Дымоход своими руками: от выбора оптимальной конструкции до подключения

Сооружение печной трубы является не менее важным мероприятием, чем постройка самого отопительного прибора. От того, насколько правильно будет выполнен монтаж, зависят тепловая эффективность и экономичность, а главное — безопасность печи. Не следует считать строительство дымохода сложной и дорогостоящей процедурой. Справиться с сооружением трубы любой конструкции сможет даже новичок, не говоря о монтаже одного из вариантов, которые представлены в торговой сети.

Классификация дымоходов: выбираем оптимальную конструкцию

Конструкция печной трубы должна обязательно учитывать тип отопительного прибора, для которой она предназначена. По этой причине все дымоходы делятся на следующие типы:

• надсадные (прямые);
• коренные (приставные);
• пристяжные (боковые).

Первые опираются на отопительный прибор и являются его продолжением, поэтому нередко изготавливаются из такого же материала, что и печь. Кроме того, каналы надсадной трубы можно смонтировать в толще стен и тем самым повысить теплоёмкость и увеличить теплоотдачу отопительного прибора. Достоинства прямых дымоходов — в низком сопротивлении газохода, которое положительно влияет на тепловую эффективность печей с КПД до 70–75%. В такой трубе меньше откладывается сажа, поэтому за ними легче ухаживать, а кроме того, этот же фактор способствует и более высокой пожаробезопасности. Немаловажно и преимущество эстетического характера — надсадные дымоходы выдают себя лишь небольшой верхней шейкой и оголовком трубы на крыше здания.

Из-за склонности к обратному задуванию продуктов сгорания прямые дымоходы не рекомендуется использовать совместно с котлами импульсного типа, оборудованными автоматикой аварийного отключения. В крайнем случае трубу следует оснастить дефлектором, устраняющим негативное влияние аэродинамических факторов.

Коренные дымоходы покоятся на собственном фундаменте, поэтому могут устанавливаться не только рядом с тепловым агрегатом, но и снаружи помещения. Такая конструкция хороша тем, что может использоваться как для одиночных отопительных котлов и буржуек, так и нескольких печей одновременно. Разумеется, при этом сечение дымового канала необходимо рассчитывать с учётом суммарной производительности всех отопительных приборов.

Пристяжные дымоходы являются разновидностью коренных и чаще всего устанавливаются снаружи здания. Они обладают небольшим весом, поэтому не требуют опоры в виде громоздкого фундамента. Боковая конструкция выделяется многими преимуществами. В отличие от прямой трубы, она имеет всего одну точку разделки в наружной стене и не так подвержена порывам ветра. При хорошем утеплении пристяжной дымоход имеет очень низкую тепловую инерционность, благодаря чему позволяет точно регулировать тягу. Важно и то, что боковая конструкция не так чувствительна к погрешностям расчёта сечения внутреннего канала. Сборник конденсата в пристяжном дымоходе обустраивается естественным образом, а попадание влаги в печь и вовсе исключается. Специалисты рекомендуют пристяжные дымоходы для оснащения наиболее технологичных пиролизных агрегатов или отопительных приборов с котловой автоматикой.

Из какого материала сделать дымоход

Выбор материалов для изготовления печной трубы не так уж и велик. Если исключить различные экзотические и дорогостоящие конструкции типа сборных цилиндрических модулей из шамотной массы, стекла или керамики, то своими руками дымоход можно построить с использованием:

• кирпича;
• стальных труб;
• асбестоцементных труб.

Поскольку от правильного выбора зависят технические и эксплуатационные характеристики дымохода, рассмотрим особенности каждого материала более подробно.

