.
Рис. 9.11. Элементы керамического дымохода.
Рабочая температура керамики - 400-600°С (в зависимости от толщины материала внутреннего контура). Такие дымоходы применяются для всех типов котлов и каминов и могут проходить как внутри здания, так и снаружи.
Чем примечательны керамические модули? Они отличаются высокой самонесущей способностью, не боятся воздействия высоких температур и конденсата, удобны и технологичны в монтаже, обладают лучшими значениями показателей противопожарной безопасности и даже перекрывают утвержденные нормы. Но при этом они характеризуются значительной массой (от 80 кг на 1 пог. м), а значит, требуют соответствующего фундамента, ограничены в ассортименте дополнительных устройств (патрубков) и требуют дополнительных металлических комплектующих для подсоединения к топочному агрегату.
Поскольку такие модули легко располагать в любом нужном месте помещения, они заметно упрощают строительство нового дома и позволяют без существенных затрат инженерно дооборудовать старое здание. Система керамических дымоходов дает возможность создать дымоход для котлов с закрытой камерой сгорания и выводить из них дым на крышу, а не на стены, под окна. В таком дымоходе уличный воздух проходит через кольцевой зазор между внутренней шамотной трубой и наружной бетонной оболочкой, подогреваясь теплом отходящих газов, что повышает эффективность сгорания топлива. В некоторых модулях конструктивно объединены двустенный и одностенный компоненты.
В качестве гибридного варианта двухстенного стального и трехслойного керамического дымохода можно принять конструкцию, у которой внутренний контур выполнен из нержавеющей стали, а наружный - из легкого бетона. Применительно к модульным дымоходам позволительно утверждать, что достоинств у таких систем явно больше, чем недостатков.
Окислы серы, азота и углерода, образующиеся при сгорании топлива, соединяясь с парами воды, образуют кислоты и смеси кислот, что делает конденсат очень агрессивным. Дополнительную опасность это представляет как раз зимой - из-за попеременного замерзания и оттаивания влаги в верхних участках (в устье) трубы. Кислоты начинают активно разрушать (порой уже через 3-4 года) внутреннюю стенку дымохода.
Влагостойкие вытяжные трубы предназначены для работы с низкотемпературными тепловыми генераторами или конденсационными котлами, температура отработанных газов в которых лежит значительно ниже 100oС, за счет чего образуется значительное количество конденсата, способного повредить и даже разрушить обычную вытяжную трубу. Во влагостойких вытяжных трубах подача воздуха вверх производится вокруг внутреннего газопровода. Приточный воздух попадает в цокольную часть трубы. Здесь он абсорбирует всю образовавшуюся влагу и отводит ее наружу через выпускное отверстие. Это позволяет предотвратить дополнительный риск насыщения влагой в случае, когда температура отработанного газа является низкой, который может появиться, несмотря на то, что внутренняя керамическая водо- и кислотостойкая обшивка также защищает вытяжную трубу.
Дымосос.
Крышный вентилятор дымосос с успехом может применятся как в общеобменных системах вентиляции, так и для удаления дыма из камина. Конструкция дымососа позволяет использовать его для вытяжки дымовых газов с температурой 200;С в течении пяти часов. Корпус крышного вентилятора выполнен из оцинкованной стали с эпоксидным покрытием и обеспечивает великолепную устойчивость к атмосферным воздействиям. Специальное рабочее колесо крышного вентилятора минимизирует налипание сажи и копоти, что облегчает эксплуатацию вентилятора. Дымососы оснащены асинхронным двигателем с термозащитой и шариковыми подшипниками. В комплект поставки вентилятора входит установочная рама и электронный регулятор скорости , который позволяет включать/выключать и плавно изменять скорость вращения дымососа. При использовании крышного вентилятора для вытяжки дыма из камина во время розжига рекомендуется устанавливать максимальную скорость вращения, чтобы вытеснить холодный воздух из дымохода. После розжига камина выбирается значение скорости, достаточное для отвода дыма. Каминные центробежные вентиляторы предназначены для общеобменных систем вентиляции и удаления дыма с температурой до 200;С в течении 5 часов и 400;С в течение двух часов. (Для противопожарных систем дымоудаления в России не сертифицировались по причине малой производительности по воздуху). Корпуса каминных вентиляторов выполнены с эпоксидным покрытием, что делает их устойчивыми к атмосферным воздействиям.( Рис. 9.12). Каминные вентиляторы оснащены асинхронными двигателями с термозащитой и шариковыми подшипниками, обеспечивающими долговременную и бесперебойную работу. Дымососы имеют трехфазные двигатели, которые можно подключать по схемам: треугольник- максимальная скорость, звезда – минимальная скорость, получая таким образом двухскоростные крышные вентиляторы. Дополнительно поставляются регуляторы скорости, частотные преобразователи, переключатели скоростей, установочные рамы, обратные клапаны и заслонки.
Рис. 9.12. Кришные вентиляторы дымососы.
Неотъемлемой частью дымохода может стать флюгер [от нем. Fl;gel - крыло]. - прибор для определения направления и скорости ветра, состоящий из металлической пластинки (флюгарки), поворачивающейся вокруг вертикальной оси по направлению ветра. ( Рис. 9.13.)
Флюгера могут быть как плоскими, так и объёмными. Изготовленные из обычного металла или из цветного флюгера отличаются хорошей подвижностью и чувствительностью даже к слабому ветру. Средние габариты: 600х800 мм. Флюгера могут устанавливаться на вертикальной или горизонтальной стойке, это зависит от вида и типа кровли.
Рис. 9.13. Варианты оформления флюгера.
9.3. Способы монтажа ДТЗК
Перед монтажом из поверхности труб ДТЗК надо снять оберточный пластик и все наклеенные маркеры. Все детали должны быть пронумерованы согласно спецификации. Следует подогнать кронштейны заданного размера к отступу от стены. Если кронштейны не нужны, следует предусмотреть опирание ДТЗК на стенки кирпичного дымохода внутри него, или снизу.
С целью обеспечения ввода профильных элементов одностенных дымоходов следует сделать соответствующие отверстия в нижней части кирпичного дымохода в месте подключения к печи, камину, а также в местах монтажа дополнительных контрольных профилей.
Дымоходные рядовые ставки следует монтировать вставным методом по центру дымохода сверху или снизу в существующий дымоходный канал, соединяя отдельные элементы дымохода таким образом, чтобы верхний элемент дымоходной системы входил внутрь нижнего.
Для чистки и контроля состояния смонтированного одностенного дымохода в нижней его части в доступном месте следует установить контрольно - технологический элемент - ревизия с заглушкой ( Рис. 9.14).
Рис.9.14, где: 1- дефлектор, 2 – утеплитель, 3 – одностенный дымоход, 4 – тройник дымохода, 5 – одностенный отвод, 6- чистка с заглушкой, 7 – сборник конденсата, с отводом, 8 – опора дымохода.
Для отвода конденсата и атмосферных осадков, попадающих в дымовой канал, необходимо смонтировать сборник конденсата, который исполняется как с боковым, так и с вертикальным отводом.( Рис. 9.14).
На выходе дымоходной системы, на крыше, для предотвращения попадания атмосферных осадков в дымоход, монтируется дымник-грибок. Исходя из конкретных условий (требований заказчика, кровельного материала, метеорологических факторов и др.) вместо грибка возможно использование дефлектора , искрогасителя или усилителя тяги. ( Рис. 9.14).
Для предотвращения чрезмерного охлаждения смонтированного дымохода в зимнее время, его верхнюю часть (около 0,25 метра) необходимо утеплить, используя изоляционный материал. У смонтированной одностенной дымоходной системы ДТЗК должен быть некоторый свободный ход, обеспечивающий её естественное удлинение за счёт температурного расширения металла.
Возможны три основных варианта монтажа утеплённых систем дымоходов ДТЗК:
- монтаж соответственно подобранных элементов дымохода частично внутри здания с выводом отдельных элементов наружу;
- монтаж соответственно подобранных элементов дымохода на наружной стене здания с использованием её в качестве несущей конструкции;
- монтаж соответственно подобранных элементов дымохода на отдельно стоящей несущей конструкции.
В случае значительной высоты дымохода необходимо использовать стандартный ряд монтажных элементов, переносящих нагрузку монтируемых над ними сегментов дымоходной системы на несущие элементы, расположенные ниже.
В качестве обязательного несущего элемента, при построении утеплённой дымоходной системы необходимо использовать утепленную сквозную монтажную площадку, которую следует монтировать на высоте около 1 метра от утепленного тройника для снятия с него нагрузки верхней части дымохода и предотвращения разрушения всей системы вследствие температурного расширения металла. При возвышении дымохода над кровлей более чем на 2 метра необходимо использовать систему оттяжек с применением хомута для оттяжек.
При необходимости транзитного прохода дымохода через стены, перекрытия или скаты крыши применяются переходы через перекрытие и переходы через (стену) крышу с углами отклонения от горизонтали от 0 до 45 градусов в сочетании с элементами защиты от атмосферных осадков - колец уплотнения.
На выходе смонтированного дымохода следует смонтировать насадку верхнюю для защиты утеплителя от атмосферных осадков. В качестве альтернативы возможно использование грибка.
Все элементы утеплённого дымохода необходимо закреплять между собой стягивающими хомутами .
Открытый очаг с неполной заводской комплектацией Русской Школы Мастеров
а) б)
Рис. 9.15. Открытый очаг Русской школы мастеров, где а – изометрия, б - разрез по оси, 1 – кирпичное основание очага, 2 – внешняя декоративная облицовка, 3 – столешница из гранита, 4 – топливник очага, 5 - бортики топливника, 6 – корзина металлическая для шампуров, 7 – внутренний контур дымосборника из нержавейки, 8 – наружный контур дымосборника из меди, 9 – гранитный пол, 10 – деревянный пол, 11 – наружный контур дымохода из меди, 12 – внутренний двухконтурный дымоход из нержавейки, 13 – кронштейны, балки для опоры всей висячей конструкции, 14 - наружный короб утеплителя дымохода на кровле, 15 - кровля, 17 – искрогаситель.
Открытый очаг был спроектирован в закрытой беседке. Герметичные стеклопакеты окон и дверей затрудняют подачу воздуха к работающему очагу. Для этого, во время работы очага необходимо открывать окно.
Нижняя часть очага сложена из печного кирпича, облицованного буковыми и дубовыми узкими рейками, пропитанными негорючим консервантом. Столешница выполнена из гранитных плит толщиной 40 мм.
Топливник и бортики топливника выложены шамотным полнотелым кирпичом 250х120х60. (Рис. 9.16).
Рис. 9.16. Открытый очаг Русской школы мастеров, где 1 – внешняя облицовка, 2 – гранитная столешница, 4 – решетка металлическая для шампуров, 5 – бортики топливника, 6 – дымосборник, 7 – шибер задвижка, 8 – уголки, опоры для всей конструкции, 9 - вторая задвижка, 10 – балка несущая вес всей висячей конструкции.
Две задвижки, работающие синхронно через шарнирный рычаг, обеспечивают надежность экосистемы беседки при неработающем очаге. Беседка не охлаждается и не образуется конденсат на внутренних стенках дымохода зимой. Маятниковый эффект гасится при помощи несущей балки (Рис. 9.16,10) и уголками (Рис. 9.16,8).
После завершения монтажных работ, необходимо проверить герметичность швов и наличие тяги в канале. Для качественной проверки наличия тяги следует к открытой нижней части канала поднести пламя свечи или полоску тонкой бумаги. Отклонение пламени или бумажной полоски в сторону канала свидетельствует о наличии тяги. Для качественного определения величины разрежения в канале следует использовать микроманометр любого типа с погрешностью измерения не более 2 Па. Разрежение в канале должно быть не менее 10 Па (для камина без дверцы - не менее 15 Па). При меньшем значении разрежения следует увеличить высоту дымового канала. Чтобы проверить герметичность сочленений дымового канала следует сочленения побелить меловой или известковой суспензией, а в канале зажечь материал, выделяющий при горении большое количество копоти (рубероид). Отсутствие копоти на побелке свидетельствует о герметичности сочленения.
Выявленные участки проникновения дыма из канала перемонтировать с применением термостойкого герметика и повторить проверку.
9.4. Стандартизация и типизация печей, каминов.
Типизацией называют техническое направление в проектировании и строительстве, позволяющее много¬кратно изготовлять печи на основе специально раз¬работанных проектов с применением унифицирован¬ных конструктивных элементов, обеспечивающих прогрессивные технические и экономические показа¬тели.
Под унификацией понимают процесс уменьшения многообразия устройств, предназначенных для выпол¬нения одних и тех же или близких по своему характеру функций. Этот процесс – первая ступень типизации изделий. Унификации могут подвергаться все структурные части печей, а также материалы. Например, в печах применяют унифицированные элементы печной гарнитуры. Нормализация – это ограничение разнообразия печей, предназначенных для узкого использования. Например, можно нормализовать конструкции печей для одноэтажных сельских жилых домов или для жилых домов с размещением квартир в двух уровнях. Нормализация состоит в применении огра¬ниченной номенклатуры отопительных приборов для данного типа зданий. Унифицированные по элементам и нормализо¬ванные в соответствии с применением печи служат основой для типизации и последующей стандарти¬зации всего класса местных отопительных устройств.
В истории развития печно¬го отопления печи совершенствовались в техни¬ческом и эстетическом отношении, благодаря чему менялись их функциональная структура и способы отделки. В результате развития теории и практики создались предпосылки к унификации их эле¬ментов, а также возможность всесторонней тепло¬технической проверки различных конструкций, что позволило отобрать наиболее перспективные модели для массового производства и строительства. Возникла тенденция, направленная на стандарти¬зацию типов печей, в основе которой была зало¬жена цель разработки устройств, обладающих вы¬сокими эксплуатационными качествами, простотой методов сооружения и эксплуатации.
К отбору печей были привлечены высоко¬квалифицированные специалисты, имеющие много¬летнюю практику проектирования, строительства и эксплуатации печей в различных климатических рай¬онах нашей страны. При отборе испытаниям подвергались печи, разработанные в последние годы, а также многие традиционные приборы, имеющие вековую давность, например русские печи. Один из основных крите¬риев отбора – степень прогрева нижней части печи. Хороший прогрев топливника устраняет вредное влияние холодных потоков воздуха, распространяю¬щихся над уровнем пола, что важно для мало¬этажных жилых зданий, детских садов, школ и дру¬гих сооружений с длительным пребыванием людей. Наряду с указанными техническими качествами во внимание принимались эффективность использо¬вания топлива, полнота его сгорания, объем сажи, осаждающейся на внутренних поверхностях печей.
В результате отбора был издан «Перечень рекомендуемых отопительных печей для жилых и общественных зданий», которые следует применять в массовом строительстве. Перечень со¬держит 37 конструкций печей теплопроизводительностью от 1400 до 7000 Вт. В нем приведены как одноярусные, так и двухъярусные отопительные уст¬ройства. Для большинства печей приведены их тепло¬отдача и коэффициент неравномерности, которые определены в лабораторных условиях по стандартной методике. Важнейшей предпосылкой создания типоразмерного ряда отопительных печей, отраженного в перечне, является унификация, нормализация и стандартизация их конструкций.
Стандартизации подвергаются в основном изделия полной заводской комплектации (ПЗК). Сооружения, которые приобретают свой законченный, пригодный для эксплуатации вид, на месте строительства типизи¬руют. Отопительные печи могут быть стандарт¬ными и типовыми. К стандартным печам отно¬сятся некоторые нетеплоемкие печи и тонкостенные печи повышенного прогрева передвижного типа. Стандартные печи, выполняемые в кирпиче, не типизированы.
СНиПы и ГОСТы имеют расплывчатую терминологию в названии печей. Печное сообщество России и нарицательные «народные» наименования некоторых печей вводят путаницу в терминологию: шведка, голландка, теплушка, экономка, буржуйка.
В данном учебнике приводится аббревиатура и название печей взятых из различных источников и рекомендованных к использованию в печном сообществе.
СОКРАЩЕННЫЕ НАЗВАНИЯ
АКХ – газовая отопительная печь;
БиК1 – печь банная Кузнецова;
БиК2 – печь банная Кузнецова;
ДТЗК - дымовые трубы заводской комплектации;
ИБЛ – идеальная баня Ляхова;
ИП1 – отопительная печь Подгородникова;
ИП2 – отопительная печь Подгородникова;
КРШМ – камин Русской Школы Мастеров;
КПВ – кухонная плита с котлом;
КПОЩ – кухонная плита с отопительным щитком;
МОМ3 - многофункциональный очаг Матвиенко с 3-мя функциями;
МОМ4 - многофункциональный очаг Матвиенко с 4-мя функциями;
ОВП – комбинированная отопительно-варочная печь с подтопком;
ОВИК – отопительно-варочная печь Игоря Кузнецова;
ОКП - отопительно-кухонная плита;
ОК – очаг кухонный;
ОКПП - отопительная каркасная печь повышенного прогрева;
ОПТ – отопительная прямоугольная толстостенная печь;
ОПТД – отопительная толстостенная двухъярусная печь;
ОПТИ - отопительная толстостенная изразцовая печь;
ОРШМ – очаг Русской Школы Мастеров;
ПЗК – печь заводской комплектации;
ПЗКБ - печи заводской комплектации банные;
ПЗКВ - печи заводской комплектации варочные;
ПЗКО - печи заводской комплектации отопительные;
ПКТ – печь каминного типа;
ПО – печь круглая, тонкостенная;
ПР – печь русская;
ПРВ – печь русская с верхним прогревом;
ПРН – печь русская с нижним прогревом;
ПЧ – печь чугунная;
ПТД – печь толстостенная двухярусная;
ПТК – печь типовая каркасная;
ПТО – печь типовая одноярусная;
ПТИ – печь типовая изразцовая;
ПОВ – печь отопительно-варочная;
ПТОУ - печь типовая одноярусная угловая;
РТИК – русская печь теплушка Игоря Кузнецова;
РШМ – Русская Школа Мастеров;
РПРШМ - русская печь Русской Школы Мастеров;
СББ – сборно-блочная печь;
Т – печь теплушка И.С. Подгородникова;
Ш1 – отопительно варочная толстостенная печь.
Цифры после аббревиатуры обозначают килокалории. Например: печь ПТО – 2300, означает, печь типовая одноярусная с мощностью 2,3 кВт. Иногда цифра означает функции или этажность.
Классическая классификация бытовых печей подразделяется на несколько основных типов: варочные, отопительные и комбинированные (отопительно-варочные). Печи также делятся на теплоемкие с периодической топкой и на нетеплоемкие с постоянным горением топлива.
В советское время аббревиатура широко применялась в периодике и научных статьях. В современной России в печном сообществе и бизнес-сообществе типизация названий печей носит, скорее коммерческий характер, но не научно-технический.
Контрольные вопросы, задания, тесты.
1. Как классифицируются ПЗК?
2. Как классифицируются ДТЗК?
3. Какие преимущества и недостатки в ПЗК?
4. Назовите основные показатели ПЗК.
5. Какие преимущества и недостатки в ДТЗК?
6. Назовите основную аббревиатуру сокращенного названия печей.
7. Из каких основных элементов состоит дымовая труба из нержавеющей стали?
8. Назовите способы монтажа ДТЗК.
9. В каком месте устанавливается конденсатоприемник?
10. Что означает смонтировать ДТЗК «по дыму», « по конденсату»?
Глава 10. Устройство фундаментов под печи и камины
Фундамент - нижняя опорная часть печи, камина, передающая нагрузки на грунт. Обычно большая часть фундамента скрыта под землей.
Бутобетон - применяемый для устройства фундаментов, и
- состоящий из втопленного в бетонную смесь наполнителя: камня, крупного гравия, щебня, кирпичного боя и т.п.
Забирка - тонкие стены между столбами фундамента, служащие для утепления подпольного пространства и предохранения его от пыли, влаги, снега и т.д.
Котлован - выемка в земле для закладки в ней фундамента печи.
Осадка сооружения - вертикальное перемещение основания сооружения под воздействием нагрузки, передаваемой на грунт весом сооружения. Осадка является следствием сжатия грунта.
Отмостка – асфальтовая или бетонная полоса вдоль периметра наружных стен, предназначенная для отвода поверхностных вод от фундамента. Отмостка выполняется с уклоном от дома.
Ростверк - нижняя часть фундамента, распределяющая нагрузку на (свайное) основание.
Свая - деревянный, металлический или железобетонный стержень, который:
- заглубляют в основание зданий и сооружений с целью передачи нагрузок на плотные (материковые) грунты; и/или
- вбивают в грунт с целью его уплотнения.
Алгоритм возведения фундамента:
- разметка фундамента;
- выемка грунта, бурение скважин;
- вязка арматуры;
- заливка армированных свай бетоном;
- устройство опалубки;
- армирование ростверка;
- устройство опалубки под ростверк;
- бетонная заливка ростверка;
- уход за бетоном.
10.1. Разновидности фундаментов
Строительство печи, камина начинается с закладки надежного, прочного фундамента. Основное предназначение и устройство фундамента - выдерживать вес всей конструкции печи, предупреждая, тем самым, такие нежелательные последствия как перекашивание стен, оседание, а в дальнейшем и возникновение трещин стен печи.
Различаются фундаменты, в первую очередь, по типу конструкции. Выделяют ленточные, столбчатые, плитные, бутобетонные, сплошные и свайные. Отличаются друг от друга они не только формой, определенной в названии каждого типа, но также задачами и затратами
Ленточные фундаменты возводят непосредственно под стены дома или под ряд отдельных опор. В первом случае они имеют форму непрерывных подземных стен, во втором - состоят из железобетонных перекрестных балок. Данный тип фундамента применяется для строений, для печи он редко устраивается.
Плитные фундаменты сооружают под всей площадью печи. Это сплошная или решетчатая плита, выполненная из монолитного железобетона либо из сборных перекрестных железобетонных балок с жесткой заделкой стыковых соединений. Сооружают ее, как правило, на тяжелых пучинистых и просадочных грунтах.
Столбчатые фундаменты - это системы опор, возводимые под стены зданий, столбы или колонны. Они представляют собой расставленные через определенные промежутки столбы, сверху соединенные железобетонными фундаментными балками (рандбалками) или другими перемычками, на которых возводятся основные конструкции печи.
Бутобетонные фундаменты делаются из бетона 40% и большого количества бутового камня 60% в пропорциях 40:60.
Сплошные фундаменты наиболее затратные и трудоемкие. В вырытый котлован по всей глубине и ширине заливается бетон. Не для всех типов грунтов он приемлем.
Свайные фундаменты состоят из отдельных свай, перекрытых сверху железобетонной плитой или балкой (ростверком). Данный тип фундамента используется в случаях, когда на слабый грунт необходимо передать большие нагрузки. При этом нагрузка от здания передается на более плотные грунты, залегающие на глубине. По типу материала сваи могут быть деревянными, бетонными, железобетонными, стальными и комбинированными. Материалом для фундаментов печей служат бутовый камень, керамический кирпич, бетон различных марок.
Кладку фундамента печи нельзя перевязывать с кладкой стены здания из-за разной осадки этих конструктивных элементов.(Рис.10.1.). В противном случае может произойти перекос фундамента печи, в нем появятся трещины, из-за которых разрушится вся кладка. Если печь устанавливают возле стены здания, то для нее устраивают самостоятельный фундамент, оставляя между ним и фундаментом стены промежуток в 30;50 мм, который засыпают песком.
Кладка фундаментов под массивные кирпичные или бетонные печи в районах вечной мерзлоты отличается от кладки их в обычных условиях. Это объясняется тем, что бутовый, бетонный или из кирпичного щебня фундамент в мерзлом грунте подвергается действию пучения грунта, которое вызывает растрескивание и разрушение фундамента и самой печи.
Верхнюю поверхность первого ряда кирпича выравнивают смешанным или цементным раствором и тщательно проверяют с помощью угольника и правила с уровнем. По первому ряду кирпича укладывают гидроизоляцию, состоящую из двух слоев рубероида, пергамина или толя.( Рис.10.1.)
Рис. 10.1. Конструкция фундамента печи, расположенной у внутренней кирпичной стены, где: 1 – основание, 2,12 – фундаменты, 3 – песчаная засыпка, 4 - покрытие пола, 5 – решетка, 6 – отступка, 7 – стена, 8 – перекрытие отступки, 9 – массив печи, 10 – гидроизоляция, 11 – предтопочный лист, 13, кирпичные перегородки отступки.
Сущность явления пучения грунта состоит в том, что при попеременном промерзании и оттаивании грунта в зимнее и весеннее время изменяется структура грунта, в результате чего увеличивается его объем (происходит разбухание грунта). Возникающие при этом напряжения вытал-кивают часть грунта в направлении наименьшего сопротивления, т. е. вверх. Перемещение излишков разбухшего грунта вниз ив стороны невозможно, так как с этих сторон разбухший грунт встречает сопротивление смерзшегося монолитного грунта.
В зданиях с холодным подпольем печи устраивают на сваях и на опорах в виде срубов, ряжей, заполненных внутри песком, шлаком или строительным мусором. Однако это не очень надежно предохраняет от проникновения теплоты в грунт подполья, и грунт может все-таки пучить. При устройстве полов нижнего этажа непосредственно на земле, т. е. при отсутствии подполья, надеж¬ная глубина, при которой не будет промерзания, требует заложе¬ния фундамента не менее чем на 3 м ниже верхней границы мерзлоты.
Фундаменты под печи и дымовые трубы соору¬жают из естественных и искусственных каменных материалов: бутового камня, бутобетона, сборных бетонных изделий, монолитного бетона и др.
Под бутовым камнем понимают крупные куски каменных пород, в том числе известняка, состоящего из зерен песка, сцементированного известью. По фор¬ме бутовый камень подразделяют на рваный, бу¬лыжник, постелистый и плитняк. Рваный камень ха¬рактерен острыми гранями неопределенной формы. Булыжник имеет округленные поверхности. Постели¬стый бут представляет собой камень с двумя почти плоскими сторонами. Плитняк– это каменная по¬рода в виде относительно тонких плоских плит.
