Читать книгу: «Камины и печи: выбор, дизайн, строительство», страница 2

История русской печи

Русская печь – невероятная долгожительница, ведь ей более тысячи лет. Именно благодаря своей уникальности она заслуживает столь пристального внимания – все последующие разработки и инновации русских гениев отопительного дела совершались на основе ее конструкции. Показательно, что многие владельцы современных новых домов, особенно деревянных, для поддержания единства стиля хотят греться именно у нее. В русской печи нет привычных, имеющихся во всех остальных моделях поддувала и топки, в которой бы одновременно совмещались отсек для приготовления пищи и чугунный настил-плита с конфорками.

Вернемся к истории печи в узнаваемом нами современном виде. До самого XV века у русского отопительного устройства не было трубы и топилась она по-черному. По большому счету, называть печью этот глинобитный очаг пока преждевременно. Однако русская изба отнюдь не была вся в копоти. Наши предки хорошо понимали, что полдела в процессе грамотной топки – это умение выбирать, заготавливать и хранить дрова. Сверху они клали любые породы, но снизу только осину, и топливо у них, между прочим, сгорало полностью. Сажа скапливалась лишь у верхней притолоки избы или возле специального «волчка» (так называемого волокового оконца, то есть проделанной в стене щели в диаметр бревна, которая закрывалась заволокой) – там, где оседал дым.

Со временем топку по-черному сменила топка по-серому – обитатели избы догадались выпускать дым через потолочные щели на чердак. Оттуда дым рассеивался во все стороны через слуховые окна и щели в кровле.

В конце XV века в русских деревнях появилась печная кладка – наши предки научились сами обжигать кирпич. Вскоре возник прообраз современной дымовой трубы – это был деревянный дымник, торчащий из крыши. Его сменила труба из теса, начинающаяся непосредственно от потолочной дыры, – понятно, что тяга стала куда как лучше. Спустя столетие над устьем горнила печи, то есть над топкой, появился колпак для сбора дыма. Он был соединен с трубой и назывался «чело», а понятием «перетрубье» стало обозначаться место, где очаг соединялся с трубой. Правда, у конструкции был минус: тяга стала просто замечательной, а вот риск пожара возрос значительно. Поэтому, хотя кирпичная труба и была для наших предков слишком дорогим удовольствием, со временем она сменила деревянную.

Русская печь была воистину сердцем повседневной материальной культуры. Раннее утро в семье начиналось с ее топки – в горнило, поближе к устью, загружались дрова. Спустя три часа можно было убирать угли и золу, подметать под и сажать в печь хлебы, а также ставить горшки. Устье закрывалось заслонкой.

Своей функциональностью русская печь соответствовала практически всем бытовым потребностям сельского жителя: согревать избу, спать в тепле лежанки старикам и малышам, греть воду во встроенном котле, сушить промокшую одежду и собранные грибы-ягоды, печь хлеб и подключать трубу самовара.

ЭТО ИНТЕРЕСНО

Еда в крестьянской печи получалась очень вкусной – ведь она часами томилась в чугунных и глиняных горшках, пока хозяева работали в поле.

Однако русские инженеры признавали несовершенство русской печи и работали над ее модернизацией. Дело в том, что у русской печи есть один серьезный недостаток – расстояние от пола до пода не прогревается. В главе «Типы и виды печей и каминов» подробно рассказывается, почему так происходит. В морозные дни пол в избе мог даже покрыться ледяной коркой, так как он вообще не обогревался – теплый воздух устремлялся вверх.

Одни мастера предлагали устроить у задней стенки отсека для приготовления пищи автономное поддувало с колосниковой решеткой. Это дало эффект, но несколько иной: в отсеке для приготовления пищи температура действительно стала выше, так как топливо у задней стенки стало гореть интенсивнее и жарче. Однако поверхность печи от пола до потолка так и не прогрелась. Другие мастера попытались соорудить параллельные восходящие дымообороты, по которым горячий пар поднимался бы вверх из отсека для приготовления пищи, а затем по каналу спускался снова к дымооборотам, двигался вниз и только потом направлялся в дымовую трубу (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Устройство печи: 1 – шанцы; 2 – поддувало (зольник);

3 – поддувальная дверца; 4 – колосниковая решетка; 5 – топочная дверца; 6 – под (имеет скат к решетке); 7 – топочная камера; 8 – хайло, или прогар; 9 – свод топки; 10 – камера (виден душник); 11 – наружная стенка; 12 – дымооборот; 13 – перекрыша печи; 14 – дымоход (к трубе); 15 – отступка (зазор между дымоходом и печью); 16 – канал; 17 – дымовая задвижка; 18 – внутренние тепловоспринимающие стенки