Кирпичная кладка

О минусах кирпичных печных труб не говорит только ленивый — трудоёмкость монтажа, высокая стоимость, неремонтопригодная конструкция, склонность к забиванию сажей и т. д. Вместе с тем не надо забывать и о преимуществах. Главное достоинство — это максимальная долговечность. Построенный из хорошо обожжённого кирпича дымоход сможет простоять века. Благодаря низкой теплопроводности кладки такая печная труба имеет высокую тепловую инерционность. При розжиге печи холодный дымоход обеспечит хорошую тягу, а по мере прогрева сам подстроится «под ход» отопительного прибора — владельцу не придётся постоянно регулировать тягу задвижкой.

Тем не менее не думайте, что кирпичной трубой можно оборудовать любой теплогенератор. Являясь идеальной для традиционных твердотопливных устройств, она плохо совмещается с агрегатами пиролизного и поверхностного горения, импульсными котлами и жидкостными отопительными приборами с пламенной чашей. В этом случае инерционность дымохода играет не на пользу делу и может привести к нарушению тепловой генерации из-за распространения огня в толщу топлива, закоксовывания, недожога, срыва пламени и т. п.

Видео: особенности кладки кирпичных дымоходов

Стальные трубы

Дымоходы, построенные с использованием стальных труб, делятся на три типа:

• простые одинарные (одностенные);
• утеплённые (двойные сэндвич-конструкции);
• соосные вентилируемые (коаксиальные).

Одинарные печные трубы чаще всего используются для оснащения печей и буржуек, установленных в банях, гаражах, мастерских и т. д. Даже будучи изготовленным из нержавеющей стали и обладая хорошей долговечностью, такой дымоход имеет множество недостатков. Прогреваясь до высоких температур, он становится небезопасным для окружающих и требует усиленной защиты в местах прохода сквозь перекрытие или стену. Высокая теплопроводность приводит к быстрому охлаждению стенок, поэтому ни о каком дожигании продуктов сгорания не может быть и речи. Регулярные циклы нагрева и охлаждения способствуют быстрой коррозии, а кроме того, процесс ускоряет образование конденсата. Многочисленные недостатки не перекрывает даже дешевизна и простота конструкции, поэтому установка одностенной трубы может быть оправдана лишь в двух случаях — при оснащении нетребовательных теплогенераторов или для гильзования кирпичного дымохода.

Изобретение сэндвич-дымохода позволило устранить множество недостатков одностенных стальных труб и кирпичных конструкций. Сэндвичевый дымоход состоит из двух вставленных одна в другую труб, между которыми находится слой жаростойкого утеплителя. Нулевая тепловая инерция и отсутствие гистерезиса делает такую конструкцию практически идеальной для использования совместно с импульсными газовыми котлами и агрегатами поверхностного и пиролизного горения. Что же касается кирпичной печи, то для неё «сэндвич» категорически не рекомендован как раз по причине отсутствия инерционности. Из-за работы за пределами оптимального режима производительность обогревающего прибора снизится, а потребление топлива возрастёт.

Наличие в конструкции сэндвич-дымохода базальтовой ваты или другого жаростойкого материала ни в коей мере не значит, что при его установке можно обойтись без противопожарной разделки в месте прохода сквозь стену или потолок. Негорючий утеплитель используется лишь в целях теплоизоляции, поэтому сгораемые конструкции должны защищаться практически в той же степени, что и при использовании одностенных труб.

Коаксиальный дымоход также представляет собой сдвоенную трубную конструкцию, однако предназначен для работы с принудительной тягой от дымососа. Пространство между внешней и наружной трубой в утеплителе не нуждается — эксплуатационные параметры сооружения обеспечивает турбина, которая нагнетает воздух под кожух. Коаксиальные дымоходы имеют сложную конструкцию и используются для промышленных агрегатов, поэтому подробнее мы их рассматривать не будем.

Асбестовые трубы

СНиП и нормы пожарной безопасности гласят, что асбестоцементные трубы можно использовать в качестве дымоходов лишь в том случае, когда температура уходящих газов не превышает 300 °С. По этой причине их чаще всего устанавливают совместно с маломощными теплогенераторами или в качестве верхних сегментов печных труб.