В качестве бетонных изделий заводского формо¬вания для фундаментов под печи используют бетон¬ные камни, блоки и плиты.
В некоторых случаях для кладки фундамента при¬меняют отходы кирпичного производства – пере¬жженный кирпич со стекловидными поверхностями (железняк).
Законченный фундамент сдают по акту на скры¬тые работы. Кладка фундамента считается качествен¬ной, если отклонения ее размеров в пределах до¬пускаемых : по высоте – 25 мм; поверхностей углов кладки от вертикали – 20 мм; рядов кладки от го¬ризонтали на 1 м длины – 3 мм; смещение осей конструкции – 20 мм; выступы и впадины на верти¬кальной поверхности, обнаруживаемые при наклады¬вании рейки длиной 2 м, – 20 мм; отклонение гео¬метрических размеров стенок – ± 20 мм.
Завершающая операция по возведению фундамен¬та печи – кирпичная кладка высотой 150;280 мм., которую выводят на отметку уровня пола первого этажа. Кирпичную кладку выравнивают цементной стяжкой, которую после того, как она наберем необходимую прочность, оклеивают гидроизоляцией.
10.2. Бутобетонная кладка фундамента
Бутобетонные фундаменты возводят следующим образом. До укладки камней в фундамент устанав¬ливают опалубку, которая фиксирует размеры сте¬нок, задерживает раствор, обеспечивает прямолиней¬ность кладки. В плотных непучинистых грунтах в качестве опалубки могут быть использованы вер¬тикальные стенки котлована. В этом случае для устранения неровностей и предотвращения загрязнения бутобетона осыпающейся землей целе¬сообразно облицевать стены котлована толем, рубе¬роидом или пергамином .
Бутобетонную кладку фундаментов нужно выполнять в такой последовательности:
1) насухо выложить первый слой в траншее;
2) сверху выложить слой бетона и разровнять лопатой;
3) «утапливать» бутовый камень горизонтальными рядами в каждый слой бетона;
4) уплотнить каждый слой вибрированием. Такая последовательность повторяется в каждом ряду ;
5) бетон разравнивают слоем до 25 см, утапливают камень, оставляя зазоры между камнями в 4-5 см, чтобы они не прикасались до стен опалубки. С помощью вибратора или трамбовки камень на половину своей высоты осаждается в слой бетона.
Помните, что:
- бутобетонную кладку необходимо вести в траншеях из плотных грунтов в опалубке;
- ее используют при толщине кладки более 40 см;
- ширина камня не должна быть больше трети толщины кладки;
- работу нужно вести по всей длине рабочего участка.
Кладку фундамента из бутового камня и бутобетонные фундаменты также целесообразно выполнять с помощниками в последовательности, изложенной выше. Для выполнения кладки фундамента понадобится 1 день, для заливки бетонной смесью 3,5-4 дня.
По окончании бетонных работ фундамент сразу же накрывают рубероидом.
10.3. Ростверк-фундамент
Фундамент ростверк представляет собой монолитную железобетонную конструкцию, состоящую из поля свай, заглубленных в грунт и горизонтальной ж\б плиты, заделанной в оголовки свай.
Головы забитых свай в грунт перевязываются и заделываются в свайный ростверк вязкой арматуры, или при помощи электродуговой сварки.
Рис.10.2. Конструкция железобетонного свайного ростверка, где: a – расстояние продольное по оси между сваями, b – ширина ростверка, c - расстояние поперечное по оси между сваями, d – диаметр свай, r – расстояние от оси сваи до края ростверка.
Для чего же нужен ростверк? Для того, что бы передать нагрузку от всей наземной части печи на грунт, через имеющиеся сваи. Ростверк может быть как железобетонным, так, и стальным, например двутавровой балки.
Глубина заложения подошвы ростверка назначается в зависимости от наличия подвалов и подземных коммуникаций, от геологических и гидрогеологических условий строительной площадки, в зависимости от пучения грунтов при промерзании и глубины заложения примыкающих фундаментов. Как для деревянных, так и для бетонных и железобетонных свай ростверки чаще конструируются монолитными из бетона.
Железобетонный ростверк должен иметь достаточно мощный пространственный арматурный каркас. Верхний и нижний арматурные пояса, делаются одинаковыми, что бы воспринимать и компенсировать различные, возможные деформации, как и от верхней, части печи, так и от сил возникающих при морозном пучении, так и от неравномерных усадок. Как правило, ростверк делается прямоугольного сечения, арматура располагается на расстоянии не менее 2-3 диаметров от наружной поверхности бетона. Рис.10.2). Технологи производства работ при устройстве ростверка не представляет особых сложностей. Если по каким-то причинам не снимался слой растительного грунта, то сваи заливаются в уровень грунта, затем устанавливается только боковая опалубка, монтируется арматурный каркас, и заливается бетон. После того, как бетон затвердеет, (3- 7 дней) снимают опалубку, и вынимают грунт на глубину 20 см.под всей площадью строящегося дома. Если растительный грунт снимался, то делается полная опалубка из досок толщиной не менее 40 мм и шириной не более 150мм. внутренняя поверхность досок или должна быть остругана, или проложена полиэтиленовой пленкой, и в том и другом случае, во избежание утечки цементного молочка, не должно быть щелей. Опалубка должна быть прочной, и по конструкции жесткой, в противном случае при заливке бетона, она сломается, и бетон вытечет наружу. Поэтому примерно через 70-90 см, нужно устанавливать ребра жесткости из таких же досок, забивать из в землю и скреплять поверху затяжкой. Для того, что бы арматура заняла проектное положение и при заливке ростверка бетоном не сместилась, ее требуется закрепить в пространстве внутри опалубки. Это можно сделать с помощью арматурных горизонтальных стержней засверленных в опалубку, только не забудьте их вынуть после заливки бетона, примерно через 30-40 минут, или подвесить на крючках из 3 мм проволоки к затяжкам, а сразу после заливки бетона вдавить в бетон и там оставить. Не следует забывать о том, что при заливке бетона, внутри остается воздух, который, в случае, если он не будет удален оттуда, резко снизит прочность бетона. Поэтому если нет глубинного вибратора, следует с помощью черенка от лопаты, или штыря арматуры, тщательно выполнить так называемое «штыревание». Последовательно, не торопясь, нужно протыкать бетон до самого дна и тем самым освобождать проход для выхода воздуха. После заливки бетона, следует закрыть его полиэтиленовой пленкой, и по мере высыхания поливать и опять закрывать пленкой и так в течении 7 дней. Ростверк - очень ответственная часть фундамента, и тут нельзя пренебрегать «мелочами».
10.4. Свайные фундаменты
Свайным фундаментом называется группа свай, объединенная поверху специальными плитами или балками (ростверками). Ростверк может быть низким, то есть погруженным в грунт, или высоким, выступающим над грунтом. Основание сваи всегда должно располагаться глубже слабых пород и точки промерзания грунта. Сваи заглубляются до твердых грунтов, а если забиваются, то «до отказа».
При строительстве печей сваи применяются при залегании слабых грунтов в основании будущего сооружения, или при высоком уровне грунтовых вод (менее чем 1,5 метра).
Свайные фундаменты в основном применяются при необходимости прорезать относительно слабый грунт и передать нагрузку на глубоко залегающее основание или при необходимости уплотнить расположенные под подошвой фундамента грунты основания. Соответственно свая работает как воспринимающая продольные усилия колонна (свая-стойка) или как погруженное в упругую среду тело (висячая свая). Нормальные усилия, передаваемые сваей-стойкой, значительно выше, чем у аналогичной висячей сваи.
Свайные фундаменты состоят из забивных или набивных свай, погруженных в землю, и объединяющей их головы плиты или балки ростверка. Железобетонные забивные сваи изготовляются на заводах, деревянные - на строительной площадке из древесины хвойных пород. Железобетонные набивные сваи армируются и бетонируются в буровых скважинах на месте строительства.
Железобетонные ростверки могут быть монолитными, сборно-монолитными и сборными. Обычно головы свай заводятся в ростверк на 50 мм. При восприятии растягивающих или изгибающих усилий ростверк должен жестко связывать головы свай. Поэтому после выравнивания свайного поля обнаженные концы арматуры свай заводятся в его толщу.
Железобетонные забивные сваи квадратного сечения выполняются:
1) сплошными, с ненапрягаемой или напрягаемой продольной арматурой и с поперечным армированием ствола напряженной спиралью;
2) сплошными, без поперечного армирования ствола, с напряженной продольной арматурой, расположенной в центре сечения;
3) с круглой полостью в центре сечения (в остальном – аналогично п. 1).
Внутренняя полость свай в строительный и эксплуатационный период должна быть защищена от замерзающей воды. Сваи с предварительно напряженной продольной арматурой в виде стержней переменного сечения, высокопрочной проволоки или прядей более прочные и трещиноустойчивые.
Ростверки под внутренними стенами печей могут быть подняты непосредственно под плиты перекрытия. При устройстве сборного ростверка, следует обеспечить плотное опирание балок на все расположенные под ними оголовки.
Сверление свай бурами ТИСЭ.
Фундаментный бур ТИСЭ-Ф весом 6 кг позволяет существенно сократить затраты на возведение фундамента с глубоким заложением. Бур представляет собой подвижную штангу, с одной стороны которой расположена перекладина с двумя рукоятками на концах, а с другой - накопитель грунта с двумя режущими кромками, оснащенными резцами. Над накопителем грунта расположен откидной плуг, закрепленный на кронштейне. Плуг также оснащен резцами и наклоняется в горизонтальное положение под собственным весом, а поднимается - вручную за шнур, закрепленный другим концом на перекладине штанги. Штанга бура раздвигается на 2 метра и позволяет бурить скважину глубиной до 1,8 метра.
Диаметр цилиндрической части скважины - 25 см, а диаметр полусферической полоски, выбираемой плугом внизу скважины, - 50 и 60 см (плуг переставной).
Для устройства фундамента по технологии ТИСЭ не требуется больших начальных капиталовложений, т. к. после приобретения песка и арматурной сетки дальнейшие вложения в строительство кратны стоимости одного мешка цемента, гидроизоляции и арматуры. Теплоизоляционные и отделочные материалы можно покупать и после завершения основного капитального строительства и в любых количествах.
Свайные фундаменты имеют солидный перечень преимуществ:
- заметно выше надежность работы фундамента;
- значительно меньше объем земляных работ;
- существенная экономия строительных материалов и минимальные трудозатраты при возведении фундамента;
- нет опасности просадок строения при нарушении структуры грунта под влиянием природных факторов (подтопление, выпучивание, сдвиги и т. д.).
Контрольные вопросы, задания, тесты.
1. Какие виды фундаментов устраивают под печь?
2. Назовите основные виды фундаментов
3. Какие основные этапы устройства фундамента-ростверка?
4. Из каких материалов складывается бутобетонный фундамент?
5. Чем отличаются свайный фундамент от ростверка?
6. Что такое бур Тисэ?
7. Что означает термин « пучинистый грунт?.
Глава 11. Противопожарные материалы и работы
11.1. Требования ГОСТ и СНиП по нормам противопожарной безопасности
Под пожаром понимается неконтролируемый процесс горения, при котором возможны уничтожение материальных ценностей и опасность для жизни людей. Причинами возникновения пожаров чаще всего являются: неосторожное обращение с огнем; несоблюдение правил эксплуатации производственного оборудования; самовозгорание или поджог веществ и материалов; замыкания в электрической сети; грозовые разряды и др. Находящиеся в очаге пожара сгораемые конструкции и материалы нагреваются и воспламеняются, а несгораемые теряют механическую прочность и деформируются. В настоящее время пожарная безопасность в строительстве регламентируется государственными стандартами и СНиП II-89-80, СНиП 12-03-2001 "Безопасность труда в строительстве. Часть1". Общие требования" и в СНиП 12-04-2002 "Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство». Система противопожарной защиты контролируется Главным управлением пожарной охраны МЧС и подведомственными ему подразделениями в регионах.
Чтобы предотвратить пожар, необходимо исключить горючее вещество, кислород или источник воспламенения. Исключить кислород и воздух на пожаре чрезвычайно сложно, поэтому при разработке противопожарных мероприятий обычно заменяют материалы на менее горючие и ограничивают возможность наличия источника воспламенения.
По горючести вещества и материалы подразделяют на группы:
негорючие (несгораемые) - вещества и материалы, не способные к горению на воздухе;
трудногорючие (трудносгораемые) - вещества и материалы, способные возгораться от источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания;
горючие (сгораемые) - вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.
Температура воспламенения - наименьшая температура, при которой вещество выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после их зажигания возникает устойчивое горение пламени.
Температура самовоспламенения - температура, при которой начинается самонагревание смеси до воспламенения, заканчивающегося горением.
Предел распространения огня характеризуется способностью строительных конструкций к самостоятельному горению, измеряется в сантиметрах и представляет собой размер повреждения конструкции в контрольной зоне в течение 15 мин.
В строительном производстве при проектировании мероприятий по предотвращению пожаров ориентируются на недопустимость появления источника воспламенения, поскольку очень многие строительные материалы относятся к группе сгораемых и исключить их из технологических процессов невозможно.
Огнестойкость строительных конструкций и материалов
Пожарная безопасность строительного сооружения в значительной степени зависит от огнестойкости его конструкций, под которой понимается способность конструкций сохранять несущие или ограждающие функции в условиях пожара. Огнестойкость характеризуется пределом огнестойкости, т.е. продолжительностью сопротивляться воздействию высоких температур до потери конструкциями своих функциональных способностей.
Стальные конструкции очень быстро нагреваются под воздействием высоких температур и через 15; 20 мин теряют прочность и устойчивость.
Оштукатуривание увеличивает предел огнестойкости до 2 ч, при окрашивании огнезащитными красками предел огнестойкости может быть увеличен до 35; 45 мин.
Железобетонные конструкции - слабоармированные конструкции, имеют более высокий предел огнестойкости, так как из-за нормативных защитных слоев бетона арматура быстро нагревается. Предел огнестойкости железобетонных конструкций колеблется в пределах 0,75; 1,5 ч.
Каменные конструкции более огнестойки, чем бетонные, разрушаются обычно при температуре примерно 1000° С.
Деревянные или пластмассовые конструкции, как правило, являются сгораемыми. Для повышения огнестойкости древесину пропитывают огнезащитными составами, а в пластмассы вводят добавки, уменьшающие их горючесть. Однако, несмотря на высокую горючесть, деревянные конструкции при пожаре в течение некоторого времени сохраняют несущую и ограждающую способности.
Печник должен знать причины возникновения пожара и соблюдать требования нормативных документов при возведении конструкции печи. Прораб и руководитель подразделения должен требовать от печника выполнять распушки, разделки, отступки согласно проекту, и требований СНиП.
11.2. Монтаж и устройство противопожарных разделок
В чертеже или схеме печи указываются узлы, детали с распушками, отступками, разделками, а также указывается степень огнестойкости материала.
Распушка – это расширение трубы в месте прохождения чердачного перекрытия.
Термин «распушки» в СНиПе не используется, однако, в печной практике, применительно к кирпичным трубам, он давно и прочно закрепился. Выделяем его отдельно, т.к. распушка является важнейшим из элементов обеспечения пожарной безопасности. Нормы, о которых сказано ниже, вытекают из СНиПовского понятия о разделках.
Устройство распушек для кирпичных труб, определяется требованием к ним: на какую длину нам нужно отодвинуться от внешней стенки трубы до соседствующих элементов перекрытия (потолка). Если эту величину задают от внутренней стенки трубы, тогда чаще употребляется термин: «от дыма».
В самой распространенной конструкции распушки, которая была узаконенной многие десятилетия, эта величина составляла «от дыма» 250 мм (длина 1,0 кирпича). Правда, одновременно действовало требование: при условии интенсивной топки печей следовало увеличивать величину отхода «от дыма» в 1,5 раза, что составляет полтора кирпича (380 мм).
Любая конструкция распушки определяется величиной «свеса» кирпичей в каждом ее ряду. При свесе в ; кирпича (3 с небольшим сантиметра), требуется 4 ряда на то, чтобы выполнить названную норму. Заметим, что описанная выше распушка, за долгие годы ее использования стала, практически, «классической», она и в наше время пользуется популярностью у печников.
Распушка предназначена для защиты деревянных потолков от перегревания и возгорания. Толщина распушки – в 1 кирпич с обязательной теплоизоляцией негорючим материалом, пропитанным глиняно-песчаным раствором или базальтовым листом. Это правило относится к печам с продолжительностью топки менее 3 часов. Если изоляцию по каким-либо причинам сделать не удается, толщину разделки увеличивают до 1,5 кирпича. Если печи предполагается топить больше 3 часов, то толщина разделки должна быть в 2 кирпича без изоляции или в 1,5 кирпича с обязательной изоляцией
Отступки
Величины отступок, напрямую зависят от толщины стенки печи (камина), вида отступки (открытая или закрытая) и вида стены (защищенная или незащищенная от возгорания).( Таблица 12.1).
Обратим внимание на то, что применительно к каминам, открытая отступка не может быть менее 200 мм при наличии защиты стены от возгорания; 260 мм при открытой отступке, когда стена без защиты, и 320 мм при - закрытой. Последнюю норму: закрытую отступку – лучше не применять.
Разделки
Повторим сказанное выше, назначение разделок аналогично отступкам: на какое расстояние следует отодвинуться корпусу печи, камина или дымовой трубы от возгораемой (незащищенной или защищенной) стены, проема, перегородки, чтобы обезопасить эти элементы здания от теплового воздействия. Так, применительно к распушке, речь идет о горизонтальной разделке.
При возведении каминов и печей необходимо соблюдать меры, направленные на обеспечение пожарной безопасности изделия (печи, камина) при его эксплуатации. Такие мероприятия определены официальным документом СНиП 41-01-2003 (Строительные нормы и правила. Отопление, вентиляция, кондиционирование) .
Речь идет, во-первых, о требованиях к устройству так называемых распушек, которые обеспечивают защиту перекрытий и потолков от непосредственного соседства с трубой, отводящей горячие газы от печей, каминов. Во-вторых, о требованиях к устройству так называемых отступок, которые призваны обезопасить соседствующие с изделием (печью, камином) стены от возгорания. И, наконец, термин разделка. Назначение разделок аналогичное отступкам, но термин носит более универсальный характер: разделки могут быть и вертикальными, и горизонтальными.
Противопожарные разделки печей
В местах, где сгораемые и трудносгораемые конструкции зданий (стены, перегородки, перекрытия, балки и т.п.) примыкают к печам и дымовым каналам (дымовым трубам) следует обязательно предусматривать разделки из несгораемых материалов. При расположении печей в проеме деревянной стены или перегородки устраивают вертикальные разделки на всю высоту печи, очага или дымовой трубы.
При переходе дымового канала (дымовой трубы) через чердачное или междуэтажное перекрытие устраивают горизонтальные разделки. Вертикальные разделки кладут в ; кирпича или в ; (на ребро) на хорошем растворе без перевязки швов с кладкой печи или дымовой трубы. Горизонтальные разделки кладутся с перевязкой швов, выполняются одновременно с кладкой канала. Они представляют собой увеличенную до безопасных размеров стенку канала. Для выполнения разделок можно использовать и другие несгораемые материалы – железобетонные плиты, керамику, металл, базальтовые плиты. При устройстве разделок у печей необходимо предусматривать возможную усадку стен деревянных строений, она может достигать 4% от высоты здания. В междуэтажных и чердачных перекрытиях высота разделки увеличивается на высоту возможной усадки.
Таблица 12.1. Расстояния от наружной поверхности печи или дымового канала до стены или перегородки
Толщина стенки печи, мм Отступка Расстояние от наружной поверхности печи или дымового канала до стены или перегородки, мм
Незащищенной от возгорания Защищенной от возгорания
120 Открытая 260 200
120 Закрытая 320 260
65 Открытая 320 260
65 закрытая 500 380
При выполнении горизонтальной разделки в междуэтажном или чердачном перекрытии необходимо следить, чтобы кирпичная кладка не опиралась на балки или настил, наружные стенки должны быть ровными, чтобы во время усадки не образовались трещины. Все швы должны быть плотно заполнены раствором. Частыми причинами возгорания бывают трещины, образующиеся в массиве печи и дымовых каналов вследствие неравномерной осадки или выпадения раствора из швов. Поэтому основное средство противопожарной профилактики – защита деревянных и легковоспламеняющихся конструкций несгораемыми материалами. Для защиты применяют нетеплопроводные материалы: шерстяной войлок и базальт. Войлок плохо проводит тепло и является хорошим теплоизолирующим материалом. При возгорании он тлеет, выделяя дым с едким запахом, сигнализирующим об опасности пожара. Для придания большей стойкости к возгоранию войлок перед укладкой пропитывается жидким глиняным раствором. Все деревянные конструкции, прилегающие к разделкам, обивают войлоком в 2 слоя или базальтом. Конструкция в этом случае считается защищенной.
Расстояния от внутренней поверхности (от дыма) печей, каналов и дымовых труб до сгораемой или трудносгораемой конструкции здания следует предусматривать не менее 380 мм. (Таблица 12.2.).
Расстояние от перекрытия (перекрыши) печи до потолка должно быть 350 мм до незащищенного и 250 мм до защищенного.
Наружные поверхности кирпичных дымовых труб при устройстве их через кровли следует удалять от сгораемых конструкций (балок, обрешетки) на расстояние не менее 250 мм.
Для защиты пола под топочной дверкой печи должен быть металлический лист размером 0,7 x 0,5 м, уложенный длинной стороной вдоль печи.
Толщина швов кладки дымовой трубы, выполненная на сложном растворе, должна быть не более 10 мм, горизонтальные и вертикальные швы кладки должны быть полностью заполнены раствором. По ходу кладки внутренние поверхности каналов (печи) и дымовой трубы должны быть обработаны путем швабровки.
Таблица 12.2. Размеры разделок у печей и дымовых каналов
Тип печи Размеры разделок в мм при конструкции
Не защищенной от возгорания Защищенной от возгорания
Отопительные и отопительно- варочные с периодической топкой продолжительностью до 3 часов 380 250
более 3 часов 510 380
Разделка при переходе через чердачное (междуэтажное) перекрытие 380 250
Расстояние от перекрыши печи до потолка 350 250
Наружные поверхности дымовых труб в чердачных помещениях должны быть затерты раствором и побелены.
Строить печи с наружными стенками толщиной в ; кирпича, разрешается при условии заключения их в металлический каркас или футляр из кровельной стали.
Не допускается соединение зольника печи с подпольем в целях вентиляции их во время топки печи.
К вертикальным разделкам относятся, например, нормативные расстояния от уровня пола до дна газооборотов и зольников печей и т.д.
В остальном, меры пожарной безопасности при эксплуатации печей и каминов определяются мероприятиями, к которым относятся:
- периодическая чистка труб, о чем говорилось в предыдущей главе;
- устройство двухслойных и трехслойных труб;
- часть трубы, проходящая через чердачное помещение (для однослойных кирпичных труб), должна быть оштукатурена и побелена. Задымленные пятна на побелке сигнализируют о появлении трещин в трубе. Так как эта часть трубы находится вне зоны постоянного внимания, она должна периодически контролироваться. Побелка этой части трубы облегчает такой контроль;
- если есть малейшие сомнения в качестве кладки трубы, лучше оштукатурить ее целиком;
- на крыше дома в соседстве с трубой не должно быть никаких устройств, могущих воспламениться не только от пожара в трубе, но и от вылетающих искр при работе камина, особенно если высота трубы не превышает 6 м;
- при топке камина дровами (отдельные виды) следует ожидать «выстреливания» горящих углей до 1,5-2 м из камина на пол помещения. Для безопасности эта часть пола должна быть покрыта негорючим материалом. Перед порталом открытого камина также необходимо устанавливать решетчатые защитные экраны;
- при первых признаках появления дыма в помещении топку камина необходимо остановить, определить источник появления дыма;
- установка дымовых сигнализаторов в помещениях, где проходит труба камина, и в помещении, где установлен камин. Подчеркнем, что во многих странах эта мера признается строго обязательной;
- следует держать в готовности углекислотный или порошковый огнетушитель емкостью не менее 2-х литров и при необходимости применять его в соответствии с инструкцией.
Упрощенные разделки (распушки) для каминных и печных труб
Выше устройство разделок (распушек) рассмотрено в соответствии с требованиям СНиП 41-01-2003. Однако есть еще один документ, который, практически, дублирует СНиП по части требований пожарной безопасности к устройству трубо-печных конструкций. Речь идет о «Правилах производства трубо-печных работ», утвержденных ЦС ВДПО в редакции 2006 года.
Пункт 6.9.10 «Правил», который непосредственно касается темы разделок (распушек).
«6.9.10. При пересечении металлическими или другими дымовыми трубами перекрытий из горючих материалов следует предусматривать противопожарные разделки. Толщина материала разделки должна обеспечивать термическое сопротивление (отношение толщины к коэффициенту теплопроводности) не менее термического сопротивления противопожарной разделки из керамического кирпича».
Это означает, что норма СНиПа, задающая устройство распушек, не трактуется как однозначная. «Правилами» разрешен альтернативный подбор материала по замене кирпича на негорючую теплоизоляцию при условии равенства их термических сопротивлений (кирпича и выбранного материала).
В настоящее время огнезащитные составы находят широкое применение в строительстве. Производится огнезащита стальных и деревянных конструкций, отделочных материалов, кровельных покрытий, электрических кабелей, воздуховодов, а также заделка различных технологических проемов.
Огнезащитная обработка деревянных конструкций направлена только на снижение их способности к воспламенению и распространению огня по поверхности. Для обеспечения огнезащиты чаще всего применяются вспучивающиеся огнезащитные краски, различные лаки, пропиточные составы, обмазки, мастики. Все они имеют достоинства и недостатки, связанные с допустимыми условиями эксплуатации, особенностями нанесения, стоимостью и долговечностью.