Значительно улучшить прогрев нижней части печи смог инженер Н. Медынский, уложивший в шесток чугунную плиту вместо кирпичного пода. Был устроен отдельный топливник с дверцей в боковой части печи под плитой, от которой начинался отдельный дымооборот, направленный под низ пода и над сводом. По этому специальному дополнительному отсеку шел горячий пар, нагревая его. Начинания Медынского по усовершенствованию русской печи продолжили И. Подгородников – автор отопительных устройств «Экономка» и «Теплушка», а затем инженер В. Протопопов, предложивший оборудовать русскую печь дополнительным щитком, дающим возможность прогрева от пода до пола.

Глава 2
Камин либо печь как несущая конструкция

Традиционный источник отопления – это не костюм и не платье. Одежду можно выбирать, руководствуясь чем угодно. Даже решив, что приобрели не то, с легким сердцем вы можете подарить кому-нибудь неудачную покупку. На практике бывают случаи, когда люди, долго мечтавшие возвести у себя дома печь или камин, очень скоро устают от крупномасштабной игрушки и стараются проводить свободное время не в той комнате, где она установлена. Еще хуже, когда вы рассчитываете на свое новшество как на источник тепла или возможность готовить необыкновенно вкусные блюда, а печь или камин практически не работают либо работают плохо.

Поэтому, прежде чем учиться возводить традиционный источник отопления своими руками, нужно найти ответы на следующие вопросы: где строить, как строить, из чего строить. На них вы и найдете ответы в этой главе.

Определение места для печи либо камина на стадии проектирования дома

Если вы приступаете к строительству собственного жилища с нуля, первым шагом должно стать приобретение земельного участка. Это очень важный этап как для функционирования всего будущего дома или коттеджа, так и для вашего источника отопления. В случае если вы решили, что будете строить массивную печь либо камин, особенно важным становится географическое месторасположение (какие стороны здания будут выходить на юг, север, запад и восток) участка и качество грунта на нем.

ВАЖНО

Помимо таких общих факторов, как удобство и наличие подъездных путей и доступность инженерных коммуникаций, для дома с печным отоплением особенно важно, чтобы рядом не было препятствий в виде высокой стены либо огромного дерева, которые при смене направления ветра станут помехой на пути отхода дыма из трубы.

После того как вы убедились в том, что красивая лужайка вполне пригодна в качестве вашей строительной площадки, определяйтесь с типом дома, который должен зависеть от рельефа и месторасположения земельного участка.

Кроме того, на ваш выбор будет влиять и человеческий фактор. Например, количество членов семьи (со временем оно может измениться), образ жизни (необходимо понимать разницу между каминным залом для пышных вечеринок и небольшой уютной спальней с камином), увлечения домочадцев (возможно, среди вас есть творческие люди, для которых необходимо изначальное проектирование студии). Следует предусмотреть также и то, что с течением времени предназначение различных комнат может измениться: дети вырастут и вместо их прежних комнат понадобятся дополнительные гостиные. Нельзя пренебрегать такими исходными данными, как общий срок эксплуатации жилища, а также пригодность здания к глобальной либо косметической реконструкции.

Чтобы учесть все частности (в том числе месторасположение будущего источника отопления), важно изначально предусмотреть краеугольные камни индивидуального проектирования.

Прежде всего, реально оцените желаемые габариты комнат, чтобы после они не казались вам пугающе большими либо удручающе маленькими.

Рекомендуемые габариты современного индивидуального жилья:

♦ 2,5 м² – высота потолков;

♦ 12–16 м² – площадь холла либо гостиной;

♦ 8 м² – оптимальный размер спальни;

♦ 7 м² – площадь кухни;

♦ 1,5 м – ширина первой прихожей;

♦ 1 м – ширина коридора.

Для того чтобы правильно расположить печь или камин, нужно заранее учесть соотношение площади запланированных оконных проемов к площади пола (от 1:5 до 1:8), иначе ваш источник отопления может оказаться ненужным светорассеивателем.

Для расположения печи или камина важно и то, каково расстояние от стен дома до границы ваших владений – оно должно быть не меньше 5 м.

Спальни и комнаты, в которых вы будете проводить много времени (например, кабинет), непременно расположите окнами на юг – расходы в случае каминного отопления сократятся в 1,5 раза. На северной стороне устройте кухню и сауну – все равно придется топить их основательно, особенно если вы планируете готовить в печи.