Несколько десятилетий назад асбестовые трубы были довольно популярными, что объяснялось как низкой стоимостью, так и отсутствием альтернативных вариантов. Сегодня на первое место вышли критерии качества, безопасности и долговечности, поэтому асбестоцементные дымоходы используются только в случае крайней необходимости, при ультрабюджетном строительстве. Если же вы всё-таки рассматриваете этот вариант, то должны знать о главных его недостатках. Во-первых, высокая пористость приводит к насыщению материала влагой, что, в свою очередь, сказывается на долговечности. Во-вторых, смесь асбеста с цементом при нагревании растрескивается, а это может привести не только к задымлению помещения, но и возгоранию прилегающих деревянных конструкций. И напоследок, ещё один факт для размышлений. Как выяснилось относительно недавно, при нагревании асбеста выделяются вещества, провоцирующие онкологические заболевания и бронхиальную астму.

Как видите, нет ни одной причины использовать асбестовые трубы для обогрева жилых помещений. А вот для периодически отапливаемых хозяйственных построек их вполне можно применять как один из самых доступных и дешёвых вариантов.

Как рассчитать диаметр печной трубы

При определении сечения печной трубы можно воспользоваться несколькими способами. Первый основан на вычислении площади просвета внутреннего канала дымохода по формуле S = Vг/w, в которой S — искомое сечение газохода (м²), w — приведённая скорость восходящего движения газодымового потока внутри трубы (2 м/с), а Vг — объём газа, проходящего по трубе за час. Последняя переменная зависит от нескольких факторов: количества топлива, которое сгорает в печи за час M (кг/час), температуры продуктов сгорания на выходе из дымохода T (130–160 °C при горении дров) и величины газовыделения Vn (10 м³ для древесины). Определить её можно по формуле Vг = M × Vn × (1 + T/273)/3600.

Тогда диаметр круглой дымоходной трубы определяется по формуле D = √ (4 × S)/3,14, где S — площадь внутреннего сечения дымохода (м²).

Например, в банной печи за час сгорает 8 кг сухих дров, а температура дымовых газов на выходе составляет 140 °C. Тогда диаметр дымовой трубы рассчитывается следующим образом:

1. Определяем максимальный объём дыма, который может выделиться за один час горения 8 кг сухих дров: Vг = 8 × 10 × (1 + 140/273)/3600 = 0,034 м³/час.
2. Вычисляем необходимую площадь сечения дымового канала: S = 0,034/2 = 0,017 м².
3. Определяем нужный диаметр трубы, исходя из площади её поперечного сечения: D = √ (4 × 0,017)/3,14 = 0,147 м.
4. Таким образом, для данной печи в баню понадобится дымовая труба с внутренним диаметром не менее 150 мм.

Если же вам не нужна математическая точность, то сечение дымовой трубы можно определить исходя из размеров рабочей камеры и других конструктивных элементов отопительного прибора. Так, для цилиндрических теплогенераторов с круглыми дымоходами рекомендуемое соотношение квадратуры топки и газохода составляет 10:1. В том случае, когда требуется рассчитать параметры технологических проёмов кирпичных печей, используют соотношение сечений дымохода, поддувала и топки как 1:0,5:(2–2,5).

И, наконец, третий метод даёт возможность и вовсе обойтись без вычислений. Зная мощность обогревающего прибора и высоту печной трубы, её внутреннее сечение можно достаточно точно определить по приведённой ниже номограмме. Учтите, что графики построены с учётом особенностей приставных (пристяжных) дымоходов, поэтому могут давать немного завышенные значения для надсадных труб. В этом случае результаты расчётов необходимо округлить в меньшую сторону или предусмотреть шибер, который позволит уменьшать сечение газохода. Следует иметь в виду и то, что все зависимости справедливы лишь для круглых дымоходов. Если используется квадратная или прямоугольная печная труба, то полученный результат следует умножить на поправочный коэффициент 1,2 или 1,5 (см. вставки на графике).