Поверхность деревянных конструкций, как правило, не требует специальной подготовки за исключением удаления лакокрасочных покрытий. Огнезащитные составы могут наноситься на поверхность деревянных конструкций (поверхностная пропитка, окраска, обмазка и т.д.) или вводиться непосредственно в объем объекта огнезащиты (глубокая пропитка). Основные материалы для огнезащиты деревянных конструкций:
Вермикулит, суперсил, базальтовое волокно, вибросил, различные утеплители, не содержащие формальдегидов. Обычно, на упаковке указывается рекомендуемая температура применения. На противопожарных распушках используется материал с рекомендуемой нормой возгорания выше 300 С.
11.3. Контроль качества печей. Сушка и сдача печей в эксплуатацию
Качество каменной кладки следует контролировать систематически на всех этапах ее возведения. Контроль качества кладки начинается с контроля каче¬ства поставляемых материалов. Все поступающие материалы для кладки долж¬ны иметь паспорт на каждую партию, а раствор, кроме того, выписку из пас¬порта на каждую транспортную единицу. Правилами производства и приемки работ установлены допускаемые отклонения в размерах и положениях камен¬ных конструкций из кирпича, бетонных, керамических и других камней пра¬вильной формы.
В процессе кладки проводят операционный контроль, сверяя отклонения с допускаемыми нормами. Проверяют вертикальность поверхностей стен и углов, гори¬зонтальность рядов кладки, толщину швов, отметки этажей, ширину проемов и др. Обнаруженные дефекты кладки подлежат устранению. В соответствии с требованиями СНиП, особое внимание следует уделять скрытым работам. К таким работам относятся:
- устройство оснований и фундаментов;
- гидроизоля¬ция кладки;
- устройство разделок и отступок;
- нанесение слоя термоизоляции;
- пропитка и обмазка возгораемых конструкций;
- закрепление карнизов;
- опирание различных конструкций и их за¬делка в кладке.
Качество скрытых работ проверяют сразу после окончания их выполнения. Результаты проверки оформляют актом на скрытые работы, в котором дают оценку качества, отмечают соответствие кладки требованиям проекта и требованиям СНиП.
При ведении каменной кладки необходимо следить за горизонтальностью и толщиной швов, вертикальностью плоскостей и правильностью углов. Правильность закладки угла проверяют угольником, вертикальность поверхностей отвесом, это делают не реже двух раз на каждый метр высоты кладки. Горизонтальность кладки проверяют уровнем и правилом. Проверку горизонтальности кладки производят также не реже двух раз на каждый метр высоты.
Толщину швов контролируют стальной линейкой или метром через 5;6 рядов кладки. Допустимые отклонения поверхностей и углов:
- от вертикали на один метр - 2 мм, на всю высоту печи - не более 10 мм;
- от горизонтали на 1 м длины кладки - не более 1 мм.
Кроме этого проверяют качество заполнения швов, толщину швов, правильность кладки и величину опирания на кладку. Для зимней кладки ведут журнал работ, в котором фиксируют температуру воздуха и раствора в момент его укладки, температуру кладки при искусственном прогреве, состояние кладки в период оттаивания.
Перед началом кирпичной кладки на границе делянок, отводимых отдельным звеньям печников, и на углах стен устанавливают рейки-порядовки, разбитые на деления по рядам кладки. Для создания и соблюдения прямолинейности и толщины рядов кладки применяют натянутый шнур-причалку, вертикальное направление кладки проверяют отвесом.
После возведения печи в швах кладки и кирпиче остается значительное количество влаги, которую постепенно удаляют из массива печи путем просушки. Печь просушивают таким образом.
На колосниковой решетке разводят легкий огонь, который под-держивают в течение 1;1,5 ч, при этом топочная дверка, задвижка (вьюшка) и поддувальная дверка должны быть полностью откры¬ты. Печь протапливают два раза в сутки до тех пор, пока наружные стены ее перестанут отпотевать и примут сероватую ок¬раску, а на задвижке или вьюшке не будут появляться следы конденсата.
Неправильная просушка вызывает образование трещин на поверхности печей, что иногда приводит к их перекладке.
Печь продолжают топить, постепенно увеличивая порцию топ¬лива. Дымовую трубу по-прежнему оставляют открытой в течение суток для удаления выделяющихся из кладки водяных паров. В зависимости от размеров печи сушка продолжается в течение 3;8 .дней. Если при первой растопке печь сильно дымит, то для создания тяги необходимо сжечь в дымовой трубе небольшую пор¬цию стружки, бумаги или щепы.
Пробная топка – это лучший способ выявления дефектов печи. Топка ведется в течение двух-трех дней подряд расчетным коли¬чеством топлива. Если дым не выделяется в помещение, то тяга печи нормальная. Прикасаясь незащищенной рукой к различным местам поверхности печи, можно выяснить степень и равномер¬ность ее прогрева.
После нормальной ежедневной топки печи в течение трех дней в последний день средняя температура теплоотдающей поверх¬ности в момент наибольшего нагрева печи не должна превы¬шать 90° С, при толщине стенок в ; кирпича и более. На наружной вертикальной поверхности тонкостенных печей до¬пускается температура поверхности 100;110°С, на площади не более 15% от общей поверхности печи и свыше 110; 120° С на площади не более 5 % от общей поверхности печи, не считая топоч¬ных дверок плиты и духового шкафа. Наружная теплоотдающая поверхность печей, имеющих температуру 90° С, и более, должна быть гладкой, а ее прогрев более или менее равномерным.
Если при, пробных топках обнаружены дефекты, которые не могут быть устранены без перекладки печи, то печь бракуется. По окончании проверки работы печи ее по акту сдают заказчику.
Оценку кладки печи дают с учетом допускаемых отклонений от норм. Например, отклонение поверхности кладки печи от вертика¬ли не должно превышать 10 мм на всю высоту; неровности на поверхности кладки, обнаруженные при накладывании рейки, допускаются размером не более 5 мм у печей и труб без облицовки и не более 2 мм у печей, облицованных изразцами.
На каждую сложенную печь (или группу однотипных печей) составляют паспорт, в котором указывают дату сооружения печи, отмечают конструктивные ее особенности и называют исполни¬телей.
Лабораторным испытани¬ям подвергают лишь печи но¬вых конструкций с целью установления целесообраз¬ности их устройств и работы.
После выполнения сушки и испытаний на каждую печь составляется паспорт и выдается инструкция по эксплуатации.
На Рис. 12.1. представлен многофункциональный очаг Русской Школы мастеров. В основу конструкции очага был заложен универсальный прием конструкции « топка над топкой». Универсальность приема состоит в том, что в целях экономии места в беседке был спроектирован очаг с тремя топками: в нижней части очага топка казанка, в середине топка мангала, барбекю, в глубине за топкой мангала горнило хлебной печи. Система автономных задвижек позволяет регулировать (перекрывать) тягу во всех агрегатах уводя продукты сгорания в один дымоход с двумя каналами.
Ниже представлен текст инструкции по эксплуатации этого очага. У каждой печи свои особенности, поэтому не бывает двух одинаковых типовых инструкций.
ИНСТРУКЦИЯ по эксплуатации многофункционального очага Русской школы мастеров.
Для успешной безаварийной эксплуатации очага необходимо выполнение определенных правил, применяемым ко всем кирпичным твердотопливным очагам вообще, и применимым к данному очагу, в частности.
1. Общие правила.
1.1. Недопустимо пользоваться сырым (влажным) очагом. При нагреве сырой кирпичной кладки возможно закипание воды в швах и образование трещин, устранить которые без капитальных работ, возможно только в доступных местах.
1.2. После строительства очаг подвергается обязательной сушке. При длительном простое печи, и в неотапливаемом помещении, при определенных сочетаниях погодных условий, также возможно намокание кирпичной кладки от конденсата. Сырость легко обнаруживается визуально на дверках чистки и шиберах задвижек при легком протапливании очага. Сырость легко устраняется с постепенным увеличением интенсивности горения твердого топлива.
1.3. Топить очаг следует сухими дровами, как минимум - воздушносухими, пролежавшими под навесом 1 год. Пищевые печи нельзя топить древесиной бывшей в употреблении в строительстве: крашеной, лаченой, клееной и т.д. Поленья должны соответствовать длине топок очага по толщине равными 40-60 мм. Лучшими считаются дрова лиственных и фруктовых деревьев. По мере накопления уносной золы и сажи в каналах топки, не реже одного раза в год, очаг необходимо чистить. Топить очаг необходимо до достижения необходимой температуры. Чрезмерная топка ведет к быстрому выходу очага из строя. Запрещается растапливать очаг легко воспламеняющимися жидкостями. Нельзя хранить и складировать горючие и легковоспламеняющиеся материалы вблизи очага.
2. Специальные правила эксплуатации Многофункционального очага
2.1. Особенностями данного очага является вертикальная (одна над другой) установка топок, ( Рис. 12.1.) а также то, что очаг расположен в отапливаемой беседке, с практически, герметическим заполнением проемов внешних стен. ПОЭТОМУ:
2.2. Не желательно одновременное использование всех топок.
Нельзя пользоваться хлебной печью совместно с барбекю. При работе барбекю устье хлебной печи должно быть закрыто заслонкой. Совместная работа барбекю и печи казанка возможна, так как они имеют обособленные дымоходы, но при этом требуется определенная сноровка. ( Рис.12.1)
2.3. Для нормальной работы очага (полного сгорания топлива, отсутствия дымления и сильного запаха приготовляемой пищи, уменьшения отложения сажи в дымоходе) необходимо обеспечить приток воздуха в беседку (700 м3 в час) при интенсивной готовке на барбекю. Приток обеспечивается через открытые форточки в крайних угловых окнах. При этом, возможно ощущение сквозняка, что устраняется тяжелыми занавесями или вертикальными жалюзи.
3. Для хлебной печи.
3.1. Сжигать в хлебной печи лучше дрова фруктовых деревьев.
Нагревать печь до температуры 300-350 градусов и не более. Признаком для прекращения топки является выгорание сажи на своде хлебной печи.
3.2. После прекращения топки и выгорания дров, устье печи необходимо перекрыть заслонкой и дать печи слегка остыть до температуры выпечки хлеба, при этом происходит выравнивание прогрева всего объема горнила печи. Сигналом готовности печи для посадки хлеба может служить медленное окрашивание в коричневый цвет щепотки муки брошенной на под печи.
Рис.12.1. Многофункциональный очаг Русской школы мастеров.
3.3. В соответствие с вышесказанным, для успешного приготовления пищи на очаге и для комфортного и приятного времяпровождения в беседке вся работа с очагом должна быть тщательно спланирована, с достаточным запасом времени.
Контрольные вопросы, задания, тесты.
1. Что означает термин отступка, разделка, распушка?
2. Что означает термин «огнестойкость материалов»?
3. Какие расстояния от трубы определяет СНиП до защищенной и незащищенной поверхности?
4. Назовите основные материалы защищающие возгораемые конструкции строения?
5. Что влечет за собой несоблюдение норм СНиП по отступке, разделке, распушке?
6. Как сушить печь после окончания монтажа?
7. Какие документы оформляются на готовую печь, камин?
8. Как составляется инструкция по эксплуатации печи?
Глава 12. Охрана труда и работа в зимних условиях.
12.1. Общие требования безопасности при печных работах
Техника безопасности – это ряд мероприятий и правил, выполнение которых предотвращает несчастные случаи на производстве.
Безопасность труда печника обеспечивается правильной организацией труда, обязательным устройством подмостей и лесов, а также выполнением других требований техники безопасности.
Допуск к самостоятельной работе производится после проведения аттестации и выдачи удостоверения. В дальнейшем проверка знаний безопасных приемов и методов труда проводится ежегодно.
Выполняйте только ту работу, которая вам поручена и которая соответствует вашей специальности. В необходимых случаях (незнакомая работа, незнание безопасных приемов труда и т.п.) требуйте у руководителя работ объяснения и показа безопасных приемов и методов труда.
При работе совместно с другими работниками согласовывайте свои взаимные действия, следите, чтобы их и ваши действия не привели к чьей-нибудь травме.
Во время работы не отвлекайтесь сами и не отвлекайте от работы других работников.
Не включайте и не останавливайте (кроме аварийных случаев) машины, станки и механизмы, работа на которых вам не поручена.
Соблюдайте требования Правил внутреннего трудового распорядка. Употребление алкогольных напитков на предприятии и появление на работе в нетрезвом виде не допускается. Курить следует только в специально отведенных местах.
Не загромождайте подходы к щитам с противопожарным инвентарем и к пожарным кранам. Использование противопожарного инвентаря не по назначению не допускается.
Инструмент должен быть правильно насажен на деревянные рукоятки и надежно на них закреплен. Рукоятки для молотков, кирок и других инструментов расклинивают металлическим кли¬ном; поверхности рукояток тщательно остругивают. Боковые поверхности инструментов, не должны иметь заусенцев. Деформи¬рованные (изогнутые, треснувшие), ломы, клинья, шлямбуры необ¬ходимо изъять из употребления. Работая с клиньями, следует обя¬зательно применять держатели.
При печных работах, особенно при кладке труб выше крыши, следует надежно закреплять подмости и настилы. Если на крышах отсутствуют ограждения, необходимо надевать предохранитель¬ный пояс и привязывать его за кольцо веревкой к надежной конструкции здания. Для хождения- по крыше укладывают и укрепляют стремянки.
Работы по выполнению бутовой или кирпичной кладки не являются опасными для здоровья, однако при выполнении некоторых операций необходимы меры предосторожности, так как, например, при отесывании или рубке кирпичей (особенно шамотных) мастер должен иметь защитные очки. Необходимо следить за качеством и исправностью инструмента и подсобного оборудования. Применять неисправный, требующий ремонта инструмент запрещается. Инструменты не должны иметь заусениц и трещин. Крепление деревянных рукояток должно быть надежным. Рукоятки изготавливают из твердых пород деревьев, остругивают и шлифуют. Чтобы удалять из раствора посторонние примеси, необходимо делать это при помощи металлической сетки сечением ячеек 3x3 мм.
При работе на высоте необходимо пользоваться надежными подмостями к лесами. Подмости и леса должны быть оборудованы перилами. Не рекомендуется на подмости складировать сразу большое количество стройматериалов, так как они могут не выдержать большой нагрузки и развалиться. Подмости надежно закрепляют.
При работе над кровлей дома необходимо иметь страховочный пояс и пристегиваться к устойчивым конструкциям кровли (стропилам, балкам).
При работе с химически агрессивными материалами (известью, щелочами, красителями, растворителями) необходимо надевать защитные очки и резиновые перчатки.
При работе с электроинструментом необходимо соблюдать особую осторожность. Обязательно пользоваться защитными очками или щитком со стеклом, пользоваться противошумными наушниками (защищать слух от воздействия звуков высокой громкости и частоты). Электроинструмент должен быть исправным, иметь защитный кожух и исправные алмазные либо абразивные отрезные круги.
Любые работы необходимо выполнять в защитных рукавицах или перчатках. Спецодежда и обувь должны быть исправными и всегда застегнутыми. Обувь рекомендуется применять с металлическими наконечниками во избежание повреждения пальцев ног при возможном падении стройматериалов, в частности, кирпича. На рабочем месте поддерживать порядок и чистоту. Кирпич аккуратно складировать и отсортировать, от рабочего места расположить не ближе одного метра.
Как и при любой достаточно сложной строительной операции, при кладке печей следует соблюдать правила безопасного выполнения работ. Это не только позволит избежать травматизма, но и сэкономит силы и время.
Рассмотрим технику безопасности при кладке печей в порядке обычной последовательности выполнения работ.
Изначально нередко требуется разобрать уже имеющуюся печь или камин. Коль начинать приходится с работ на крыше, то при разборке дымовой трубы нужно площадку у дома со стороны ската, где расположена труба, оградить забором или пестрой красно-белой лентой. Расстояние от стены дома до ограждения должно обеспечивать безопасность прохожим. К примеру, при двухэтажном здании ограждение располагается на удалении 30 метров.
На нем в городских условиях или при интенсивном движении пешеходов на прилегающей к дому улице желательно прикрепить надписи, предупреждающие об опасности.
Типичная ошибка начинающих печников: разборку верха печи они ведут, находясь непосредственно на ее массиве. Что произойдет в случае массивного обрушения кладки да еще на большой высоте, нетрудно догадаться. Поэтому необходимо вести разборку с подмостей или специальных лестниц (их еще используют при ремонте или настиле крыши). Тем более, что они пригодятся и при последующем возведении печи.
Разборка кладки не должна по неосторожности привести к выводу из строя электропроводки – потом вам придется обращаться за помощью к специалистам. Изначально электропитание лучше по возможности отключить до тех пор, пока вы не начнете работать на расстоянии от электрического кабеля.
Инструмент надо содержать в исправном состоянии: в частности, ручки должны быть крепкими, без заусениц, подходящими по размеру. Нельзя забывать помыть или почистить их после работы – этим вы продлите сроки службы. Кстати, у настоящих печников инструменты нередко передаются из поколения в поколение – это своеобразный профессиональный талисман.
Следите за чистотой на рабочем месте. Понятно, что речь не о влажной уборке или частом подметании, но проходы вокруг сооружаемой печи обязательно нужно регулярно очищать от кирпичного боя, различного мусора.
Порой приходится работать снаружи дома в темное время суток (хотя в идеале этого нужно избегать), поэтому важно обеспечить добротное освещение рабочего места. Сегодня это сделать легче: в продаже масса осветительных приборов, в том числе и лампы по типу шахтерских – печник видит, что делает на конкретном участке. Опять же нельзя забывать о сохранности переносных проводов и розеток.
И вот печь или камин сложены, и, казалось бы, все последующие операции по отделке не требуют особых требований по технике безопасности – можно расслабиться. Это заблуждение, так как и здесь есть нюансы, о которых не стоит забывать. Так, при оштукатуривании печей нужно надевать рукавицы – целый ряд растворов вызывает разъедание кожи. Обрезать изразцы необходимо только в защитных очках. Причем, желательно, чтобы они были с так называемым микропроветриванием – это позволит избежать их запотевания.
12.2. Техника безопасности при работе с электроинструментом
К самостоятельной работе с электроинструментом допускаются работники не моложе 18 лет, прошедшие предварительный медицинский осмотр, прошедшие обучение безопасным приемам и методам труда по основной профессии и по электробезопасности, стажировку под руководством опытного рабочего и инструктаж на рабочем месте.
Через каждые три месяца проводится повторный инструктаж по технике безопасности.
1. Суммарное время работы с электроинструментом, генерирующим повышенные уровни вибрации, не должно превышать 2/3 длительности рабочего дня.
2. Не допускается эксплуатация электроинструмента во взрывоопасных помещениях или помещениях с химически активной средой, разрушающей металлы и изоляцию.
В условиях воздействия капель и брызг, а также вне помещений во время снегопада или дождя разрешается использовать только тот электроинструмент, в маркировке которого присутствуют соответствующие знаки (капля в треугольнике или две капли).
Печнику в современных условиях приходится работать с новым электрооборудованием: перфоратор, УШМ, камнерезный станок, электрогенератор и т.д. Иногда на удаленных объектах, где нет электрика, печнику приходится подключать в электрощитовой на клеммную коробку концы кабеля для временного электропитания. Печник имеет право работать только на щитовой с напряжением 220 В.
Электроустановки классифицируют по величине напряжения. Различают электроустановки высокого и низкого напряжения. К первым относят электроприборы, где напряжение между любыми из проводов и землей может длительно превышать 250 В, ко вторым – ниже 250 В. Безопасным для жизни человека считается напряжение не более 36 В (в помещении без повышенной влажности с изолирующим полом). Переменный ток частотой 50 Гц, протекая через тело человека от руки к ногам, при силе тока 0,1 А, может парализовать сердце (дыхание парализуется уже при токе 0,05–0,08 А, если действие тока продолжительно); 0,02–0,025 А – мышцы.
По мере действия тока на организм электрическое сопротивление тела падает, а сила тока увеличивается. Если пострадавшему вовремя не оказать помощь, может наступить летальный исход.
Важнейшими условиями безопасности эксплуатации электроустановок являются следующие:
- электрооборудование, электроинструменты должны содержаться в исправном состоянии;
- провода или кабели к переносному электроинструменту или электроприборам необходимо подвешивать так, чтобы они не касались влажных поверхностей пола, стен, горячих труб;
- все доступные для прикосновения токоведущие части электрооборудования должны быть защищены кожухами;
- запрещается оставлять неизолированными концы проводов и кабелей после демонтажа электрооборудования, электроинструментов и осветительной арматуры, производить ремонт переносной электроаппаратуры под напряжением;
- переносные понижающие трансформаторы присоединяются к сети напряжением 110–220 В, при помощи штепсельной вилки и гибкого провода длиной не более 1,5 м, заключенного в общую оплетку или шланг. Корпус трансформатора и вторичная обмотка заземляются.
Заземляющий провод соединяется с клеммой трансформатора прижимными резьбовыми контактами; при обнаружении каких-либо неисправностей работа с электроприборами должна быть прекращена.
Работать без заземления инструмента категорически запрещается. Начинать работу можно только убедившись в полной исправности электроинструмента и в надлежащем закреплении рабочего инструмента; включать электрифицированный инструмент следует только перед самым началом работы; при всяком перерыве в работе двигатель должен быть выключен; необходимо следить за исправным состоянием изоляции питательного шнура и не допускать его перекручивания и петления.
При работе с ручным электроинструментом надо выполнять следующие меры безопасности.
1. При пользовании электроинструментом корпус его следует заземлять.
2. Все вводы электропроводов следует изолировать, а электропровода заключить в резиновые трубки для предохранения от механических повреждений.
3. Электроинструмент должен быть снабжен специальным проводом со штепсельной вилкой.
4. Рукоятки электроинструмента должны быть изолированы, а резиновая трубка с проводом около рукоятки заключена в металлическую проволочную спираль во избежание перегиба или перетирания.
5. Резцы должны быть прочно закреплены; обработку сучковатой древесины следует производить осторожно, с замедленной подачей.
6. Резцы надо постоянно очищать от стружки и опилок.
7. Обрабатываемый материал должен быть прочно закреплен.Переход к обработке новой детали следует делать только при выключенном электродвигателе; не следует допускать перегрева электродвигателя.
8. Запрещается регулировать или устранять неисправности инструмента при включенном электродвигателе.
9. К работе с электрооборудованием могут допускаться лица, предварительно прошедшие проверку знания ими основных правил эксплуатации и техники безопасности.
Основными причинами травматизма при работе на высоте, связанного с лесами и подмостями, являются:
- применение для подмостей случайных опор;
- установка лесов на неспланированных площадках;
- недостаточное закрепление лесов и подмостей;
- отсутствие сплошных настилов и ограждений;
- перегрузка.
Лицам, работающим на высоте, необходимо пользоваться пре-дохранительными поясами.
Техника безопасности при отделочных работах.
Элементы облицовки при погрузке должны быть закреплены, увязаны или установлены так, чтобы во время транспортирова¬ния не происходило их самопроизвольного смещения.
Элементы облицовки опускают на настил лесов (подмостей) на минимальной скорости, плавно, без толчков. Фасады рестав¬рируют с люлек.
При выполне¬нии штукатурных работ надо иметь в виду два основных источни¬ка опасности:
- возможность падения с высоты;
- токсичность некоторых красителей и вяжущих.
При применении пылевидных вяжущих веществ и красителей штукатуры кроме очков должны иметь респираторы.
На шлифовалъно-полировальных работах начинать работу на стан¬ке разрешается при наличии заземления электродвигателей и на¬дежной изоляции всех токопроводяших частей. Перед пуском станка следует убедиться, что вблизи нет посторонних людей.
Инструмент меняют только при выключенном электродвига¬теле привода шпинделя. Абразивные круги перед установкой обя¬зательно проверяют на наличие трещин легким простукиванием.
На машинах с гибким валом абразивный круг должен быть за¬крыт защитным кожухом.
Для работы на камнерезных станках предусматривают:
- правильное размещение оборудования;
- площадки промежуточного складирования;
- удаление отходов;
- вспомогательные приспособления и инструмент;
- необходимое количество смазочных материалов.
При механизированном шлифовании гранитных и мраморных покрытий полов следует проверить исправность электрокабеля и заземление корпуса шлифовальной машины. При работе с маши¬ной с гибким валом необходимо прочно закреплять шлифоваль¬ный круг, обязательно защищая его предохранительным щитком. Поверхность облицовки шлифуют влажным способом с примене¬нием электрифицированного инструмента только в резиновой обуви и резиновых перчатках.
Проходы на рабочем месте должны быть свободными от посто-ронних предметов и освещены. Освещение организуют так, чтобы камнерезчик мог видеть абразивную пульпу на просвет и опре¬делять осветление ее при недостаточном количестве абразива.
К строповке груза допускаются лица не моложе 18лет, прошед¬шие специальный инструктаж. Находиться под грузом запрещает¬ся. При строповке и подъеме грузов необходимо проверять ис¬правность такелажных приспособлений (захватов, канатов, петель, крюков). Такелажники, занятые на строповке грузов, должны иметь удостоверения о допуске к этим работам.
Перед эксплуатацией люльки осматривают все ее части и меха¬низмы; проверяют ее грузом, превышают грузоподъемность на 50 % при статическом и на 10 % при динамическом испытаниях. Кон¬соли, к которым подвешивают люльки, опирают через деревян¬ные подкладки на стены здания. Опирать консоли на карнизы и парапеты запрещается.
Опасную зону под навесной люлькой следует ограждать, на ограждении вывешивать предупредительные надписи. На испыта¬ние люльки и ее пуск в эксплуатацию должен быть составлен акт.
Обработку камня ведут в отдельных огражденных местах, дос¬туп в которые лицам, не участвующим в работе, не разрешается. При обработке камня рабочие места с расстоянием между ними менее 3 м должны быть защищены. Размещать камнетесов-гранит¬чиков лицом друг к другу без установки защитных экранов нельзя.
