Печь приносит уют и комфорт, поэтому редко какой частный дом обходится без нее. Услуги профессиональных печников стоят достаточно дорого и не всем по карману. Мы расскажем, как правильно выстроить кирпичную печку.
Кладка печей – непростое дело, но справиться с ней может каждый, обладающий знаниями и терпением. Выбирая печь, учитывают параметры, по которым они классифицируются. Первым делом обращают внимание на ее назначение. Отопительные печи предназначены только для отопления, могут аккумулировать тепло и отдавать его длительное время. Для этого внешние стены выкладывают в полкирпича, а то и целый. Они медленно прогреваются и медленно остывают, нагреваются несильно, массивные, большой расход кирпича. Устраивают также отопительные печи быстрого прогрева, которые менее массивны, хорошо отдают тепло, но быстро остывают.
Самый распространенный в России вид – отопительно-варочные печи. Они не только обогреют помещение, но и приготовят пищу. Кроме чугунной плиты, почти всегда имеют духовой шкаф. Кроме того, в них могут быть встроены: котел водяного отопления, емкость для нагрева воды, ниши для сушки, лежанки. Русская печь из этого вида имеет камеру для выпечки хлеба, пирогов. Отличаются от обычных кухонных плит большим КПД, высокой теплоемкостью, долго держат тепло, тяга стабильная.
Для большей теплоотдачи к обычным кухонным плитам подсоединяют отопительный щиток. Это самое дешевое строительство относительно материальных затрат и труда: понадобится до 200 кирпичей, обогреет небольшую комнату. Очень хороший вариант для маленьких дач. Плита, кроме отопительного щитка, может быть оборудована духовкой, котлом водяного отопления, емкостью для подогрева воды.
Самое простое устройство у отопительной печи, которая имеет две части: топливник и дымообороты. Другие типы печей содержат дополнительные устройства. Основная частью любой печи – топливник. К нему предъявляются определенные требования, в частности, должен быть достаточных размеров: за одну закладку вмещать почти все топливо. Воздух должен поступать в необходимом объеме, постоянно должна поддерживаться высокая температура.
При недостаточных размерах топливника наблюдается низкая теплоотдача. Ширина зависит от требуемой теплоотдачи: до 1тыс. ккал – 12см, до 3 тыс. – 27 см, если больше – до 50 см. Для удобства размеры топливника принимают кратными кирпичу. Длину делают от 26 см до 51 см, самый длинный предназначается для дров. Используемое топливо влияет на высоту: 6–15 рядов (42–100 см). Колосник укладывается на ряд или два ниже дверцы, чтобы не выпадали угли. Часто делают наклон задней части выше переда для более качественного горения.
Топливники: а – дровяные; б – торфяные; в – каменноугольные.
Для топливника применяется шамотный кирпич, которым его выкладывают или футеруют изнутри. Общая толшина стенок не менее ⅟ 2 кирпича. Топливник, выполненный в виде свода, улучшает качество горения. В дровяном топливнике хорошо сгорает топливо всех видов. Для угля требуются усиленные колосники толщиной 4 см и хороший поддув, для чего размеры колосника равняются длине зольника под топливником.
Дымооборотная система повышает КПД – газы при движении из топливника по каналам и камерам отдают тепло стенкам. Важно соблюдать соотношение между объемом топливника и внутренней поверхностью дымооборотов. При излишке площади газовых каналов, температура настолько понижается, что появляется конденсат. Малая внутренняя площадь понижает КПД – горячие газы улетают в трубу.
Наилучшим образом тепло усваивается при соотношении площадей наружных стен печки, отдающих тепло, и внутренней части дымооборотов 1:3.
Сечение, число и расположениедымооборотов определяют их внутреннюю площадь. Каналы лучше сложить кратными по размерам кирпичу, они должны обеспечить свободный проход газов. Сечение должно соответствовать тепловой производительности печи: она дымит при недостаточном сечении и плохо разогревается при чрезмерном. Сечение 170–250 см 2 применяют при теплоотдаче печей 3 тыс. ккал и меньше, от 3 до 5 тыс. ккал – до 300 см 2 .
Дымообороты могут иметь каналы (один и больше) и быть бесканальными.
Различные виды дымооборотов: а – многооборотный вертикальный; б – многооборотный горизонтальный; в – однооборотный вертикальный; г – многоканальный однооборотный; д – бесканальный.
В составе однооборотной системы один канал подъемный и столько же или несколько параллельных опускных. Параллельные каналы обладают низким сопротивлением газам, массив печи прогревается более равномерно. Однооборотная система имеет недостаток, который проявляется в значительно большем прогреве верхней части, чем нижней. В небольших печах он компенсируется значительным прогревом топливниковых стенок. Для больших печей применяют схему, по которой горячие газы идут по каналам снизу, таким образом, обеспечивается нормальный прогрев помещения.
Многооборотная система состоит из последовательно расположенных вертикальных или горизонтальных каналов. Первый недостаток подобной системы том, что газам приходится в многочисленных поворотах испытывать немалое сопротивление. Второй недостаток в разительно неодинаковом прогреве стенок первого и последнего канала, что часто вызывает растрескивание кладки. Вертикальные каналы обеспечивают хорошую теплоотдачу, горизонтальные – тягу, что выручает при трубе недостаточной высоты.
Противопожарная безопасность требует, чтобы верх перекрытия печи находился от потолка из горючих материалов в 40 см. Отрезок дымовой трубы от печи до разделки в потолке называют шейкой, ее наименьшая высота – три ряда кирпичей. Шейка – место для установки задвижек или вьюшек, которые закрывают по окончанию горения. Если установить такие приборы ниже, теряется много тепла. Газы выбрасываются наружу по дымовой трубе, об устройстве которой будет рассказано ниже.
Определяясь с конструкцией печи, учитывают ее способность удовлетворять определенные требования. Важную роль играет экономичность, когда малый расход топлива обеспечивает приемлемую температуру в помещении. Мало кто хочет топить печку даже дважды в сутки, поэтому предпочтение отдается конструкциям, которые равномерно отдают тепло на протяжении 24 часов. К таким относятся печи, хорошо прогревающиеся в нижней части.
Максимальная температура поверхности не должна превышать 95°, иначе будет чувствоваться запах гари. Простота конструкции, соответствие противопожарным требованиям также играют немаловажную роль. И, наконец, дизайн печи должен соответствовать общему эстетическому виду помещения.
Но самое важное требование, предъявляемое к любой печи – возможность прогревать все помещения. Для этого определяют теплопотери, исходя из объема, размера окон и дверей, особенностей материала, из которого построен дом. Расчеты показывают, что каждый м 3 помещения с кирпичными стенами при средней зимней температуре -25° теряет 60 ккал/ч. Один квадратный метр печи способен отдать 500 ккал/ч.
При расчетах сначала определяем теплопотери дома. Предположим, у вас обычная кирпичная дача 7×9 с высотой потолков 2,5 м. Всего 4 отдельных комнаты, которые планируется обогревать одной печью, установленной посреди помещения. Сначала определяем кубатуру: 7×9×2,5=157,5. Умножаем на теплопотери одного куб. метра: 157,5×60=9450. Значит, необходима печь с теплоотдачей 1000 ккал/ч, некоторый запас всегда нужно делать. Более простой расчет исходит из того, что один квадратный метр площади пола, которую занимает печка, обогревает 30–35 м 2 помещения.
Расположение печи выбирается каждым по своему усмотрению, но, все-таки, следует учитывать общие рекомендации. В первую очередь, печка в доме должна отдавать максимум тепла. Если планируется обогрев одной комнаты, печь устанавливают на небольшом удалении от стены, минимум 15 см, но можно расположить и вплотную к стенам. Тогда энергию тепла отдадут две стороны из четырех. На схемах а,б видны варианты расположения с воздушным зазором у стены, который еще называется отступкой.
Если печная конструкция будет обогревать две смежных комнаты, то наиболее эффективный вариант, когда ее построить в перегородке (тот же рисунок, в). Возможен обогрев и трех смежных комнат, как на рисунке г. Печь расположена также во , общей для всех трех комнат. В одной комнате находится одна сторона печи, на остальные – по две. На рисунках д,е показаны варианты, когда топка расположена на веранде или в подсобке. Это хороший вариант для небольших домов.
В жилище из четырех комнат печь рекомендуется установить в месте соединения двух внутренних перегородок, чтобы в каждую из комнат выходила одна стенка отопительного устройства. Такой вариант предоставляет возможность топить с кухни, гостиной, веранды, не занося мусор в спальню. Груба с лежанкой отлично подходит для дачи с несколькими комнатами. Лежанку выводят в любое помещение, которое предпочитает владелец.
После определения с конструкцией и выбора места, можно начинать воплощение проекта в жизнь. Начинаем с фундамента, который лучше делать одновременно с фундаментом здания. В случае постройки печи в уже возведенном доме, разбираем пол и делаем заливку. Ставить, даже самую маленькую и легкую печь на деревянном полу, не имеет смысла. Всего через несколько лет даже самые толстые доски и лаги начинают портиться, проседать, печь придется перестраивать.
Размер фундамента делают больше габаритов печи на 30 см во все стороны.
Делать фундамент под кирпичную печь обязательно. Он не должен контактировать с фундаментом стен, между ними обеспечиваем зазор не меньше 5 см. Пространство между двумя фундаментами заполняем теплоизоляционным материалом. Раздельные фундаменты обеспечат независимое осаживание стен здания и печи. Если соединить оба фундамента, это часто приводит к перекосу.
Чтобы меньше тепла от печи уходило в землю, на бетон сверху укладываем теплоизоляцию. Она может быть следующей: сначала плита минволокна или базальтового утеплителя, затем на выбор фольга, жесть. Сверху опять утеплитель, на него – листовой металл. Войлок вымачиваем в глиняном молоке и венчаем им слой утепления. Когда он высохнет, начинаем кладку. Такая надежная теплоизоляция предохранит от теплопотерь даже в самых суровых условиях.
Печи из кирпича выкладывают на глиняно-песчаном раствор. Глина обладает уникальными свойствами, превращаясь в камень после воздействия огня, отлично сцепляется с кирпичом. Чтобы добиться от нее достижения максимальных качеств, раствор следует готовить из предварительно подготовленных ингредиентов с оптимальным соотношением.
Вначале удаляем из глины примеси. Измельчаем и помещаем в продолговатую емкость, сосредоточив только в одном конце. Ту часть емкости, где находится глина, немного приподнимаем, снизу наливаем немного воды. Понемногу берем лопаткой глину и перемешиваем с водой до образования однородного пастоподобного вещества. Его перекладываем в другую посуду, пока не наберется необходимый объем раствора.
