Дымовая труба: расчет высоты и сечения

Дымовая труба для котельной: конструкция и виды (типы)

Проведение расчета высоты дымовой трубы котельной и прочих ее параметров невозможно без учета особенностей ее конструкции, составляемой:

• фундаментом и опорой;
• газоотводящим стволом;
• теплоизоляцией;
• антикоррозионной защитой;
• приспособлением, вводящим газоходы.

Для устройства дымохода используется кирпич, керамические, оцинкованные или нержавеющие трубы

Дымовой газ, охладившись в очистительном устройстве – скруббере, до 60º С, проходит очистку в абсорберах и выбрасывается в атмосферу.

Для возведения дымовых труб могут быть использованы:

• кирпич. Кирпичная конструкция, установленная профессиональным печником, практически не накапливает сажи. Ей присущи достаточная пожаробезопасность, механическая прочность и теплоемкость. Ввиду разрушения кирпича реакциями, наступающими при контактировании оксидов серы, оседающих на стенках, с водой использование кирпичных конструкций резко сократилось;
• сталь. Позволяет моделировать конфигурацию трубы. Прослужит около десяти лет при условии использования топлива с невысоким содержанием серы;
• керамика. Устойчива к воздействию конденсата, отличается огнеупорностью. Но конструкции, отягощенной металлическими стержнями, присуща чрезмерная массивность, затрудняющая монтаж;
• полимеры. Используются для установки на газовые колонки и в котельную с температурой не более 250º С.

В зависимости от особенностей несущей конструкции дымовые трубы могут быть:

• самонесущими, изготовленными из сендвич-труб. Легко монтируются на крышах с закреплением внутри строения и, при необходимости, перевозятся, но имеют значительные ограничения в применении – по температуре (350º С), снеговой и ветровой нагрузке, уровню химической агрессивности продуктов сгорания;
• колонными. Возможна установка многоствольной стальной конструкции с диаметром, доходящим до трех метров при подключении к нескольким котлам;
• (около)фасадными. Конструкция считается самой экономичной, так как не требует мощного фундамента и использования несущих элементов, а применение модулей обеспечивает простоту замены;
• фермовыми. Применяются, как правило, в зонах с повышенной сейсмической активностью;
• мачтовыми. Использование стальных оттяжек придает дополнительную устойчивость опорной башне из трех-четырех мачт с прикрепленными дымоходами.

Высокие трубы подвержены ветровой нагрузке, поэтому нужно позаботиться о дополнительном креплении

Другие способы, позволяющие усилить тягу дымоотводной трубы

Многих хозяев частных домов, оснащённых дымоотводной коммуникацией, интересует ответ на вопрос: как увеличить тягу в дымоходе? Как уже было сказано выше, для нормальной эксплуатации этой системы необходимо, чтобы показатель давления восходящего воздуха составлял от 10 до 20 Па.

Для увеличения тяги можно использовать разные методы, в том числе и установку такого приспособления, как дефлектор

Для определения показателя тяги также можно применять специальные измерительные приборы, которые способны зафиксировать этот показатель — анемометры. От показания анемометра зависит принятие решения по увеличению или, наоборот, снижению тяги. А также стоит отметить, что при этом учитывается и ещё один момент — результаты прогорания топливного сырья в отопительном приборе.

Усилить тягу в дымовыводящей конструкции можно несколькими способами. Рассмотрим эти способы:

• удлинение дымоотводной коммуникации;
• дефлекторы;
• флюгера;
• ротационные турбины;
• дымососы, функционирующие от электричества.

Какая должна быть высота трубы дымохода для печи?

Расчет этого параметра позволяет избежать возникновения обратной тяги и других возможных неприятностей. Этот вопрос регламентируется правилами СНиП и других документов.

Зачем нужен этот параметр?

Для того чтобы понять важность этого фактора разберем подробнее несколько физических законов и последствия неправильно сделанных дымоходов. При прохождении нагретых газов, температура понижается, но теплый воздух или газы всегда поднимаются вверх

На выходе из трубы температура еще больше снижается. Отработанные газы, находящиеся в трубопроводе с надежным слоем теплоизоляции имеют высокую температуру и столб нагретого дыма, поднимаясь вверх увеличивает тягу в топке.