12.3. Требования безопасности перед началом, во время и по окончании работы
Перед началом работы:
1. Наденьте положенную вам спецодежду, приведите ее в порядок. Приготовьте средства индивидуальной защиты, убедитесь в их исправности. Неисправные средства индивидуальной защиты замените.
2. Получите у непосредственного руководителя работ задание.
3. Проверьте соответствие электроинструмента условиям предстоящей работы.
4. Освободите рабочее место от посторонних предметов (детали, узлы, строительные материалы и т.п.).
5. В случае выполнения работы на высоте потребуйте установки подмостей, настилов, лесов, имеющих ограждающие конструкции.
6. Проверьте исправность рабочего инструмента. На нем не должно быть трещин, выбоин, заусенцев, забоин.
7. Убедитесь в наличии защитного кожуха, ограждающего любые абразивные круги диаметром 40 мм и более. Кожух должен быть изготовлен из листовой стали. Угол раскрытия кожуха не должен превышать 90°.
8. Обо всех обнаруженных неисправностях известите бригадира и мастера.
Во время работы:
1. Присоединяйте электроинструмент к электросети только при помощи штепсельных соединений, удовлетворяющих требованиям электробезопасности. Установка и смена рабочего инструмента, установка насадок производятся при условии отключения электрической машины от сети штепсельной вилкой*.
2. Следите, чтобы кабель (шнур) электроинструмента был защищен от случайного повреждения. Для этого кабель следует подвешивать. Подвешивать кабели или провода над рабочими местами следует на высоте 2,5 м, над проходами - 3,5 м, а над проездами - 6 м.
3. Следите, чтобы кабели или провода не соприкасались металлическими, горячими, влажными и масляными поверхностями или предметами.
4. Не допускайте натяжения и перекручивания кабеля (шнура). Не подвергайте их нагрузкам, т. е. не ставьте на них груз.
5. Включайте электроинструмент только после установки его в рабочее положение.
6. Не передавайте электроинструмент другим рабочим, не имеющим права пользоваться им.
7. При переходе на следующее место работы отключайте электроинструмент от сети штепсельной вилкой.
8. Переносите электроинструмент, держа его только за рукоятку.
9. При любом перерыве в работе отключите электроинструмент от сети штепсельной вилкой.
10. Предохраняйте электроинструмент от ударов, падений, попаданий в него грязи и воды.
11. При работе электросверлильной машиной применяйте упоры и скобы, предотвращающие обратный разворот при случайном заклинивании сверла и при развертке в отверстии. Следите, чтобы упорные скобы были достаточно прочными и имели неповрежденную резьбу.
12. При работе электрической сверлильной машиной с длинным сверлом отключайте ее от сети выключателем до окончательной выемки сверла из просверливаемого отверстия.
13. При работе абразивными кругами убедитесь в том, что они испытаны на прочность. Следите, чтобы искры не попадали на вас, окружающих и кабель (шнур).
14. Следите, чтобы вы сами или ваша спецодежда в процессе работы не касались вращающегося рабочего инструмента или шпинделя. Не останавливайте вращающийся рабочий инструмент или шпиндель руками.
15. В случае выхода из строя средств индивидуальной защиты прекратите работу.
16. В процессе работы следите за исправностью электроинструмента.
По окончании работы:
1. Отключите электроинструмент выключателем и штепсельной вилкой.
2. Очистите электроинструмент от пыли и грязи и сдайте его на хранение , сообщив прорабу обо всех замеченных неисправностях.
3. Уберите свое рабочее место.
4. Доложите непосредственному руководителю работ о возникавших в процессе работы неисправностях.
5. Умойтесь или примите душ, сложите спецодежду и средства индивидуальной защиты в специальный шкаф.
12.4. Печные работы в зимних условиях.
12.4.1. Кладка печей в тепляке.
Кладку кирпичных печей в зимнее время ведут в соот¬ветствии с правилами, изло¬женными в СНиП III-17-78 и СНиП 2.01.07-85 (Производство работ в зимних условиях).
В основном эти правила сво¬дятся к следующему. Кладку, фундаментов под печи вы¬полняют в отапливаемых помещениях до начала кладки печи. Если помещение, в котором будет сооружена печь, нельзя отапли¬вать, то допускается кладка ее в легких переносных обогреваемых тепляках. В обоих случаях температура помещения во время клад¬ки и до полной просушки печи не должна быть ниже 5° С.
Печи, сложенные зимой в помещении с плюсовой температурой, необходимо просушить, прежде чем они подвергнутся воздействию минусовой температуры.
При сборке сборно-блочных печей блоки укладывают один на другой на глиняном растворе. Толщина швов должна быть: для наружных блоков не более 5 мм, для внутренних, являющихся стенками топливника и выполняемых из жароупорного бето¬на,– 3 мм. В некоторых печах вместо блоков из жароупорного бетона для футеровки стенок и перекрыши топливника и начально¬го участка жарового канала применяют керамический или огне¬упорный кирпич, ведя кладку на глинопесчаном или шамотном растворе (в зависимости от вида топлива, которым будет отапли¬ваться печь).
Особое внимание должно быть обращено на хорошее заполне¬ние и уплотнение вертикальных швов. Печные приборы в сборно-блочных печах устанавливают обычно путем крепления их к заде¬ланным в блоки закладным частям и к концам стальной проволоки, закладываемой в термобетон при изготовлении блоков.
Если по условиям требуемой прочности или устойчивости отдельные каменные конструкции не могут возводиться способом замораживания, то разрешаются:
1) обогрев отдельных конструкций зданий – фундаментов, столбов, простенков и пр. – паром, теплым воздухом или калорифером, вслед за укладкой раствора (если в последующем потребуется искусственная сушка возводимой конструкции, то паропрогрев производить нельзя). Электропрогрев начинают до замерзания кладки, при этом раствору сообщают температуру не выше 60°; в исключительных случаях, разрешается прогревать уже замороженную кладку паром или теплым воздухом; поверхность прогреваемой кладки нужно защищать от сильного охлаждения;
2) внутренний обогрев отдельных секций или этажей здания;
3) добавка в раствор хлористого кальция для понижения температуры его замерзания;
4) кладка в тепляках.
Тепляками называются временные сооружения, внутри которых производят каменные работы. Во время кладки и твердения раствора тепляк отапливается печами; в тепляках значительных размеров устраивают воздушное калориферное отопление. Раствор для кладки в тепляке должен быть теплым, поэтому к месту работ его доставляют в утепленных тачках с крышками. Кирпич и камень выдерживают в тепляке до укладки не менее суток. Это делают для того, чтобы они успели оттаять.
Кладку в тепляке после ее окончания выдерживают 3–7 дней при температуре не ниже +5°. Однако бывают случаи, когда отделку фасада печи необходимо провести при более низкой температуре. А вообще, если температура на улице минус 5-10°С, и ниже, то наружные работы по отделке фасадов камина и печи, лучше все же отложить до наступления тепла.
В случае с парником строительные леса затягивают полиэтиленовой пленкой, внутри отгороженного пространства устанавливают тепловую пушку и греют ею воздух в «тепляке». Причем пушку направляют не на стену фасада, а вдоль нее, чтобы поверхность прогревалась более равномерно. В результате температура в парнике поднимается выше нуля (в идеале она должна быть не меньше +8°С). Но здесь есть один очень важный момент: такую температуру нужно поддерживать, как минимум, в течение трех суток после окончания отделки фасада - за это время цементный клей должен набрать 90% своей прочности. Отметим, что цена отделочных работ в этом случае окажется значительно выше. Это объясняется затратами на сооружение герметичного парника, установку тепловой пушки и расходами на топливо, необходимое для ее работы. К тому же существует опасность, что при использовании «тепляков» фасад местами все-таки охладится, и тогда через какое-то время плитка на этих участках может отвалиться.
12.5.2. Кладка на растворах с противоморозными химическими добавками
Химические примеси в растворах с противоморозными добавками способствуют постепенному их затвердению в условиях низких температур окружающей среды. Сначала происходит сцепление под воздействием химических примесей, а после в момент оттаивания полное затвердение раствора и сцепление его с камнем. Применение химических примесей усложняет процесс строительства, т.к. требуется определенное время для того, чтобы химические добавки в растворе начали свое действие. Специалисты не рекомендуют применять такие растворы в жилых помещениях, поскольку высока вероятность появления высолов, так как химические примеси повышают влажность растворов.
Противоморозными примесями обычно являются поташ, нитрит натрия, нитрит натрия с мочевиной, хлористый кальций и хлористый натрий. Технология строительства остается прежней. Приготовление растворов с противоморозными примесями по технологии имеет ряд особенностей: используют цемент марки выше 300, вместо воды используют водные растворы химических противоморозных примесей, консультируясь инструкцией по приготовлению и применению строительных растворов. Заполнителем является песок. При строительстве необходимо постоянно осуществлять наблюдение и контроль прочности растворов, элементов конструкций, сверяя с допустимой подвижностью растворов, указанных в таблице.
Каждому раствору с определенной химической добавкой присуща своя прочность и время затвердения.
Поскольку большинство химических примесей являются опасными для человеческого здоровья, существует ряд правил по охране труда, которые должны соблюдаться при работе с такими растворами.
К работе должны допускаться рабочие:
- прошедшие медицинский осмотр и соответствующий инструктаж,
- не имеющие повреждений кожного покрова или заболеваний век и глаз,
- защищенные спецодеждой, одетые в комбинезоны, резиновые утепленные сапоги и перчатки.
Также существует ряд мер безопасности для хранения и обращения с химическими примесями: запрещается совместное хранение нитрита натрия и оксидов, близость открытого огня, поскольку азотистая кислота и ее соли являются ядовитыми и легковоспламеняющимися, наличие наименований на всех емкостях, содержащих химические примеси.
Влияние отрицательных температур на прочность кладки
В зимних условиях для каменной кладки применяют раствор на кремнийорганическом вяжущем. Однако, при понижении температуры ниже 0°С - нарушается влагообмен. Свободная вода в растворе превращается в лед, и, расширяясь при замерзании, частично нарушает структуру раствора. При замерзании прочность раствора увеличивается, но с наступлением оттепели он из твердого состояния переходит в пластичное, и прочность кладки резко снижается, достигая критической величины. Прочность раствора в кладке может оказаться близкой к нулю. При положительной температуре после оттаивания кладки цементное тесто продолжает твердеть, однако нарушенная структура восстанавливается не полностью и конечная прочность раствора несколько ниже летней. Чем раньше раствор замерзает, тем больше потери прочности.
12.5.3. Техника безопасности при выполнении кладки в зимних условиях
При производстве каменных работ в зимних условиях необходимо соблюдать те же правила техники безопасности, что и при работе в летних условиях. Кроме того, нужно внимательно следить за своевременной очисткой лесов, подмостей и стремянок от снега и наледи, а при необходимости посыпать их песком. Нельзя устанавливать подмости на неочищенные от снега перекрытия или грунт. Проходы между штабелями материалов и конструкцией следует очищать от снега, при появлении наледи посыпать проходы песком. Нельзя допускать, чтобы материалы и конструкции укладывали на неочищенные от снега площадки, так как это может вызвать не только порчу конструкций, но и несчастные случаи.
Рабочие, занятые возведением кладки на открытом воздухе, должны быть снабжены теплой одеждой. В зависимости от погоды (мороз, 1 ветер) им предоставляют время для обогрева в теплом помещении.
Рабочие, приготовляющие растворы- с химическими добавками, должны пройти специальный инструктаж и строго соблюдать установленные правила техники безопасности. Помещения, в которых приготовляют растворы с химическими добавками, должны иметь хорошую вентиляцию.
При выполнении каменных работ необходимо обеспечить безопасность процесса кладки, эксплуатации подмостей и лесов, а также строительных машин.
1) Не разрешается ходить по стенам и вести кладку, находясь на стене. Не разрешается перегружать кирпичом и раствором подмости и леса, прочность которых необходимо проверять расчетом или пробной нагрузкой. Величина сосредоточенного груза при проверке прочности стоек, прогонов и настилов должна быть не менее 130 кг (вес человека с грузом), а равномерно распределенной нагрузки – 250 кгс/м2.
2) Леса и подмости должны иметь перила и бортовые доски. При кладке стен с перекрытий и внутренних подмостей необходимо на наружной стороне стены устанавливать защитные козырьки шириной не менее 1,5 м. Первый козырек устанавливают на высоте 6 м от земли и оставляют до окончания кладки стены на всю высоту. Второй козырек устанавливают на 6–7 м выше первого и переставляют по мере роста кладки. Козырьки крепят к стене с помощью стальных кронштейнов. Рабочие, устанавливающие и снимающие козырьки, должны прикрепляться предохранительными поясами к надежно закрепленным конструкциям. Подмости и леса принимают от исполнителя по акту, утвержденному главным инженером управления.
3) Проемы в стенах, отверстия в перекрытиях и лестничные клетки должны быть надежно ограждены. Запрещено переносить краном строительные материалы над рабочим местом каменщика. Настилы подмостей, лестницы (стремянки), а также места работы на перекрытиях нужно систематически очищать от мусора, а в зимнее время ото льда, снега и посыпать мелким шлаком или песком.
Контрольные вопросы, задания, тесты.
1.Что нужно делать при поражении электротоком до 220В?
2. Кто является ответственным за электробезопасность на строительной площадке?
3. Какие должны быть разъемы, розетки, вилки при пользовании электроинструментом?
4. Какая непрерывная длительность работы с электроинструментом разрешается в течение рабочего дня?
5. Для чего делается заземление электроинструмента?
6. Какие правила электробезопасности: перед началом работ, во время работ, по окончании работ?
7. Какие существуют способы: прогревания, утепления, оттаивания?
8. Каков допускается нижний предел отрицательной температуры для монтажа печи зимой?
9. Как работать с противоморозными добавками?
10. В каких случаях и когда надо прекратить кирпичную кладку в зимних условиях?
11. Весной вы пришли на объект «законсервированный» в ноябре. Как проверяется пригодность кирпичной кладки печи перезимовавшей и незавершенной?
Глава 13. Контрольные задачи, тесты и упражнения по кладке печей
13.1. Задания
(Задание № 1 ).
Разработать проект бытовой печи, которая должна удовлетворять следующим требованиям:
1. Печь должна иметь высокий коэффициент полезного действия в пределах 75-85%.
2. Печь должна прогреваться снизу доверху, причем нагрев внизу должен
быть сильнее, чем вверху. Такой характер нагрева должен сохраняться в тече¬ние суток.
3. Печь должна хорошо держать тепло, медленно остывать/
4. Печь не должна забиваться сажей, выделяющейся в результате плохой организации сжигания топлива.
5. Печь должна быть проста.
6. Нарисовать на миллиметровой бумаге или на ватмане формата А-3 в масштабе 1:20 проект печи в трех плоскостях: план, фасад, боковой фасад.
7. Нарисовать эскиз печи и «привязать» ее к условному помещению, где надо нагреть две смежные комнаты этой печью.
(Задание № 2 ).
Разработать и начертить топку камина, а также дымовую трубу исходя из технического задания: площадь каминного зала 150 кв. м., ширина портала топки – 1000 мм. Высота трубы в два этажа с чердаком.
(Задание № 3).
Определить причины задымления от работающего камина.
Исходные данные. Объем помещения каминного зала 180 куб.м., дымовая труба - 8 метров, соотношение площади портала камина, к сечению дымовой трубы 1:12.
Разъяснения к заданию № 3.
Встречается частая ошибка, когда в жилом доме, с герметичными окнами и дверями, оборудованном камином делается только естественная вытяжная вентиляция, а искусственная приточная не делается. В отапливаемом доме теплый воздух через вытяжную вентиляцию выходит наружу и в помещении создается разряжение. При открытии задвижки камина возникает встречная тяга (из камина дует) и камин начинает дымить. При естественном притоке, движение воздуха снаружи вовнутрь помещения обеспечивается за счет разрежения в помещении, которое создается трубой. В любом случае, при естественной компенсации выходящего воздуха, в помещении возникает разрежение, так как тяге трубы надо преодолеть сопротивление входящего воздуха на пути его движения. Причем, чем в большем объеме компенсируется выходящий воздух, тем меньше возникает разрежение в помещении и, чем меньше компенсация притока, тем больше разрежение. При отсутствии подачи воздуха или большом недостатке поступающего воздуха, работающая труба высасывает воздух из помещения, там создается критическое разрежение, при котором внешнее атмосферное давление превысит давление, создаваемое поддерживающей силой газа, и происходит прорыв атмосферного воздуха, загрязненного дымовыми газами, из трубы в помещение.
Поддерживающая сила газа равна разности веса воздуха и газа в объеме трубы, за вычетом силы расходуемой на преодоление сопротивления на пути движения газов и направлена вверх. В трубе возникает встречное движение дымовых газов и воздуха снаружи. Это происходит в короткий промежуток времени, пока давление снаружи и внутри помещения не уравновесится.
Ответы на задание 3. (Ненужное зачеркнуть).
Причина задымления камина:
- нет притока свежего воздуха;
- маленькое сечение трубы;
- сырые дрова;
- недостаточная высота трубы;
- отсутствует зуб;
- низкий дымосборник.
- другое.
Задание № 4 .
По эскизному рисунку подготовить на утверждение проектно-сметную документацию.
1. Чертежи: план, фасад, разрезы, сечения.
2. Спецификацию на материалы.
3. Техническую карту выполнения работ.
4. Написать правила эксплуатации и ухода за печью.
13.2. Материалы для макетирования печей и каминов в домашних условиях.
Варианты и материалов для макетирования печей и каминов.
Вариант 1.
У каждого на даче есть старые и новые пиломатериалы – остатки от строительства. Необходимо набрать обрезки одной толщины (10,20,30 мм.).
На циркулярке или лобзиком нарезать кирпичики одинакового размера:
10х19Х39 (Масштаб 6,5) по отношению к кирпичу стандартного размера. Или нарезать кирпичики чуть больше: 20Х37Х77 (Масштаб 3,25) по отношению к кирпичу стандартного размера.
Потребуется около 1000 шт. Из них: трехчетверок 50 шт., 1\4 - 60 шт., и половинок 120 шт.
Вариант 2.
Можно использовать пенополиуретановый утеплитель жесткого прессования. Не используйте рыхлый утеплитель – он крошится и «кладка» получается некрасивая. Ножовкой по дереву нарезать необходимое количество кирпичей и покрасить бежевой или красной краской. Можно использовать двухкомпонентный эпоксидный клей для закрепления поверхности макетных кирпичей.
Вариант 3.
Есть материал под названием «заварной пластик». Пока он в естественном состоянии комнатной температуры – он пластичен, и его легко обрабатывать «лепить». «Налепите» нужное количество кирпичей и бросайте небольшими порциями в кипящую воду. Пластик кристаллизуется, твердеет и превращается в удобную форму для макетирования. Пластиком можно макетировать не только кирпичи, но и выгнутые дымосборники, арки, сферы, тандыры. Отдельные детали можно посадить на клей и раскрасить. Вы получите достойное «произведение искусства».
Вариант 4
В продаже всегда можно обнаружить: домино, кубики, детские конструкторы, и т.д. Если поискать, то можно найти, приобрести необходимый материал. Единственный недостаток – это некратные размеры. Всегда надо подбирать материал такой кратности, чтоб две ширины равнялись одной длине, а толщина равнялась ширине - 65Х120Х250. Швы можно не учитывать при макетировании печей.
Печные аксессуары можно нарисовать на плотном картоне.
Перед макетированием составьте себе примерный перечень печных работ, и потом придерживайтесь этого перечня.
Виды печных работ. ( Работы по макетированию).
1. Приготовление глиняного раствора. (клей)
2. Мочение (или сушка) кирпича. ( краски)
3. Сортировка, заколка и теска кирпича. ( кратность размеров)
4. Установка кружал и опалубки.
5. Кладка фундаментов под печи. ( Макет надо устанавливать на фанеру, чтоб легко его потом переставлять).
6. Кладка оголовка дымовых труб. ( скрутить фольгу ).
7. Укладка и перевязка кирпича. ( декоративная выразительность ) .
8. Установка и укрепление печных аксессуаров (можно нарезать из фольги или медного листа 0,5 мм красивые дверцы).
9. Расшивка швов кирпичной кладки. ( в качестве швов можно использовать твердый эрголит, или плексиглаз толщиной 2 мм.)
13.3. Примерные основные вопросы на экзамене по курсу «печник» .
БИЛЕТ №1
1. Части печи, их назначение и устройство.
2. Основные материалы для печных работ. Их физические свойства.
3.Огнестойкость зданий и сооружений. Огнестойкие материалы
БИЛЕТ №2
1. Основные системы дымооборотов печей, их особенности, достоинства и недостатки.
2. Материалы для печных работ естественного происхождения.
3. Хлебопекарные печи: русские, сферические, тандыры.
БИЛЕТ №3
1. Виды печей по теплоемкости, материалу и назначению.
2. Виды кирпича для печных работ, его физико-механические свойства.
3. Устройство вертикальных и горизонтальных разделок.
БИЛЕТ №4
1. Устройство кухонных очагов, их особенности.
2. Вяжущие материалы для печных работ, их характеристики.
3. Движение воздуха и газов в топке, каналах, колпаке.
БИЛЕТ №5
1. Устройство отопительных печей с горизонтальными дымооборотами.
2. Условные обозначения чертежей при чтении и проектировании печей.
3. Противопожарные мероприятия при изготовлении отопительных печей и кухонных очагов.
БИЛЕТ №6
1. Устройство печей с вертикальными и горизонтальными каналами.
2. Основные конструкции банных печей. Каменки, парогенераторы, теплообменники.
3. Устройство дымовых труб заводской комплектации.
БИЛЕТ №7
1. Виды фундаментов под печи, требования к ним.
2. Определение качества составляющих глиняного раствора.
3. Противопожарные мероприятия при кладке печей, размещенных около сгораемых стен или перегородок.
БИЛЕТ №8
1. Классификаци печей заводской комплектации.
2. Понятие о процессе горения.
3. Меры защиты от образования конденсата.
БИЛЕТ № 9
1. Основные облицовочные материалы и способы их крепления.
2. Классификация печей по функциям, по расположению.
3. Классификация каминов и их назначение. Традиционные камины и камины заводской комплектации.
БИЛЕТ №10
1. Правила перевязки швов при кладке печей.
2. Виды и назначение печного литья и слесарных изделий.
3. Требования ГОСТов и СНиПов к печному отоплению.
БИЛЕТ №11
1. Конструкции топливников для различных видов топлива.
2. Технология кладки печей. Контроль качества кладки.
3. Сушка, сдача и приемка печных работ.
БИЛЕТ №12
1. Установка деформационных и температурных швов.
2. Растворы для облицовки печей.
3. Причины образования конденсата и способы его устранения.
БИЛЕТ №13
1. Многофункциональные, садовые, кухонные очаги. Их особенности.
2.Абраввиатура и сокращенное название печей. Стандартизация печей.
3. Причины пожаров при эксплуатации печей.
БИЛЕТ №14
1. Инструменты и приспособления для печных работ.
2. Кладка круглых сводов и арок.
3. Причины ухудшения работы печи в процессе ее эксплуатации.
БИЛЕТ №15
1. Устройство консольных оснований под печи.
2. Ремонт и реставрация отопительных печей и кухонных очагов.
3. Противопожарные разделки, распушки, отступки.
Билет № 16
1. Теплопотери помещений. Расчет мощности печи для обогреваемого помещения.
2. Основные правила перевязки швов. Кратность кирпича, декоративная кладка холодных стен.
3. Отопительно-варочные печи.
Приложения.
Приложение № 1.
Форма ИГАСН №11/99
Утверждена Распоряжением
№ 323-РЗП от 19.04.99 г.
АКТ
ОСВИДЕТЕЛЬСТВОВАНИЯ СКРЫТЫХ РАБОТ
Г. Москва «______» ______________20____г.
( наименование работ )
Выполненных
( наименование здания , сооружения)
По адресу:
( район застройки, квартал, улица, № дома и корпуса)
Комиссия в составе | Авторского надзора______________________________________________
Представителей: | Технического надзора _________________________________________
( Указать должность | Генеральной подрядной организации ________________________________
Ф.И.О., организация) | Субподрядной организации ____________________________________
Произвела осмотр работ, выполненных _____________________________________________________ (наименование строительно-монтажной организации)
И составила настоящий акт о нижеследующем:
1. К освидетельствованию и приемке предъявлены следующие работы:
( наименование скрытых работ )
2. Работы выполнены по проекту Наименование проектной организации,
3. При выполнении работ применены
( наименование материалов, конструкций, изделий с указанием марки, типа, категории качества )
4. Дата начала работ ________________________________________________________
5. Дата окончания работ _____________________________________________________
Решение комиссии
Работы выполнены в соответствии с проектом, стандартами, строительными нормами и отвечают требованиям их приемки.
На основании изложенного, разрешается производство последующих работ по
устройству ( монтажу ) _________________________________________________________
( наименование работ и конструкций )
Представители: Технического надзора заказчика ___________________ / ___________________._ /
Генеральной подрядной организации ____________________ / _________________/
Проектной организации ____________________ / __________________
Приложение № 2.
АКТ ИСПЫТАНИЙ
Изделия _______________________________________
«_____»__________________20_____г. г. Москва
Наименование изделия _________________________________________________________
Адрес расположения ___________________________________________________________
Изделие закончено процессом монтажа ___________________________________________
Изделие прошло сушку _________________________________________________________
Начало испытания
Замечания:
по топливу по характеру пламени __________________________________________________________
по температурному режиму
1) 2) 3) Наличие запахов Резюме: Окончание испытаний: _________________________________________________________
Вывод:
Согласно акту испытаний и условиям договора изделие прошло (не прошло) испытания и годится (не годится) для дальнейшей эксплуатации.
Представители:
Заказчика:
Исполнителя:
Третьей стороны:
Приложение № 3. ( Пример технологической карты).
Технологическая карта выполнения работ по камину, расположенному по адресу:
1. Изделия, заказываемые в мастерских.
Наименование Ед. изм. кол-во К –во дней . Примеча-
ние.