ВАЖНО

При наличии в доме камина либо печи в комнатах с южной стороны можно устанавливать окна не с тройным, а всего лишь с двойным стеклопакетом – так будет лучше осуществляться вентиляция и приток воздуха к источнику отопления.

Крайне важно соотнести выбор высоты фундамента с рельефом вашего земельного участка. От этого зависит объем расходов и земляных работ по устройству общего котлована под здание и печь, а также его последующей засыпке. Удостоверьтесь, что верхний край фундамента не затрагивает корни растущих на участке деревьев. Если вы будете класть печь, не спешите вырубать прилегающие к дому лиственные деревья. Они весьма стойко переносят соседство с дымовой трубой, а хвойные деревья, находящиеся с северной стороны здания, будут препятствовать шквалам ветра и тем самым дополнительно защищать ареал дымовой трубы.

О том, насколько правильно спроектированы камин либо печь, можно будет впоследствии судить по трем критериям: риск пожара сведется к нулю, источник отопления не будет дымить в помещение и пользоваться им будет всегда в радость.

Если вы хотите, чтобы в суровом российском климате камин не только радовал глаз, но и грел, имеет смысл выложить не угловой либо фронтальный (пристенный), а отдельно стоящий источник отопления. В древности люди устраивали очаг именно по центру, ориентируясь на геометрический центр помещения (которое образно можно представить в виде окружности). В этом случае источник отопления, имея округлую направленность потоков тепла, даст наибольшее его количество.

Ни печь, ни камин не должны оказаться на линии перемещения внутренних воздушных потоков, иначе постоянный сквозняк станет результатом перебоев тяги. В итоге дым все время будет зависать в помещении. В любом случае решать вам: определить сначала место камина, а уже потом окон и внутренних и наружных дверей или наоборот. Помните, что линия перемещения внутренних воздушных потоков должна сопрягаться с локализацией источника отопления.

Важно и то, какой вы предпочтете тип дымохода. Наиболее современный вариант – встроенный, в виде вертикального канала, он закладывается изначально при проектировании в полость одной из несущих либо ограждающих стен. Помимо прочего, это дает вам возможность избежать возведения самостоятельного печного фундамента, ведь дымоход будет устраиваться в рамках капитального строительства.

Самые важные правила проектирования дымохода состоят в следующем:

♦ во-первых, его сечение и высота определяются размерами топки;

♦ во-вторых, высота и конфигурация видимой части будут прежде всего бросаться в глаза на фоне общего силуэта здания;

♦ в-третьих, через дымоход должен двигаться равномерный поток, а не водовороты горячего пара (то есть поверхность его стен изнутри должна быть идеально гладкой, а еще лучше при самостоятельном строительстве использовать металлические трубы).

Практика показывает, что часто случается такой курьез: домовладельцы забывают, что дымоход нужно регулярно чистить, и не учитывают необходимости беспрепятственного доступа к наружной части дымохода. Еще на стадии проектирования хозяева упускают из виду слуховое окно, которое с помощью специального трапа дает возможность подхода к дымовой трубе. В таком случае обычно забывают предусмотреть и наличие в дымоходе специального мусоросборника.

Если говорить о проектировании наиболее распространенных отопительно-варочных печей, важно не просто представлять, где именно она будет удобной в параметрах кухни, а сделать это, учитывая конфигурацию и дизайн кухонного гарнитура, который вы будете заказывать (с учетом роста человека, который преимущественно будет следить за печью и плитой). Обязательно должна быть предусмотрена зона обслуживания печи, а также соблюдена дистанция между местом, куда складывается разовая порция топлива, собственно топкой и деревянными либо иными поверхностями мебели.

Если после того, как печь уже возведена, дымовая труба не упирается в междуэтажные несущие балки, а находится от них на расстояния примерно 80 см, она спроектирована правильно.

Как показывает практика, намного чаще домовладельцы собственноручно сооружают печь в бане, нежели в жилом помещении. Почему-то считается, что это намного проще, более того, предъявляет менее жесткие требования, в том числе касающиеся правил их проектирования, соотносимых с правилами противопожарной безопасности. Однако проектирование банных печей (как и частных бань) – момент достаточно рискованный. Пожарные скажут, что 95 % пожаров произошли лишь потому, что неграмотно установленные печи не имели ничего общего с правилами возведения источников отопления.