Разберем ситуацию – уменьшаем внутреннее сечение трубы и увеличиваем высоту трубы над коньком крыши. Если вы думаете, что увеличивается объем нагретого газа, увеличивается время остывания дыма и увеличивается тяга – такое утверждение верно только наполовину. Тяга будет отличной, даже с большим излишком. Дрова будут быстро сгорать и расходы на покупку топлива возрастут.

Чрезмерное увеличение высоты дымохода может вызвать возрастание аэродинамических завихрений и понижения уровня тяги. Это чревато возникновением обратной тяги и выхода дыма в жилые помещения.

Требования СНиП

Длина трубопроводов вытяжки отработанных газов регламентируется требованиями СНиП 2.04.05. правила предписывают соблюдать несколько основных правил монтажа:

• минимальное расстояние от колосниковой решетки в топке, до защитного козырька на крыше – 5000 мм. Высота над уровнем покрытия плоской крыши 500 мм;
• высота трубы над скатом крыши или коньком должна соответствовать рекомендованной. Об этом расскажем в отдельной главе;
• если на плоской крыше находятся постройки, труба должна быть выше. В этом случае, при большой высоте трубы, ее раскрепляют растяжками из проволоки или троса;
• если здание обустроено системой вентиляции, их высота не должна превышать колпак трубопровода вывода отработанных газов.

Методика самостоятельного расчета

Как самостоятельно вычислить высоту дымового канала, для этого потребуется выполнить расчет по формуле:

, где:

• «А» — климатические и погодные условия в данном регионе. Для севера этот коэффициент равен 160. Значение в других районах вы сможете найти в интернете;
• «Мi» — масса газов, проходящих сквозь дымоход за определенное время. Эту величину можно найти в документации вашего отопительного прибора;
• «F» — время оседания золы и других отходов на стенках дымохода. Для дровяных печей коэффициент – 25, для электрических агрегатов – 1;
• «Спдкi», «Сфi» — уровень концентрации веществ в отработанном газе;
• «V» — уровень объема отработанных газов;
• «Т» — разность температур поступающего из атмосферы воздуха и отработанных газов.

Важно! Самостоятельный расчет потребует найти большое число величин и выполнить сложные расчеты. Поэтому рекомендуем обратиться к профессионалам

Приводить пробный расчет не имеет смысла – коэффициенты и другие величины не подойдут для вашего агрегата, а извлечение квадратных корней потребует скачать инженерный калькулятор.

Таблица «Высота печной трубы над коньком»

Определится с размерами труб без проведения сложных расчетов поможет таблица высоты печной трубы над крышной конструкции. Сначала разберем подбор длины трубы для плоских крыш.

Подбор длины трубы для плоских крыш.	Мин. высота трубы в мм
На крыше отсутствуют парапеты и другие строения и устройства.	1200.
На крыше построен защитный бордюр или другие конструкции и расстояние до них до 300 мм.	1300.
Превышение над другими вентиляционными трубопроводами	500. Минимальное расстояние до вентиляционной шахты – 5000.

Для скатных видов крышных конструкций.	Мин. высота трубы в мм
Дымоход выходит на крышу на расстоянии 1500 мм от конька.	500.
Труба находится на расстоянии от конька 1500-3000 мм.	Труба выводится до уровня конька крыши.
Расстояние от конька до места прохода трубопровода вытяжки свыше 3000 мм.	Откладываем от полости конька 100. Верх трубы должен находиться на уровне этой линии.

Продолжительность службы сэндвич труб

Гарантированный срок службы на разные изделия системы варьирует от 10 до 15 лет. Такой показатель реален лишь при строгом соблюдении всех требований при монтаже дымохода: правильном выборе материала, толщины уплотнителя и др. Нередко все эти условия не соблюдаются, поэтому срок службы сокращается, что в конечном итоге приводит к полной замене дымохода примерно лет через пять. А бывает, что и раньше.

