Дымоходы
Многие более старые здания имеют кирпичные дымоходы. Для сжигания нефти, газа, угля и дерева применяются трехслойные дымовые трубы в дымоходах. Трубопроводы для отведения газообразных продуктов горения применяются только для нефти и газа. Для установок, независимых от воздуха помещения допускается применение воздушно-газовых труб (LAS). Во все возрастающем объеме применяются сборные дымовые трубы высотой на этаж.
Дымоходы ИЗ КИРПИЧА больше не строятся. Знания о них еще необходимы при ведении работ по санации старых зданий. Дымоходы из кирпича должны быть герметичными для дыма, выполняться с гладкими внутренними поверхностями и с правильной перевязкой. Это достигается только при полном заполнении швов и кладке с внутренней перевязкой. Швы на внутренних поверхностях должны быть заглажены. Наружные поверхности, находящиеся в здании, необходимо оштукатуривать, а на поверхностях вне здания должна производиться, как минимум, расшивка швов.
Существующие дымоходы из кирпича имеют для современных низкотемпературных систем отопления слишком большие сечения в свету и при разъедании их изнутри должны быть санированы. Для этого можно применять трубу из нержавеющей стали с меньшим диаметром вместе с теплоизоляционными плитами и дистанционными прокладками, которые могут вставляться в существующее сечение до самого камина.
ТРЕХСЛОЙНЫЕ Дымоходы состоят из внутренней оболочки и наружной оболочки с лежащим между ними слоем теплоизоляции. Внутри здания они оштукатуриваются, а над крышей оголовок дымохода облицовывается.
Установку формованных элементов следует производить согласно указаниям изготовителя. Сначала устанавливается цокольная плита на растворе по плите пола. Первый облицовочный камень должен иметь приточное отверстие с решеткой и желоб для выпуска конденсата. После укладки первого облицовочного камня устанавливается цокольный камень для приема желоба для отвода конденсата и отверстие в облицовочном камне закрывается решеткой. После вставки плиты утеплителя она укорачивается до высоты облицовочного камня. Второй облицовочный камень имеет отверстие для дверцы очистного проема. Шовная мастика наносится с помощью растворного шаблона и закрепляет облицовочный камень. После установки плиты теплоизоляции вставляется шамотная труба с очистным отверстием. Каждый ряд выполняется трехслойным, прежде чем начинается установка следующего ряда. Для упрощения подошва трубы может быть выполнена в виде сборного элемента и целиком установлена на фундамент.
Для ГАЗООТВОДНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ действительны менее строгие технические требования, чем для дымовых труб. Газоотводящие трубопроводы имеются для различных границ температуры удаляемых газов, например от 80 до 160 °С. Важным является устойчивость труб против коррозии. Подходящими материалами для газоотво-дящих трубопроводов являются нержавеющая сталь, керамика и пластмассы (например полипропилен). Большинство таких трубопроводов не имеют утепляющую оболочку вокруг внутренней трубы. Свободное пространство между отводящей трубой и облицовочным камнем является вентилируемой воздушной прослойкой.
УСТАНОВКУ ВОЗДУШНО-ГАЗОВЫХ ТРУБ (LAS) камеры сгорания получают необходимый для горения воздух не из помещения, а по шахте между внутренней трубой и облицовочным камнем. Холодный приточный воздух предварительно нагревается на пути вниз горячими газами продуктов сгорания. Котел должен быть оборудован вентилятором для того, чтобы нагнетать воздух в шахту. С помощью особого устройства оголовка трубы исключается попадание газообразных продуктов сгорания в воздушную шахту. К воздушно-газовой трубе могут быть подключены до 10 камер сгорания. Для воздухоподводящих каналов требуется огнестойкое исполнение. Расстояние от трубы до сгораемых конструкций для данной системы не требуется. В котельном помещении, там где размещаются камеры сгорания, необходима установка таблички с указанием, что это воздушно-газовая система, имеющая соответствующий допуск.