1 Заслонка шибер, дроссель- клапан, управляемый электроприводом Belimo LF-2305 (Швейцария) , 220 V, диммер, шт. 1 2 По чертежу
Параллельные субподрядчики
2 Сборно-разборные элементы ( СРЭ ).
Топка, дымосборник, зуб-эжектор, патрубок-фланец, переходник на круглое сечение шт.
нерж. сталь 1 мм 5 22 ПО чертежу
Параллельные субподрядчики
3 СРЭ наружного контура из профильной трубы
Черный метал, ассортимент по спецификации шт. 2 12 По чертежу
Параллельные субподрядчики
4 Конструкция гильотины: цепь, противовесы, чехол защитный, стойки, крепления, направляющие. Подъем
Механический (ручной). 1 1 23 По чертежу
Параллельные субподрядчики
5 Дверь. Стекло термостойкое в латунной раме, прикрепленная к гильотине. С ручками и термопрокладкой. 1 2 22
По чертежу
Параллельные субподрядчики
6 Зольный ящик ч \ м. 1 2 2 По чертежу
Параллельные субподрядчики
7 Каменная облицовка. Плиты мраморные по спецификации. Изготовление и доставка без крепежа.
Крепеж клеится на месте. 1 42 45
По чертежу
Параллельные субподрядчики
8 Латунные полоски, рама латунная, профиль латунный Пог. М. 50 20 По чертежу
Параллельные субподрядчики
9 Работа с субподрядчиками. 20 По чертежу
Параллельные субподрядчики
10 Изготовление круглой трубы (сэндвич), комплект. 3п.м., d450 3 15 По чертежу
Параллельные
субподрядчики
Итого: 90 .
Примечание. 1. Изготовитель Русская школа мастеров.
2. Конструкции из нержавеющей стали 1.0 мм. Изготавливается в цеху аргонной сварки в среде инертного газа. Двухконтурная конструкция. Внутри изолятор - базальт.
3. Конструкция из черного метала – профильных труб. Изготавливается в слесарно-сварочной мастерской. Сварка дуговая или полуавтомат.
4. Конструкция изготавливается в профильной фирме. RENE BRISACH, SPARTERM.
5. Стекло термостойкое заказывается в специализированной организации вместе с рамой и термопрокладками. Декор ручек – согласовать с архитектором.
6. Зольный ящик - листовой черный металл 3 мм. Изготавливается в слесарно-сварочной мастерской. Сварка дуговая или полуавтомат.
7. Плиты каменные. Заказываются в Италии по спецификации дизайнера .
Наименование и объем работ Инструмент кол-во
чело-век К - во
Дней Приме-чание
1.1. Завоз материала и заказанных изделий.
Сдача на хранение 2 2 Замок навесной
1.2. Инструктаж первичный по Т\Б, П\Б, охране труда. Журнал инструктажа 2 0.5 Проект, журнал
1.3. Обустройство рабочего места, бытовки, хранение инструмента 2 1 Кухонная посуда
1.4. Нивелировка нулевой отметки, привязка к литерным осям и цифровым осям. Наложение меток и разметка оси дымохода, оси камина. Лазерный уровень 2 0.5 Принимае-тся по акту
1.5. Обустройство лесов Лестницы, трапы, леса 2 1 Принимае-тся по акту
1.6. Кирпичная кладка основания Шлифмашина, дрель-миксер Мастерок, уровень 2 2
1.7. Монтаж топочных сегментов, подключение дроссель-клапана к управлению задвижкой Шуруповерт, дрель 3 5 Принимае-тся по акту
1.8. Подключение к трубе. Испытание на герметичность сегментов 2 2 Принимае-тся по акту технадзора
1.9. Слесарно-сварочные работы по монтажу наружной конструкции Дрель, шлифмашина, сварочный аппарат 2 3
1.10. Монтаж гильотины и дверцы с рамкой Уровень, сварка, дрель 2 4
1.11. Устройство и монтаж креплений к каменным плитам Метизы, кронштейны,
молоток,
дрель,
клей термо 2 5 Принимае-тся по акту технадзора
1.12. Крепление латунного декора Дрель 2 5
1.13. Производство работ по монтажу каменных плит Дрель, шлифмашина 2 10
1.14. Работы на потолочном перекрытии 2 1
1.15. Пуско-наладочные работы Вариометр 2 1 Принимае-тся по акту
1.16. Финишные работы, подготовка к сдаче Ветошь 2 1
1.17. Сдача объекта в эксплуатацию 2 1 Принимае-тся по акту
1.18. Выдача паспорта изделия, гарантийного талона, правил ухода и эксплуатации, сертификатов и других документов для заказчика и эксплуатирующей организации Папка с документами 1
8. Латунные полоски. Сырье приобретается в Кольчугинском заводе цветных металлов. Гибка и рубка листовой латуни 1 мм, в Московском Станкостроительном заводе им. С. Орджоникидзе. Рама латунная изготавливается в художественном комбинате им. Вучетича.
Приложение № 4.
П А С П О Р Т № _____
Наименование изделия __________________________________
Адрес расположения изделия Функции
Мощность ________________________________________________
Вес ______________________________________________________
Материалы в конструкции
__________________________________________________________
__________________________________________________________
Материалы в дизайне Сечение дымохода __________________________________________________________
Площадь топки __________________________________________________________
Срок эксплуатации
Дата постановки на гарантийное обслуживание
Дата очередного осмотра _________________________________
Дата окончания гарантии _________________________________
Заказчик __________________________________________________
Наименование организации подрядчика
М.П.
СЛОВАРЬ ПЕЧНИКА
АКТИВНАЯ ВЫСОТА ПЕЧИ – расстояние по вертикали от колосниковой решетки, или от низа подтопочного дымооборота, до верхней (при толщине перекрышки до 250 мм) или нижней (при толщине более 250 мм) плоскости перекрышки. Понятие А.В.П. используется при определении фактической площади теплоотдающей поверхности.
АКТИВНЫЙ ОБЪЕМ – объем нагревающегося массива печи (включая пустоты), определяемый произведением площади печи на уровне низа топки на активную (расчетную) высоту.
АНЕМОМЕТР – инструмент для определения скорости движения воздуха в каналах печи. Анемометры бывают пружинные, с противовесом и вращательные.
АРКА – (от итальянского «arco» и от латинского - «arcus» дуга, или изгиб) – криволинейное перекрытие проемов: в топке русской печи, или пролетов между боковыми стенками каминами. Пролет арки – расстояние между опорами, перекрываемое любой перемычкой; стрела подъема арки – высота подъема любого свода или арки.
АРКА КОРОБОВАЯ – криволинейное перекрытие в виде дуги, описанной из трех, пяти, семи центров.
АРКА ЛОЖКОВАЯ – выполненная путем горизонтального напуска камней и не дающая бокового распора (устье в русских печах).
АРКА ЛУЧКОВАЯ – перекрывающая пролет по дуге, которая меньше полуокружности.
АРКА ПОЛУЦИРКУЛЬНАЯ – описанная по полуокружности.
АСБЕСТ (ГОРНЫЙ ЛЕН) – волокнистое вещество, минерального происхождения. В качестве изоляции применяется в виде асбокартона, асбовойлока, асботкань. В последнее время асбест вытесняют более экологически чистые огнестойкие материалы. К применению в жилых помещениях асбест запрещен.
АСБОЦЕМЕНТНЫЕ ТРУБЫ диаметром от 100 до 300 мм с толщиной стенок 12-20 мм и длиной до 4 м применяют для газоходов и вентиляционных каналов во внутренних капитальных стенах зданий и для устройства дымовых труб выше чердачного перекрытия. Между собой трубы соединяют асбестоцементными муфтами. К применению в печной индустрии, А. Т. запрещены по причине пожароопасности.
БАРБЕКЮ – очаг для приготовления пищи. Так стали называть, в том числе, и садовые камины.
БЕСКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЫМООБРОТОВ (колпаковая) – не имеет дымовых каналов, их заменяют камеры (колпаки), в которых дымовые газы движутся свободно, подчиняясь законам естественного движения газов (горячие – вверх, охлажденные – вниз). Газовое сопротивление в таких системах наименьшее, но печи такого типа имеют более сильный верхний прогрев.
БЕСКАНАЛЬНЫЕ ПЕЧИ – смотри колпаковые печи.
БОРОВ (лежак) - горизонтальный дымоход. Если патрубок проложен в помещении (чаще всего его размещают под потолком), то он называется перекидным рукавом. Если патрубок расположен на чердаке, он называется боровом.
БОРОВОГО ТИПА ПЕЧИ – главной особенностью таких печей является конструкция дымооборотов, которые проходят по длинным горизонтальным каналам (боровам). Чтобы «протянуть» дымовые газы по таким каналам, нужно создать очень большую тягу. Это достигается за счет увеличения высоты дымовой трубы. При трубе высотой 12-15 м длину борова- обогревателя можно довести до 20 м. Стенки борова делают переменной толщины: у топливника – 1 кирпич, в середине в ; кирпича, к концу – в ; кирпича. Б.Т.П. используют при отоплении теплиц.
БРАББЕ ПЕЧЬ - сконструирована немецким профессором в 20-х годах и являлась в свое время образцом фабричного изготовления печей. В печи Браббе, продукты горения из топливника поступают вниз. Затем, поднявшись, двигаются по горизонтальному каналу над топливником, далее, обходя вокруг железного шкафа, и, отводятся в дымовую трубу. Эта печь получила за границей и у нас большую известность и явилась прототипом многих печей так называемого нижнего прогрева.
БУЛЛЕРЬЯН - ( от нем. «Bulle» – огонь в печи ). Металлическая печь с поддувом, повышенным коэффициентом КПД и энергосберегающей конструкцией топливника. Разработанная канадскими инженерами и усовершенствованная немецкими теплотехниками.
БУРЖУЙКА – тип печей широко распространенных на Западе в начале XХ века. Их название, восходит к французскому «le Bourgogne» , в переводе “бургундская”, т.е. придуманная в Бургундии. В России ее назвали «буржуйка» из-за высокой «прожорливости».
ВАСМУНДТА ХЛЕБОПЕКАРНАЯ ПЕЧЬ – простейшая хлебопекарная печь, в сущности, примитивная русская печь (РП), но больших размеров, чем обыкновенные крестьянские печи. Хлеб должен пропекаться равномерно снизу и сверху, от пода и от свода; при высоком положении свода (как у РП, что обусловлено необходимостью удобства постановки горшков) хлеб пропекается сверху слабее, что отражается на его качестве. Поэтому первое улучшение, которое имеет хлебопекарная печь Васмундта – расположение пяты свода на высоте 0,15 – 0,22 м, в то время как у РП – 0,45-0,65 м.
ВОДОГРЕЙНЫЕ КОРОБКИ – служат для нагревания воды. Они состоят из самой коробки, разборного крана и открывающейся крышки через которую в эту емкость заливают воду. Изготавливают коробки из нержавеющей стали, алюминия, реже меди, луженной с внутренней стороны. Водогрейную коробку крепят в печной кладке неподвижно или вдвигают в стальной футляр, вставленный в кладку.
ВОЗДУХ ДЛЯ ГОРЕНИЯ содержит кислород, необходимый для горения, поступающий, в топочное пространство. Различают: первичный воздух, который поступает в топливник через колосниковую решетку или при ее отсутствии – непосредственно в очаг. Вторичный воздух, который, если подается в топочное пространство непосредственно над самой поверхностью топлива, называется срединным воздухом, а если подается на уровне пламени и способствует дожиганию не сгоревших до того времени компонентов топлива – воздухом дожигания.
ВОЗДУШНАЯ ПЕЧНАЯ КАМЕРА – канал не сообщающийся с дымоходами, но соединяется снизу и сверху с комнатным воздухом. При нагревании стенок этой камеры в ней образуется небольшая тяга, благодаря которой воздух протекает через нижнее отверстие и выходит через верхнее. Таким образом, увеличивается теплоотдающая поверхность печи. Входное и выходное отверстие камеры во избежание засорения закрывают розетками. Стенки камеры делают в ; кирпича, если в ;, то дополнительно вставляют футляр.
ВРЕМЯНКИ – печи малой теплоемкости, обычно, небольшого размера, простейшей конструкции. Устраиваются из металла, красного кирпича или сырца. Времянки обладают большей теплоемкостью и потому не требуют непрерывной топки: по теплоемкости они приближаются к печам средней теплоемкости. Устанавливаются в помещениях временного характера вместо печей малой теплоемкости в целях создания, более гигиенического режима в отапливаемом помещении, а также в целях облегчения ухода за печами.
ВЫДРА – часть дымохода на кровле:
1) Часть оголовка, выложенного таким образом, чтобы образовался выступ.
2) Кирпичный напуск, устраиваемый в трубе сверх крыши, в месте примыкания кровли к трубе.
3) Когда труба выходит сквозь крышу, то кладку наружных стен утолщают. Образуемое утолщение называют тумбой трубы. Между крышей и трубой кругом идет выемка, которая называется выдрой. Под выдру и подходит железо крыши или черепица. Выдра служит для предохранения чердака от проникновения в него снега и дождя.
ВЬЮШКА - состоит из рамки, блинка и противня (крышки). Служит для выпуска дымовых газов во время топки печи, задержки остывания углей после топки. Если две первые детали имели повсеместное одинаковое название, то крышку всюду называли по-разному: колпаком, противнем, нахлобучкой, и сковородой.
Вьюшки изготавливают трех размеров, считая по квадрату рамки: 330 ; 330; 280 ; 280; 320 ; 320.
ГАЗОВАЯ ВЬЮШКА – ( сухой шов), такое свойство печи, при котором холодный воздух поступающий в топку печи через топочную и поддувальную дверки, как более тяжелый, чем тот, что находится в колпаке, удерживается в нижней части печи, не охлаждая ее. Это свойство характерно для колпаковых печей, которые хорошо удерживают теплоту и не охлаждаются даже в том случае, если не прикрыта вьюшечная задвижка.
ГАЗОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ – это сопротивление, которое встречают дымовые газы при движении по дымовым каналам. Оно складывается из двух величин: сопротивления при изменении направления потока и сопротивления от трения газов о стенки каналов.
ГАЗОХОД - состоит из одного или нескольких дымооборотов, в которых газы попеременно изменяют свое движение в противоположных направлениях.
Это название прочно вошло в терминологию работников газового хозяйства и их попытка объединить этот термин с термином «дымоход» в один – газоходы – в практике применения не нашли. Современные нормативные издания (СНИП) сохраняют термин дымоходы для печей, хотя в некоторых изданиях технической литературы используется общий термин газоходы.
ГАРНИТУРА ПЕЧНАЯ - ( печные аксессуары) – топочные, поддувальные, прочистные дверцы, задвижки, вьюшки, колосниковые решетки, чугунные настилы (плиты), духовые шкафы, водогрейные бачки.
ГЖЕЛЬСКАЯ ГЛИНА – тугоплавкая глина. Раствор из нее готовят с обыкновенным песком, который используют для футеровки гжельским или огнеупорным кирпичом стенок топливника. После обжига кирпич из такой глины получается белый. Месторождение гжельской глины находятся возле поселков Гжель и Кучино в Московской области.
ГЛИНА ОБЫКНОВЕННАЯ ИЛИ КРАСНАЯ - минеральное, вяжущее вещество, используемое для приготовления кладочных растворов. Представляет собой остатки выветрившихся горных пород и состоит из мельчайших частиц. Встречается в виде грунтовых отложений обычно с примесью песка. Глина, содержащая до 5% песка, называется жирной, до 15% - средней жирности (нормальная) и до 30% - тощей. Наибольшее влияние на свойства глины, идущей на изготовление керамического кирпича, оказывает глинозем. Так, повышение содержания глинозема в глине повышает ее пластичность и огнеупорность. Как уже говорилось, содержание кремнезема в глине достигает 70%. Увеличение количества кремнезема в глине уменьшает ее связывающую способность, повышает пористость кирпича и снижает его прочность. При содержании кремнезема более 85%, а глинозема менее 6-8% глинистая порода теряет вяжущие свойства, в результате чего из нее становится невозможно получить керамические изделия. Окись железа, а также закись железа и пирит, присутствующие в глине, придают обожженному кирпичу красный цвет. Закись железа способствует также образованию особо плотного обожженного кирпича.
В чистом виде природная глина (смесь глинозема с кремнеземом) встречается редко, и, как правило, всегда содержит примеси: слюду, кварц, песок, углекислые соли кальция и магния, соединения железа
ГЛИНЯНЫЙ РАСТВОР – раствор, при помощи которого выкладывают печи, состоит из глины, песка и воды.
ГОЛЛАНДКА – это название прочно укоренилось в терминологии печников старой школы. Сейчас чаще всего голландкой называют ОП (отопительная печь) с отопительным щитком. Она более проста в строительстве, имеет в своей конструкции целый ряд положительных качеств, не безразличных как для того, кто ее строит, так и для того, кто будет ею пользоваться. Этот вид печи требует меньше кирпича на свою конструкцию, чем скажем, шведка, меньше печных приборов.
ГОЛЛАНДСКИЕ ПЕЧИ (ГОЛЛАНДКИ) - название в XIX веке отопительных толстостенных печей, связанное с тем, что вместо рельефных тисненых изразцов в печном деле стали применять гладкие расписные изразцы голландского образца. Отопительные печи с дымооборотами, часто называют голландскими. Это название перешло к нам от старинной голландской печи, имевшей глухой под и шесть последовательно соединенных вертикальных дымовых каналов. Печи эти теплоемки и долго не остывают. Они являются наилучшими печами для отопления помещений, в которых живут или работают люди. Печь старой конструкции, у нее глухой под, многооборотная система каналов. Колосниковая решетка отсутствует, поэтому процесс горения в печи протекает неудовлетворительно, дрова горят медленно и неравномерно. Массивные стенки печи прогреваются слабо, притом неодинаково в разных местах. КПД составляет 40-45%. В старину печей иначе и не делали, как с широкими отступками, и делали их у нас голландцы. Оттого комнатные печи наши и названы голландскими.
ГОРНИЛО – ТОПЛИВНИК, ИЛИ ДУХОВАЯ КАМЕРА – варочная камера русской печи. В старину именовали варочную камеру «жаровой тушей».
ГРИЛЬ (БАРБЕКЮ, САДОВЫЙ КАМИН) (от французского – и «GRILLER» – ЖАРИТЬ) – так стали называть, в том числе и садовые камины.
ГРУМ-ГРЖИМАЙЛО ПЕЧИ (БЕСКАНАЛЬНЫЕ) – разработаны на основе свободного движения газов. Продукты горения через хайло, в верхней части топливника поступают в камеру, которая занимает всю верхнюю часть печи и состоит из кирпичного кожуха с толщиной стенок при прямоугольных печах в ; кирпича и при круглых ; кирпича. Внутри камеры устроены кирпичные ребра (контрфорсы), расположенные так, что в середине камеры получается свободное пространство на всю ее высоту. Ребра эти устраиваются для того чтобы увеличить теплоемкость печи. Продукты горения, соприкасаясь с ребрами и наружными стенками камеры, отдают им свое тепло и, охлаждаясь, опускаются у стенок вниз. Через канал, расположенный сбоку топливника, охлажденные продукты горения уходят в дымовую трубу.
ДВЕРКА ПОДДУВАЛЬНАЯ – служит для регулирования подачи воздуха через поддувальное отверстие, поддувальную камеру и через щели колосниковой решетки к топливу, а также для полного прекращения подачи воздуха в топливник после окончания топки. Они бывают чугунными и стальными размером 140 ; 140 мм и 140 ; 250 мм.
ДВЕРКА ПРОЧИСТНАЯ – дверка через которую трубочист выгребает сажу.
ДВЕРКА ТОПОЧНАЯ (печная) – служит для загрузки топлива в топливник, для перемешивания топлива в процессе горения и закрытия топливника печи после окончания топки. Топочные дверки бывают чугунными обыкновенными, чугунными герметическими, стальными простыми и стальными слесарной работы. Наиболее встречающие дверки стандартных размеров 210 ; 250 мм и 280 ; 270. Современные топочные дверки имеют нештатные размеры, но они предназначены для печей специального назначения и для каминов.
ДВЕРКА ТРУБНАЯ (ВЬЮШЕЧНАЯ см. вьюшка)
ДВОЙНОЙ ХОД ГОРЯЧИХ ГАЗОВ – устраивается в больших печах и двойственность заключается в том, что топливник устраивается посредине печи, и из топливника газы идут в два хайла, один направо, а другой налево, а затем, все дымооброты устраиваются, так как если бы мы делали две печи, поставленные рядом; когда же газы подходят к вьюшке, то здесь соединяются в один канал и направляются в трубу.
ДВУХЧЕТВЕРКИ – части кирпича, получаемые при его расколке по длине по широкой его части.
ДЕФЛЕКТОР ( флюгарки ) – насадка на трубе, благодаря которой при любом направлении ветер подсасывает воздух из трубы камина за счет инжекции. Размеры деталей дефлектора выбирают в соответствии с диаметром вытяжной трубы камина. Заметим одновременно, что дефлектор не разрешается ставить на печную трубу в связи с тем, что при сильном ветре тяга возрастает настолько, что из трубы начинают вылетать искры, что грозит пожаром.
ДЕФОРМАЦИОННЫЙ ШОВ ( температурный шов) - .
ДЛИТЕЛЬНОЕ ГОРЕНИЕ – медленное горение (тление) топлива с малым выделением дыма. Печи, работающие в таком режиме, обладают высоким КПД. Однако длительное горение и все системы с высоким КПД дают низкотемпературный дым, что может приводить к образованию конденсата. Температура дыма, при которой образуется конденсат, называется точкой росы. Конденсат разрушительно действует на всю дымоотводящую систему.
ДРОВА – наиболее распространенный вид твердого топлива для печей и кухонных очагов. Теплотворная способность дров зависит от их влажности и плотности.
ДУХОВОЙ ШКАФ (ДУХОВКА ПЕЧНАЯ, ЖАРОВОЙ ШКАФ) – служит для приготовления пищи при закрытых створках и для обогревания помещения при открытых створках. Оптимальными размерами духовок является: длина 450-550 (500) мм, ширина 300-420 (350) мм и высота 250-350 (280) мм.
ДУШНИК
1) Предназначен для сообщения внутренних воздушных камер печи с обогреваемым помещением. Для этой же цели служат розетки. Изготавливаются из черного железа или меди.
2) Для подвода в отступки и камеры и выпуска из них воздуха необходимо иметь соответствующих размеров отверстия. В отверстия эти принято, отчасти для придания внешнего вида, приятного для глаз, отчасти для возможности регулирования теплоотдачи, а иногда во избежание попадания сора, вставляют розетки, решетки и душники. По установившейся практике душники ставят обычно в верхних отверстиях, выпускающих нагретый воздух в помещение. Душник отличается от розетки (решетки) тем, что имеет дверку на горизонтальной оси (шарнире), открывая которую более или менее можно регулировать количество выпускаемого в комнату воздуха. Душники бывают также круглые с весьма плотно закрывающейся крышкой, надеваемой на края рамки.
ДУШНИК ЖАРОВОЙ – они берут горячий воздух из топливника и дымовых оборотов, и вводят его в комнаты. Душники эти устраивались в печах старых конструкций: назначение их – быстрая и энергичная передача внутреннего тепла печи в комнаты. Однако по санитарно-гигиеническим условиям от них стали отказываться еще на рубеже ХIХ-ХХ веков.
В настоящее время применение жаровых душников запрещено.
ДУШНИК САМОВАРНЫЙ (САМОВАРНИК) – служит для вставки трубы от самовара. Для того чтобы согреть самовар, нужно открыть крышку душника, поставить самоварную трубу и открыть задвижку. Д.С. изготавливается из листовой стали диаметром, равным диаметру самоварной трубы.
ДЫМНИК – печная труба, верхняя наружная часть деревянного дымохода.
ДЫМНИЦА – старинное название дымовой трубы, которую выполняли из древесины в виде толстого теса, что являлось пожароопасным. Запрещены в Петербурге указом Петра I в 1718 г., а в Москве с 1722 г.
ДЫМОВАЯ КАМЕРА В КАМИНАХ (ДЫМОСБОРНИК) – располагается между топкой и дымовой трубой, начинается от газового порога и служит для сбора продуктов сгорания.
ДЫМОВАЯ ТРУБА – служит для отвода дымовых газов из печи наружу и обеспечивает подсос воздуха в топку через поддувальную дверку и зольную камеру. Это необходимо для нормального процесса горения. Д.Т. бывают насадные, коренные и стенные (в виде дымовых каналов в капитальных каменных стенах) а также отставные, в тех случаях, когда к ним протягивают борова.
Верхняя часть трубы делится на три части: голову (оголовок), обжим (или шейку) и цоколь, представляющий продолжение выдры
ДЫМОВОЙ УСТУП ( зуб, гусек, выступ, козырек, перевал, карниз, газовый порог) – ответственная часть камина в районе перехода от топливника к дымосборнику, и от которой, во многом, зависит эксплуатационные качества камина. Размер Д.У. равен 10-12 в некоторых случаях 20 см. Он улучшает тягу и не дает холодному наружному воздуху попасть из трубы в топливник. Кроме того, благодаря такому сужению тяга по ширине топочного отверстия усиливается. Второе назначение карниза заключается в сборе выпавших сажевых отложений.
ДЫМООБОРОТЫ – это каналы, которые устраивают в корпусе печи для пропуска дымовых газов с таким расчетом.
Чтобы стенки дымооборотов поглощали тепло дымовых газов и затем отдавали его через наружные поверхности в помещение. Горизонтальные каналы иногда называют винтами, а вертикальные – колодцами.
ЖАРОВОЙ КАНАЛ – канал в печи следующий за хайлом. Первый выход продуктов сгорания из топки.
