Как правильно выбрать и смонтировать трубу для бани?

Помните известное выражение «дело — труба»? Лингвисты, так до сих пор не определились, в чем его суть. Большинство склоняется к мнению, что оно выражает неправильную работу печи, от чего все тепло, а с ним, и дрова и время и деньги, в эту трубу бездарно и вылетают. В общем, ясно одно — труба для бани очень важный элемент, от которого зависит и качество работы банной печки и тепло в парной и атмосфера и уют. Точно и определенно.

Труба, как компонент отопительной системы бани

Сразу определимся в понятиях. Труба для дымохода в баню и дымоход для бани — разные элементы одной целостной системы. Дымоход это вертикальный, наклонный или горизонтальный канал, который служит для отвода дымовых газов от топочного пространства печей, горелок и иных отопительных приборов и иных устройств, предназначенных для сжигания топлива. Труба — концевой элемент дымохода, и является вертикальным устройством трубного типа для отвода продуктов сгорания в атмосферу. При этом к одной трубе могут подходить несколько дымоходов, обслуживающих отдельный прибор или устройство.

Именно трубы для бани и, как следствие, управляемый и организованный отвод дымовых газов предопределили важнейшую веху в истории банного промысла. Переход от черных бань к баням белым.

Назначение дымовой трубы

Как уже стало понятно из вышеизложенного, основное назначение трубы для банной печи заключается в отведении продуктов сгорания топлива в топке. Иным ключевым назначением этого элемента является обеспечение устойчивой, а в ряде случаев, управляемой тяги.

Словечко от Бывалого! Практика и опыт поколений показывает, что оптимальными параметрами для обеспечения тяги в печной системе является толщина трубы и ее высота. Так, для кирпичных труб общепринятая толщина должна быть не менее полутора стандартных строительных кирпичей. Помимо необходимой прочности конструкции этот параметр обеспечит поддержание необходимой температуры дымовых газов в канале, и как следствие — активное замещение исходящей горячей массы холодным воздухом. Высота должна быть не менее 5150 мм, считая от уровня колосниковой решетки до верхнего среза трубы.

Материалы, которые применяются при изготовлении дымовых труб

Труба в бане, а точнее материал, из которого она изготовлена, во многом зависит от типа банной печи, ее конструкции, компоновки, размещения во внутреннем пространстве помещения и иных немаловажных факторов. Основными материалами, следует признать такие:

• Кирпич — до сравнительно недавних пор, один из основных, наряду с природным камнем, материалов для возведения трубы для печи в баню. Отличается хорошими теплотехническими качествами, жаростойкостью и безопасностью в использовании, долговечностью в эксплуатации. До этого, основным материалом выступали глинобитные конструкции, армированные подручными материалами для придания всей системе приемлемого уровня механической прочности и устойчивости. Недостатками кирпича стоит признать сложность сооружения любой конструкции из штучных материалов. Кроме этого, не всегда удается получить чистую поверхность проводящего канала, что даже вызвало появление такой специфической финишной операции, как шабрения;

Важно! Дымоходы для бани нельзя штукатурить изнутри. Применение глины в рабочей смеси может спровоцировать отсыревание внутренней поверхности и активный захват ею твердых летучих веществ и, как следствие, активное отложение сажи и уменьшение проходного сечения.

• Керамика — дымоход в баню такого типа, — первая попытка ускорить возведение труб, путем применения однотипных составных конструкций. Кроме скорости монтажа, обеспечивалась и лучшая чистота поверхности каналов. Керамические трубы для банных печей отличались долговечностью и приемлемой устойчивостью к кислой среде конденсата. Из недостатков стоит отметить сложность изготовления и дороговизна таких элементов, если они исполняются по всем технологическим требованиям, чувствительность их к ударной нагрузке, достаточно большой вес собранной конструкции. При этом можно столкнуться с недостаточной толщиной стенок, для поддержания необходимой внутренней температуры, что особенно остро проявляется в условиях сурового климата в северных широтах;
• Бетон и асбестоцементная смесь — дымоходы для банных печей из них являлись более дешевой альтернативой керамике, в первую очередь ,благодаря отсутствию в процессе производства стадии энергозатратного обжига изделий. Из недостатков стоит отметить достаточно спорное применение асбестосодержащих материалов в банном строительстве;
• Металл — легкие, быстрые в монтаже конструкции, которые при необходимости оснащаются большой номенклатурой фурнитуры и дополнительного оснащения, что без труда позволит соорудить в сжатые сроки канал любой конфигурации и назначения. Ключевыми недостатками стоит считать высокую склонность к образованию конденсата и корродированию тела трубы под его воздействием, а также пожарную опасность металлических изделий. Проблема конденсата и отчасти пожарной безопасности решается применением сэндвич-систем, а коррозии — нержавеющей стали. Очевидно, что это влечет за собой существенное удорожание трубы для бань, но очень часто достоинства такой системы превалируют над ее высокой ценой.