Прежде всего, ваш проект должен подразумевать защищенную дистанцию между металлическими фрагментами печи и сгораемыми перегородками. Второе условие – автономный дымоход, установленный на общий со всем печным массивом фундамент. Ни в коем случае нельзя поднимать металлическую (пусть даже и облегченную) трубу на металлическую же печь. Если вы сделали какую-то ошибку в кладке, труба будет раскаляться докрасна. Как результат, за счет сушащего древесину инфракрасного излучения от нее могут загореться деревянные перегородки даже на расстоянии 1 м.

Под воздействием температуры от 120 °C дерево воспламеняется само по себе. Следовательно, в печной парилке обязательны кирпичные экраны – равно как и кирпичный либо бетонный пол, расстояние от которого до печи должно быть не менее 38 см.

Ошибкой будет проектировать для бани печь, рассчитанную лишь на летний вариант топки. Даже большой кирпичный источник отопления вряд ли сможет в таком случае поднять температуру выше 80 °C, если только сама площадь бани не будет очень маленькой, что при современном размахе строительства случается редко.

Если вы будете проектировать печь либо камин впервые, настоятельно рекомендую попробовать прежде собрать модель. Для этого понадобятся отесанные кусочки из дерева, около 1000 шт., за длину цельного кирпича принимаются 6 см, ширину – 3 см и толщину – 1,5 см. Соответственно, моделями широкой половины кирпича будут з х 3 х 1,5 см примерно 300 шт., имитирующими 3/4 – 3 х 4,5 х 1,5 см 150 шт., 1/4 – 3 х 1,5 х 1,5 см 150 шт. и продольных половин – 6 х 1,5 х 1,5 см.

Прежде чем проектировать камин, рассчитайте объемы его топки, дымосборника и дымохода. Основной показатель в случае топки – ее проем, то есть условное расстояние между ней и жилым пространством. Далее найдите соотношение площади проема топки и площади вашего помещения. Они должны быть такими: если топка открыта с одной стороны – 1: 60, если с двух – 1: 50, если с трех сторон – 1: 40, если со всех – 1: 30.

Найдите также соотношение максимальной ширины и максимальной высоты топки. Если топка открыта с одной стороны, это 1: 0,75, если с двух – 1: 0,70, если с трех – 1: 0,65 и если со всех сторон – 1: 0,55. Не менее важные параметры при проектировании – максимальная площадь дымосборника, а также расстояние между ним и подом топки.

Параметры топки рассчитываются исходя из того, что ее минимальная глубина без включения толщины наружной кладки 36 см, а максимальная – 60 см. Наклон задней стенки топки не должен превышать 20°.

Если топка открыта с одной стороны и у нее наклонена задняя стенка, ее минимальный объем 0,05 м³, если наклонена вертикальная стенка – 0,06 м³. Когда топка открыта с двух сторон, минимальный объем 0,07 м³, когда с трех и стенка вертикальная – 0,08 м³, когда топка открыта со всех сторон – 0,14 м³.

Далее высчитайте объем дымосборника. Определяющим здесь будет нижний горизонтальный периметр, который рассчитывается от карниза и верхней горловины лишь с учетом внутренней кладки и сечения.

Чтобы выяснить, какой понадобится фундамент, особенно если камин будет возводиться на междуэтажных перекрытиях, рассчитайте предполагаемую нагрузку. В случае подвесного камина определите вертикальную нагрузку, а также боковое давление – они будут приходиться на несущую стену либо на вертикальные опоры.

Чтобы правильно гидроизолировать каминный массив от грунтовых вод, нужно оснастить его специальной трубой, а в качестве теплоизоляции использовать базальтовую и каолиновую вату, вермикулин либо асбест.

Возводить камин в принципе можно лишь в помещении площадью от 12 м² с хотя бы одним проемом либо открывающимся окном. Все дверные и оконные конструкции и встроенные шкафы, в декоре которых присутствуют горючие материалы, текстиль, а также мебель и ковры должны быть на расстоянии 1 м от каминного портала, не ближе, а от каминных стен – 25 см.

Чтобы камин хорошо работал, рассчитайте подачу воздуха – без него пламени не будет. В случае, когда абсолютно все окна и двери герметично закрываются, нужно продумать, как через специальный канал в наружной стене дома воздух будет поступать к топке с улицы. Вы же будете регулировать подачу воздуха с помощью поворотной заслонки.

Лишь когда проект камина полностью продуман и рассчитан, а все теплотехнические и противопожарные нормы действительно учтены, можно заниматься разработкой дизайна камина.