ЖАРОУПОРНЫЙ БЕТОН, таким называется специальный вид бетона, способный сохранять свои основные физико-механические свойства при длительном воздействии на него высоких температур. Применение его позволяет изготавливать элементы сборных печей без обжига. Применяются жароупорные бетоны марок 100, 150, 200 и 300 с объемным весом от 1800 до 2800кг/м3 в зависимости от рода цемента. В состав жароупорных бетонов входит:
1) на основе цемента марки не мене 300 – песок и щебень, в качестве добавок могут применяться тонкомолотый шамот или зола-унос;
2) на основе растворимого стекла плотностью 1,38 обязательно входят песок, шамот и кремнефтористый натрий, а в качестве добавок тонкомолотый шамот или тонкомолотый хромит или тонкомолотый андезит.
ЗАДВИЖКА ДЫМОВАЯ (ПЕЧНАЯ) ИЛИ (ШИБЕР– состоит из рамки, полотна, движка, засова Служит для открывания дымовой трубы во время топки, регулирования тяги в трубе и закрывания трубы после топки печи. Там, где нет задвижки, ставят вьюшку. Задвижка имеет два достоинства перед вьюшкой: она лучше регулирует пропуск дымовых газов в трубу, и во-вторых, пользуясь задвижкой мало вероятно испачкаться сажей, как это почти всегда бывает при пользовании вьюшкой. Однако, вьюшка более герметична, чем задвижка. Задвижки бывают чугунными, стальными и силуминовыми, большими и малыми. Силуминовые задвижки лучше ставить на паровые вытяжки.
ЗАМКОВЫЙ КАМЕНЬ (ЗАМОК) – 1) клинчатый камень, замыкающий свод; камень в вершине арки или в точке пересечения нервюр свода; 2) средний кирпич арки (свода). Распирая арку, (свод) он удерживает его от падения, передавая нагрузку через пяты на стенки топливника.
ЗАСЛОН ПЕЧНОЙ (ЗАСЛОНКА) – необходим для закрытия устья русских печей. Может быть чугунный, но чаще изготавливают из листовой черной стали толщиной от 0,4 до 1 мм. Верхние края заслонки закруглены, в середине имеется ручка. Внизу заслонки крепят лапки, чтобы последняя была устойчивее.
Иногда заслон недалеко от ручки может иметь гляделку (отверстие примерно диаметром 40 мм), прикрываемую вращающейся пластиной.
ЗОЛА – это остающийся при сжигании твердого топлива минеральный компонент. Его доля зависит от вида топлива: древесина – около 0,5%, брикеты бурого угля – около 4%, овальные брикеты каменного угля 9%. В зависимости от вида топлива и конструкции очага в золе может оставаться перегоревшее топливо. Его можно считать потерянным, оно составляет от 0,5 до 2,0% от общей массы топлива.
ЗОЛЬНИК (ПОДДУВАЛО) – камера под топливником для приема золы и назначение пропускать наружный воздух в топливник. Зольник имеет два отверстия: переднее – поддувало, которое закрывают поддувальной дверкой, и вернее, перекрываемое колосниковой решеткой или отдельными колосниками. Через поддувало в печь поступает воздух, необходимый для поддержания горения топлива. Через прозоры колосниковой решетки воздух проникает в топливник, а из топливника выпадает зола. Дно зольника желательно делать на ряд ниже поддувальной дверки, чтобы не допустить самовысыпание золы на пол. Зольник впервые был внедрен в практику строительства печей И.И.Свиязевым.
ЗЕРКАЛО ПЕЧИ – теплоотдающая свободная выходящая в помещение поверхность печи.
ЗОНА ВЕТРОВОГО ПОДПОРА – пространство, расположенное ниже линии, проведенной под углом 45° от уровня верха препятствия, которое задерживает движение воздушных масс. В зависимости от направления ветра в зоне может создаваться давление воздуха отличное от барометрического, при этом тяга затруднена.. Избавиться от влияния З.В.П. на тягу используя различного рода устройства на оголовке (зонты, дефлекторы), не удается. Единственный радикальный способ – нарастить трубу так, чтобы ее устье поднялось и вышло за пределы линии проведенной под углом 45°.
Опрокидывание тяги может происходить также в том случае, если низкая часть здания, в которой расположена печь, сообщается через проем с более высокой частью здания. Чтобы предупредить обратную тягу и дымление печи, необходимо такую дверь держать плотно закрытой. При этом в помещении, где расположена печь, следует во время ее топки открывать форточку.
ИЗРАЗЦЫ – это керамические плитки, применяющиеся в основном для облицовки печей и каминов. Но в отличие от обычных плоских плиток, например, кафельных, изразцы с обратной стороны имеют вид открытой коробки – румпы. Благодаря чему они весьма надежно крепятся в кладке;
– глиняные плитки для облицовки наружных поверхностей нагревательных приборов.
Изразцы с обратной стороны имеют выступ, называемый «рюмкой» (румпой), которая имеет два отверстия для вставления штырей или проволоки для их увязки. С лицевой стороны изразцы покрывают глазурью (поливой), но применяют также и не глазурованные, которые после кладки с наружной стороны окрашивают краской. По величине изразцы бывают 400 ; 220 мм – большие, 335 ; 220 мм – средние и 240 ; 220 мм – малые. По форме различают изразцы лицевые, или стенные, угловые и фасонные.
Изразцы без глазури называются терракотовыми. Изразцы, имеющие на лицевой плоскости выпуклые рисунки и покрытые цветной глазурью, называются майоликами.
По форме и назначению изразцы в печном деле разделяются на цокольные гладкие (стержневые), карнизные, поясковые, угловые и фронтонные. В практике рабочих-строителей изразцам присвоены свои особые названия, которые приведены на рисунке.
КАМЕНКА (ПЕЧЬ-КАМЕНКА) – банная печь, которая служит для получения сразу большого количества пара и для нагревания парильного отделения.
КАМИН
1) Открытая комнатная печь с прямым дымоходом, согревающая комнаты непосредственно пламенем горящего в ней топлива.
2) Камин в переводе с латинского языка означает очаг.
3) Греческое слово «каминос» (т.е. очаг, печь), получив в латинском языке форму «каминус», попало в немецкий язык. Где потеряло окончание. При Петре немецкое слово «камин» закрепилось в русской речи.
4) Простейшая печь с открытой топкой в виде ниши. Камины нагревают помещение исключительно лучистой тепловой энергией. КПД 10;20%
5) Камин состоит из топливника и дымовой трубы без дымоходов (оборотов) Камины могут быть открыты с одной (пристенный камин), двух (угловой) или нескольких сторон (островное расположение).
6) Распространено мнение, что «открытый очаг (камин) является не отопительным устройством, а лишь источник настроения и украшением помещения».
7) Каминами – это красиво, уютно, очень приятно и бесполезно. Камин служит для удовольствия, а не для отопления.
КАМИННАЯ КАССЕТА – ( печь каминного типа) - конструкция для трансформации открытого камина в калориферный. Каминная кассета включает топочную камеру из чугуна и стали, а также кожух и каналы для теплого воздуха. Она встраивается в топочное пространство открытого камина. Ее функция сходна с функцией отопительной печи из чугуна.
КАМИННАЯ РЕШЕТКА (или каминная декоративная решетчатые дверки) служат для того, чтобы поенья или горящие угли и искры не выпадали из топливника. Иногда такую решетку называют барьерной. Одновременно этот элемент является украшением камина и монтируется в процессе строительства портала.
КАМИНОПЕЧЬ (СМ. ТАКЖЕ ПЕЧЬ-КАМИН)
1) Единая конструкция, имеющая общее основание (фундамент) и дымовую трубу. По существу это печь, к которой пристроен камин. Благодаря совмещению конструкции достигается уменьшение размеров сооружения и расход материалов. Каминопечь имеет два топливника.
Отличается от камина тем, что в своей верхней части снабжена камерой, помещенной частью в нише, вынутой в стене, частью выходящей в помещение и огражденной от последнего кирпичною стеною в ; кирпича. В камере находятся два колодца, сложенные в железных футлярах; толщина стенок должна быть в ; кирпича. Дым, поднимаясь по первому колодцу, опускается во второй колодец и передает теплоту через стенки колодцев камеры. В последнюю воздух поступает или комнатный по каналам или подводится по особому каналу со двора и подымаясь вверх нагревается и через отверстие попадает в комнату. Камин-печь снабжена двумя дверцами из которых первая, с отверстиями для притока воздуха в топку. Должна быть всегда закрыта. Если же хотят пользоваться печью как камином, то дверцы держат открытыми.
2) Для использования тепла в каминах иногда устраивают обороты над топливником – таким образом, получается камино-печь. Обороты делаются как кирпичные, так и чугунные. В свое время (текст 1906 года) были распространены так называемые Пенсильванские камино-печи. Соединение камина и печи с отдельными топливниками, но одной трубой называется шведской камино-печью.
КАРКАСНЫЕ ПЕЧИ - выкладываются из кирпича на «ребро» в металлических каркасах и облицовываются металлическими или асбоцементными листами. Их наружную поверхность можно покрыть также изразцами, глазурованными плитками разных цветов или оштукатурить. Каркас изготавливают разборным, с разъемными соединениями. Масса каркасных печей от 300 до 950 кг; теплоотдача от 1160 до 3490 Вт.
КАРНИЗ – напуск кирпичей в рядах перекрыши, для придания законченного и красивого вида печи.
КАФЕЛЬ (от немецкого) – изразец, тонкая плита из обожженной мергельной глины, покрытая с наружной стороны глазурью. Кафель служит для облицовки печей, стен и полов.
КИРПИЧ ГЛИНЯНЫЙ ОБЫКНОВЕННЫЙ – изготавливается из легкоплавких глин и обжигают при температуре 900 – 1000° С. Кирпич изготавливается размером 250 ; 120 ; 65. Этот размер был установлен в 1928 году. До этого размер, так называемого «казенного кирпича» был 6 верш(27см) ; 3 верш(13+ ; см) ; 1,5 верш(6,5 см) . Отклонение от этих размеров допускается: по длине ±6 мм, ширине плюс-минус 4 мм, толщине ±3 мм . Искривление граней и ребер кирпича допускается включительно: по постели – до 4 мм, по ложку – до 5 мм. В зависимости от предела прочности при сжатии кирпич делится на марки:(300, 250, 200, 150, 125, 100 и 75 (Марка обозначает предел прочности при сжатии, Мпа (кг/см2). 1кг/см2=0,1Мпа.). В отдельных случаях допускается с особого разрешения выпускать кирпич пластического прессования марки 50.
Желательно, чтоб стороны кирпича, употребляемого в печную кладку, относились между собой как 1:2:4. Современный строительный кирпич этому условию не отвечает.
КИРПИЧ ЛИЦЕВОЙ – рядовые используются при кладке гладкой части стен, а профильные предназначаются для карнизов, наружных и внутренних углов. Размеры кирпича – 250 ; 120 ; 65. Лицевой кирпич выпускают сплошными, и пустотными следующих марок: 150, 125, 100 и 75. Цвет лицевых поверхностей и тон их окраски устанавливают по утвержденным эталонам.
КИРПИЧ ОГНЕУПОРНЫЙ ШАМОТНЫЙ – делают из смеси белых огнеупорных глин и шамота, добавляемого для уменьшения усадки. В 100 весовых частях такой массы содержится 40-80 частей шамота. Шамот получают в результате измельчения предварительно обожженной огнеупорной глины или боя огнеупорного кирпича. К.О.Ш. выпускается размером 230 ; 113 ; 65, 250 ; 123 ; 65 и 250 ; 150 ; 65 мм. Его применяют в основном для футеровки котельных топок, топливников и первых газоходов всех видов печей, отапливаемых антрацитом, мазутом и газом
КОЛОСНИКОВЫЕ РЕШЕТКИ – выполняют цельными литыми элементами, из чугуна, а колосники для топок больших размеров – в виде отдельных элементов. В цельных решетках имеются отверстия (зазоры), через которые воздух поступает к топливу. Укладывают К.Р. над поддувалом так, чтобы их зазоры, или отверстия были направлены вдоль топливника (от дверки к задней стенке).
КОЛПАК (КАМЕРА) – см. бесканальная система дымооборотов.
КОЛПАКОВЫЕ (БЕСКАНАЛЬНЫЕ) ПЕЧИ – печи в основу конструкции, которых положен принцип свободного движения газов Грум-Гржимайло. Раскаленные газы из топливника устремляются в камеру, отдают теплоту ее стенкам и, несколько охладившись, опускаются вниз, где на их пути встречается проход в другую камеру или дымовую трубу
Однако эти печи обладают рядом недостатков, а именно:
; в них, как и в печах с параллельными оборотами, значительно прогревается верхняя часть, совершенно нерационально;
; печи удовлетворительно работают на короткопламенных углях типа кокса, антрацита и тощих каменных углях, а при сжигании длиннопламенных каменных углей и дров горение затягивается, переносится из топливника, в колпаковую зону , и на поверхности контрфорсов откладывается сажа, очистить которую очень трудно;
КОНВЕКТИВНАЯ СИСТЕМА (СИСТЕМА ДЫМООБРОТОВ) – служит для наиболее полного использования теплоты образовавшихся в топливнике продуктов сгорания. Существует три основных системы дымооборотов: две из них канальные – последовательная и параллельная, третья – бесканальная (колпаковая) . Кроме трех основных, имеется много комбинированных систем дымооборотов.
КОНВЕКЦИЯ – передача тепла путем перемещения (циркуляции, движения) слоев жидкого или газообразного вещества.
КОНДЕНСАТ – это осаждение содержащейся в дымовых газах влаги (от сырого топлива, например) на внутренней поверхности дымохода, когда температура слишком низкая. Повышать температуру отходящих газов можно, если утеплить дымоход, а для топки использовать только хорошо просушенное топливо. Причиной появление конденсата может быть и переполнение зольниковой камеры золой, от этого снижается приток воздуха в топку.
Конденсат не образуется. Если дымовые газы на выходе из дымооборотов в трубу имеют температуру более 200-2500° C.
КОНТРФОРСЫ – в верхней внутренней части круглых печей радиально-выложенные на ребро кирпичи. Предназначены для увеличения внутренней тепловоспринимающей поверхности и массива кирпичной кладки.
КОРЕННЫЕ ДЫМОВЫЕ ТРУБЫ – трубы, которые своей тяжестью опираются на специально сооружаемые для них основания. Чаще всего коренные трубы применяют в двух и трехэтажных домах, где к ним с помощью перекидных рукавов и патрубков присоединяют печи. Если к одной трубе присоединяют 2-3 и больше печей, такие трубы называют «на два дыма» и т.д.
КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ (КПД) ПЕЧИ
1) Отношение количества использованной теплоты, отданной печью в помещение, к количеству теплоты, полученного при сгорании топлива. 1). Является показателем, определяющим экономичность печей.
2) Отношение количества тепла, воспринятого прибором, к количеству тепла, выделенному сгоревшим топливом.
КПД открытого очага (камина) с учетом подогрева необходимого для него воздуха никогда не будет хорошим – эта величина может принимать даже отрицательные значения.
КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ (КПД) ТОПЛИВНИКА – отношение количества теплоты, полученной в процессе сжигания топлива (полезно используемая теплота), к количеству теплоты, заключенной в топливе, которое участвует в топочном процессе (затраченная теплота).
КПД современных топливников на твердом топливе достигает 95%, (в том числе ПКТ- 80%) глухих топливников (без колосниковой решетки) не превышает 35% .
КРУЖАЛО – деревянные элементы для крепления опалубки при выкладке свода печи.
КУХОННЫЙ ОЧАГ С ТОПКОЙ - обыкновенный кухонный очаг с чугунной плитой, духовым шкафом и часто еще с водогрейной коробкой.
КУХОННЫЕ ОЧАГИ, известны под названием плиты, распространены не менее, чем русская печь, но употребляется для варки пищи преимущественно в городах и местечках с густым населением.
ЛЕЩАДКА – отесанный камень, укладываемый в верхней части наклонного участка (увода) дымового канала и предназначенный для защиты кирпичной кладки от ударов шара при чистке дымовой трубы.
ЛУКАШЕВИЧА СИСТЕМЫ ПЕЧЬ – новая система печей после голландских и утермарковских. В печах Л.С.П., значительно, уменьшено количество дымооборотов, вследствие чего, при малой длине дымооборотов, уменьшается сопротивление движению продуктов горения, а поэтому не требуется высокая температура газов в дымовой трубе и, следовательно, излишняя теплота не теряется даром. Топливник имеет наклонные стенки для того, чтобы образующие при горении дров угли скатывались к топочной решетке. Из топливника продукты горения поступают в подъемный колодезь и, наверху, разделившись, одновременно падают вниз по двум или трем опускным колодцам; внизу сборным боровом продукты горения выводятся в дымовую трубу. Между, подъемным и опускными колодцами для увеличения нагревательной поверхности печи устраивается воздушная камера с отверстием для впуска и выпуска воздуха. Топливник в печах Лукашевича приспособлен для топки дровами, но он годится и для каменного угля. Одновременное движение продуктов горения по нескольким опускным колодцам объясняется следующим: если продукты горения случайно по одному из опускных колодцев начнут проходить быстрее, чем по другим, то этот колодезь начнет согреваться сильнее, и продукты горения в нем будут иметь температуру выше, чем в остальных, менее нагретых колодцах. По этой причине, более нагретые продукты горения, будучи менее плотными, а значит и более легкими, будут стремиться подняться вверх. И этим самым, уменьшат тягу; в остальных же колодцах менее нагретых продукты горения, будучи более плотными, а значит и более тяжелыми по сравнению с продуктами горения в первом колодце, естественно, будут стремиться падать вниз, и тяга увеличится. Таким образом, тяга во всех опускных колодцах будет саморегулироваться, и вследствие этого наружные поверхности печи будут согреваться равномерно.
ЛОЖОК – боковые длинные грани кирпича.
МАССИВ ПЕЧИ (КОРПУС ПЕЧИ) – состоит из топливника и дымооборотов – основных и важнейших частей печи.
МАСТЕРОК (КЕЛЬМА) – инструмент, которым пользуются при кладке основания печи, оголовка трубы на сложных растворах. Мастерки бывают сердцевидные, в виде трапеции и треугольные; по размерам – малые, средние и большие. Печники пользуются большей частью мастерками малых размеров.
МЕРТЕЛИ ОГНЕУПОРНЫЕ ( от нем. Mаrtel, от лат. Mortarium) – известковый раствор)
1) Мелкозернистые порошки смеси, применяемые в виде строительных растворов для заполнения швов огнеупорной кладки промышленных печей и др. тепловых агрегатов.
2) Мертель – специальная строительная смесь, названная по имени ее изобретателя и предназначенная для огнеупорной кладки промышленных печей.
МНОГООБОРОТНАЯ СИСТЕМА ДЫМОВЫХ КАНАЛОВ состоит из последовательно соединенных вертикальных и горизонтальных каналов. В этой системе газы. Двигаясь от топливника к дымовой трубе, делают много поворотов и испытывают на своем пути значительное сопротивление. Для преодоления этого сопротивления необходима достаточная тяга в дымовой трубе. МСДК обладает следующими существенными недостатками:
; большое газовое сопротивление для прохода дымовых газов и поэтому возможно дымление;
; неравномерный прогрев участков печи, что ведет к растрескиванию печи.
Многооборотную систему применять не рекомендуется.
МОЛОТОК ПЕЧНОЙ с одной стороны имеет тупой боек квадратной или круглой формы, с другой – заостренную лопатку, которой производят околку и теску кирпича.
МОРОЗОСТОЙКОСТЬ – способность, насыщенного водой материала, выдержать многократное попеременное замораживание и оттаивание. Без видимых признаков разрушения и без значительного снижения прочности. Морозостойкость выражается количеством циклов (около 15-20) замораживания и оттаивания, проведенных в лабораторных условиях. Например, кирпич и раствор для дымовых труб должны иметь свою определенную морозостойкость.
НАДТОПОЧНАЯ ЧАСТЬ ПЕЧИ включает в себя конвективную систему, воздушную и варочную камеры, вытяжные каналы, баки для приготовления горячей воды, а также дымовую трубу.
НАСАДНЫЕ ПЕЧИ – печи верхних этажей, которые возводятся на печах нижних этажей и имеют общий фундамент.
НАСАДНЫМИ ДЫМОВЫМИ ТРУБАМИ называются трубы, которые непосредственно опираются на массив печи, при этом толщина стенок печи должна быть не меньше ; кирпича.
НИЖНЕГО ПРОГРЕВА ПЕЧИ (СИСТЕМЫ С ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫМ НИЖНИМ ПРОГРЕВОМ
1) Такие, у которых сильнее нагревается примерно нижняя половина печи. Печи нижнего прогрева считаются среди обыкновенных печей лучшими.
2) Характеризуются тем, что низ печи прогревается сильнее верха. В таких печах преимущественный прогрев низа печи достигается тем, что там расположены стенки топливника, наиболее прогреваемые. В больших печах, преимущественный прогрев низа печи, может быть осуществлен за счет пропуска, наиболее горячих дымовых газов по каналам, расположенным в ее нижний части. Если нет необходимой тяги, то печи с поворотными книзу жаровыми каналами при растопке часто дымят, особенно весной и осенью, когда повышается наружная температура. НПП наиболее рациональны, так как они отдают тепло преимущественно в нижнюю зону помещения, т.е. в зону пребывания человека.
ОБРЫЗГ – начальный тонкий слой жидкого раствора при оштукатуривании.
ОГНЕУПОРНАЯ ГЛИНА – белая глина. В центральном районе известны гжельская и кудиновская огнеупорная глина. Гжельская белая глина относится к тугоплавким глинам, а огнеупорная для шамотного кирпича.
ОГНЕУПОРНОСТЬ – способность материала противостоять, не разрушаясь и не размягчаясь, воздействию высоких температур в течение длительного времени. По степени огнеупорности материалы подразделяются на три группы: огнеупорные, выдерживающие действие температуры до 1580° С и выше (шамот, динас и др.); тугоплавкие, выдерживающие действие температуры 1350 – 1580° С (гжельский кирпич), легкоплавкие, размягчающиеся при температуре ниже 1350° С (обыкновенный кирпич).
ОГОЛОВОК
1) Участок дымовой трубы, возвышающейся над кровлей;
2) О. является завершающей частью трубы и предназначен для выпуска дымовых газов в атмосферу и предохранения стояка от проникновения воды, что достигается путем устройства так называемой выдры. Оголовок состоит из трех частей: выдры с площадкой, шейки и шапки в виде карниза.
3) О. – карниз с двумя выступами, которым заканчивается труба.
От составителя: правила печного строительства запрещают применение силикатного кирпича, в т.ч. при кладке оголовка трубы. Хотя на практике можно увидеть сплошь и рядом оголовки из силикатного кирпича. Вот, что удалось встретить в литературе по этому вопросу. Наиболее разрушаемым участком дымохода является оголовок. Разрушение его происходит в основном под действием попеременного замораживания и оттаивания увлажненных стенок. Увлажнение стенок дымохода происходит вследствие конденсата водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания газа. Силикатный кирпич может быть использован для возведения дымоходов от газовых приборов любого типа, так как он обладает достаточной для этого термостойкостью. Однако в присутствии влаги и растворимой в ней углекислоты, он подвергается быстрому разрушению. Учитывая, что продукты сгорания всегда содержат некоторое количество растворимой СО2, силикатный кирпич можно рекомендовать лишь для выполнения участков дымоходов, на которых исключено выпадение конденсата, т.е. практически
ОДНООБОРОТНАЯ СИСТЕМА ДЫМООБОРОТОВ – состоит из одного подъемного канала и одного или нескольких опускных, соединенных параллельно. В такой системе возникают значительно меньшие сопротивления движению дымовых газов и обеспечивается более равномерный прогрев (преимущественно верхний). Последнее обстоятельство – недостаток таких систем.
ОТОПИТЕЛЬНО-ВАРОЧНЫЕ ПЕЧИ – печи, которые кроме отопления предназначены еще для варки пищи, выпечки хлеба в небольших количествах и нагревания воды. Поэтому печи такого типа имеют кухонные плиты, духовые шкафы и водогрейные коробки. Печи, предназначенные для выпечки хлеба, имеют специальные камеры. К О.-В.П. относятся русские печи, кухонные плиты с обогревательными щитками, печи типа «Шведка».
ОТСТУПКА – полость (зазор), образованная стеной или перегородкой и теплоотдающей поверхностью печи. Если отступка имеет боковые вертикальные стенки, ее считают закрытой, если стенок нет – открытой.
Теплоотдача поверхности печи в отступке, открытой с обеих сторон, принимается равной 75% от теплоотдачи открытой поверхности при ширине отступки от 70 до 130 мм. При отступке шириной более 130 мм теплоотдача принимается та же, что и для открытых поверхностей печей.
ОЧАГ – собирательное название устройств, устанавливаемых в жилом помещении для сжигания природного топлива (твердое топливо, нефть, газ) с целью обогрева. Очагами являются, например, печи длительного горения, плиты, каминные печи, кафельные печи, открытые и закрытые камины.
ПЕРВИЧНЫЙ И ВТОРИЧНЫЙ ВОЗДУХ связан с процессом горения древесины. Древесина представляет собой смесь газообразного (около 85;90%) и твердого (около 10;15%) веществ, поэтому для горения древесины требуется воздух двух видов. Первичный воздух расходуется ( около 1,5 м3 на 1 кг древесины) при горении твердого вещества на колосниковой решетке, и этот воздух подается в топку, как правило, через отверстия дырчатой колосниковой решетки из-под слоя топлива. Вторичный воздух необходим ( около 2,3 м3 на 1 кг древесины)для сжигания газов, выделяющихся при горении твердого вещества и находящихся перед сжиганием над твердым топливом.
ПЕРЕВАЛ – переход из одного канала в другой. Причем, различают перевал нижний и верхний, который соответственно называются - подвертка и завертка верхний переход также называют перевалом.
ПЕРЕВЯЗКА ШВОВ – кладка, при которой вертикальные швы в соседних по высоте рядах делают со смещением в полкирпича. (допускается смещение 1/4 кирпича).