Очень часто, материал, из которого изготовлена труба на печь в баню определяет тип конструкции. То есть, если труба сама воспринимает всю нагрузку, то ее относят к самонесущей, ежели нагрузка воспринимается стенами, растяжками, рамами, то она самонесущей не является.

Конструкция трубы, на примере классической кирпичной

Кирпичная труба в бане состоит из следующих элементов:

• Шейки или устья — места подключения к источнику дымовых газов;
• Дымовых задвижек — технологических элементов, посредством которых можно регулировать сечение проходного канала и, как следствие, скорость истечения дымовых газов, уровень тяги и интенсивность горения топлива;
• Стояка — основного дымоотводящего элемента, задающего вертикальное направление газам;
• Откоса — места сопряжения трубы и кровли;
• Шейки — верхней части трубы, примыкающей к оголовью;
• Оголовья — части примыкающей к срезу трубы;
• Колпака — металлического элемента в функции которого входит искроподавление, защита от атмосферных осадков и порывов ветра.

Кстати! Очень часто устройство дымохода в бане венчалось флюгером, который, помимо чисто эстетической функции, являлся своеобразной защитой от задувания среза трубы ветром.

В местах соприкосновения тела трубы с элементами перекрытия, кровли производилась установка распушки или проходки из жароустойчивого негорючего материала. При этом необходимо отметить, что кирпичный дымоход для бани выдвигает более щадящие требования к качеству распушки, нежели металлический.

Основные проблемы дымовых труб

Труба для банной печи в процессе эксплуатации подвергается различным испытаниям и вызовам, к основным из которых следует отнести:

1. Температурные колебания, связанные с периодической работой банной печи. Особенно опасен перегрев отопительного прибора или его постоянная работа на пике мощности, при этом температура дымовых газов в теле значительно превышает 100 градусов Цельсия. Тонкостенный металлический дымоход для банной печи может деформироваться, а кирпичные дымоходы для бань ждет неприятность в виде «разрыхления шва» — образования сетки тончайших трещин, которые под воздействием негативных атмосферных факторов, в первую очередь, отрицательных температур и влаги могут привести к полному разрушению кладочной связки. Именно поэтому устройство дымохода в бане для дровяной печи, особенно тех, которые работают в напряженном режиме коммерческого предприятия, подразумевает периодический, один раз в 6 — 8 лет капитальный ремонт трубы, сопровождающийся полной заменой кладочных швов в ее массиве.
2. Засорение внутреннего сечения канала сажевыми отложениями. Особенно это актуально для печей отапливаемых древесиной хвойных пород, в первую очередь ели, а также дровами, имеющими повышенную влажность. Диаметр трубы для бани в этом случае имеет немаловажное значение, поскольку изначально большое проходное сечение, даже при значительном засорении канала оставляет достаточное пространство для функционирования дымохода. О мерах борьбы с сажевыми отложениями мы уже рассказывали. Стоит заметить, что и отсутствие в канале серьезных препятствий на пути дыма благоприятно сказывается на условиях эксплуатации. Недаром, асбестовая труба для бани в меньшей степени подвержена засорениям такого характера, как впрочем, и керамический дымоход.
3. Ветровая нагрузка. В регионах с сильными порывистыми ветрами все трубные конструкции должны обладать достаточной степенью устойчивости, что бы противостоять ветровой нагрузке. У правильно спроектированных и исполненных самонесущих конструкций это заложено изначально, а дымоход для бани из нержавейки или конструкционной стали, ввиду малого веса, требует дополнительного укрепления. Выполняется это либо применением растяжек, если высота трубы в бане чрезмерная и она значительно возвышается над строением, либо укреплением стояка с помощью дополнительных элементов, таких как раскосов, косынок, рам и прочего. Особенно часто такое решение применяется, если выходит дымоход для бани через стену.
4. Механические повреждения. Здравый смысл подсказывает, что правильный дымоход для бани должен быть устроен таким образом, что бы он находился вне зоны досягания крупных веток деревьев, не соприкасался с разнообразными коммуникациями, был защищен от падающих предметов, например массивных сосулек или снеговых коржей. Во время транспортировки и монтирования секций следует избегать неаккуратного обращения. Особенно чувствительны в этом плане керамические и асбестоцементные изделия.

Особенности монтажа труб различного типа

Стоит отметить, что установка трубы в бане во многом зависит от применяемого, при ее изготовлении строительного материала. Так, кирпичные и толстотелые керамические трубы, имеющие значительный вес, должны опираться на полноценный фундамент, который будет воспринимать основную нагрузку, определяемую собственным весом трубы, и равномерно распределять ее по своей площади.