Печи мощностью до 12 кВт специалисты рекомендуют оснащать как можно более узким и низким дымоходом — в этом случае удастся минимизировать опасность задувания ветра в трубу. Для более производительных агрегатов, напротив, выбирают дымоход максимально возможного сечения и высоты, обязательно используя в конструкции шибер. Только в этом случае удастся достичь требуемой экономичности отопительного прибора.

Методика расчёта высоты дымохода

При определении высоты дымохода учитывают вертикальное расстояние между уровнями, на которых находится его устье и колосниковая решётка (под топки или горелка газового (жидкотопливного) агрегата). Согласно действующим СНиП печная труба должна быть не ниже 5 м, иначе при падении атмосферного давления отопительный прибор будет испытывать недостаток тяги. Вместе с тем не стоит и чрезмерно завышать конструкцию, поскольку при этом тяга может пострадать из-за дополнительного сопротивления газохода. Наращивание высоты должно обязательно сопровождаться увеличением поперечного сечения дымового канала.

Оптимальное значение высоты дымохода можно вычислить по представленной номограмме. Всё, что для этого понадобится — это определить процентное соотношение сечений топки (F) и газохода (f). Найти значение высоты на линии ординат (вертикальная ось) будет нетрудно — достаточно провести линии до кривой, которая соответствует геометрии внутреннего канала.

Выполнив необходимые расчёты, скорректируйте их с учётом следующих условий:

• если труба размещается рядом с коньком (не более 1,5 м), то её устье должно находиться не ниже 0,5 м от уровня кровли;
• оголовок дымохода, который устанавливается на удалении до 3 м от конька, должен располагаться на таком же уровне или выше;
• печные трубы, отстоящие от кровельного пика более чем на 3 м, должны находиться на высоте луча, который ведут от конька под углом 10 градусов к горизонтали;
• если на крыше используются сгораемые кровельные материалы, то в целях безопасности печную трубу удлиняют на 1–1,5 м.

Последнее, на чём стоит акцентировать внимание, это рельеф местности и наличие более высоких строений рядом с домом. Чтобы дымоход не попал в зону аэродинамической тени, его устье располагают на 0,5–1 м выше расположенного рядом препятствия.

Особенности монтажа наружных и внутренних дымоходов

При установке печной трубы любого типа используется принцип «снизу вверх», то есть по направлению от отопительного прибора. К установке кирпичных дымоходов приступают с сооружения фундамента, в то время как монтаж сборных конструкций начинается непосредственно от узла сопряжения с отопительным прибором. При этом необходимо придерживаться норм и правил, прописанных в СНиП и нормах пожарной безопасности:

• для изготовления металлического дымохода используются трубы или стальной лист толщиной не менее 0,5 мм;
• конструкцией дымохода обязательно предусматриваются карманы (ниши) глубиной не менее 25 см для периодического осмотра и сезонной очистки;
• для утепления конструкций применяют только огнестойкие утеплители с минимальной гигроскопичностью;
• не допускается более 3 поворотов печной трубы;
• радиус участков закруглений не может быть меньше диаметра трубы;
• проходы сквозь сгораемые конструкции должны оборудоваться термостойкими разделками (теплоизолированными пеналами);
• используемые уплотнители и герметики должны выдерживать температуру до 1000 °С;
• при установке металлических труб применяют хомуты и такие внешние кронштейны, которые не будут нарушать целостность газоходов.

Способ установки дымохода зависит от используемых материалов и конструкции (прямая или боковая). По этой причине рассмотрим особенности монтажа наиболее популярных печных труб.