Какие же частые причины ранней поломки конструкции? Их много, но нередко даже заводской брак может вывести конструкцию из строя уже в самом начале ее функционирования. Поэтому специалисты рекомендуют с особой тщательностью выбирать трубы для дымохода и проверять их на наличие дефектов.

Немаловажное значение имеет своевременность профилактических очисток в системе. Даже при малейшем обнаружении в конструкции отклонений от нормы, эксплуатация должна быть прекращена, и проведены ремонтные работы либо полная замена дымохода

Если соблюсти все правила при покупке и функционировании сэндвич установки, то она прослужит вам очень долго. В противном случае, может возникнуть авария с вытекающими негативными последствиями. Если вы сомневаетесь в своих силах относительно правильной покупки составляющих и их установки, то в таком случае лучше довериться специалистам.

Выгодное применение двойных труб

В чем же преимущество применения таких изделий для дымоходных устройств? Прежде всего, в:

Легкости монтажа.

Правильный подход и грамотное изучение основных нюансов поможет выполнить установку сэндвич дымохода самостоятельно.

Небольшой массе.

Благодаря этой характеристике, отдельный фундамент для печи не потребуется.

• Компактности, которая в сочетании с легкостью позволяет без проблем транспортировать изделия к месту назначения.
• Несложном ремонте, благодаря которому специалисты без особого труда заменят в дымоходе одну из его частей.
• Многообразии фасонных деталей, что поможет установить устройство с выходом через кровлю или стену.
• Наличии между трубами теплоизоляционной прослойки, позволяющей снижать температуру извне.

Это преимущество направлено на улучшение пожаробезопасности конструкции.

Отсутствии застоев и возможности эффективного отвода дыма, т.к. внутренняя поверхность трубы имеет ровную форму цилиндра.

Вот поэтому в трубах для дымохода из нержавейки сэндвич образуется так мало сажи.

• Антикоррозийных материалах, из которых изготовлены изделия, поэтому на стенках последних не накапливаются конденсат и химические соединения разрушительного действия.
• Простоте эксплуатации. Регулярные профилактические осмотры дымоходов, конечно, нужны, но конструктивные нюансы таких изделий позволяют выполнять их не так часто.
• Привлекательном внешнем виде. Сэндвич трубам не нужна дополнительная отделка, и они великолепно смотрятся как снаружи, так и внутри помещений.

Технологический регламент и правила монтажа дымохода

Все нормативы для грамотного определения высоты газохода по отношению к коньку установлены СНиП 2-04-05/91.

Согласно требованиям стандарта:

1. Суммарная протяжённость дымоходной трубы обязана быть более 5.0 м. В строениях, где нет мансардного отделения, высота трубы принимается менее 5.0 м.
2. В этом случае будет выполнено условие по созданию рабочей тяги.
3. Высота части канала, какая выступает за границу крыши, обязана быть более 500 мм.
4. Над коньком она должна выступать на 500 мм и более, в случаях, когда промежуток между нею и коньком не превышает 1500 мм.
5. Длинна трубы принимается, равной высоте конька либо немного больше, если часть горизонтальной поверхности от нее до контура конька установлены в границах от 1500 до 3000 мм.
6. Максимальный уровень трубы обязан быть сверх линии, проведенной от конька к карнизу под наклоном 10 градусов.
7. Если расстояние дымохода от конька -1500 мм, то устанавливают высоту с учетом конфигурации строения.

Монтаж дымохода

Перед тем, как установить, какой высоты должен быть дымоход выполняют расчет:

1. На схеме наносят параллельную линию по отношению к уровню почвы. От данной линии, в точке, где крыша скрещивается с дымовым каналом, верх в аналогичном масштабе отмечают участок 500 мм.
2. В новообразованной точке наносят новую линию — это и будет наименьшая высота, на какой будет располагаться устье трубы.
3. По данному методу устанавливают максимальный размер высоты трубы, если расстояние между коньком и трубой более 1500 мм, но менее 3000 мм. От верха на кровельной конструкции откладывают горизонтальную линию, свидетельствующую о меньшем уровне участка трубы.
4. Необходимо запомнить, что увеличивать высоту трубы над кровлей с нарушением нормативов — запрещается. Большой ветровой напор запросто сможет обрушить такой дымоотвод.