ЗАКРЫТЫЕ СБОРНЫЕ Дымоходы собираются элемент за элементом на заводе со всеми подключениями и присоединениями и затем преднапрягаются. Они могут в зависимости от технологии строительного производства устанавливаться поэтажно или на всю высоту здания. Установка таких дымоходов возможна также после завершения строительства несущего остова здания. Монтаж производится с помощью крана путем подвески сборного элемента за закладные петли. Сборные дымоходы поставляются элементами с модульным размером также 33,3 см. Поставляются одно- и двухходовые трубы с диаметром в свету от 12 до 30 см и до высоты 5,5 см. Поставки производятся по указанным строителями высоте этажа и положению отверстий для присоединения каналов и дымоходов, а также дверок для очистки дымохода.
Для устройства частей дымовых труб над крышей ОГОЛОВКИ дымохода выполняются из железобетона, или применяются облицовки и одежда труб из кирпича, плит или жести. Железобетонные сборные элементы, которые монтируются с помощью крана, обеспечивают расстояние около 3 см до внешней оболочки трубы. Уклон кровли также должен учитываться при устройстве оголовков труб. Перед установкой оголовков на них должны быть надеты защитные фартуки из жести. Одежда труб из кирпича под крышей устанавливается на плиту воротника, а на высоте жерла трубы завершается плитой крышки трубы. Хорошо утепленные дымоходы из формованных элементов могут у жерла трубы быть оштукатурены.
Материалы и конструкции при строительстве дымоходов
Строительные материалы и конструкции
Дымовые трубы могут строиться из кирпича и формованных сборных элементов. Их соединение производится на плотной против конденсата, огнестойкой и кислотостойкой шовной мастике или на кладочном растворе группы II или На. При многослойных трубах необходимо, кроме того, устраивать теплоизоляцию. Все в больших объемах применяются системные конструкции труб, в которых с основными элементами труб предлагается также набор сопутствующих элементов, таких как цокольные плиты и плиты крышек.
В качестве КЛАДОЧНЫХ КАМНЕЙ для труб подходят только определенные кирпичи и силикатные камни. При многослойных дымовых трубах для наружной оболочки могут применяться, например, полнотелый кладочный кирпич, газобетонные блоки, пустотелые блоки и полнотелые камни из легкого бетона. Выложенный из кирпича оголовок трубы необходимо выполнять из морозостойкого кирпича.
ОДНОСЛОЙНЫЕ ФОРМОВАННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ по DIN 18150 изготавливаются на заводе одностенными или двухстенными. Они имеют в большинстве случаев сечения в свету в 13,5, 20, 23 или 26 см с квадратными или круглыми сечениями в свету. Высоты одностенных элементов составляют 24,3, 32,6 или 49,3 см и соответствуют модульной сетке размеров неотделанных строительных конструкций. Часто они имеют фальцы для того, чтобы облегчить сборку.
Однослойные формованные элементы
Трехслойные дымовые трубы состоят из формованных элементов внутренних труб и формованных элементов одежды трубы или кирпичной кладки с внутренним слоем утеплителя.
ВНУТРЕННЯЯ ТРУБА состоит из шамота, глазурованного или неглазурованного. Шамотные трубы устойчивы против температурных деформаций и против воздействия кислот, гладкостенные, устойчивы против истирания и надежны против разъедания. Формованные элементы вместе с 7 мм шовной мастики имеют высоту 33,3 или 66,6 см. Дополнительно изготавливаются формованные элементы с очистительными отверстиями и с присоединениями для дымоходов. Для подключения низкотемпературных котлов применяются также внутренние трубы из нержавеющей стали и пластмасс. При установке внутри зданий все трубы должны быть из огнестойких материалов.
ОБЛИЦОВОЧНЫЕ КАМНИ состоят, как правило, из легкого бетона с толщиной щек 5 см и высотой 32,6 см. При толщине швов 7 мм получается размер сетки 33,3 см. Для камер сгорания с более низкими температурами газообразных продуктов горения подходят облицовочные камни с прослойками для вентиляции. Через дополнительные воздушные трубы выпадающая конденсационная влага выводится наружу и улучшается теплоизоляция трубы.
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ между внутренней трубой и облицовочными камнями состоит из утеплителя, возможность использования которого подтверждена допуском стройнадзора. Часто применяются плиты из минерального войлока, которые внутри имеют рифленую поверхность и, таким образом, обеспечивают легкую укладку.