Стоит сказать, что трубы такого типа являются самонесущими и не требуют дополнительного крепления к стенам и элементам кровли. Исключение, разве что, может составлять тонкостенная керамическая труба в бане, через потолок и крышу проходящая на всю свою технологическую высоту. Для исключения смещений и подвижек такую конструкцию можно дополнительно прихватывать посредством хомутов с жаростойкими вкладками к различным элементам силового набора крыши.

Отметим, что трубы из минеральных материалов, за счет невысокой теплопроводности последних, более безопасны при контакте с различными горючими материалами, однако требования СНиП предусматривают обязательное обустройство распушки при прохождении стояка через перекрытие и крышу. Как правило, вопрос решается обустройством ограничительного короба размером 270×270 мм, полость которого засыпается керамзитом фракции 15 — 25 мм.

Металлические конструкции при обустройстве системы дымоотведения обустраиваются так, что дымоход в бане через стену проходит на улицу и далее стояк пристегивается крепежными элементами к несущей стене. Такое решение позволяет быстро смонтировать все элементы и исключить проход дымохода в бане через потолок и кровлю.

Наружное размещение стояка позволит вывести за рамки обустройство распушки на перекрытии и крыше, а также обечайки в кровле, которая исключит проникновение атмосферных осадков в подкровельное пространство, в месте сопряжения тела трубы и кровли. Кроме этого, наружное расположение трубы дает возможность проводить визуальный контроль дымохода и выявление дефектов без каких либо сложностей.

Безусловное внимание в такой схеме монтажа заслуживает место, где дымоход в стену в бане углубляется и выходит наружу. В строениях из блока и кирпича это не вызывает проблем ввиду инертности минеральных строительных материалов к повышенной температуре. Стены бани из бруса или бревна воспринимают такое соседство весьма остро и ситуация требует принятия дополнительных мер безопасности. Конструкция проходки такого типа выглядит следующим образом.

Отверстие в стене гильзуется посредством металлического цилиндра длиной, соответствующей толщине стены, плюс 12 — 15 мм, и толщиной 4 — 5 мм. Полученное пространство заполняется минеральной базальтовой ватой в несколько приемов, умеренно уплотняя ее в полости. Торцы гильзы можно закрыть составной из двух половин металлической крышкой толщиной 1 — 1,2 мм. Применение монтажной полиуретановой пены недопустимо, ввиду ее горючести и слабой термической стойкости.

Влияние диаметра трубы на эффективность тяги и протекание условий горения

Вопрос, какой диаметр трубы выбрать для дымохода в баню весьма часто возникает на практике и обусловлен желанием, с одной стороны обеспечить эффективное дымоотведение, с другой — сделать конструкцию компактной и легкой. Как найти компромисс?

Начнем с того, что тяга обеспечивается за счет разницы в давлении внутри и снаружи дымовой трубы, ввиду того, что плотность нагретого воздуха меньше, чем холодного. Это справедливо для такого понятия как естественная тяга. Принудительная тяга обеспечивается искусственным созданием направленного воздушного потока.

Условия для протекания процессов естественной тяги обусловлены многими факторами. Один из них — форма трубы.

Квадратное и прямоугольное сечение канала

В этом случае возможно возникновение завихрений в углах при увеличении скорости движения дымовых газов. В нашем случае с баней это хорошо и плохо. С одной стороны, предотвращается унос тепла в атмосферу и повышается топливная экономичность, с другой — возникает опасность появления сажевых отложений, особенно при использовании высокосмолистой древесины и некондиционного топлива.

Производственная практика по обустройству отопительных систем с дымоходными трубами прямоугольного сечения показывает, что при расчетах необходимо использовать следующие показатели:

1. Соотношение размера топки и сечения дымового канала необходимо принимать в пропорции 1 к 1,5 — 1,55.
2. Сечение канала не должно быть меньшим сечения поддувала печи.
3. При генерации тепла печью до 300 — 320 ккал/час сечение канала должно быть не менее 145×145 мм.

Цилиндрическое сечение дымохода

Баня, труба которой имеет круглый канал, отличается высоким уровнем тяги и отсутствием зон подвихрений в стояке, характерных для прямоугольных труб. В меньшей степени склонны такие трубы и к образованию обильных сажевых отложений.

Основным критерием расчета следует считать, что отношение диаметра топки к диаметру трубы должен находиться в пределах от 1 к 4,5 до 1 к 9. Однако, трубу большего сечения, в обязательном порядке необходимо оснащать шиберной заслонкой, для уменьшения сечения дымохода с целью снижения уровня тяги и уноса тепла с дымовыми газами.

Заключение

Проблема, какой дымоход лучше для бани разными пользователями решается по-разному. Большинство исходит из конкретных условий и обстоятельств, в которых работает отопительный прибор. Вопросы финансового характера здесь отходят на второй план, поскольку печь это сердце бани и она, во многом определяет уровень комфорта и степень удовольствия от полученных процедур. Поэтому ответить какая труба для бани лучше собственник бани должен ответить, прежде всего, сам себе. И это правильно.