Технология монтажа печных труб из кирпича

Кирпичный дымоход можно установить как снаружи, так и внутри помещения. Вся разница заключается в том, что в последнем случае вместо сооружения потолочной и кровельной разделки потребуется обустраивать узел прохода сквозь стену. Кроме того, внешняя печная труба обязательно устанавливается на фундамент. Он, к слову, является единственным различием между боковой и надсадной кирпичной трубой. В остальном конструкцию кирпичного дымохода формируют несколько основных частей — нижняя и верхняя шейка, распушка, выдра и оголовок.

Во время строительства особое внимание уделяют противопожарной разделке в месте прохода трубы сквозь перекрытие и выдре, которая защищает внешнюю поверхность трубы от осадков и конденсата. Кирпичную кладку выполняют в соответствии со специальной схемой, на которой указаны особенности каждого ряда. Печники называют её порядовкой.

Сооружение кирпичного дымохода включает в себя несколько этапов:

1. Строительство бетонного основания (для отдельностоящих конструкций). При определении его глубины ориентируются на особенности фундамента под стенами дома, а для труб, которые устанавливаются снаружи, учитывают степень промерзания почвы. Контур основания коренной кирпичной трубы должен выступать за пределы стояка не менее чем на 10–15 см.
2. Подготовка проёмов в перекрытиях и кровле. Для упрощения разметки используют отвес и строительный уровень.
3. В соответствии со схемами порядовок выкладывают надсадную или коренную часть, устанавливают задвижку и выполняют присоединение к выходному патрубку теплогенератора.
4. Выкладывают распушку — расширение стояка, необходимое для термоизоляции перекрытия. Чтобы получить утолщение на теле трубы, каждый верхний ряд смещают относительно нижнего на треть ширины кирпича. Для того чтобы сечение трубы оставалось прежним, расширение канала компенсируют за счёт подрезки материала. Если распушка получается слишком габаритной, то её укрепляют при помощи стальной проволоки, которую закладывают в кладочные швы.
   

   Распушка позволяет снизить температуру стенок дымохода до безопасных значений

5. Выполняют фиксацию проходного узла в плоскости перекрытия. Для этого вплотную к кирпичной кладке набивают деревянные бруски или доски.
6. Наращивают высоту трубы до уровня кровли.
7. Ориентируясь на угол ската, выкладывают выдру — утолщение, защищающее поверхность стояка от стекающей влаги. Высота выдры зависит от угла ската. Её выгонку заканчивают сразу же после того, как будут выложены два сплошных ряда.
   

   Выдра защищает поверхность дымохода от конденсата и осадков

8. Печную трубу поднимают до расчётного уровня за счёт верхней шейки и завершают оголовком.

Дождавшись, когда полностью высохнет раствор, приступают к гидроизоляции мест примыкания к кровле и монтируют защитный колпак или дефлектор.

Особенности установки металлических печных труб

Чаще всего металлические дымоходы представляют собой разборную конструкцию, которую можно установить как внутри, так и снаружи здания. При этом совсем необязательно заниматься изготовлением печной трубы «с нуля». В торговой сети представлены не только сэндвич-конструкции, но и доборные элементы «на все случаи жизни», благодаря чему монтаж сборного дымохода можно провести в самый короткий срок. Поскольку установка прямой и боковой трубы имеет немало отличий, подробно рассмотрим оба варианта.

Внутренний дымоход

Монтаж металлической печной трубы внутри помещения начинается так же, как и при сооружении кирпичного дымохода — вырезаются проёмы в потолке и кровле для выхода конструкции наружу. При определении их габаритов учитывают материал перекрытий. Для бетонных конструкций диаметр проёма и дымохода может совпадать, тогда как при использовании деревянных материалов по контуру трубы оставляют зазор не менее 200 мм.