Купленную сухую глину замачиваем в широкой и глубокой посуде. Засыпаем 10–20 см, покрываем полностью водой. Через сутки размешиваем, при необходимости добавляем воду и снова оставляем на сутки. Когда получится пастоподобная смесь, печной раствор считается готовым. Для прочности в раствор добавляем немного соли: до 250 г на ведро. Масса должна сползать с мастерка без следов. На поверхности раствора не должна появляться вода, если такое случается, в раствор добавляем промытый песок.
На 50 штук уложенного плашмя кирпича понадобится ведро раствора при толщине швов 3–5 мм.
Раствор должен быть необходимой пластичности и жирности. Чтобы определить качество раствора, берем глину в пяти одинаковых порциях. В четыре добавляем разное количество песка: 0,25, 0,5, 1, 1,5, а пятую оставляем без добавления песка. Замешиваем из каждой части раствор, делаем из них блинчики и высушиваем. Определяем качество на ощупь и по внешнему виду. Если блинчик крошится, в нем излишек песка, в растрескавшемся его мало. Если образец не трескается и однородный, в нем оптимальное соотношение составляющих частей. Именно в такой пропорции готовим раствор.
В кладке кирпичных печей своими руками есть много секретов, которые знают только опытные мастера, и неизвестные новичкам. Прежде всего это касается выбора кирпича. Используется керамический кирпич марки не ниже М-250, который более дорогой обычного М-100, М-150, но более однородный, способен выдержать постоянное нагревание и охлаждение. Из него можно делать декоративные элементы, обычный кирпич для этого малопригоден.
Внутренние стенки топливника выкладываются огнеупорным кирпичом, который выдерживает 1200°. Но за ним находится керамический кирпич, способный выдержать только 650°. При сильном нагреве топливника температура передается на него, сокращая срок службы. Чтобы продлить жизнь красного кирпича в топливнике, его изолируют от огнеупорного базальт картоном 5 мм.
Много времени занимает контроль раствора на облицовочном ряду. Чтобы работа шла быстрее, на лицевую часть кирпича наклеивают малярный скотч, который затем снимают. Облицовочный ряд выходит красивым и аккуратным. Опытные печники советуют не заморачиваться с приготовлением глиняно-песчаного раствора, а покупать готовую песчаную смесь для печей. Она фасуется по 5, 10 и 25 кг.
Любую перемычку, надпечье и другие элементы удобнее выкладывать, если использовать металлический уголок. Его выкладывают изнутри, прижимая кирпич с двух сторон. Длина уголка не должна превышать 0,8 м, иначе он может провиснуть от нагрева. Избегайте применения уголков с лицевой стороны. Кроме того, что это некрасиво, существует большая вероятность получить ожог при случайном касании к нему. Вместо уголков с лицевой стороны применяют шпильки 16 мм с резьбой, которыми фиксируют лицевую отделку.
Продлить срок службы печи можно, если упрятать всю фурнитуру в пазы с глубиной, равной толщине изделий.
Каждый печник стремится выложить ряд с идеально ровным швом, но не у всех это получается. Существует простой прием: на каждый ряд укладывают металлические пруты 8 мм, лучше прямоугольные. Между двумя прутками укладывают раствор, затем кирпичи. Когда последний кирпич уложен, пруты снимают. Кирпичи нельзя осаживать, иначе кладка пойдет волнами. Прутки перед употреблением смазывают машинным маслом, чтобы легче вынуть из кладки. Их длина не должна превышать 1 м, иначе повредится кладка, когда их вытягивать.
На печи в доме обычно устанавливают насадную трубу, которая состоит из шейки, распушки у потолка, стояка на чердаке, выдры у крыши и оголовка. Распушка предохраняет деревянные изделия потолка и крыши от нагрева и возможного загорания при топке. В этих местах трубу делают утолщенной, постепенно напуская кирпичи. Можно использовать металл для поддержки кирпичных рядов, но они не должны перекрывать внутреннюю часть дымохода.
В месте прохода стояка через крышу делают выдру, которая не даст дождю и снегу проникнуть на чердак сквозь щели. Их закрывают кровельной сталью – воротником, концы которого запускают под выступы выдры. Венчает дымовую трубу оголовок. Его высота определяется местом расположения на крыше. Посредине конька и при удалении от него не более 1,5 м, он должен выступатьнад коньком на 0,5 м. На расстоянии от конька до 3 м верх оголовка ровняют с коньком. При большем удалении следует обеспечить высоту под углом не более 10° по отношению к коньку.
Дымовая труба призвана обеспечить хорошую тягу. Она повышается при увеличении температуры выходящих газов, но так поступать экономически нецелесообразно, поэтому трубу выгоняют на необходимую высоту, которая должна составлять 5–6 м от колосника до верха оголовка. Повышает тягу также оштукатуренная внутренняя поверхность, отсутствие щелей в кирпичной кладке. Чтобы устранить влияние ветра, способного помешать тяге, на оголовок устанавливают дефлектор.
Конструкция проверена веками, малогабаритная и экономная. При размерах 880×1010 мм и высоте 2170 мм способна обогреть более 30 м 2 . Обычно топку с плитой располагают на кухне, а задняя стенка печи выходит в жилое помещение. Она прекрасно работает на дровах, угле и брикетах. Летом рекомендуется топить небольшими порциями крупного угля или пеллетами, дрова в жаркую погоду горят слишком быстро. Расход угля в отопительный сезон 1,5 тонны.
Для постройки запасаемся:
Понадобятся стандартные приборы для печи: колосник, дверца для топливника, поддувальная, чугунная плита с конфорками, задвижки – 2, прочистки – 3. Порядовка шведской печи с варочной плитой представлена ниже.
Важным конструктивным элементом является духовка, которая играет роль автоматического переключателя между летним и зимним ходом. Она работает в качестве аэродинамической преграды для газов, отходящих из топливника. Газы задерживаются в нем, полностью сгорая под варочной поверхностью. В каналы дымооборота выходят горячими, хорошо прогревают печь. По этой причине самую удаленную от топки стенку иногда делают двойной и размещают в ней теплообменник с баком для горячей воды.
Чрезмерный прогрев варочной поверхности не наблюдается, горячий воздух из ниши уходит в помещение. Летом кухня при правильной топке нагревается не больше, чем от газовой плиты. Топливо в небольших количествах летом хорошо прогревает варочную поверхность, так как газы задерживаются духовкой. Конфорка слева нагревается больше, справа – меньше, но достаточно для варки.
Это уникальное простое сооружение колоссальной эффективности. По сравнению с классической русской печью у нее более скромные габариты и меньшая толщина стенок, что способствует быстрому прогреву. Даже владельцев стильных современных коттеджей она привлекает своим изяществом и эффективностью. При кладке голландской печи возможны любые вариации, что не окажет негативного влияния на ее эффективность.
Это чисто отопительная печь, но, при желании, ее можно оснастить варочной плитой. Самая маленькая конструкция 0,5×0,5 м, для самой массивной понадобится всего 650 кирпичей, в том числе 200 огнеупорного. Основной материал – кирпич любого качества, что не отражается на ее устойчивости и функциональности. Но для топливника обязательно применять огнеупорный кирпич. Прогревается быстро, остывает медленно, топливо расходуется экономно. Голландка способна обогреть до 70 м 2 .
Как видно из схемы, печь голландка не имеет колосника, топливо загружается в топку, интенсивность горения низкая. Эффективность достигается за счет особого устройства дымооборотов. Газы из топливника поднимаются по первому каналу и через второй канал возвращаются обратно. Там опять нагреваются и уходят в третий канал. В четвертом и пятом канале повторяется такой же принцип, и только по шестому каналу газы уходят в дымоход.
Когда-то классические печи из кирпича для дома были обязательным его атрибутом и единственным способом отопления. Профессиональные печники были востребованы и уважаемы. На сегодняшний день существует множество новых средств для отопления помещений, которые работают от разных источников энергии, начиная с твердого топлива, заканчивая электричеством. Однако хорошие печники остаются востребованы и запрос в сети «кирпичные печи для дома чертежи с порядовками» остается частым.
Некоторые строят печи для бани, для дачи или просто по причине отдаленности жилья, из-за чего отсутствует альтернатива. Разные виды печей могут выполнять отопительную функцию, на некоторых моделях можно готовить традиционные блюда. Одни большие по размерам, другие компактные и быстровозводимые. Некоторые планируют до постройки дома, а другие необходимо вписать уже в существующее помещение. Печи заказывают или делают своими руками с целью экономии, другие возводят для наполнения декора. В любом случае, все подобное оборудование должно возводиться из качественных и подходящих материалов, в соответствии с существующим СНиПом. В просторах интернета можно найти любые чертежи с порядовками, но нужно понимать, что возвести печь для дома своими руками будет не так уж просто.
Почему кирпичная печь остается конкурентоспособной, возводится все больше, так много достоинств?
Казалось бы, сегодня существует множество альтернатив для отопления, которые значительно удобнее в эксплуатации, а по сообщениям производителей, имеют больший КПД (коэффициент полезного действия). Но почему кирпичные до сих пор востребованы в некоторых районах или зданиях. Одна из причин — печка из кирпича «дышит».
Это означает, что при прогревании печи происходит выделение влаги из основания конструкции. При остывании, влага впитывается обратно. Благодаря этому, она удерживает нормальный показатель точки росы в помещении. Именно этот показатель указывает на то, что «в доме поддерживается уютная атмосфера».
Способность кирпичной печи «дышать» не только положительно сказывается на здоровье человека, но и позволят ощутить комфорт даже не бытовом уровне. При теплотехническом расчете дома, показатели температуры в отопительный сезон устанавливаются в пределах 18-20 по Цельсию. Влажность воздуха при этом должна быть оптимальной для здоровья. Печь для дома обеспечивает оптимальную влажность воздуха, при температуре прогрева около 16 градусов по Цельсию. При такой температуре, человек не чувствует дискомфорта, одежда, постельное белье остаются сухими. При этом, в панельных домах, при использовании централизованного водяного отопления, даже при температуре 18 градусов по Цельсию, может ощущаться чрезмерная влажность воздуха.
Для водяного отопления оптимальным разбросом температур будет 20-23 по Цельсию. А для электроотопления с инфракрасными излучателями температура должна быть еще выше (т.к. они сильно высушивают воздух). Получается, что кирпичная печь с показателем КПД около 50%, будет выгоднее, с точки зрения экономии, чем современные системы, с показателями в 60-80%. Таким образом, экономия будет более значительной, ведь потеря домом тепла зависит от разницы температур внутри и снаружи помещения.