ПЕРЕКИДНЫЕ РУКАВА (ПАТРУБКИ) – предназначены для отвода дыма от печей в дымовые каналы в трубе или в каменной стене. Их можно устраивать из кирпича с толщиною стенок в 1/4 кирпича, но этот патрубок должен быть заключен в металлический футляр. П.Р. должны иметь горизонтальное положение или небольшой подъем в сторону трубы. Разница в названия (перекидной рукав или патрубок) зависит только от длины устройств. Длина П.Р не должна превышать 2 метра.( К установке и монтажу запрещены, ввиду их особой пожароопасности.)
ПЕРЕКРЫША (ПЕРЕКРЫТИЕ) – перекрытие верхней части печи несколькими горизонтальными рядами кирпича. Причем, устраивают его с таким расчетом, чтобы перекрыть все вертикальные швы.
ПЕРЕТРУБЬЕ – дымный ход в русской печи от устья до вышки, который постепенно плавно сужается. По форме можно сравнить с опрокинутым ящиком конусообразной формы. В нем собирается дым, который оттуда направляется в трубу. См. также щиток (чело, перетрубье).
ПЕРИОД ТЕПЛООТДАЧИ ПЕЧИ - коэффициент неравномерности теплоотдачи.
ПЕСОК – в зависимости от условий образования и места залегания бывает горный (овражный), речной, морской, барханный и дюнный. Речной и морской пески имеют округлую форму зерен. Остроугольная с шероховатой поверхностью форма зерен у горного песка обеспечивает хорошее сцепление с глиной, такой песок наиболее пригоден для печной кладки. Горный песок роют преимущественно не в долинах рек, а на высоких местах. Барханные и дюнные пески, состоящие из мелких зерен, в чистом виде для приготовления растворов непригодны.
Для печных работ желательно брать песок богатый содержанием кварца. Кварц – огнеупорный камень бледномолочного цвета, почему и песок, содержащий песчинки кварца, имеет белый цвет.
ПЕЧИ БЫТОВЫЕ – устройства с огневой топкой, где осуществляется процесс сжигания топлива, энергия которого используется для местного отопления, приготовления пищи, нагрева воды, выпечки хлебобулочных изделий и других бытовых целей. Основные функциональные элементы печи – топка (топливник) и конвективная система.
ПЕЧИ ДЛИТЕЛЬНОГО ГОРЕНИЯ
1) Называются такие печи, в которых при загрузке их достаточным количеством топлива горение продолжается в течение нескольких часов (6-8ч.) и даже несколько суток.
2) Собирательное название всех, изготовленных промышленным способом транспортабельных печей. В них закладывается топливо, с независимой и регулируемой продолжительностью горения, а также нисходящим, восходящим или подпотолочным газоходом, кожухом из чугуна или из эмалированной листовой стали, или с дорогой керамической облицовкой.
ПЕЧИ-КАМЕНКИ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ – печи, которые имеют массивную кирпичную кладку и значительный объем камней, что защищает наружные стены от перегрева и сохраняет долгое время тепло. Каменная засыпка нагревается открытым огнем в нижней части до 10000C, а в верхней – до 5000C. При таких температурах сажа полностью сгорает. Если камни отделены от дымовых газов плитой, то она может использоваться как в режиме постоянного действия, так и периодического.
ПЕЧИ-КАМЕНКИ ПОСТОЯННОГО (ДЛИТЕЛЬНОГО ) ДЕЙСТВИЯ – печи имеющие минимальную кирпичную толщину стенок и минимальный объем каменной засыпки. Температура камней достигает 300-350° C. При использовании газообразного или жидкого топлива она регулируется количеством поступающего топлива, а при применении электричества – за счет изменения силы тока. Такие печи обязательно должны быть оснащены автоматикой, отключающей или уменьшающей питание при повышении температуры выше нормы. Преимущество этих печей в том, что камни отделены от дымовых газов железной плитой, что позволяет протапливать печь во время банных процедур.
ПЕЧИ КАМИННОГО ТИПА (ПКТ) – чугунные суперкасеты с большим стеклом. Их упорно называют каминами. Ничего общего с каминами у них нет.
ПЕЧИ СБОРНЫЕ – сборными называются конструкции, отдельные элементы (части) которых изготавливаются заранее и в стороне от места их окончательного устройства, доставляются на это последнее в законченном виде и требуют здесь не обработки, а лишь монтажа. Такой метод возведения сооружений дает возможность перейти на индустриализацию строительства печей и воспользоваться всеми преимуществами последней перед обычными кирпичными печами:
; независимость от квалификации печника;
; дешевизна из-за массового заводского изготовления;
; возможность изготовления круглый год;
; меньший вес и др.
К сборным печам относятся сборно-блочные печи, которые собираются на месте их установки из крупных бетонных блоков разных размеров и толщиной стенок 60-80 мм, массой от 15 до 80 кг. Печные блоки формируют из жаростойкого бетона на специальных виброформовочных станках с применением опалубочных форм. Чтобы выложить одну печь, требуется в среднем 10-15 блоков. При сборке печи блоки укладываются один на другой на глиняном растворе. Толщина горизонтальных швов не более 3 мм, вертикальных – 5 мм.
ПЕЧНОЙ ИНСТРУМЕНТ – в комплект входят: печной молоток, который имеет с одной стороны боек, с другой – кирочку. Бойком пробивают отверстие в кладке, грубо откалывают кирпич и т. д. Кирочкой, производят теску и приколку кирпича; двустороння кирочка необходима, так как кирочка молотка быстро затупляется и для заточки ее пришлось бы часто отрываться от работы; мастерок (кельма), которым расстилают и подрезают раствор. Мастерки бывают разной формы и размеров. Правило – рейка с делениями длиной 1,5 – 2 м, которой пользуются как для измерений, так и для проверки правильности кладки; железная и деревянные лопаты – для приготовления и перемешивания раствора; мочальная кисть – для швабровки внутренних поверхностей печи; складной метр; угольник – для проверки правильности углов; кувалда и зубило – для разборки печей.
ПЕЧЬ ЛЕЖАНКА – и сейчас, и в старину была в большом употреблении, ее даже предпочитали голландской печи, ибо она представляла большие удобства для семьи среднего достатка. На ней можно спать, согревать больного, сушить белье.
ПЕЧЬ-КАМИН – камин, сблокированный на одном фундаменте с печью с одной общей дымовой трубой. В садовых и дачных домах П.-К. может иметь в своем составе также небольшую встроенную плиту и духовку. Если дымоходы печи и камина раздельные, тогда топить камин и печь можно и одновременно, и по отдельности.
ПЕЧЬ КАМИННОГО ТИПА ( ПКТ) – представляет собой металлическую, чугунную печь, оборудованную довольно большими входными дверками и имеющую, как правило, верхнее и/или нижнее соединение с дымовой трубой.
При открытом положении верхнего соединительного узла и входных дверок (эксплуатация камина в летний период) камин совершенно не отапливает помещение, при закрытом – он превращается в печь (эксплуатация камина как отопительного устройства).
ПЛАСТИЧНОСТЬ – свойство материала изменять свою форму без признаков разрушений под действием нагрузки и полностью сохранять измененную форму после снятия нагрузки. Это свойство имеет большое значение для растворов и вяжущих веществ.
ПЛИТА ЧУГУННАЯ (НАСТИЛ ЧУГУННЫЙ)
1) Для большего восприятия тепла чугунные плиты устраивались с ребрами, расположенными с нижней стороны, обращенной к огню. Плиты эти назывались плитами Эсмарка. Эсмаровские плиты, необходимо периодически очищать от сажи, заполняющей промежутки между ребрами, так как скопившаяся сажа уменьшает теплопроводность плит, и они нагреваются слабее.
2) П.Ч. служит для приготовления пищи, ими оборудуются кухонные очаги, отопительно-варочные печи типа «шведка», усовершенствованные русские печи. П.Ч. бывают цельными, с одной и двумя конфорками, либо состоят из двух или несколько частей чугунных плит. Различают П.Ч. большие размером 700 ; 400 мм и малые – 550 ; 360 мм. Плиты цельные с двумя конфорками бывают 3-х размеров, мм: 585 ; 340; 710 ; 410; 760 ; 456; без конфорок – 710 ; 410. Составные плиты имеют длину 410, 530 и 660 мм при спаренной ширине 360 мм. Плиты цельные с одной конфоркой – 410 ; 280 мм и 410 ; 340 мм.
ПОД (ЛЕЩАДЬ) – нижняя поверхность топливника, на которую кладут топливо и на которой горит огонь.
ПОДВЕРТКА (смотри рассечка) – переход из одного канала в другой внизу называется подверткой.
ПОДДУВАЛО (ЗОЛЬНИК) – пространство под топливником, которое служит для подвода воздуха к колосниковой решетке и одновременно сборником золы.
ПОДДУВАЛЬНЫЕ РЕШЕТКИ – см. колосниковые решетки.
ПОДИУМ – у каминов перед топкой защищенная от возгорания поверхность (площадка). Обычно эту площадку делают из отборного кирпича, уложенного на ребро на глиноцементном песчаном растворе.
ПОДПЕЧЬЕ – пространство в нижней части русской печи, которое служит для хранения дров.
ПОДСОС (СВИЩЬ)– сквозное отверстие (обычно размером 70х70 мм) из топливника в один из промежуточных оборотов – ближе к дымовой трубе. Улучшает тягу, однако может сделать печь менее экономичной.
ПОДТОПОЧНЫЙ КАНАЛ НИЖНЕГО ОБОГРЕВА – расположен ниже колосниковой решетки за зольником. Его прокладывают для того, чтобы повысить интенсивность прогрева подтопочной части.
ПОРТАЛ (от нем. Portal, от лат. Porta –вход, ворота)
1) Архитектурно обработанный вход в общественное здание – церковь, дворец и т.д.
2) Открытая часть камина, которая может быть квадратной, прямоугольной и полукруглой формы.
ПОРЯДОВАЯ КЛАДКА (ПОРЯДОВКА) – рабочие чертежи поперечных сечений, по которым можно сложить печь.
ПОРЯДОВКА
1) Рейка-порядовка с делениями и цифрами по рядам кладки (с разметкой через 7 см). Устанавливают по углам печи, натягивают шнур и проверяют горизонтальность рядов кладки.
2) В печном деле порядовкой называют последовательность планов расположения кирпичей в каждом ряду кладки, начиная от фундамента и, кончая верхом трубы.
3) Чертежи поперечного разреза печи с указанием, в какой последовательности осуществляется кладка кирпича в каждом ряду. Порядовки даются для большей наглядности и облегчения работы печника.
ПОСТЕЛЬ (ПЛАШКА) – верхняя и нижняя (большие) грани кирпича.
ПРАВИЛО – длинная рейка, разделенная линиями на десятисантиметровые отрезки. Правило должно иметь гладкую поверхность со всех сторон с точным нанесением делений. Правило применяют для проверки ровности закладки основания печи, стен и горизонтальных рядов (с помощью уровня, который ставится на правило).
ПРИБОР ДЛЯ ЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ТРУБ (ТРУБОЧИСТНАЯ ТРОЙКА) – основной инструмент чистильщика, состоящий из трех предметов: металлического ерша, шара и веревки. Расстояние между ершом и шаром должно равняться 40 см.
ПРИБОРЫ ПЕЧНЫЕ (ГАРНИТУРА, печное литье) – комплект готовых металлических изделий различных видов и форм, необходимых для данной печи. К печным приборам относятся: дверки топочные, дверки поддувальные; вьюшка (комплект: полудверка, рамка, блинок и крышка); дымовые задвижки; колосниковая решетка; дверки к плите; духовой шкаф (духовка); водогрейная коробка; чугунные плиты; самоварные душники.
Приборы печные можно разделить по ее назначению на такие группы:
- обслуживающие топливник (топочные и поддувальные дверки, колосниковая решетка и зольный ящик;
- для отделения печи от дымохода после топки (для закрытия трубы и регулирования тяги) – вьшки, баран, задвижки или шибера;
- дверки для очистки дымооборотов и дымоходов и коробки-чистки;
- приборы для увеличения теплоотдачи (или теплоотдающей поверхности) – душники, розетки, решетки, мультипликаторы.
ПРИКОЛКА КИРПИЧА – получение долей полномерного кирпича (половинок, трехчетверок, четверок или половину кирпича, расколотого по длине).
Кирпич при этом держат в руке, нельзя опирать его на твердый предмет – он может расколоться не там, где нужно. Удары наносят кирочкой.
ПРОЧНОСТЬ – способность материала сопротивляться разрушению при воздействии внешних сил, вызывающих деформацию и внутренние напряжения в материале. Прочность определяют по наибольшему напряжению, вызывающему разрушение материала. Эта величина называется пределом прочности и выражается в Паскалях (Па). Для характеристики прочности такие материалы, как кирпич, бетон, цемент, а также растворы маркируют. Например, марка кирпича «100» обозначает, что он разрушается при нагрузке в 100 Мпа. Марку материала определяют в лабораториях.
ПЯТА (см. также арка) – кирпич, на который опирается перемычка.
«ПЯТЕРИК» – сечение дымовой трубы, имеющей в ряду 5 кирпичей.
РАЗДЕЛКА – утолщение в кладке печей и дымоходов, создающие малотеплопроводный слой между нагретой частью печи и легковоспламеняющимися элементами.
Разделки бывают вертикальные и горизонтальные.
РАСПУШКА (ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ ПРОТИВОПОЖАРНАЯ РАЗДЕЛКА, ПОТОЛОЧНАЯ РАЗДЕЛКА) – утолщение стенки дымохода, в местах прохода дымовой трубы через сгораемое перекрытие.
РАССАДНИК – деревянные опоры из бревен или толстых брусьев по высоте доходящие почти до уровня шестка в русской печи. Делается в целях экономии кирпича при сооружении печи. Пространство рассадника может быть использовано для хозяйственных нужд.
РАССЕЧКА – перегородки в дымооборотах. Рассечки имеют отверстия: верхние – перевалы, нижние – подвертки.
РАСТВОР ПРОСТОЙ включает кроме воды два компонента, например, глину и песок или известь и песок.
РАСШИВКА – немного изогнутая и насажанная на ручку металлическая пластина, оконечности которой придана форма полуокружности диаметром 10 мм. С ее помощью шву между кирпичами придают форму полуокружности. Расшивкой также именуется процесс отделки швов.
РАСШИВКА ШВОВ производится на наружных поверхностях, не подлежащих оштукатуриванию. Расшивают вначале вертикальные (поперечные) швы без линейки, а затем – по линейке горизонтальные швы. Форма швов определяется формой рабочей части расшивки и может быть: выпуклой, вогнутой и плоской.
Осуществляется приглаживанием и уплотнением швов кладки с одновременным приданием им формы.
РЕМОНТ ПЕЧЕЙ. При ремонте печей не рекомендуется восстанавливать следующие системы дымооборотов: колпаковую, с внутренними воздушными камерами, с вертикальными воздушными камерами, с вертикальными последовательными каналами, число которых больше пяти. Запрещается восстанавливать наружные стенки отопительных печей толщиной в ; кирпича за исключением печей, заключенных в металлические футляры.
Работа на газе колпаковых печей опасна по следующим причинам. Наличие в верхней зоне печи большой по объему камеры (колпака) создает немалую опасность, если случайно будут нарушены правила эксплуатации. Практика и расчеты показывают, что при взрыве газовоздушной смеси, находящейся под колпаком, стенки печи разрушаются. Вентиляция колпака перед розжигом печи происходит медленнее, чем вентиляция последовательных дымооборотов. Поэтому в печах колпакового типа внутреннюю кладку необходимо заменить.
РУССКАЯ ПЕЧЬ – была создана в России и несколько столетий согревала наших предков. Основная ее особенность – туннелеобразная сводчатая варочная камера – горнило, которое разогревается до 2000;С. Это как раз та температура, которая требуется для выпечки хлеба. Кроме того, разогретое горнило часами хранит тепло, а значит, в нем можно томить молоко, варить рассыпчатые каши, готовить жаркое. Вкус пищи приготовленной в печи, не забывается, тут русская печь вне конкуренции по сравнению с другими очагами.
Русские печи появились в начале XV в. И они не имели дымовых труб, т.е. топились «по-черному», и служили единственным средством отопления и приготовления пищи. Большой огонь в печи нельзя было развести, не рискуя поджечь деревянное подпечье и сам дом. Дым заполнял все помещение и выходил наружу через верхний притвор приоткрытых входных дверей. Через порог этих дверей в дом поступал холодный воздух. Затем в стенах стали делать небольшие отверстия для выхода дыма, их стали называть волоковыми окнами. Топились печи и «по-серому» – дым выпускали через чердак, откуда газы постепенно уходили через слуховые окна и неплотности кровли.
Русские печи. Которые топились «по-черному» и «по-серому», не загрязняли стен помещения. Наши предки умудрялись добиваться полного сгорания дров, так что копоть оседала лишь вокруг «верхника» или у волокового оконца: печи топились дровами лиственных пород, поленья располагали так, чтобы они свободно омывались свежим воздухом, а сверху клали поленья из осины
Бывают простые (традиционные) и усовершенствованные (с подтопком, дополнительными дымоходами). По размеру могут быть малыми, средними и большими. В России в 1910 году по статистике насчитывалось не менее 20-30 млн. русских печей.
Русская печь, является продуктом народного творчества, с давних времен служит неотъемлемой принадлежностью каждой русской избы, каждого жилого дома в поселке. Благодаря ряду положительных качеств она прочно вошла в быт нашего крестьянства и до самого последнего времени безраздельно царит там, не имея равных соперников. Нетрудно перечислить и объяснить причины всенародного признания русской печи: это, прежде всего незатейливость и простота устройства и обслуживания, возможность выполнения в ней самых разнообразных и жизненно необходимых функций крестьянского быта:
1) выпечка хлеба, варка и вечерний разогрев пищи;
2) приготовление (запарка) корма для семьи;
3) приготовление горячей воды для хозяйственных целей (мойка посуды и полов, стирка белья и т.д.);
4) сушка одежды, овощей, грибов и зерна;
5) использование варочной камеры в качестве банной парилки;
6) использование перекрытия печи (вместе с подстроечными палатями) для спанья в холодное время года;
7) отопление и вентиляция жилых помещений.
Единственным недостатком русской печи является то, что она слабо обогревает нижние слои воздуха в помещении и потому для поддержания нормальной температуры воздуха в помещении в морозные дни на топку печи приходится затрагивать лишнее количество топлива.
САЖА – выделяющиеся из дыма твердые обугливающиеся горячие вещества и легкие частицы угля. Сажа очень легкая и рыхлая, т.к. мельчайшие частицы угля имеют пористое строение. Один метр такой сажи имеет 50 см3 угля и 959 см3 воздуха. Сажа образуется при неполном сгорании топлива из-за недостаточного количества, поступающего воздуха. Сажа, осевшая на внутренних стенках печей, намного снижает их способность воспринимать тепло, т.к. обладает чрезвычайно низким коэффициентом теплопроводности и ее слой в 1-2 мм уже значительно ухудшает тепловосприятие стенок газоходов печей. Сажа, находясь на стенках газоходов, способствует повышению температуры отходящих азов, удаляемых в дымовую трубу. При наличии сажи на стенках газоходов, температура отходящих газов в трубе достигает 400;, и более. Шведский исследователь сажи Э. Норми разделял сажу на шесть наименований:
1) летучая сажа – рыхлая порошкообразная масса, состоящая из мелких частиц угля и пепла (золы). Обычно цвет черный, но бывает бурый. В пожарном отношении летучая сажа менее опасна, чем другие, т.к. горит медленно, не развивает высокой температуры, не дает пламени;
2) блестящая (глянцевая) сажа – плотная масса темно-бурого и черного цвета. Состоит из пека и др. смолистых веществ. Похожа на битум или смолу в застывшем состоянии. Удалить ее чисткой не представляется возможным. Ее выжигают. Блестящая сажа наиболее опасна в пожарном отношении. Загорается при 253° С. Горит с образованием пламени и развивает температуру более 1000; С. Блестящая сажа образуется, главным образом, в тех случаях, когда сжигают дрова хвойных пород. Торф, и каменный уголь, т.е. такое топливо, которое склонно к сухой перегонке;
3) мелкозернистая сажа – довольно плотная масса, имеющая такой же состав, как и блестящая сажа, но отличающаяся от последней тем. Что она крупнее и имеет губчатое (перистое строение). В пожарном отношении почти также опасна, как и блестящая сажа;
4) жирная сажа – состоит из летучей сажи и жирных веществ, в виде мягких комков черноватого цвета. В пожарном отношении жирная сажа опасна. Образуется жирная сажа в дымоходах, в которые попадают жиры (например, в дымоходах от кухонных, столовых, ресторанных плит);
5) мажущая сажа. По внешнему виду – полужидкая масса или эмульсия. Почти черного цвета, легко мажется. Состоит из летучей сажи, перемешанной со смолистыми веществами, а также пеком. Если в своем составе содержит воду – то в пожарном отношении менее опасна, если сажа обезвоженная, то опасна так же как жирная каша. Образуется при сжигании тех же сортов топлива, которые способствуют образованию блестящей сажи, а также при сжигании минерального топлива;
6) смешанная сажа – смесь перечисленных наименований называются смешанной сажей.
СКАРПЕЛЬ (ЗУБИЛО) – короткий металлический ломик, которым пробивают отверстия в каменных стенах и борозды для дымовых каналов.
СТЕННЫЕ ТРУБЫ – так называются дымовые каналы, приложенные во внутренних капитальных стенах каменных зданий. В наружных стенах дымоходы прокладывают в исключительных случаях.
СТЕПАНОВА-БРАББЕ ТОПЛИВНИК
1) Топливник такого рода бы впервые предложен русским печником Степановым, а после него применен и распространен немецким специалистом Браббе и поэтому носит название – топливник Степанова-Браббе. Половина печи – чисто канальная, а верхняя часть построена по колпаковому принципу.
2) В 30-е годы некоторые авторы употребляли термин «топливник Степанова».
3) В 1887-1878гг. инженер Степанов предложил направлять газы из топливника в боковые каналы для обогревания нижней части печи.
4) Такая же идея проведена за границей в известных печах Браббе. По существу печь Браббе представляет собой соединение топливника Степанова со старой голландской печью (с горизонтальными дымоходами и тепловой камерой между ними). Эти печи получили широкое распространение главным образом потому, что они наиболее рационально обогревают нижние слои воздуха в помещениях и являются наиболее экономичными в отношении расхода топлива. За последние годы у нас эта идея получила значительное развитие, и эти печи начинают входить в практику нашего строительства. (Речь идет о событиях начала 30-х годов.). Эти печи могут быть построены как по принципу канальных, так и на принципе колпаковых печей. Этим вопросом занят Институт сантехники, который разработал, правда, еще неопубликованные конструкции печей с нижним прогревом (Бордзенко, Ковалевский, Протопопов и др.)
СТОЯК - сложенный из кирпича столб с внутренним дымоходом, стенки которого выкладываются только плашмя. Стояк, расположенный в чердачном помещении между потолком и крышей, является соединительным патрубком между разделкой и оголовком трубы.
Стояк это ровная часть трубы, которая проходит по чердачному пространству, от распушки до кровли.
По выходе на чердак все дымоходы собираются в кирпичных стенах группами в так называемых стояках, возвышающихся над стеной и служащих основанием для трубы.
СТРЕЛКА ПОДЪЕМА – высота подъема свода или арки.
СУХОЙ ШОВ – (газовая вьюшка), - термин обозначающий функцию сепарации (разделения) холодного и горячего воздуха в топке в процессе горения топлива.
ТАЛЬКОХЛОРИД (ТАЛЬКОХЛОРИДНЫЙ СЛАНЕЦ
Природный камень вулканического происхождения. В Финляндии он называется туликиви (огненный камень). По своей теплопроводности и теплоемкости камень в несколько раз превосходит кирпич. В отличие от кирпича, он спокойно переносит бесконечное число циклов нагревания и остывания без видимых нарушений своей структуры. В Финляндии, где находятся основные месторождения этого камня, он широко применяется в печном деле.
Камень используется одновременно и как огнеупорный материал (его температура плавления составляет 1500;С), и как декоративный отделочный материал, внешне напоминающий серый мрамор с мелкими черными и белыми прожилками. Талькомагнезитный сланец, или, как называют его в Финляндии, вуолокиви (дословно: горшечный камень).
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ (деформационный) ШОВ, КОМПЕНСАЦИОННЫЕ Например, при кладке промышленных печей из шамотных кирпичей температурный шов делают размером 5-6 мм на 1м кладки. Т.Ш. – если конструкция очага предусматривает выполнение внутреннего корпуса из огнеупорного кирпича, этот дополнительный корпус выкладывается без перевязки с основным несущим корпусом. Чтобы различное тепловое расширение внешней и внутренней частей очага не разрушило корпус необходимо, чтобы сердечник отделялся деформационными швами от корпуса толщиной 1-4 мм.
ТЕПЛОВАЯ КАССЕТА (ВСТАВКА) состоит из двух отделений: тепловой вставки и конвекционной камеры. Кассета вставляется в конвекционную камеру. Отдача тепла кассетой происходит благодаря циркуляции воздуха в конвекционной камере, нагретого тепловой вставкой. Тепловая вставка снабжена колосниками, зольниковым ящиком, регулятором тяги и жаростойкими стеклянными дверцами. Последние обеспечивают медленное сгорание топлива. (ПКТ). Ее еще называют ПЗК –печь каминного типа.
ТЕПЛОВОЗДУШНАЯ КАМЕРА (ДУШНИК) – открытая полость в некоторых конструкциях печей, которая обогревается дымооборотами, но не сообщается с ними. Используется для нагрева помещений в первый период отопления, когда массив печи еще не прогрелся. А также для увеличения теплоотдающей поверхности печи. Часто используют в качестве стенок Т.К. листовой металл. .
Воздух в камеру поступает часто из шанцев по каналам в стенках топливника и под оборотами выходит в помещение.