Аэродинамический расчет параметров дымовой трубы котельной

Дымоход — это составная часть единой системы, включающей теплогенерирующую установку, воздуховоды и газоходы. Дымовой трубой обеспечивается рассеивание в атмосфере вредных выбросов, содержащихся в дымовых газах. Аэродинамический расчет параметров дымовой трубы котельной необходимо проводить для того, чтобы система эффективно выполняла свои функции и не несла угрозы человеческому здоровью.

Выбор трубы для котельной и ее установка производятся только в соответствии с результатами предварительных расчетов, для которых используются специальные формулы или компьютерные программы

Методика самостоятельного расчета

Какой высоты должен быть дымоход? Этот параметр регламентируется СНиП 2.04.05-91 (с оригиналом документа можно познакомиться здесь).

Согласно данному документу:

• минимальная высота дымоотводящего канала от колосника до оголовка составляет 5 м;
• оптимальная высота – 6 м.

Параметры, влияющие на высоту дымохода

Как рассчитать высоту дымохода? Специалисты рекомендуют пользоваться следующей формулой.

Как самостоятельно вычислить высоту дымового канала

Исходя из представленной формулы, можно определить параметры, которые существенно влияют на высоту дымоотводящей трубы:

• метеорологические условия окружающей местности (параметр А). Для северных районов значение коэффициента принимается равным 160. Для других районов значение можно найти в описательных документах;
• масса вещества, проходящего через трубы за единицу времени (Мi). Данные можно определить на основании документации, прилагаемой к отопительному оборудованию;
• скорость оседания частиц, образующихся в результате горения (F). Для золы при дровяном отоплении данный коэффициент принимается равным 25, а при использовании электрического нагревательного прибора F=1;
• концентрация различных веществ в газе, который следует вывести (Спдкi и Сфi). Показатели берутся из описательной характеристики отопительного оборудования;
• объем выводящего газа (V);
• разница между температурой поступающего воздуха и выходящего из трубы (Т).

Произвести расчет самостоятельно достаточно трудно, поэтому рекомендуется обращаться за помощью к специалистам.

Оптимальная высота трубы на крыше

Высота дымохода над крышей также определяется СНиП 2.04.05 и формой крыши. Регламентируется данный показатель следующим образом:

1. Для плоской крыши высота дымоотводящей трубы определяется так:
   • при отсутствии парапетов и иных устройств минимальная высота дымовой трубы над кровлей составляет 120 см;
   • при наличии защитных бордюров и иного оборудования длина трубы должна быть увеличена. Рассчитать параметр можно, увеличив максимальную длину оборудования на 1 м;
   • если на крыше располагается вентиляционная труба, то высота дымоходного канала должна быть на 50 см больше высоты вентиляционного канала. При этом следует учесть, что дымоотводящая труба должна располагаться минимум в 5 м от вентиляционной шахты.

Определение высоты дымоотводящего канала для плоской крыши

1. Какая высота дымохода должна быть на скатной крыше? Параметр следует определять исходя из месторасположения дымовыводящего канала, а именно от его удаленности от конька крыши, то есть:
   • если труба от отопительного прибора выходит ближе 1,5м от конька крыши, то ее минимальная высота должна составлять 500 мм;
   • высота дымохода от конька при удалении трубы на расстояние 1,5 – 3 м должна быть равна максимальной высоте крыши;
   • если дымоотводящий канал выходит на крышу на расстоянии более 3 м от конька, то между горизонтальной линией конька и окончанием дымохода должен образовываться угол в 10º.

Определение длины дымового канала для скатной крыши

Высота дымовой трубы на крыше зависит от ее месторасположения и определяется нормативными документами.

Высота дымохода над коньком также определяется на основании сторонних факторов, таких как расположенные рядом высокие деревья или строения. При наличии сторонних помех образуется так называемая зона ветрового подпора, в которой невозможно обустроить тягу, достаточную для корректной работы отопительного прибора. Для улучшения тяги требуется минимум на 50 см увеличить высоту трубы для выхода из ветровой зоны.