Прежде чем приступить к постройке, необходимо выбрать тип и модель будущей конструкции. Основными критериями для выбора будет не ее внешний вид и простота возведения, а теплоотдача (способность обогреть необходимую площадь).
Выбирая место ее размещения, следует знать, что боковые поверхности печи обладают наибольшей теплоотдачей. Этот фактор определяющий при выборе места.
Разным моделям присущи разнообразные формы:
Они могут выполнять функции отопительного прибора для жилых комнат, или быть разделителем пространства.
Для малой домовой площади не стоит выбирать слишком массивные конструкции, даже если у них будет широкий набор функций, они будут занимать слишком много места и отдавать чрезмерно много тепла. Для прогрева всей печи нужно много топлива, при этом теплоотдача будет слишком велика.
Важное значение имеет и расположение печи, относительно жилых комнат, а также критерием является утепление всего дома.
Таблица размеров печи, с учетом площади помещения
Печь состоит из 3-х основных частей. Тело печи, фундамент и дымоход, выходящий на крышу.
Схема печи пример:
Печь состоит из:
Основание кладки выполняют в косую штриховку из простого красного кирпича, на цементно-песчаный раствор. Эта часть находится под топкой и не будет испытывать высоких тепловых нагрузок. Топочную часть выкладывают из красного керамического кирпича, в сочетании с огнеупорным (шамотным) материалом. В качестве используют глиняную смесь с песком (иногда с добавлением шамота).
Лист металла и асбеста укладывают перед дверцей поддувала. Толщина асбестового слоя должна быть около 5 мм. Его края должны закладываться в кладки печей. Вынос металлического листа не менее 250 мм. Края подворачивают, подбивая к полу.
В отличие от цементно-песчаного раствора, смесь из глины и песка высыхает, а не схватывается. Поэтому, при постоянно действии влаги (особенно в зимний период), раствор размокает. По этой причине, некоторую часть печи, не испытывающую высокие температуры (до 300 градусов по Цельсию), кладут на цементно-песчаный раствор. Применяют портландцемент марки 400 и кварцевый карьерный песок.
Чтобы обеспечить скопление сажи в нижней части каналов, края переходов делают округленного вида. Каждый новый канал должен быть больше по высоте, чем первый (нижний переход). Из нижних каналов гораздо проще вычищать сажу.
Выкладывается из красного керамического кирпича и обычного цементно-песчаного раствора. Такой кирпич дешевле, чем шамотный, а раствор значительно крепче. Нельзя забывать и про разделку дымохода внутри квартиры (в перекрытиях). Разделка выполняет противопожарные функции. Толстый слой кирпичей медленней прогревается, в случае возгорания сажи, и тем самым отдает на перекрытие меньше тепловой нагрузки.
Верхняя труба дымохода (выдра), которая находится над крышей, выполняет декоративные функции, является бортиком для стекания осадков. От высоты трубы, будет завесить тяга в печи.
От места установки печи будет зависеть ее эффективная работа. Лучшим расположением будет пересечение всех стен в доме. При не большей площади, можно будет эффективно обогреть все пространство. Чем ближе будет находиться печь к выходу, тем лучше. Нагреты воздух будет препятствовать попаданью холодного воздуха с наружи. К тому же, в таком случае будет проще доставлять топливо для топки.
Факторы, которые нужно учитывать:
В интернете встречаются источники утверждающие, что кирпич для печей и огнеупорный, это одно и то же. На самом деле общие у них лишь линейные размеры. Размеры обычного одинарного строительного кирпича составляют 250 на 125 на 65 мм., а стандартный печной имеет размер 230 на 114 на 40 мм. Иногда встречается 230 на 114 на 65 мм. В строительстве печи используют специальный качественный кирпич марки 150. Он устойчив к температурам до 800 градусов. Из него можно было бы возводить всю печь, но он быстро остывает и не годиться для полноценной печи.
Кирпич из шамота используется для прокладки каналов печи в топочной части. Он выдерживает высокие тепловые нагрузки. Его используют в шведских печах или в печах для бани. Он способен выдержать температуру до 1800 градусов, однако в домашних печах, такой температуры не бывает. Его ценят за другие качества- способность долго сохранять тепло. Строить из него все тело печи не имеет смысла, так как он очень дорогой и имеет слабую прочность.
Что бы отличить качественный шамотный от некачественного, существует мнение, что он должен иметь желтоватый оттенок. Но такое вычисление не правильное, так как шамот может менять окраску в зависимости от своего месторождения. Признаком качественного шамота является мелкозернистость кирпича. Другой способ проверки- проверка на звук. По кирпичу постукивают молотком. Звук должен быть звонким и четким, а не глухим. Последний способ определения качества материала является радикальным. Кирпич разбивают пополам и смотрят на излом. Качественны шамот разбивается на крупные куски.
В качестве заменителя дорогостоящего шамота, иногда в печном строительстве используют клинкерный кирпич. Он представляет собой тот де красный керамический, только обжигают его при повышенных температурах. Он обладает большей прочностью и огнеупорностью.
Белый силикатный не подходит ни для каких частей. Он не устойчив к тепловым нагрузкам и слишком сильно впитывает влагу.
В качестве песка в цементно-песчаном растворе применяют карьерный песок средней фракции. Его просеивают через сито, чтобы отсеять крупные фракции и разнообразные органические включения. Наличие дополнительных включения в данном случае очень важно. Все органические примеси будут сгорать от нагрева, из-за чего кладка даст трещины и начнет осыпаться.
Для кладки печи придется применять несколько видов раствора на основании:
Характеризуется своей пластичностью. Его используют в местах, испытывающих высокие температурные нагрузки. Такой раствор дешевый по цене. Глину легко можно найти практически на любом земельном участке, предварительно очистив ее. Он выдерживает температуры до 1100 градусов по Цельсию. Такая смесь высыхает под действием высокой температуры, но намокает при действии влаги. Кладку печи всегда можно разобрать и собрать заново. Но класть фундамент на такой раствор нельзя.
Смесь из глины с добавлением шамота используется в топочных частях. Такой раствор выдерживает высочайшие тепловые нагрузки.
Известковую смесь применяют на фундаментную кладку или для дымохода. Этот раствор достаточно прочный, но выдерживает лишь 450 градусов по Цельсию.
Цементно-известковый еще более прочный, чем обычный известковый, но огнеупорность снижается еще больше. Применяют в фундаменте.
Цементно-песчаный раствор применяют для кладки печной трубы. Он обладает лучшими показателями прочности и устойчивости к атмосферным осадкам. Швы такого раствора не будет пропускать дым и копать в помещение и обеспечат хорошую тягу для топки.
Средние размеры дачного домика составляют около 15-20 м. кв. При расходе всего в 280 кирпичей, можно возвести маленькую печку, размером 2 метра на 3 и коэффициентом теплоемкости 1,90 кВт. Как говорилось ранее, топочную часть делают из огнеупорного кирпича, а все тело возводится из керамического красного.
На рисунке представлен проект печи в разрезе
Такой простой вариант легко может сделать из кирпича своими руками каждый новичок, даже не допустив ошибок.
Несмотря на маленькие габариты и небольшей вес, она все равно требует возведение отдельного фундамента. Фундаменту нужно выдерживать и давление дымохода.
Толщина шва для кладки должна составлять стандартных 8-10 мм., при этом толщина шва между огнеупорными кирпичами должна быть в два раза меньше.
Лучше не изменять чертеж, если отсутствует свой опыт.
Для такой печи, кладка дымохода осуществляется в пол кирпича.
Количество материала:
Вам понадобится около 210 штук обычного кирпича, около 75 штук шамотного. На глиняный раствор уйдет около 70 л. Песка 0,4 куб. м. Одна колосниковая решетка, дверца для топочной, поддувальной и прочистной. Две дымовых задвижки. Лист металла на фундамент. Для гидроизоляции около 3 метров рубероида.
Число кирпичей приблизительное, так как будет определенный процент боя кирпича.
Такая печь обладает КПД равным 80 процентам. Она имеет красивый внешний вид. На такой печи можно готовить еду и в ее конструкции есть лежанка. Схемы кладки и возведения довольно просты. Ее главным недостатком является особенность конструкции, из-за которой она прогревает только верхнюю часть помещения. Но в нашей стране, он по-прежнему пользуется популярностью.
Из чего состоит:
По своему размеру возводят большие, малые и средние печи. Рассмотрим маленькую, размером 1270 на 650 на 2380 мм.
Необходимые материалы:
Кирпич красный около 1620 штук. Раствора из глины уйдет около 1000 литров. Из стали заглушка размером 430 на 340, задвижка размером 300 на 300 (две штуки), самоварник, размером 140 на 140 (один).
Порядовка русской печи:
Ряд №1 выкладывают из цельного керамического кирпича, на известковый раствор с добавлением цемента. Происходит формирование подпечной части;
Ряд №2 по №4 выкладывается колодец. Все швы перевязываются. С одной стороны, оставляют место для подпечья;
Ряд №5 по №7 возводят свод над подпечьем;
Ряд №8 по №10 возводится замок для свода;
Ряд №11 выкладывают холодную печурку. В оставшееся место между печуркой и подпечьем насыпают песок;
Ряд №12 выкладывают «под». Его делают из специального кирпича;
Ряд №13 начало варочной камеры;
Ряд №14 по 16 делаются так же как предыдущий;
Ряд №17 устанавливают своды устьев;
Ряд №18 закладка стенок печи;
Ряд №19 стенки свода;
Ряд №20 с помощью половинок кирпичей сужают отверстие над шестком;
Ряд №21 выравнивают стены;
Ряд №22 этап выравнивания и уменьшения передтрубной части;
Ряд №23 выкладывают самоварник;
Ряды с №24 по №32 установка задвижек вьюшечных;
Ряд №32 кладка дымохода. В русской печи кладут дымоход в 2 кирпича.
Некоторые особенности можно посмотреть на рис.
Прежде чем заняться кладкой печей, стоит попробовать выложить хоть одну без раствора, чтобы понять суть схем. Но приложив усилия и терпение, каждый сможет сделать печь своими руками.
В предлагаемом видео можно увидеть порядовку отопительной печи:
В доме обойдется дешевле, чем установка печи из камня своими руками, поскольку стоимость камня выше, чем кирпича. Если нет желания строить печку из кирпича или нет опыта, то можно установить печь из железа, например, буржуйку. Вместе с тем, устанавливать кирпичную печь не слишком трудно, как кажется на первый взгляд, самое главное – иметь определенную долю терпения. Подготовительный этап строительства предусматривает устройство фундамента.