Форма, размеры и высота
Дымовая труба должна иметь одинаковое сечение в свету по всей высоте. Очень целесообразны круглые трубы, так как по ним газы могут выходить без завихрений. При квадратном сечении труб завихрения в углах мешают беспрепятственной
вытяжке газов. При прямоугольных сечениях образование завихрений ограничивается, если соотношение сторон сечения в свету будет около 1:1,5. Для уменьшения образования завихрений в сборных элементах труб углы внутреннего сечения должны быть закруглены.
Размеры сечения трубы в свету минимум 10 см2 зависят от вида и количества подключаемых отопительных установок и их тепловой мощности, а также от рабочей высоты трубы. Наименьший диаметр при круглых трубах и наименьшая сторона квадратных элементов составляет 13,5 см, при топке деревом, как, например, при открытых каминах, она должна составлять не менее 18 см.
Наименьшая сторона прямоугольных сечений должна составлять 10 см.
Для того чтобы обеспечить достаточную тягу, рабочая высота собственной трубы и общей трубы, которые подключены к камерам сгорания для газообразного топлива, должна составлять не менее 4 м. В общих трубах с камерами сгорания для твердого или жидкого топлива рабочая высота труб должна составлять минимум 5 м.
Расположение и проведение труб
Трубы могут располагаться поодиночке и группами. Несколько труб надо объединять в группу, чтобы потери тепла были как можно меньше. В основном дымовые трубы должны располагаться внутри дома для того, чтобы их хорошо защитить от охлаждения. Трубы у наружных стен и вне здания должны быть защищены дополнительной теплоизоляцией.
Дымовые трубы должны выходить через крышу по возможности вблизи конька кровли для того, чтобы жерло трубы находилось в свободном воздушном потоке, обеспечивающем наиболее равномерную тягу, а также для того, чтобы подверженная ветровым нагрузкам и погодным воздействиям наружная часть трубы была как можно более короткой. Трубы, проходящие сбоку от конька, могут смещаться только на 30° к вертикали, чтобы жерло трубы располагалось вблизи конька кровли. При этом сечение трубы в свету не должно меняться.
ЖЕРЛА ТРУБ не должны располагаться в непосредственной близости от окон и балконов. Чтобы была обеспечена тяга и защита от пожара, жерла труб должны располагаться выше крыши. Размеры зависят от уклона кровли, от кровельных материалов и от существующих надстроек на крыше.
При уклоне кровли более 20° жерло трубы должно выступать над коньком кровли не менее чем на 40 см. Труба должна выступать над коньком на 80 см, если кровля устроена из мягких кровельных материалов, например из рубероида или битумной черепицы. В случае террасных зданий трубы могут выходить только из крыши наивысшей части здания. Чем дальше труба располагается от конька кровли, тем больше должна быть высота трубы над крышей, особенно при малоуклонных кровлях. Из условий устойчивости расстояние от поверхности крыши до жерла трубы, равное 1 м, можно считать достаточным, если жерло располагается в свободном потоке воздуха. При высоких оголовках труб необходимо принимать особые меры по обеспечению их устойчивости. Если уклон кровли 20° и менее, то жерло трубы должно находиться на 1 м выше крыши (рис. 16.6). Это же касается и плоских крыш.
Трубы, которые располагаются к надстройкам на крыше ближе чем 1,5 высоты /г над кровлей, должны быть выше этих надстроек не менее чем на 1 м. Этот размер должен выдерживаться до расстояния 3/г между трубой и надстройкой на крыше. При больших расстояниях достаточно превышение жерла трубы на 40 см. При плоских крышах действуют те же предписания.
Присоединения и отверстия
Для присоединения дымовых труб необходимы соединительные элементы. Для этого встраиваются особые присоединительные элементы или доборные формованные детали. Угол наклона присоединений к горизонтали может составлять 10° или 45°.Если к одной трубе необходимо сделать несколько подключений, то они не должны лежать на одной высоте. Расстояние между присоединениями самого нижнего и самого верхнего каналов должно составлять не менее 6,5 м.