ТЕПЛОВОЙ КАРМАН (ЛОВУШКА). Если на пути горячих газов, двигающихся по горизонтальным каналам, встретятся преграды в виде порога – сверху вниз, то горячие газы станут накапливаться перед ним. Вот эту особенность движения теплового потока и используют в печах для создания тепловых карманов, или тепловых ловушек. Наша знаменитая русская печь – не что иное, как тепловой колпак – тепловая ловушка. Этим свойством она и прославилась.
ТЕПЛОВОСПРИНИМАЮЩАЯ (ТЕПЛОПОГЛОЩАЮЩАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ПЕЧИ – вся внутренняя поверхность топливника и дымоходов непосредственно омывающиеся продуктами сгорания топлива. По степени теплопоглощения эти поверхности неодинаковы, см. таблицу.
ТЕПЛОЕМКОСТЬ ПЕЧИ
Печи бывают большой (топка 1 раз в сутки), средней (топка 2 раза в сутки) и малой (требуется непрерывная топка) теплоемкости. Печи большой и средней теплоемкости чаще всего выкладывают из керамического кирпича. К печам малой теплоемкости относятся чугунные времянки и каменки.
Строго придерживаясь определения физики, под понятием Т.П. следовало бы подразумевать способность печи аккумулировать то или иное количество тепла. Но по отношению к отопительным печам под теплоемкостью принято понимать длительность остывания печи.
Чем больше габариты печи при соответствующем внутреннем заполнении ее кирпичной насадкой, тем больше теплоемкость печи, т.е. печь будет больше воспринимать в себя тепла во время топки и дольше сохранять его. Сравним две печи высотой 2,5 м – одну 0,5 ; 0,5м, а другую 1,0 ; 1,0 м в плане. Площадь теплоотдающей поверхности первой печи будет F1=5 м2, объем V1=0,625 м3; для второй печи F2=10 м2, V2=2,5 м3. Отсюда видно, что с увеличением площади в 2 раза объем увеличится в 4 раза, т.е. число квадратных метров теплоотдающей поверхности, приходящейся на один кубометр внутреннего массива кладки, уменьшается, благодаря чему печь дольше сохраняет тепло.
ТЕПЛОЕМКОСТЬ УДЕЛЬНАЯ – количество теплоты в ккал, необходимое для нагревания 1 кг материала на 1 град. С – ккал/(кг ; град) или 4,19Дж/(кг ; град), или 1,163Вт/(кг ; град ; час). В свою очередь теплоемкость материала в значительной мере влияет на аккумулирующую способность печи.
ТЕПЛООТДАЧА ПЕЧИ – теплота, поступающая от стенок печи в помещение за единицу времени, называется теплоотдачей печи. Она зависит от количества сожженного за то же время топлива, от размеров внутренней тепловоспринимающей поверхности, толщины стенок печи и других параметров. Т.П. измеряют в ед. мощности, т.е. в Вт или кВт (1 Вт = 1 Дж/с). (В более ранний период употреблялась размерность ккал/ч: 1 ккал/ч=1,163Вт). Выделение теплоты может идти быстрее или медленнее в зависимости от теплопроводности материала, из которого сооружена печь.
ТЕПЛООТДАЮЩИЕ ПОВЕРХНОСТИ (ЗЕРКАЛА) – наружные поверхности стенок печей*, омываемые с внутренней стороны дымовыми газами, а с наружной – комнатным воздухом. Наружная поверхность перекрышки печи считается теплоотдающей лишь в том случае, если она расположена над полом помещения не выше чем на 2100 мм и если ее толщина не превышает 210 мм. Различают три вида Т.П.:
открытые – те поверхности, которые отстоят от стен и перегородок помещения более чем на 130 мм;
обращенные в отступку – поверхности печи, отстоящие от ограждающих конструкций менее чем на 130 мм;
камерные – поверхности, заключенные в тепловоздушных камерах.
*Примечание: находящиеся в пределах активной высоты печи, т.е. расстояние по вертикали от колосниковой решетки или от дна печного дымового канала до верхней плоскости перекрыши при толщине перекрыши до 140 мм или нижней плоскости перекрыши при толщине более 140 мм.
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА в печах – это процесс перехода тепла от дымовых газов к наружным стенкам печи, происходящий путем конвекции, излучения, теплопроводности.
Конвекция осуществляется соприкосновением движущихся дымовых газов со стенками дымоходов.
Излучение процесс передачи тепла от горящего топлива и раскаленных дымовых газов к внутренним поверхностям топливника и дымоходов печи в виде лучистой энергии.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ
Свойство материала передавать теплоту через свою толщу от одной поверхности к другой, если у них разная температура. Теплопроводность зависит от пористости, влажности и объемного веса материала. Теплопроводность материала характеризуется коэффициентом теплопроводности (лямбда), который равен количеству теплоты в килокалориях, проходящей через материал толщиной 1 м и площадью 1 м2 за 1 час при разности температур на двух противоположных поверхностях стены в 10° С. (Для печного кирпича коэффициентом теплопроводности =0,7 ккал/(м ; час ; °С) ).
Процесс выравнивания температур, происходящий в стенах зданий и в кирпичном массиве печи. Материалы с плохой проводимостью тепла являются теплоизоляционными (войлок, бумага, вата, газы, воздух).
ТЕПЛОНАКОПИТЕЛЬ – прибор, который аккумулирует тепло, полученное от электрических нагревательных элементов в ночное время, когда действует пониженный тариф на электроэнергию и отдает накопленное тепло в остальное время суток. Затраты на отопление теплонагревателями индивидуального дома будет в три раза меньше, чем при любом прямом электронагреве (конвекторы, теплый пол, электрокотел) и в 5 раз меньше, чем при использовании дизельного топлива.
ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ ТОПЛИВА (ТЕПЛОТВОРНАЯ СПОСОБНОСТЬ ТОПЛИВА – количество теплоты, выраженное в кДж (килоджоулях), выделяемое при полном сгорании 1 кг данного вида топлива. Обычно имеют в виду так называемую низшую рабочую теплоту сгорания, которая относится к топливу, взятому в естественном состоянии, т.е. подверженному сушке или обогащению. Теплота сгорания дров сухих 14000 кДж/кг, антрацита – 21000 кДж/кг Низшая теплота сгорания равна высшей за вычетом теплоты парообразования. Теплотворную способность различных видов топлива см. таблицу ниже.
ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТЬ ПОМЕЩЕНИЯ
Если по формуле Семенова (формулу см. Семенов Л.А.) амплитуда колебаний температуры превышает ±3° C, то это значит, что выбранная печь не обеспечивает теплоустойчивости помещения и должна быть заменена другой печью.
ТАНДЫР – печь в Закавказье и Средней Азии для выпечки лепешек.
ТЕСКА КИРПИЧА – Чаще всего производят теску на односторонний клин или на двухсторонний. Для этой цели больше пригодны несколько недожженные кирпичи. Удары наносят не под прямым углом, а косо, придерживаясь (примерно) такого уклона, который требуется придать.
ТОПЛИВНИК (ТОПОЧНАЯ КАМЕРА, ТОПКА) – Свиязев еще в 1867г. писал, что термин «топливник» более правильный, чем «топка», чтобы можно было отличать от самого действия – розжига, растопки прибора.
Основная часть печи, в которой происходит процесс горения топлива с передачей тепла всему массиву печи.
Шахта с кирпичными стенками, расположенная над зольником. В современных печах топливник имеет три отверстия: переднее, закрываемое дверкой ( в открытых каминах дверка отсутствует ) и служащее для загрузки топлива в топливник; нижнее (в поду), перекрываемое колосниковой решеткой в печах с глухим подом это отверстие отсутствует ; верхнее, расположенное в своде, называемое хайлом, через которое газы поступают в дымообороты.
Пространство, заключенное между стенками, подом и перекрытием (сводом), соединяется с конвективной системой проемами ( хайлом, хайлами).
В ХIХ веке на научной основе топливники разрабатывали Свиязев, Лукашевич, Войницкий и Степанов.
ТОПЛИВО ТВЕРДОЕ - топливо в том виде, как оно поступает в топливники печей, называется рабочим топливом. Всякое твердое топливо состоит из горючей (органической) части и негорючей части или балласта, к которому относится вода , зола , часть серы . В различных топливах количество составляющих его элементов различно. Тепловая ценность топлива определяется его горючей частью – углеродом С и водородом Н. Балласт является неизбежной составной частью топлива, отрицательно влияющей на тепловые качества его и ухудшающий процесс горения.
ТОПОЧНАЯ ВСТАВКА ДЛИТЕЛЬНОГО ГОРЕНИЯ – конструкция аналогичная устройству печи длительного горения, но без облицовки. Вставка представляет собой внутреннюю часть калориферной кафельной печи. Ее облицовывают минеральными стройматериалами по индивидуальному заказу. Вставка состоит из собственно топочной камеры и теплоотдающей поверхности, в основном – металлической. Изготовители кафельных и калориферных печей часто заменяют ее керамическими элементами.
ТРЕХЧЕТВЕРТКА -
1) ; кирпича;
2) «Трехчетвертка» – на профессиональном языке печников и каменщиков – кирпич, сколотый до размеров ; от полномерного. Соответственно: «половинка» – ; полномерного, а «четвертка» – ; полномерного кирпича.
ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЕ В ПЕЧНОЙ КЛАДКЕ
Трещины образуются главным образом по следующим причинам:
1) неравномерный прогрев отдельных участков печи. Ослабляют это вредное явление устройством «шпуров» (сечение 7 ; 7см), из топливника в слабо прогреваемые газоходы печи;
2) слишком толстые швы кладки печи;
3) перевязка внутренних стенок печи с наружными;
4) отрыв верхнего перекрытия печи, как правило. В бесканальных печах, когда перекрытие опирается на насадку;
5) осадка фундамента печи;
6) перекал печи.
ТЫЧОК – торцовые грани кирпича.
ТЯГА (более подробно см. «Дымовая труба») – движение газов от топливника к трубе печи, происходящее за счет разницы температур выходящих из трубы дымовых газов и наружного воздуха. Нагретый воздух и газы, как более легкие, вытесняются по дымоходу вверх наружным (комнатным) воздухом, поступающим через поддувальную и топочную дверки, образуется тяга. Силу тяги можно увеличить, повысив температуру отходящих газов или увеличив высоту трубу. Однако и то и другое можно делать до определенных пределов. Наилучший путь для создания тяги – уменьшение сопротивления в системе дымообротов, при этом температура отходящих в дымовую трубу газов должна быть не ниже 120° С. Высота трубы в 5-6 м от колосниковой решетки считается нормальной.
Плохая тяга происходит по следующим причинам:
1) газоходы печи и дымовая труба занесены золой и сажей;
2) обвал кирпичей в газоходах или засорение газоходов кусками раствора;
3) газоходы печи расположены ниже уровня колосниковой решетки. Обычно заглубление не должно быть более 3-4 рядов кладки (21-28см). При сильном заглублении требуется значительная сила тяги и более высокая труба;
4) дымы от двух близких печей, расположенных на одном этаже, присоединены к одному дымоходу и притом на одном уровне;
5) в одном помещении во время топки одновременно топится несколько печей (может не хватать притока воздуха – открыть дверь, форточку);
6) подсос воздуха через неплотности (щели, трещины) в печах и дымовых трубах;
7) отсыревание газоходов при значительных перерывах в работе;
8) высота трубы и ее сечение недостаточны.
ТЯГОМЕР - прибор для измерения силы тяги в трубе. Представляет собой изогнутую стеклянную трубку диаметром 5;6 мм. Она наполнена подкрашенной водой и закреплена на планке со шкалой. Уровень жидкости в колене показывает силу тяги в миллиметрах водяного столба, для этого открытый конец колена вставляют в дымовую трубу (дымоход). Обычно сила тяги в комнатных печах составляет 1;3 мм водного столба.
УГАР ОТ ПЕЧИ – может иметь место при неплотностях в топочных и поддувальных дверцах, а также при сквозных трещинах в кладке. Обычно такое явление происходит при преждевременном закрытии задвижек или вьюшек, когда угли в топливнике еще не прогорели и по слою бегают синие огоньки (горение окиси углерода). При топке антрацитом бывает трудно определить окончание процесса горения, поэтому в задвижке и вьюшке просверливают отверстие в 15 мм для удаления из печи угарного газа при закрытых задвижках печи.
«УГАРНОСТЬ» ПЕЧИ – вызывается неправильной эксплуатацией вследствие продолжительной топки сырыми дровами или при чрезмерно-закрытых дверках, когда в каналах происходит значительное отложение смолистых веществ и сажи. Для устранения этого явления нужно протопить печь сухими осиновыми дровами. Потом очистить газоходы и дымовую трубу. А в дальнейшем следить за правильным процессом горения в топливнике.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ кирпичей, печных приборов и иных закладных предметов (стальных уголков, металлических пластин, крепежной проволоки и пр.) в разных изданиях могут значительно отличаться. В таблице (см. ниже) приводятся условные обозначения, взятые из некоторых источников.
ФАРТУК – обделка крыши вокруг трубы (под выдрой).
ФАСАД ПЕЧИ – вид на ее переднюю стенку, или вид передней стороны печи.
ФЛЮГАРКИ (ФЛЮГЕРА) И ДЕФЛЕКТОРЫ - служат для предохранения кирпичной кладки верхнего оголовка печной трубы от атмосферных воздействий. Улучшает тягу дымовых газов и предохранения их от опрокидывания (дым обратно направляется в печь) во время ветреной погоды.
ФУНДАМЕНТ ПЕЧИ – опора массива печи и дымовой трубы. Фундаменты под печи бывают сплошными. Столбчатыми и смешанными. Фундамент должен быть шире основания печи на 5-7 см в каждую сторону.
ФУТЕРОВКА
1) защитная облицовка (обмуровка из огнеупорного или тугоплавкого кирпича) внутренней поверхности топливника, предохраняющая стенки и свод печи от разрушающего действия высоких температур.
Если теплоотдача печи при любом виде топлива не превышает 3000 ккал/ч (3490 Вт), то футеровку можно выполнить толщиной ; кирпича. Если превышает – то футеровка выполняется в ; кирпича. Футеровка выполняется без перевязки с основной кладкой наружных стенок печи;
2) несмотря на то, что термины «огнеупорная кладка», «футеровка» и «обмуровка» – синонимы, существуют следующие оттенки. Определяющие отличие одного понятия от другого:
3) огнеупорная кладка – кладка массивных конструкций из огнеупорных кирпичей;
4) футеровка – универсальный термин для любой огнеупорной конструкции меньшей толщины;
5) обмуровка – кладка, чаще всего применяемая при тепловой защите котлов.
ФУТЛЯР
1) конструкции из листовой (кровельной) стали, в которые заключают печь. (Футляры повторяют форму печи – круглые, прямоугольные, квадратные). Футляр собирают из секций (обычно трех). Отдельная секция называется царгой;
2) изготавливают из гладкого кровельного или гофрированного (волнистого) железа. Состоят они из отдельных звеньев (бураков). Нижние и верхние звенья обычно для более нарядного вида делаются шире и выгибаются в форме полочек, валиков и т.п. Нижнее звено в этом случае называется цоколем, а верхнее - карнизом;
3) высота бурака (секции, царги) не более 700 мм, для удобства ведения кладки.
ХАЙЛО (смотри топливник) - проем в стенке или перекрытии топки (топливника), через который дымовые газы поступают в конвективную систему. Первое отверстие в топке, через которое выходят продукты сгорания.
ХЛЕБОПЕКАРНАЯ ПЕЧЬ ВАСМУНДТА – см. Васмундта хлебопекарная печь.
ХОЛОДНАЯ ЧЕТВЕРТЬ – изоляция деревянной стены дома от рядом стоящей печи, представляющая собой стенку из кирпича на ребро (в ; кирпича), за которой предварительно к деревянному щиту прибивают войлок, смоченный в глине.
ЧЕТВЕРИК – дымовая труба с проходным сечением 140 ; 140.
ЧЕТВЕРТКИ – ; или 1/8 кирпича.
ЧИСТКА
1) небольшие металлические дверки, устанавливаемые в местах, где дымовые газы совершают поворот снизу вверх. Через чистки удаляют выпадающие при эксплуатации печей в нижних точках конвективной системы сажу и золу;
2) прочистные отверстия, через которые удаляют сажу и золу. Чистки или закрывают дверками соответствующих размеров или закладывают кирпичом.
ШАМОТНЫЙ КИРПИЧ – см. кирпич огнеупорный шамотный.
ШАНЦЫ
1) в некоторых напольных конструкциях печей сообщающиеся с помещением небольшие тепловоздушные каналы в подтопочной части, через которые циркулирует воздух обогреваемого помещения. Благодаря этому несколько повышается эффективность теплоотдачи печи и устраняется перегрев пола, на котором она устанавливается;
2) столбики, образующие сквозные каналы под печью, устраивают для вентиляции с целью охлаждения. Шанцевую кладку применяют в печах, устанавливаемых на деревянных основаниях, и печах на втором этаже.
ШВАБРОВКА - затирка мокрой тряпкой внутренней поверхности печей, плит и дымовых каналов по мере их возведения.
ШВЕДКА (ШВЕДСКАЯ ПЕЧЬ)
1) отопительно-варочная печь, отличительной особенностью которой является варочная камера, в низу которой над топливником размещается чугунная;
2) под названием «шведка» подразумевается отопительная печь с встроенным в нее кухонным очагом. При этом печь имеет, как правило, «летний и «зимний» ход.
ШЕСТОК – ровная площадка из кирпича перед устьем русской печи, устраиваемая на одном уровне с подом. На площадке часто укладывают чугунную плиту для предохранения кирпичной площадки от быстрого разрушения.
ШИБЕР – вид печной задвижки, которая регулирует тягу и перекрывает путь слишком быстрой потери тепла.
ЩИТОК ОТОПИТЕЛЬНЫЙ
1) кирпичная стенка с дымовыми каналами. Щ.О. часто присоединяют к кухонной плите;
2) небольшая приставная стенка с дымооборотами внутри. Чаще всего отопительные щитки нагреваются отходящими от кухонной плиты горячими газами и не имеют при этом самостоятельной топки. В этом случае они не могут выделить большого количества тепла. Были разработаны конструкции щитков со своими небольшими топками. Они удобны тем, что их можно нагревать независимо от плиты.
ЩИТОК (чело, перетрубье) – фасадный элемент русской печи. Подчеркивая, назначение этого элемента, оно носит три наименования: щиток – элемент, защищающий помещение от задымления; чело – фасад, лицо, лобная часть печи; перетрубье – пространство, находящееся перед дымовой трубой.
ЭНЕРГИЯ И МОЩНОСТЬ
Энергия в учебниках по физике определяется, как способность выполнять работу. Если какая-то система, тело, устройство и т.п. обладают энергией, то это означает, что они обладают способностью выполнить работу. Такая способность может выражаться в различных формах, и поэтому говорят, в частности, о потенциальной энергии, кинетической, ядерной и т.д. В связи с упоминанием топлива, например, древесины, говорят об энергосодержании, или теплосодержании древесины, что означает максимальное количество содержащейся в нем химической энергии, которую теоретически можно выделить при его сжигании.
Список используемой и рекомендуемой литературы
1. Афанасьев Ш.К. Камины. Современный взгляд, М., Аделант, 2007
2. Буслаев К. Я. Как самому сложить бытовую печь. – М.: Стройиздат,1975.
3. Воропай П. II. Справочник печника. – М.: Стройиздат, 1985.
4. Дзикан В. А. Печное и водяное отопление. – М.: Московский рабочий, 1961.
5. Ковалевский И. П. Печные работы / Учебник для подготовки рабочих на производстве. – М.: Высшая школа, 1973.
6. Ковалевский И.И. Печные работы, М., Высшая школа, 1983
7. Колеватов В.М. Печи и камины. С-Петербург, Диамант, Золотой век, 1996.
8. Кузнецов И.В. Печи Кузнецова, Полиграфцентр, 2006
9. Матвиенко Н.Н. Камины, печи, барбекю. Новый русский стиль, М., Аделант, 2008
10. Миркис С.М. Указатель проектов бытовых печей и каминов. (Справочник печника). С.-П. 2010 г.
11. Отопление и горячее водоснабжение индивидуального дома; Соснин, Ю.П; Бухарин, Е.Н; Изд-во: М.: Стройиздат, 1991 г.;
12. Подгородников И.С. Печь всему голова, М., Новая волна, 2001
13. Правила производства трубо-печных работ, М., 2006
Пособие.
14. Печи. Камины. Печи-каменки (практическое пособие), М., Стройинформ, 2007
15. Протопопов В.П. "Печное дело (учебное пособие ФЗУ и ПТК)" 274 стр., Госстройиздат, 1934
16. Соснин Ю. П., Бухаркин Е. Н. Бытовые печи, камины и водонагреватели. – М.: Стройиздат, 1984.
17. Указатель проектов бытовых печей и каминов. Составитель Миркис С.М. (Справочник печника). С.-П. 2010 г.
18. Хошев Ю.М. Теория бань, М., 2006
19. Чичерин И.И. Общестроительные работы, М., Академия, 2007
20. Школьник А.Е. Печное отоплении малоэтажных зданий, М., Высшая школа, 1986
21. Шепелев А. М. Кладка печей своими руками. – М.: Россельхозиздат, 1983.
ГОСТы и СНиПы.
ГОСТы, СНиПы, СП, ТУ.
СП 55-101-2000. ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИПСОКАРТОННЫХ ЛИСТОВ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОМУ КОМПЛЕКСУ
(ГОССТРОЙ РОССИИ). Москва 2000
ГОСТ 2127-47. «Печи отопительные теплоемкие. Нормы проектирования».
ГОСТ 3000-45* ПЕЧИ ОТОПИТЕЛЬНЫЕ ТЕПЛОЕМКИЕ. Метод испытания.
СНиП 31-01-2003 . ЗДАНИЯ ЖИЛЫЕ МНОГОКВАРТИРНЫЕ
СП 7.13130.2009 СВОД ПРАВИЛ. ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ. Противопожарные требования МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ.
ТУ / ГКС 112-55. Каменные и печные работы.
Федеральный закон № 123-Ф3 от 22 июня 2008 \"О пожарной безопасности\"),
С 1 мая 2009 года вступает в действие закон N 123-Ф3 Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности".
СП 31-106-2002 Проектирование и строительство инженерных систем одноквартирных жилых домов. Москва. 2002 г.
СП 41-108-2004 Поквартирное теплоснабжение жилых зданий с теплогенераторами. Москва . 2002 г.
1. Федеральный закон о техническом регулировании. № 184-ФЗ. Москва, декабрь 2002 г.
2. ГОСТ Р 52133-2003 Камины для жилых и общественных зданий. Москва.2003 г.
3. ГОСТ Р 52541-2006 Бетоны огнеупорные.
4. ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная
безопасность.
5. ГОСТ 9817 - 95 Аппараты комбинированные бытовые, работающие на твердом топливе.
6. ГОСТ 11516-94 Ручные инструменты до 1000 Вт.
7. ГОСТ 530 - 80 Кирпич керамический.
8. ГОСТ 24594 - 81 Панели и блоки стеновые из керамического кирпича.
9. СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция, кондиционирование. Москва, 2003 г.
10. СНиП 21-01-97 Пожарная безопасность зданий и сооружений.
11. СНиП 2.02.01-83* ОСНОВАНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
12. ПБ 03-445-02 Правила безопасности при эксплуатации дымовых и вентиляционных промышленных труб. Москва, 2006 г.
13. СП 31-106-2002 Проектирование и строительство инженерных систем одноквартирных жилых домов.
14. МГСН 4.14 - 98 Предприятия общественного питания. Общие требования к проектированию и строительству. Утвержд. 4.11.2001 г.
15. СП 31-106-2002 Проектирование и строительство инженерных систем одноквартирных жилых домов. Москва. 2002 г.
16. СП 41-108-2004 Поквартирное теплоснабжение жилых зданий с теплогенераторами. Москва . 2002 г.
17. СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений
Отраслевые нормы и методические пособия, не утвержденные.
18. АВОК Стандарт 1-2004 Здания жилые и общественные, нормы воздухообмена. Москва. 2004 г. Отраслевой стандарт.
19. АВОК Стандарт 4.2.2-2006 Радиаторы и конвекторы отопительные. г. Москва, Отраслевой Стандарт.
20. Правила производства трубо-печных работ. Москва,2006 г. ВДПО под редакцией В.И. Сидорук, Г.П. Микитась.
21. Пожарно-технический минимум. Москва, 2005 г. Под редакцией Фомина А.Д.
22. Трубочистные работы . Москва, 2004 г. ВДПО. Под редакцией Сидорук В.И.
23. Методика расчета температуры дымовых газов и расчет выброса вредных канцерогенов в атмосферу. Раздел 1,2,3,6,7.
24. Будерус. Отопительная техника. Отраслевая методика, www/know-house.ru
Об Авторе.
Матвиенко Николай Николаевич - выпускник Московского Государственного историко-архивного института. Дипломная работа – «История печного дела в России» (1986 г.)
член Союза Дизайнеров РФ с 2003 года.
Автор книг:
- «Новый Русский стиль» 2007г. Издательство «Аделант».
- «Карпатские бриллианты» 2008 г. Издательство «Станица».
- Автор проекта «Кухни и бани народов мира в Сочи на Олимпиаде 2014г.»
Создатель и основатель Русской Школы Мастеров 2008 г.
Ректор Русской Академии Ремесел.
Председатель Гильдии Реставраторов Московской Палаты Ремесел. 2009 г.
Имеет лицензию МЧС на трубо-печные работы.
Автор выражает благодарность за неоценимую помощь в написании учебника:
Вовченко Алексею Дмитриевичу,
Миркису Семену Михайловичу,
Матвиенко Дарье Николаевне,
Просвириной Евгении Анатольевне,
Танчевой Диане Алексеевне.
Особая благодарность Архитектурным мастерским «АРТДЕКО» за предоставленный иллюстративный материал. www.artdek.ru
© Copyright: Николай Матвиенко, 2025
Свидетельство о публикации №225011801003
Свидетельство о публикации №225011801003
Рецензии