Фундамент для печи должен быть уложен отдельно от фундамента для помещения.
Это необходимо для предотвращения деформации печного фундамента от основного в результате поднятия пучинистого грунта под строением. Далее возводят печь с использованием красного полнотелого кирпича.
Рисунок 1. Порядовка кирпичной печи.
Приготовить раствор для кладки можно в специальной емкости. В любом случае следует иметь под рукой строительный уровень для ровной кладки, так как каждый ряд должен иметь ровную поверхность. Среди основных материалов для подготовки печи к кладке следует выделить:
Перед кладкой печи следует подготовить тщательно спроектированную схему строительства печи из кирпича, например, как показано на рисунке (рис. 1). Далее сразу начинают с приготовления кладочного раствора. Не следует при этом использовать бетон. Обычно глина добывается с глубины полуметра, затем она очищается, чтобы в ней не содержалось примесей с камнями. Раствор следует готовить с использованием чистого песка.
Рисунок 2. Последовательность действий при кладке кирпича: А – ложковый ряд; Б – тычковый ряд.
Глина должна быть размягченной перед ее использованием. Для этого ее помещают в воду на два или три дня, чтобы она размягчилась. В процессе приготовления раствора глину постоянно помешивают, добавляя в нее песок. Песок с глиной можно взять в равных пропорциях, то есть 1/1.
Если раствор приготовлен качественно, то он является однородным без различных камешков и комков. Качество раствора должно твердо обеспечивать приемлемый уровень надежности печи, ее прочность. Если приготовить сразу большой объем раствора, то при отсутствии необходимости в его использовании он теряет свои полезные свойства, поэтому кладочный раствор готовят несколько раз в процессе кладки.
Для качественной кладки печи обязательно делают предварительную раскладку кирпичей, что позволяет проверять качество первого ряда на отдельном фундаменте. Проведение всех работ должно быть основано на обращении к схеме разработанной конструкции печи. Осторожное использование раствора позволяет аккуратно замазать каждый шов.
Вернуться к оглавлению
Рисунок 3. Виды кладки кирпича.
Тщательно спроектированную печь по соответствующему готовому чертежу выкладывают на отдельно возведенном фундаменте, как было отмечено выше. Принцип устройства плиты фундамента должен быть одним и тем же, что и для основной постройки. Заливать фундамент начинают с подготовки котлована ниже глубины, с которой начинается промерзание грунта, она может составлять около 1 метра.
Засыпать дно котлована можно, используя мокрый песок, выложив на него слой битого кирпича либо камня. Размер данного слоя должен составлять в высоту 15 см, а поверх него засыпается щебень. Для создания съемной опалубки используют специально приготовленные доски, сколоченные между собой. Опалубку следует сделать прочной, так как она должна выдерживать заливку бетоном. Уровень качества бетонной заливки будет являться определяющим для надежности всей конструкции.
Через 2 или 3 дня от застывшей бетонной заливки убирают опалубку, а ее поверхность покрывается гудроном, а также рубероидом. Все слои данных материалов должны максимально обеспечивать надежную гидроизоляцию плиты фундамента. Оставшееся пространство между фундаментом и грунтом должно быть засыпано песком с зерном крупной фракции или слоем гравия.
Вернуться к оглавлению
Рисунок 4. Кладка дымохода.
Советы по укладке печи из кирпича.
Принцип кладки печи может быть основан на следующем алгоритме действий:
Среди рекомендаций по кладке печи в доме можно выделить ряд основных. Например, монтировать колосник в печи следует без его упора во внутренние стенки печки, иначе при нагревании решетка расширяется и деформирует кладку стенок. Фундамент печи обязательно устраивают с гидроизоляцией. Основание фундамента должно выступать на расстоянии не менее 10 см. Устраиваемое подпечье обычно представляет собой определенное пространство на передней внешней стене печи, оборудованное отверстием для хранения инвентаря.
Делая ряды кирпичей, обязательно тщательно подгоняют их друг к другу, чтобы не было образования щелей между кирпичами (рис. 2), так как они должны надежно перекрывать дымовой канал с задней стены печи. При замазывании щелей глиной они все равно будут обработаны не на должном уровне.
Кирпичи сдвигают от поддувала на 3 см в боковую сторону, а вперед происходит сдвиг левого бруска на 1,5 см. Дверцу бака обычно обматывают во всех местах контактов в два слоя асбестовым шнуром. Закрепляют топочную дверцу тремя слоями оцинкованной проволоки. Избежать образования щелей в кирпичной кладке поможет использование кирпича высокого качества.
Кирпичи перед укладкой необходимо смочить водой, а на фундамент их укладывают без раствора, чтобы создать образец. Он поможет проверить качество кладки углов из кирпича и стен будущей конструкции печи. Все углы и стены делают прямыми и ровными, для чего используют строительный уровень.
Во времена, когда стационарная твердотопливная печь была единственным существующим средством отопления дома, профессия печника пользовалась большой популярностью и уважением. На сегодняшний день для обустройства индивидуального обогрева можно использовать множество различных агрегатов, работающих на самом разнообразном топливе, однако кирпичные печи до сих пор остаются востребованными.
В настоящее время найти по-настоящему грамотного печника – нелегкая задача. Да и не нужно этого делать, ведь выложить полноценную печку можно своими руками.
Прежде чем приступать к самостоятельной кладке печи ознакомьтесь с особенностями существующих разновидностей подобных агрегатов. Печки бывают:
Также существуют усовершенствован ные разновидности отопительно-варо чных печей со встроенной кухонной плитой или даже полноценным духовым шкафом.
В отдельную категорию относятся печи-камины. Это отличный вариант для современного частного дома. Подобные конструкции прекрасно справляются с задачами обогрева помещений и имеют привлекательный внешний вид. Правильно выложенная и отделанная печь-камин станет достойным дополнением интерьера как маленького загородного домика, так и дорогой частной виллы.
Схемы современных печей различают их не только по предназначению, но и по особенностям формы. Чаще всего в частных домах устанавливаются агрегаты прямоугольной и квадратной формы. Но при желании вы можете выложить круглую печь. Конкретный вариант подбирайте с учетом особенностей помещения и своих собственных предпочтений.
Печь, конечно же, можно выложить своими руками и многочисленные схемы помогут вам сделать это в кратчайшие сроки. Однако при выполнении такой работы помните, что любая печь, вне зависимости от ее назначения, формы и прочих характеристик должна в полной мере отвечать действующим нормам пожарной безопасности.
Перед началом кладки печи уделите должное внимание поиску места для ее размещения. К примеру, если агрегат будет размещен посреди помещения, он сможет отдавать гораздо больше тепла, прогреваясь со всех сторон и равномерно нагревая воздух вокруг.
Если разместить печь у стенки (а такой вариант используется чаще всего), у пола будет постоянно «гулять» холодный воздух. Поэтому в данном отношении вам нужно принять решение самостоятельно.
Предварительно определите место установки топочной дверцы. Этот элемент нужно устанавливать так, чтобы в дальнейшем вы могли максимально удобно и быстро загружать топливо в печку, не разнося мусор от дров или угля по всему дому. Обычно топочная дверца размещается со стороны кухни или какого-то малопосещаемого помещения.
Готовая кирпичная печка будет иметь достаточно внушительный вес. Чтобы устройство стояло максимально надежно и долго, для него нужно подготовить индивидуальный бетонный фундамент.
Традиционные кирпичные печи имеют достаточно простую конструкцию. Однако кажущаяся на первый взгляд простота позволяет добиваться очень высоких показателей производительнос ти и эффективности.
Главными элементами корпуса кирпичной печи являются топливник и дымоход. Варочные печи дополнительно комплектуются плитами и/или духовками, также возможна установка бака для подогрева воды.
Топливник – это главная часть печного агрегата. Именно в топливник загружаются дрова или другое используемое для обогрева топливо. Топливник может иметь самые разнообразные размеры. При определении подходящих габаритов нужно учитывать несколько важных факторов, таких как:
Для обустройства топливника используйте огнеупорный кирпич. Толщина стенок рассматриваемой конструкции не может быть меньше половины кирпича.
Дымоход также относится к числу главных элементов любой отопительной печи. Дымоход предназначен для отведения топочных газов с различными вредными включениями, образующимися в процессе работы печи.
На стадии проектирования дымохода старайтесь продумывать все так, чтобы его конструкция имела минимальное число изгибов и поворотов. В идеале дымоход должен быть полностью вертикальным. Любого рода изгибы приведут к ухудшению тяги и снижению эффективности обогрева помещения.
К числу важных элементов конструкции кирпичной печи относится камера зольника . В этом отсеке будет собираться зола. Также через зольник обеспечивается подача воздуха внутрь агрегата, к топливу. Зольниковая камера обустраивается под решеткой колосника и снабжается собственной дверцей. Традиционно высота зольника составляет 3 кирпича.
От качества кладочного раствора напрямую зависит надежность и долговечность готовой печи. Кладка будет вестись с использованием раствора на песчано-глиняной основе.
В приготовлении раствора нет ничего сложного. Возьмите глину, залейте ее водой и размочите. Просейте смесь через сито, а затем размешайте в «глиняное молоко». В завершении добавьте некоторое количество воды, чтобы получить достаточно вязкий и пластичный раствор.
Помните, от правильности приготовления кладочного раствора напрямую зависит надежность и прочность печи. Сделаете все как нужно – печь будет эффективно обогревать ваш дом в течение долгих лет. Нарушите технологию или решите сильно сэкономить на материалах – тепловой агрегат вряд ли сможет полностью раскрыть свой потенциал и простоять в течение хоть сколь бы то ни было долгого срока.
От момента заливки фундамента до начала строительства должно пройти 3-4 недели. За это время основание наберет необходимую прочность и сможет выдержать вес кирпичной печи. Рассматриваемая работа требует максимальной ответственности и сосредоточенност и со стороны исполнителя. Любые ошибки могут привести к непоправимым последствиям, поэтому заранее настройтесь на работу и выделите достаточное количество времени для ее выполнения.
Кладка печи осуществляется в несколько этапов.
Первый этап. Выложите из кирпича зольник и нижнюю часть первого колпака. Кладку выполняйте с использованием рассмотренного ранее песчано-глиняног о раствора.
Второй этап. Установите в кладку дверку зольника. Для фиксации дверцы используйте оцинкованную проволоку.
Третий этап.