Дальнейшие работы ведут по такой схеме:

1. К выходному патрубку теплового прибора подключают нижний элемент конструкции. Неважно, будет это изготовленная вручную труба с самодельной шиберной заслонкой или заводской стартовый блок — главное, чтобы он был смонтирован «по дыму». Это значит, что каждый последующий элемент дымохода устанавливается поверх предыдущего. Нарастив дымовую трубу до уровня перекрытия, устанавливают проходной узел. Изготовить его своими руками несложно — по сути, потолочная разделка представляет собой короб из листовой стали толщиной не менее 0,5 мм. Верх металлического ящика оставляют открытым, тогда как дно зашивают листом, в котором прорезают отверстие по диаметру печной трубы. В точном соответствии с днищем изготавливают крышку.
   

   Для прохода сгораемых перекрытий стальной дымоход оборудуется металлической разделкой с несгораемой теплоизоляцией

2. Пропустив дымоход сквозь потолочную разделку, выполняют его теплоизоляцию. Для этого пространство внутри металлического короба наполняют любым жаростойким материалом — базальтовой или стеклянной ватой, керамзитом и т. д. После этого узел прохода сквозь кровлю закрывают крышкой и крепят её к перекрытию дюбелями или саморезами.
   

   Короб дымохода заполняют теплоизолирующим материалом, например, керамзитом

3. Дымоход наращивают до уровня крыши и устанавливают узел прохода сквозь кровлю. Если деревянный каркас находится на расстоянии более 30 см от трубы, то теплоизоляция не требуется. В этом случае в качестве разделки можно использовать лист металла с вырезанным отверстием. Обратите внимание: из-за наклона кровельного ската проём должен быть не круглым, а овальным, причём степень эллипсности будет целиком зависеть от угла наклона крыши относительно горизонтали.

   В том случае, когда место выхода трубы попадает на какой-нибудь элемент стропильной конструкции, обойти препятствие можно при помощи колена с углом изгиба не более 45 градусов.

4. Место выхода дымохода сквозь кровлю защищают при помощи термостойких материалов и оборудуют гидроизоляционной манжетой.
5. Устанавливают защитный зонт или дефлектор.
   

   Дефлектор защищает дымоход от ветра и помогает увеличить тягу

Следует отметить, что при монтаже сборной конструкции необходимо обязательно уплотнять соединения базальтовым картоном, асбестовым шнуром или огнеупорными обмазками. Для фиксации отдельных элементов между собой используются предусмотренные изготовителем кронштейны или хомуты.

Вывод дымохода сквозь стену

Чтобы вывести дымоход наружу, потребуется сделать один проём во внешней стене. В зависимости от направления выходного патрубка печи или котла понадобится одно или два колена, тройник с очистным стаканом и горизонтальный участок длиной до 1 м. Для крепления трубы в вертикальном положении используются кронштейны, растяжки и опорные конструкции.

Правила установки наружных металлических дымоходов:

• в месте прохода сквозь стену труба не должна соприкасаться с другими инженерными коммуникациями;
• дымоход можно выводить как горизонтальным, так и наклонным участком;
• зазор между стеной и дымоходом заполняют минеральной теплоизоляцией;
• на наружной стене крепится площадка, которая используется в качестве опоры для тройника с отстойником;
• вертикальную часть дымохода устанавливают способом «по конденсату», то есть верхняя труба вставляется в нижнюю;
• крепления трубы к стене устанавливают на расстоянии 60–100 см друг от друга.

Для того чтобы вывести дымоход сквозь стену деревянного дома, можно воспользоваться такой же разделкой, как и для сгораемых потолочных перекрытий. Кроме того, проём можно расширить и заложить кирпичной кладкой (частично или на всю высоту печи или котла), что в последнем случае позволит обойтись без защитного экрана между обогревающим прибором и внешней стеной дома.

Видео: изготовление и монтаж металлического дымохода

Описанные выше способы позволяют соорудить дымоход, который больше всего подходит к установленному отопительному прибору, и при этом обойтись без сторонней помощи. Важно только не забывать о потенциальной опасности печного отопления, руководствуясь в процессе проектирования и монтажа действующими нормами и правилами.