Дымовые трубы должны тщательно чиститься и проверяться по своему свободному сечению (в свету). Поэтому каждая труба у своей подошвы должна иметь отверстие для прочистки. Его надо устраивать по меньшей мере на 20 см ниже самого нижнего подключения огня.
Если дымовые трубы нельзя прочистить со стороны жерла, то на чердаке необходимо предусмотреть очистное отверстие. При косо проводящихся трубах (под наклоном) у каждого перелома направления трубы необходимо предусматривать такое очистное отверстие. Эти очистные дверки должны быть не менее 10 см в ширину и не менее 18 см в высоту и быть легко доступными. Они должны иметь испытательный товарный знак института строительной техники. Дверки очистных отверстий не должны выходить в жилые и спальные помещения, в гаражи, хлева, помещения, где складируются продовольственные товары и в помещения с повышенной пожарной опасностью.
Трубы, объединяющие несколько камер сгорания с газообразным топливом должны у очистных отверстий маркироваться буквами в, а трубы, объединяющие камеры сгорания с разными видами топлива должны маркироваться буквами ОЯ.
Расстояния до других строительных конструкций
Наружные поверхности дымовых труб должны по пожарному законодательству находиться на расстоянии от деревянных балок и стропил не менее чем 2 см, а от других конструкций из сго-
раемых материалов — не менее чем 5 см. Дымовые трубы из сборных формованных элементов должны быть отделены от других конструкций. В строительных нормах земель ФРГ могут быть установлены более короткие расстояния.
Защита должна быть устроена из несгораемых материалов. В стропильных ногах и балочной системе перекрытий защита, например, может быть выполнена из бетона. В качестве защиты между массивным перекрытием и облицовочным камнем дымовой трубы подходят минераловатные плиты. Пространство между трубой и стенами также необходимо заполнить несгораемыми материалами для того, чтобы поверхности стен не нагревались.
Дополнительные требования по защите дымовых труб
Дымовые трубы должны устойчиво стоять на фундаменте, имеющем достаточную несущую способность, или должны поддерживаться конструкциями здания, способными нести нагрузку от этой трубы. Они не должны прерываться перекрытиями, ригелями и другими конструкциями и не должны быть нагруженными другими конструкциями или подвержены посторонним воздействиям.
Поверхности труб, граничащие с наружным воздухом, должны быть устроены таким образом, чтобы в них не могла проникнуть дождевая вода. Это достигается путем оштукатуривания, обкладки кирпичом или облицовки жестью.
На трубах не должны крепиться другие конструкции или устройства, как, например, трубопроводы и электропроводка, а также анкеры для стен. Долбежные работы на трубах недопустимы. Сверление, пиление фрезеровка или резка, например, при изготовлении присоединений или для крепления облицовки, напротив, допускаются.
Основные принципы работы трубы
Важнейшими горючими материалами являются газообразное топливо (природный газ), жидкое топливо (переработанная нефть — солярка) или твердое топливо (уголь и дерево). Главными элементами топлива являются углерод и водород, у нефти также и кислород. При сгорании топливные материалы соединяются с кислородом воздуха, при этом высвобождается тепло (окисление). В качестве остатков при горении остается зола (твердый остаток) и газообразные продукты горения, которые представляют собой сильное загрязнение окружающей среды
Из-за тепла, образующегося при горении, газообразные продукты горения имеют более высокую температуру, чем подводимый снаружи воздух. На основе разницы плотности этих газов в дымовой трубе возникает подъемная сила, которую называют ТЯГОЙ ТРУБЫ. Тяга зависит в основном от величины и формы сечения трубы в свету, от теплоизоляции щек и от высоты трубы. Дымовые трубы должны по возможности располагаться внутри здания для того, чтобы избежать преждевременного охлаждения дымовых газов.
Если тяга трубы мала, то водяной пар выпадает в виде конденсата на внутренних стенках трубы и соединяется с остатками горения, превращаясь в кислоты и щелочи. Они могут воздействовать на стенки трубы и разрушать их. При этом говорят о разъедании трубы. К тому же отложения сажи могут привести к пожару внутри трубы.