Четвертый этап. Смонтируйте топку. Обложите внутреннюю часть этого отсека огнеупорным кирпичом. Кирпичи выкладывайте «на ребро». На этом этапе нужно использовать специальный кладочный раствор. Готовится он так, как и стандартный, но вместо простой глины берется огнеупорная, т.е. шамотная. Закрепите дверцу топочной камеры при помощи стальной пластинки и уже знакомой вам проволоки.
Пятый этап. Продолжайте стандартную кладку, пока не дойдете до 12-го ряда. Дойдя до этого ряда, перекройте топочную камеру и ровно уложите плитку с конфорками. Данная плита должна быть изготовлена из чугуна. Ровность укладки контролируйте с помощью строительного уровня.
Шестой этап. Выложите первый колпак. Он возводится в левом краю печки. На этом же этапе обустраивается канал для летнего хода.
Седьмой этап. Установите плиту и выложите стенки отделения для варки. Ведите выкладку упоминавшегося ранее нижнего колпака.
Восьмой этап. Установите задвижку для упоминавшегося канала летнего хода. Эта задвижка размещается во внутреннем углу отделения для варки.
Девятый этап. Ведите кладку до 20-го ряда. Дойдя к этому ряду, перекройте отделение для варки и первый колпак. Обязательно оставьте в сплошной кладке необходимое число отверстий для летнего хода и подъемного канала, а также отдушины отсека для варки. Кирпичи размещайте на уголках из стали – так вы обеспечите более высокую прочность и надежность печки.
Десятый этап. Закройте портал варочного отделения распашными каминными дверками. Лучше, чтобы дверцы имели вставки из жаропрочного стекла. Такое решение позволит вам следить за процессом горения топлива и любоваться пламенем.
Одиннадцатый этап. Установите прочистные дверцы для удобного удаления сажи. Для установки выбирайте такое место, к которому вам будет проще всего добираться.
Двенадцатый этап. Выложите стенки колпака почти до верхнего края стенного проема. Вверху перекройте печку парой рядов кирпичей. Просвет между верхом печки и перемычкой заполните минватой. Благодаря этому будет обеспечена дополнительная теплоизоляция и несколько увеличена эффективность обогрева.
Тринадцатый этап. Выложите декоративный поясок по верхнему периметру агрегата.
Четырнадцатый этап. Приступайте к устройству дымоотводящей трубы. Лучше, чтобы дымоход был кирпичным. Такая конструкция прослужит гораздо дольше тех же металлических либо асбестовых труб.
В завершении вам останется лишь выложить до конца дымоход и выполнить при желании внешнюю отделку печки. Самый простой вариант – оштукатуривание. В остальном же ориентируйтесь на собственные предпочтения и доступный бюджет.
Таким образом, укладка печки хоть и не является простым мероприятием, но его вполне можно выполнить своими руками. Достаточно попросту разобраться в технологии и во всем следовать инструкции. Помните, материалы для работы должны быть самыми качественными. А проверенные годами схемы печей позволят вам самостоятельно возвести агрегат, который будет долгие годы качественно отапливать ваш дом безо всяких проблем и нареканий.
Удачной работы!
© При использовании материалов сайта (цитат, изображений) указание источника обязательно.
Старая добрая печь из кирпича не сдает своих позиций под натиском современных высокоэффективных конкуренток. Споров – почему? – не счесть, но вообще-то причина одна: кирпичная печка дышит. Каменная, между прочим, нет.
Что значит – дышит? При прогреве микропористое тело печи выделяет в воздух обогреваемого помещения пары влаги, а при остывании вбирает их в себя. В результате кирпичная печь поддерживает т. наз. точку росы в помещении в оптимальных с точки зрения физиологии пределах. Когда говорят, что кирпичная печь «здоровее» любой другой, то, ведомо или неведомо, имеется в виду именно этот фактор.
Помимо благотворного влияния на здоровье, дыхание печи дает еще одно немаловажное следствие: при медико-теплотехническом расчете дома нижние пределы температуры в нем можно снизить до 18 градусов по комфортности и до 20 градусов по медицине, т.к. относительная влажность воздуха в отопительный сезон будет близка к оптимальной. В деревянных и кирпичных зданиях может дать сверхэкономию: при 16-17 градусах в них свыше 80% физически здоровых людей не ощущают дискомфорта, и постельное белье остается сухим. А в каменном или бетонном доме, отапливаемом батареями, и при 18 градусах может быть зябко.
При отоплении водяными регистрами нижние температуры нужно брать в 20 и 22 градуса соответственно, а при отоплении ИК-излучателями, электрическими или газовыми каталитическими, еще на градус выше; ИК-приборы сильно сушат воздух. Поэтому кирпичная отопительная печь с КПД (коэффициентом теплоотдачи) в 50% может по затратам на отопление оказаться экономичнее суперсовременной металлокомпозитной с КПД в 70%, ведь теплопотери дома сильно, по степенному закону, зависят от разницы внутренней и наружной температур (температурного градиента).
Примечание: небольшого дыхания можно добиться, огородив ее конвекционным экраном (см. рис.) толщиной 30-40 мм из фанеры, выдержанной древесины лиственных пород или нескольких слоев гипсокартона. Заодно будет обеспечен равномерный прогрев помещения по высоте. Но дыхание такой печи глубоким и ровным не будет. Тут современные технологии до кирпича еще не дотягиваются.
Дыхание печи в сочетании с физиологией дает экономическое следствие второго порядка: отопительный сезон можно начинать позже, а заканчивать раньше. В средней полосе РФ разница за год может достигать недели, а в Черноземье и южнее – 2-3. На которые не нужно будет закупать топливо. А если учесть, что хорошая кирпичная печка работает на всем, что горит, включая бросовое и дешевое альтернативное топливо (пеллеты и т.п.), то экономия еще возрастает.
Примечание: в глобальном масштабе кирпичные печи пока в экологию вписываются плоховато – добыча и производство материалов для них наносит урон окружающей среде больший, чем экономия от печного отопления на потерях в тепловых магистралях и ЛЭП. Но в данном случае спрос уже не рождает, а диктует предложение. В ведущих печных фирмах идет тихая, но напряженная работа по улучшению технологий производства печных материалов и созданию кирпичных печей, допускающих транспортировку в готовом виде и установку сразу на месте использования.
Желающих сложить печь своими руками не убывает. Печники-профессионалы тоже цену не ломят: их работа востребована, конкуренция довольно высока, и, кроме того, большинство из них энтузиасты своего дела. Но чтобы взяться за печку самому или со знанием дела рассмотреть предложенный проект, нужно знать основные принципы строительства печей, о чем и написана настоящая статья.
Кирпичная печь на хозяйстве пригодится не только для отопления и готовки. Стационарная может принести очень хороший доход, как и или барбекю ИП, работающему в области общественного питания.
В быту важна прежде всего высокая теплоемкость кирпича, обеспечивающая длительную теплоотдачу после протопки. Раз топка пуста, можно спать спокойно, не опасаясь угара. Для производственных печей на первый план выходит уже низкая теплопроводность кирпича, дающая возможность создать высокую концентрацию тепла в рабочей зоне. В таком случае дыхание печи становится уже вредным фактором, и его чаще всего пресекают, помещая печь в газонепроницаемый футляр.
Мелким бизнесменам, специализирующимся на кустарном промышленном производстве, стоит подумать о таких видах промышленных печей, которые вполне возможно сделать самому:
Примечание: кирпичные печи не рекомендуются для отопления теплиц, оранжерей, птичников, скотных дворов. Дышащая миазмами печь и воздух испортит, и сама скоро испортится.
Дело в том, что фабричные образцы малых промышленных печей рассчитаны на транспортировку по частям или в собранном виде. Поэтому и цены на них непомерно велики. Но, выкладывая печь на месте, можно получить не худшую, не влезая в неподъемный кредит, и развернуть прибыльный бизнес. Мы же пока остановимся подробнее на : они первыми появились в обиходе и заложенные в них принципы справедливы и для прочих.
Примечание: отдельного разбора требуют печи для бани. Здесь кирпич также оказывается на высоте, но по несколько другим причинам. Банным печам далее будет посвящен особый раздел.
Дом не обязательно строить от печки, можно и печку подобрать подходящую к дому. Но сначала нужно провести теплотехнический расчет здания с учетом описанных выше факторов и определить место для печи в доме. Нужно также знать, что утепление дома снаружи повышает эффективность печного отопления много более, чем обогрева регистрами. И, в свою очередь, обшивка дома сайдингом намного упрощает и удешевляет утепление. Т.е., оптимальный проект домовой печи изначально должен быть комплексным.
Что касается планировки, то здесь возможны разные варианты, см. рис. Дом слева на нем подойдет, к примеру, для холостяка отшельника, но не аскета или бездетной семьи убежденных сибаритов, тут очень кстати будет теплая лежанка в спальне. Печь – отопительно-варочная. Русская в такой дом не вписывается, но шведская (см. далее) подойдет отлично.Вариант – бюджетное жилье для небольшой семьи, тогда спальня превращается в детскую либо для детей выделяется зона в пентхаузе.
Посредине дом уже побольше и посолиднее. В гостиную выходит печь-камин с готовой литой чугунной топкой, см. далее; дверца топки из жаропрочного стекла. Здесь тоже возможны разные варианты. Если, к примеру, кухню с санузлом поменять местами, щиток обогрева (о нем см. далее) развернуть на 90 градусов, а веранду с прихожей перенести на правую сторону, то можно за счет некоторого уменьшения гостиной выгородить еще 1-2 спальни. При этом к местам общего пользования пройдет коридор.
План справа более подходит для дачи. Летом, распахнув окно в кухне-прихожей, готовить будет не слишком жарко. Каминопечь в углу – для вечерних посиделок у огонька; в ней же можно будет в случае ненастья приготовить шашлык или барбекю на рашпере.
Уже на этапе планировки дома с печью нужно учесть следующее:
П.1 допускает исключения. Если печь из 1000 или менее кирпичей, а фундамент дома ленточный секционный, то фундамент печи можно строить на пересечении или Т-образном соединении лент под внутренними стенами. В таком случае расстояние от фундамента печи до ближайших других лент фундамента здания должно быть не менее 1,2 м.
Примечание: т.к. уже на малую русскую печь требуется 1500 кирпичей, то все русские печи должны возводиться на отдельных фундаментах. Но и здесь есть исключение – малую русскую можно строить на опечье из деревянного бруса 150х150 мм, пронизывающем пол до бута в фундаменте здания или грунта.