Как рассчитать длину дымохода при наличии высоких предметов рядом с домом

Аналогичная ситуация складывается при установке отопительного оборудования в подсобном помещении, расположенном в пристройке к основному дому.

Расчет высоты трубы при расположении прибора отопления вне основного дома

Для улучшения тяги в дымоходе важно, чтобы оголовок дымовыводящего канала располагался выше зоны ветрового подпора. О том, как правильно рассчитать высоту дымовыводящей трубы в зависимости от вида крыши и места расположения канала, а также при образовании ветрового подпора можно посмотреть на видео

О том, как правильно рассчитать высоту дымовыводящей трубы в зависимости от вида крыши и места расположения канала, а также при образовании ветрового подпора можно посмотреть на видео.

Определение высоты дымового канала необходимо для корректной работы отопительного оборудования. Произведение расчетов желательно доверить опытным специалистам, так как неправильное определение параметра может привести к непоправимым последствиям и нанести вред не только имуществу, но и здоровью окружающих людей.

Основные параметры и характеристики дымохода

Толщина стенок . Если кирпич имеет стандартные размеры, то будет достаточно труб из керамики, стенки у которых 8-миллиметровой толщины. У дымовых труб, выполненных из стали-нержавейки, их толщина должна составлять 1 миллиметр. Часто для дымоходов печей-буржуек используют «черные» трубы, производимые из 2- миллиметровой жаростойкой стали.

Высота канала

. Тяга дымохода, а значит его функциональность, напрямую зависит от высоты трубы. Чем больше этот параметр, тем сильнее работоспособность камина. Специалисты определили, что высота дымохода не может быть менее 5-метровой отметки, иначе возникают трудности при розжиге камина, а при горении дров возможно задымление или создание обратной тяги. При этом, при очень большой высоте канала топливо сгорает слишком быстро, что снижает теплоотдачу камина.

Данный параметр следует определять в процессе проектирования, учитывая:

• размеры топливника;
• площадь поперечного сечения;
• мощность топки;
• высоту и расположение оголовка трубы относительно конька крыши.

Форма сечения. От нее зависит тяга в дымоходе. Считается, что лучшие динамические показатели имеют круглые трубы. На стенах прямоугольных и квадратных дымоходов сажи собирается меньше.

Внутренняя поверхность канала

. Она должна быть без трещин, неровностей и по возможности без шероховатостей, по причине этих дефектов в дымоходе снижается тяга.

Расположение канала. Дымовые трубы бывают:

• насадными, их монтируют над камином, они являются его продолжением;
• коренными или отдельно стоящими – канал дымохода находится сбоку от камина, как на фото, его устанавливают вертикально, для чего требуется отдельный фундамент;
• стенными — канал располагается в стене здания.

По отношению к зданию трубы дымохода могут иметь наружное или внутреннее расположение.Обеспечение тяги

. Основное назначение, которое имеет дымоход для камина – это обеспечение эффективного вывода продуктов сгорания из топочной камеры. Для чего необходима тяга. Если она отсутствует, камином нельзя пользоваться. В зависимости от режима эксплуатации конструкции воздушные потоки и дымовые газы создают определенное направление, давление и интенсивность перемещения.

Если камин не работает, в дымоходе образуется естественная тяга. В случае обратной тяги газы и воздух направляются в помещение, а не выводятся наружу. Когда она недостаточна, камин сильно дымит (прочитайте: «От чего и почему дымит печь – выясняем причины, ищем решения, что делать»). При сильной тяге требуется больше дров, в то время как теплоотдача конструкции уменьшается, поскольку тепло покидает дом через трубу.

Высота оголовка над крышей. Существуют определенные строительные нормы, согласно которым оголовок должен возвышаться:

• над плоской крышей на расстоянии не меньше 50 сантиметров;
• при расположении трубы не дальше 1,5 метра от конька – не менее 50 сантиметров над ним;
• когда труба находится на расстоянии 1,5-3 метра от конька – не ниже его;
• если труба расположена на расстоянии больше 3-х метров от конька – выше линии, проведенной под углом в 10 градусов вниз к горизонту от конька.