Собственно печь иногда называют телом печи. Тело печи устанавливается на гидро- и теплоизоляцию фундамента печи или пола и завершается выходящим сквозь чердак и крышу дымоходом. Все это вместе называется строением печи. Строение кирпичной отопительной печи показано на рис. справа:
Примечание: сторону печи с творилом (в русской печи творило иногда называют зевом) называют челом печи, а ее боковые стенки – зеркалами или щеками.
Дадим некоторые пояснения. Фундамент – цельнолитой железобетонный; для печи на шанцах – ленточный забутованный. Вынос фундамента – не менее 50 мм. Изоляция – 2-3 слоя рубероида, поверх них – 4-6 мм асбеста или базальтового картона, затем лист кровельного железа, а по нему подстилка под кладку – лист войлока или базальтового картона, вымоченный в очень жидком кладочном растворе для печи, о нем см. далее. Подстилку кладут на железо мокрой и дают ей присохнуть, прежде чем начинать кладку.
Первые ряды кладки тела печи (косая штриховка на рис.) – из обычного керамического красного кирпича (не лицевого!) на цементно-песчаном растворе, это подтопочная часть печи. Далее идет топочная, или жаровая часть (штриховка в клеточку), ее кладут из керамического печного кирпича в сочетании с шамотным, о кирпичах также далее, на глиняно-песчаном растворе.
Перед поддувальной дверцей и творилом на пол укладывают лист кровельного железа на асбестовой или из базальтового картона подушке в 4-6 мм, его коренной край замуровывают в ближайший верхний шов кладки. Вынос листа вперед – не менее 300 мм, а в стороны от чела – не менее чем на 150 мм. Свободные края листа подворачивают и прибивают к полу.
Глиняный кладочный раствор не схватывается, а высыхает. При нерегулярной топке в холодное время года он от влаги постепенно раскисает. В таком случае часть тела печи, температура в которой не поднимается выше 200-250 градусов, выкладывают из печного кирпича, но на цементно-песчаном растворе, он же и гораздо дешевле глиняного, косая штриховка с серой заливкой на рис. На раствор для этой части кладки идет портландцемент от М400 и горный песок без включений. Замена декоративными аналогами недопустима!
Нижние переходы из канала в канал газового конвектора (перетоки) должны быть на 30-50% больше в высоту верхних (перевалов). Это обеспечит скопление сажи внизу конвектора (на его поде), откуда ее несложно убрать. С этой же целью края перевалов выполняют скругленными.
Начиная от 80 градусов в дымоходе, кладку ведут опять из простого кирпича на обычном цементно-песчаном растворе. Внутренняя разделка дымохода необходима, она держит на себе противопожарную разделку (не менее 50 мм асбеста или базальтового картона в металлической обойме) и, самое главное, в случае загорания сажи примет в себя жар на время, достаточное для принятия необходимых мер.
Роль распушки (выдры) аэродинамическая. Она рассекает ветровой поток, заставляя верхнюю его часть как бы перепрыгивать устье дымохода, поэтому тяга не так зависит от ветра. Высота распушки – не менее 2 рядов кирпича, вынос на срезе устья – в полкирпича. Пренебрежение распушкой – очень частая причина дымящих печей.
Основные схемы конвекции бытовых кирпичных печей представлены на рис. Слева – канальная печь с последовательным газовым конвектором, самая простая с исполнении. По последовательной канальной схеме строятся и подобные им. Помимо простоты, преимущество канальной схемы в том, что она очень пластична конструктивно. Конвектор с топкой механически связаны только хайлом, поэтому канальную печь можно разработать под любое готовое помещение, см. след. рис.
Однако КПД чисто канальных печей редко превышает 40%, и встроить в них водогрейку очень сложно: в теле печи циркулирует мощный внутренний поток тепла, и любое его нарушение ведет в падению КПД и усиленному осаждению сажи.
В центре на рис. со схемами самая совершенная отопительно-варочная печь из кирпича – , ее КПД достигает 60%. Она представляет собой камерную печь (роль воздушной камеры, обтекаемой потоком раскаленных газов, играет духовка 1) и растянутого от пола до потолка канального конвектора за ней. В камерной части шведки газы греют варочную поверхность в варочной нише 2, а часть тепла конвектора поступает в сушилку 3. Преимущества шведской печи:
Главные недостаток шведской печи – высокие требования к качеству материалов и работы для камерной части печи. Кроме того, под нее обязательно нужен фундамент, без него высокая и узкая конструкция, части которой из-за тепловых напряжений нагружены по-разному, окажется хрупкой и неустойчивой. Сделать печь шведского типа может только опытный печник.
Наконец, справа на рис. со схемами – печь колпаковая. Ее КПД может превышать 70%, т.к. она саморегулирующаяся: дымовые газы не уйдут в дымоход, пока не догорят под сводом колпака и не отдадут свое тепло телу печи. Кроме того, колпаковая печь обладает свойством газовой вьюшки: если забыть закрыть штатную, горячие газы под колпаком не пустят на проток тяжелый холодный воздух из хайла, и печь не выстудится. Это гарантирует от угара из-за не вовремя закрытой вьюшки.
Однако колпаковая печь выглядит просто только на схеме, а в исполнении она очень сложна из-за высоких нагрузок в конструкции. Затем, колпаковая печь исключительно отопительная, встроить в нее варочную поверхность невозможно. Отбор тепла для водогрейки возможен только в двухколпаковых печах, еще более сложных, поэтому колпаковые печи в быту распространены мало. Исключение – , но столь талантливые печники на свет появляются редко.
Развитие идеи шведки породило очень перспективную конструкцию: обычную варочную плиту с отдельным обогревательным щитком-конвектором, см. рис. Все, что для этого потребовалось – отказаться от варочной и сушильной ниш, это дало возможность разъединить камерную и канальную части механически, т.е. строить их по отдельности; возможно, даже по очереди.
Что же мы получаем взамен? Меньшую нагрузку на пол. Плиту в большинстве случаев можно строить прямо на деревянном полу, положив на него изоляцию такую же, как на фундамент под печь. А под щиток достаточно просто демпфирующей подушки из базальтового картона. Остается проблема устойчивости высокого узкого щитка, но она решается путем создания его механической связи со стеной, хоть бы и перегородкой в полкирпича, см. рис. слева.
Далее, щиток можно сдвигать и разворачивать относительно плиты, тогда плита может греть кухню с санузлом, а щиток еще до 4-х комнат. Для этого нужно вставить в горизонтальный участок дымохода между ними гибкое звено из жаропрочного гофра с хорошей теплоизоляцией, чтобы избежать осаждения сажи. В общем, ценой отказа от почти ненужных в наше время ниш получилась принципиально новая и очень практичная конструкция.
Летом, когда и так жарко, греть помещение ни к чему. Но закладывать в топку мизерные количества топлива тоже не получится: пределы регулировки мощности подачей топлива всех печей невелики. Тепло от малой закладки вылетит в трубу, остатка не хватит и на яичницу. Но обзавестись летней кухней с плитой возможность есть далеко не у всех.
На такой случай придуманы конструкции печей с переключением хода с летнего на зимний. Проще всего ход переключать в канальной печи параллельной схемы, две левые поз. на рис. ниже. Однако максимального КПД канально-параллельной печи можно добиться только при ее мощности более 20 кВт. Тут действует закон квадрата-куба, и в слишком малой печи тепло «просвистит» в трубу, не успев нагреть конвектор. Кроме того, все двухходовые печи потенциально опасны: если ненароком закрыть обе задвижки, пойдет угар. Наконец, на летнем ходу перекрыша и часть щек печи все равно греются.
Между тем есть двухходовая схема, особенно пригодная для отопительных щитков: схема с двумя дымоходами, летним и зимним, две поз. справа на рис. Для нее нужна всего одна задвижка, поэтому она совершенно безопасна – при любом положении переключателя тяга будет. Положение задвижки не по сезону сразу почувствуется по теплоотдаче, а переключать ход можно во время топки. И плавно регулировать обогрев, частично задвигая заслонку.
На летнем ходу газы в зимний ход никак не протиснутся: аэродинамическое сопротивление лабиринта конвектора много больше, чем у прямой трубы. И трудоемкость сооружения дымоходов вовсе не двойная: газы в зимний дымоход уходят остывшими ниже 80 градусов, поэтому зимняя труба может быть облегченной и упрощенной, напр. асбоцементной. Единственный небольшой минус системы с двумя дымоходами – на каждую пару каналов конвектора нужно по прочистке.
Прежде чем переходить к более подробному разбору обычных печей, остановимся на нескольких специальных весьма востребованных конструкциях.
Настоящая – это древний открытый очаг, см. рис. Строят его либо на открытом воздухе под навесом либо в помещении под колпаком-дымоулавливателем. Кладка без каких-либо премудростей: в полкирпича с ложковой перевязкой. 3-4 ряда нужно выложить тычками, чтобы получились опоры для жаровни и решеток. Впрочем, подробнее о кладке см. далее.
Фундамент для наружного барбекю – простейший, плитный из готовых бетонных монолитов или каменных блоков на песчано-щебневой подушке. Комнатную барбекю строят прямо на полу на описанной выше комбинированной изоляции.
У барбекю есть одна тонкость: бортик жаровни, он в правильном очаге греет стряпню с боков. Поэтому 2-3 верхних ряда желательно выложить из шамотного кирпича, он очень хорошо вбирает в себя тепло и медленно отдает его. Чтобы навершие жаровни прогревалось быстрее, кирпичи нужно брать граненые фасонные, как показано на рис. ниже. По клиновидным впадинам между ними тепло быстрее пройдет в кладку. Можно и самому сделать фасонные кирпичи для барбекю, но тогда придется поработать болгаркой.
Как печь строится обычным порядком; здесь главный секрет – устройство каменки. Закрытая каменка, сквозь которую проходят дымовые газы (слева на рис.) быстро прогревается и дает самый полезный сухой пар. Но «наддавать» воды или квасу на нее нельзя, придется снова растапливать печь. Кроме того, малейший огрех – неправильно подобранные камни, плохое топливо, нарушение режима топки – ведет к осаждению в каменке недогоревшей органики, и сухой пар может оказаться токсичным и канцерогенным.
Открытая каменка (вторая слева на рис.) безопасна, но долго греется. Чтобы париться с «наддачей», печь нужно все время топить, поэтому ее творило должно выходить в предбанник: угар особенно опасен при высокой температуре воздуха. Наддав слишком много, каменку можно вообще выстудить, и вся баня пойдет насмарку.
Третья слева печь с боковой закрытой каменкой совершеннее: бункер с камнями омывается горячими газами со всех сторон, кроме лицевой, поэтому каменка и прогревается быстрее, и наддавать в нее можно больше. Но самая совершенная банная печь – колпаковая, крайняя справа. Каменка устроена на своде колпака, температура под которым весьма высока, там основной очаг тепловыделения, и деваться этому теплу некуда кроме как в камни. Поэтому каменка прогревается за считанные минуты и наддавать можно почти без ограничений. Подтапливать печь не нужно, «колпаковка» сама подберет себе режим смотря по расходу тепла, лишь бы топливо в топке было.
У этой печи 3 недостатка. Во-первых, общая сложность и дороговизна, как у колпаковых печей вообще. Во-вторых, колпак из обычной стали быстро прогорает, а из жаропрочной дорог. Наконец, наддавать в каменку этой печи можно только из встроенного душа, а его кваском не заправишь.
Проточные печи не имеют конвекторов, но с костром в трубе или пещере у них только внешнее сходство. Проточные печи могут быть весьма эффективными. Самые востребованные виды – английский камин и русская печь.
Схема строения приведена на рис. Для получения максимального КПД, сравнимого с КПД голландки, топка камина должна быть сужающейся назад со всех сторон, справа на рис.
Основные пропорции камина следующие:
(схема на рис.) при регулярной интенсивной топке дает КПД до 80%, обладает потрясающими декоративными качествами, позволяет готовить традиционные блюда русской кухни, которые иным способом не приготовишь, и обязательно снабжается лежанкой. Но конструкция русской печи весьма консервативна, вносить в нее изменения, не рискуя испортить печь, может только печник с большим опытом работы именно по русским печам.
С точки зрения строительной механики русская печь также стоит особняком. Она представляет собой не цельный, работающий как одно, модуль (пустотелую колонну, стену), но почти полный аналог здания: связную конструкцию, части которой взаимодействуют через углы. Поэтому углы русской печи нужно выкладывать по всем правилам. Сверки по порядовке мало, нужно еще постоянно выверять по отвесу. Ключевые моменты кладки русской печи показывает след.рис.
Перед выбором проекта печи необходимо проделать ее предварительный расчет под помещение. Обычно его ведут исходя из теплоотдачи печи в ккал/час. В процессе остывания печи теплоотдача уменьшается, но и потери тепла помещением падают, т.к. оно тоже остывает. Задача расчета – выдержать температуру в помещении до следующей топки.
Такой расчет теоретически сложен, а по готовым коэффициентам и упрощенным формулам требует большого опыта. Но для домов с хорошим наружным утеплением вполне достоверные результаты дает предложенный И. В. Кузнецовым способ расчета по усредненной тепловой мощности единицы поверхности печи (ТМЕП). Для нормальной топки ее можно брать 0,5 кВт/кв. м, а для перетопки в сильный мороз – до 0,76 кВт/кв. м в течение 2-х недель.
С использованием ТМЕП прикидочный расчет печи становится совсем простым. Допустим, у нас печь 1,5х1,5 м в плане и высотой 2,5 м. Площадь ее стен – 3,75х4 = 15 кв. м, плюс 2,25 кв. м перекрыша. Всего 17,5 кв. м. Отдать эта печь сможет от 8,75 до 13,3 кВт тепла. С учетом особенностей печного отопления этого хватит для дома в 80-100 кв. м.
Для расчета топки нужно сначала определить максимальный объем закладки топлива. Его находят по требуемой тепловой мощности, теплотворной способности топлива, его удельному весу и предполагаемому КПД печи. Расчет проводят для всех видов топлива, для которых предназначена печь, и выбирают наибольшее значение. Объем топливной камеры топки (камеры сгорания) берут в 2-3 раза больше максимального объема топливной массы, в расчете на перетопку. Вообще же максимальная загрузка топлива в камеру сгорания – 2/3 ее объема.
Полный расчет топки – удел не любителей и даже далеко не всякого инженера-теплотехника. Возьмем хотя бы такую «мелочь», как колосниковая решетка. Пропустит она слишком много воздуха – топливо сгорит быстрее, чем тело печи примет его тепло, остаток вылетит в трубу. Мало воздуха – топливо на сгорит полностью, а невыделенное тепло опять же в трубу с дымом. А сажа, а зола, забивающая колосники? И все это нужно увязать с другими, не менее значащими узлами топки, причем для разных видов топлива.
К счастью, сейчас в продаже есть много готовых печных топок на разную тепловую мощность, под разное топливо, с глухим или прозрачным, для печей-каминов, творилом. И обойдется готовая топка дешевле любой самодельной. Нужно только при выборе обратить внимание на следующее:
Поясним последний пункт. Если печь будет топиться преимущественно высококалорийным малозольным топливом в крупных кусках (каменный уголь, торфобрикеты), то зольник нужно брать поглубже, до 1/3 высоты камеры сгорания. В мелком зольнике такое топливо слишком быстро прогорит. Если же печь под низкокалорийное древесное топливо, включая пеллеты, то глубина зольника должна быть не более 1/5 высоты камеры сгорания, иначе низ топливной массы быстро забьется золой, приток воздуха сократится, и топливо не догорит.
Как видим, вилка глубины зольника большая. Поэтому лучше немного переплатить и взять топку многотопливную. В таких полное сгорание всех перечисленных в сертификате видов топлива обеспечивается специальными конструктивными мерами.
Примечание: сырые дрова можно полностью сжечь в глубоком зольнике, а уголь – на ровном поду топки, правильно выбрав величину закладки топлива. Но это требует опыта истопника и промежуточных подтопок с шурованием, что ночью никуда не годится.
Расчет дымохода – отдельная тема, едва ли не более сложная, чем расчет всей печи. Даже на компьютере приходится 2-3 раза перезапускать САПР, вручную корректируя исходные данные, прежде чем все не сойдется как следует. Но для обычных условий (сечение прямоугольное, ход вертикальный без изломов, высота устья дымовой трубы над колосником 4-12 м) можно сразу дать готовые значения поперечных размеров для печей разной мощности:
Эти значения – минимальные. Они рассчитаны на то, чтобы избежать «просвиста», когда холодный воздух противотоком опускается в печь по слишком широкому дымоходу. «Просвист» чреват не только потерями тепла, но и уймой других серьезных неприятностей.
Если же печь в выбранным «навскидку» дымоходом дымит хоть изредка, его нужно нарастить, всего на 0,25-0,5 м. Когда-то для этого на трубу нахлобучивали прохудившееся ведро, сейчас можно надставить кусок асбоцементной трубы с поперечным сечением не меньшим, чем у дымохода.
Но самый лучший способ – не полениться и положить еще 2-4 ряда кирпичей, не забыв сделать новую распушку. Видали когда-нибудь трубу с двумя выдрами? Это значит, что первоначально коротковатый дымоход по результатам протопок нарастили до нормы.
Примечание: наращивать трубу нередко приходится при изменении аэродинамики местности. Скажем, лес вокруг вырос или многоэтажек настроили.
В источниках часто путают с огнеупорным шамотным. Общего у них только размеры: если у одинарного строительного кирпича они 250х125х65 мм, то у печных 230х114х40 мм (стандарт) или, иногда, 230х114х65 мм. А вообще-то печной кирпич – высококачественный красный М150. Из него целиком можно строить голландку и русскую печь. По термостойкости (до 800 градусов) он пошел бы и на камин, но вбирает мало тепла и быстро остывает, поэтому сгодится лишь для камина летней дачи, огнем в котором только любуются.
Примечание: размеры печного кирпича сложились исторически еще в старину, чтобы любой мог отличить его от строительного. Обжиг кирпича тогда стоил больших трудов и расходов, бетона не было, а месторождения хорошей глины редки. Поэтому тогдашние странствующие печники частенько халтурили, пуская в дело слабо обожженный кирпич из неважной глины.
Шамотный кирпич идет на кладку топочных частей печей с достаточно напряженным тепловым режимом: шведской, банных, колпаковых. Главное его достоинство для бытовых печей не жаростойкость, 1600 градусов в домашних печах не бывает. Тут важнее большая теплопроводность шамота в сочетании высокой теплоемкостью: шамотная кладка – отличный теплоаккумулятор.
Вследствие большой теплопроводности строить печь целиком из шамота нельзя: она сначала недопустимо раскалится, а затем слишком быстро отдаст тепло излучением. Снаружи шамотная кладка должна быть со всех сторон обложена керамической, хотя бы в полкирпича.
Судить о качестве шамотного кирпича только по глубине его цвета не совсем правильно, т.к. шамотная глина из разных месторождений сильно отличается внешне. Почти черный кирпич может оказаться плохим, а светло-желтый – отличным. Главный признак качества – мелкозернистая структура без множества видимых пор и включений (слева вверху на рис; рядом – подозрительный). Следующий этап проверки – простукивание легким молоточком. Хороший кирпич дает звонкий или четкий отрывистый звук, а плохой – глухой растянутый. Наконец, если и стук толком ничего не прояснил, проверяют на спайность, или, говоря по-современному, проводят краш-тест: кирпич разбивают или роняют с высоты на твердый пол. У хорошего кирпича и спайность хорошая, он раскалывается на крупные куски с зернистым изломом. Плохой дает больше пыли и крошки, чем крупных фрагментов.
Стороны шамотного кирпича называются так же, как и строительного, это тоже показано на рис. Как и строительный, шамот идет в дело полномерным, в 3/4 длины (трехчетверками), половинками и четвертями. Как они обозначаются на схемах кладки, показано на рис. слева внизу.
Для кладки внутренних ответственных частей бытовых печей хорошо подходит клинкерный кирпич, или просто клинкер (справа на рис.) Это тот же керамический кирпич, обожженный при высокой температуре. Вид у него неказистый, но прочность и жаростойкость повышенные. Стоит клинкер несколько дороже обычного красного кирпича, но существенно дешевле шамота.
Примечание: силикатный кирпич на любые части печей непригоден абсолютно. На глиняном растворе он не держится, а от знакопеременных тепловых нагрузок тянет в себя влагу как губка.
Песок в раствор для кладки печей требует особого рассмотрения. Для печи, рассчитанной на более чем 10 лет регулярного пользования без ремонта нужен горный песок без включений. В остальных видах слишком много органики, из-за которой швы кладки со временем выкрашиваются и трескаются.
Чистый горный песок дорог. Но главное – сейчас в продаже есть вообще идеальная его замена: глиняный песок для керамической кладки и шамотный для шамотной. Не удивляйтесь словосочетанию «глиняный песок», он, как и шамотный, перемолотый бой соответствующего вида кирпича. Кирпичный песок чаще всего оказывается дешевле хорошего горного, а кладка на растворе с ним выходит исключительного качества.