Окончание дымохода . Спорный момент для специалистов и владельцев домов. Если канал сквозной, в него беспрепятственно попадают дождь и снег, хотя облегчается выход газов. Атмосферные осадки не смогут проникать в трубу, но тяга снижается и усиленно образуется конденсат. Флюгер, дефлектор и дымосос для камина на оголовке дымохода только реанимируют недостатки каминной конструкции. Можно сделать дымосос своими руками, что позволит сэкономить средства.

Наружная отделка

. Для облицовки дымохода используют материалы, устойчивые к атмосферным осадкам и другим природным явлениям. В холодное время года они должны выдерживать постоянное замораживание-оттаивание.

Термоизоляция

. Она необходима для снижения образования конденсата в канале дымохода и недопущения возникновения пожара, если поблизости расположены легко возгораемые объекты. Когда теплоизоляция дымохода выполнена в соответствии с требованиями, в конструкции будет обеспечена необходимая тяга, и дымовые газы не будут остывать преждевременно, благодаря чему не появляется конденсат.

Срок эксплуатации

Данный показатель зависит от того, насколько профессионально выполнена установка каминов и дымоходов и от условий их работы, включая своевременное техническое обслуживание

Немаловажное значение имеет вид используемого топлива и качество материалов, из которых изготовлены основные части конструкции. В действительности заявленная производителями долговечность их продукции сильно отличается (про

В действительности заявленная производителями долговечность их продукции сильно отличается (про

Дымовая труба: расчет высоты и сечения

Одно из важнейших требований обеспечения безопасности эксплуатации твердотопливного отопительного оборудования – это правильная организация отведения продуктов сгорания. С тем расчетом, чтобы они своевременно и полностью выходили наружу, не проникая в помещение, и уступали место притоку свежего воздуха, необходимого для непрерывного горения топливной закладки. Нарушение этих правил приводит, в лучшем случае, к неэффективной работе печи или котла. Но гораздо страшнее – это вероятность отравления угарным газом или же возникновение пожароопасной ситуации.

В настоящей статье мы не станем рассматривать возможные варианты возведения дымоходных труб – об этом немало информации в других публикациях нашего портала. Разговор пойдет об основных параметрах трубы – ее сечении, обеспечивающем своевременный отвод продуктов сгорания с оптимальной скоростью, и высоте, обеспечивающей создание необходимой естественной тяги.

Итак, тема сегодняшнего разговора — дымовая труба: расчет высоты и сечения, обоснования и удобные онлайн-калькуляторы.

Монтаж выводного короба

Устройство кровли состоит из слоев нескольких материалов, огнеупорные качества которых выражены по-разному. Тогда как большинство кровельным материалов не горят и не поддерживают горение, стропильная система, традиционно изготовляемая из древесины, не обладает такими свойствами. Для того, чтобы безопасно вывести дымоходную трубу через любой материал, монтируют проходной короб:

Схема монтажа выводного короба Вывод трубы через выводной короб из асбеста

• Первым делом приобретают или изготавливают короб из огнеупорного материала, к примеру, металла или асбеста. Размер короба подбирают в соответствии с сечением трубы, так чтобы между их стенками было не менее 15 см.
• После изготовления отверстия, в него устанавливают короб, верхний край выравнивают по уровню ската крыши.
• Выводят дымоход через отверстие в проходном коробе. Края гидроизоляционной пленки и пароизоляции приклеивают к трубе с помощью огнестойкого герметика и армированной ленты.
• Внутрь короба засыпают керамзит или укладывают каменную вату для термоизоляции дымохода. Термоизолирующие материалы размещают с учетом того, что они не должны затруднять циркуляции воздуха.
• Снаружи трубу дымохода в зависимости от формы и кровельного материала отделывают с помощью эластичной проходки, декоративного фартука или металлического патрубка.

Качественно выполненный вывод дымохода не портит внешний вид крыши, не пропускает влагу и безопасен с точки зрения противопожарных норм. Соблюдайте правильную технологию прохода туб через перекрытия, чтобы защитить себя и свое имущество.