Для кладки кирпичных печей применяются . Рецептов известно немало, приведем самые простые и качественные. Для шамота нужен шамотный мергель или белый каолин. Для керамического кирпича – любая огнеупорная молотая глина; лучше всего серый каолин, синяя или серая кембрийская. И в том, и в другом случае на 100 шт. кирпича понадобится 40 кг глины.
При покупке сразу проверяют глину на запах: любой явственно ощутимый, приятный или неприятный, свидетельствует о примеси органики, для кладки печи такая глина не пригодна. Далее нужно определить необходимую долю песка в растворе, т.к. глина разных месторождений одного качества имеет разную жирность – сочетание адгезионной способности с вязкостью. На пробу берут 0,5-1 кг глиняного порошка, заливают водой в посуде до верха засыпки и дают сутки закиснуть, набраться влаги. Шамотный мергель полностью закисает за 1-2 часа, передержка не страшна.
Закисшую глину, добавляя понемногу воды, вымешивают до консистенции очень густого теста или пластилина. Затем замес разделяют на 5 частей и в каждую добавляют песок: 10%, 25%, 50%, 75% и 100% по объему. Все пробы тщательно, до полной однородности, снова вымешивают и сушат 3-4 часа.
Теперь пробы раскатывают в колбаски диаметром 1-1,5 см, длиной не менее 30 см. Каждую колбаску оборачивают вокруг любого круглого предмета диаметром около 5 см и смотрят результат:
Главный смысл пробы на пропорцию песка в том, чтобы удешевить строительство: кирпичный песок много дешевле качественной глины. Соответственно, чем больше его уйдет в раствор, тем он будет дешевле.
Примечание: эта проба годится только для раствора на кирпичном песке. Для растворов на природном песке применяют другие пробы.
Рабочий раствор готовится по тому же принципу, что и проба, но уже в требуемом объеме:
Примечание: в среднем из продажной упаковки глины выходит 3-4 ведра готового раствора.
Печные приборы (дверцы, задвижки) крепятся к телу печи либо усами, приходящимися на швы кладки (слева на рис.), либо юбкой из жаропрочной стали, обматываемой перед установкой 5-мм асбестовым шнуром, справа там же. Первые, понятно, дешевле, но для творила топки, духовки и жаровых заслонок не годятся: за время службы печи их приходится несколько раз менять, а нарушать кладку, выдирая усы из швов, плохо. И, разумеется, установочные размеры приборов должны быть согласованы с размерами кирпичей с учетом толщины шва.
Кирпичная кладка бывает ложковой и тычковой, смотря по тому, какая сторона кирпича смотрит наружу. Кирпичи укладываются на постель. «Постельная» кладка, когда кирпич ставят на тычок или ложок, крайне непрочна и СНиП запрещена, но в исключительных случаях применяется для внешней отделки ненагруженных конструкций.
Кладку ведут с перевязкой швов, т.е. швы отдельных кирпичей должны иметь разбежку (смещение) в ряду кладки (в одном или двух направлениях по горизонтали) и между рядами (по вертикали). В неперевязанной кладке любая микротрещина, которых не избежать, неизбежно поползет дальше, разрушая конструкцию.
Способов перевязки швов только в строительстве известны десятки, а в печном деле их еще и приходится изменять, чтобы выложить сложные дымовые ходы. Однако проверить готовый проект печи либо разработанный самостоятельно можно, руководствуясь достаточно простыми принципами:
Нормальная ширина шва при кладке печи – 3 мм, минимальная – 2 мм. Допустимо уширение до 5 мм; на подтопочных рядах и в своде – до 13 мм. В местах сопряжения шамотной и керамической кладки и вокруг вкладышей из любого другого материала (печные приборы, бетонные балки, штыри под варочную поверхность и т.п.) кладка ведется со швом максимальной ширины – 5 мм. Колосники укладываются в гнездо на поде топки на сухую, чтобы их можно было вынимать для прочистки.
Все ряды кладки обязательно должны быть перевязаны по вертикали. В обширных внутренних пространствах рядов допускается неполная перевязка в ряду (см. рис.), или кладка методом забутовки, т.е. заполнение их кирпичами без перевязки. Перевязку между схожими рядами (напр. подтопочными) удобно делать методом зеркального отражения, наподобие того, как выкладываются заборные столбы, справа на рис.
При кладке перегородок конвекторов необходимо оставлять перепускные окна вверху (перевалы) и внизу (перетоки). С перевалами проблем нет – достаточно не доложить 2-3 кирпича, да и все тут. Но переток так класть нельзя, получится висячая стенка. Перегородки над перетоками выкладывают, как показано на рис. Опоры из тычков чередуют через 3-5 рядов. Окна ложкового ряда возле тычков закрывают половинками кирпича.
Стенки конвектора печи выкладывают по ее порядовке, а стенки обогревательного щитка – ложками с простой ложковой перевязкой. Ее схемы для стенок в полкирпича, в кирпич и полтора кирпича показаны на след. рис. В последней используется перевязка способом зеркального отражения.
В бытовых печах применяются полуциркульные (в виде части цилиндра) и плоские своды, см. рис. ниже. В лучших русских печах очень опытные печники иногда по спецзаказу делают свод горнила овальным четырехцентровым, а в помпейских печах свод купольный, но и тот и другой требуют высокого мастерства и опыта. В механически слабо нагруженном печном полуциркульном своде крайние камни крыльев – пятки – и центральный камень – замок – не отличаются от прочих.
Полуциркульный свод выкладывается в следующем порядке:
Вертикальные швы замка не должны совпадать со швами на крыльях. Для этого уже на этапе чертежа крылья нужно выполнить в зеркальном отражении, а не простым сдвигом одного на другую сторону. Максимальный угол расхождения кирпичей в своде – 17 градусов. При кирпичах стандартного размера, внутреннем шве в 2 мм внешнем в 13 мм этот угол будет выдержан.
Плоский свод выкладывают на плоском поддоне вместо кружала из фасонных кирпичей, готовых покупных или самостоятельно изготовленных. Технология кладки такая же, но учтите – плоский свод не терпит ни малейшей асимметрии! Чуть сдвинут весь в сторону – пойдет разрушаться сам по себе. Поэтому плоский свод даже опытные мастера выкладывают из фасонных кирпичей по фирменному поддону-шаблону.
Какое нужно количество кирпичей на печь? Ведь к нему привязано количество раствора и, следовательно, основные расходы на постройку.
Когда-то число кирпичей считали по эмпирическим коэффициентам для типовых проектов. Метод давал до 15% боя (и на воровство), что при нынешних ценах недопустимо.
Сейчас печи рассчитывают в компьютерных системах автоматизированного проектирования (САПР). Программа сразу выдает, сколько нужно полномерок, дольных и фасонных кирпичей. Но, поскольку дома домну или обжиговую печь для завода не строят, а овладение САПР требует немалого труда, времени и специальных знаний, то самодельщику не остается ничего иного, как просто посчитать кирпичи по порядовке печи. Займет это для средней домовой печки час-полтора, но зато, считая аккуратно, можно свести бой к 2-3%
Примечание: к правильно выполненному проекту печи обязательно прилагается спецификация с указанием количества кирпичей, прочих материалов и полным перечнем приборов с указанием их типа и разновидности.
Инструмент для печных работ в общем такой же, как и для прочих кладочных (см. рис. ниже): молоток-кирочка (обушок) с обухом в виде клина на колки кирпича, кельма (мастерок), разделки для выпуклых и вогнутых швов, растворная лопата. Но обязательно добавляется и порядовка. В данном случае это не схема кладки, разнесенная по ее рядам, а инструмент для проверки ее правильности.
Дело в том, что кладка печи с неровными по толщине швами скоро потрескается от температурных деформаций. С другой стороны, кладка на глине сохнет долго, не меньше недели, и даже засохшие швы можно размочить и неудачную конструкцию перестроить.
Порядовка-инструмент (справа на рис.) – ровная деревянная рейка 50х50 мм, по сторонам которой нанесены номера рядов для разных видов кирпичей с учетом толщины шва. На печь нужны как минимум 4 порядовки, и по одной на каждый дополнительный угол, внутренний или внешний. Пользуются порядовками так:
Во всех без исключения печах механические связи относительно слабы, а нагрузки высоки. Поэтому «кирпич на кирпич – гони, бабка, могорыч!» здесь не проходит однозначно. Еще не доведенная до перекрыши печь скорее всего рухнет, как описано у Макаренко в «Педагогической поэме». При кладке печи нужно соблюдать следующие правила:
Для примера рассмотрим пару конструкций, с которых можно начинать переход от теории к практике. На рис. – схема и порядовка простейшей печи из кирпича: варочной плиты, не требующей фундамента. На нее уйдет не более 130 обычных красных кирпичей, учитывая бой от рук начинающего мастера. В опуск от перевала газового канала к выходу в дымоход (отмечено красным на рис.) можно встроить U- или W-образный теплообменник ГВС с накопительным баком из металлической водопроводной трубы.
Несмотря на простоту и малые размеры, теплоотдача этой печки около 650 ккал/час, что позволяет пропустить дымовые газы через отопительный щиток, обогревающий 20-25 кв. м. жилой площади. Варочная поверхность стандартного размера 1 укладывается свободно на усы 2 из 3-4 мм стали, вмурованные в шов между 11 и 12 рядами кладки. Толщина его – 6 мм.
На след. рис. – порядовка небольшой с одноконфорочной варочной поверхностью. Она также выполняется из простого красного кирпича М150. Их с учетом любительского боя понадобится 270-280 шт.
Чугунная плита лежит свободно на усах, как и в предыдущей печке. Ее можно снять и вставить в ее гнездо рашпер для барбекю, или уложить на проем плиты шампуры с шашлыками. С открытой (или прозрачной) дверцей топки печь превращается в камин.
Ставить эту печь на пол уже нельзя, она слишком высокая и узкая. Но на грунтах с достаточной несущей способностью (суглинок, супесь, лесная земля и пр. «дачные» грунты) фундамент под нее может быть цельным плитным на песчано-щебневой подушке, как для барбекю-очага.
Напоследок дадим самый главный принцип строительства кирпичных бытовых печей: печь и дом теснейшим образом взаимосвязаны, они могут дружить и враждовать. Помирить печку с домом очень просто: любая из них проявит все свои достоинства только в добротном, хорошо утепленном доме.
