Печи и камины. Заслуженное внимание. Широкое развитие малоэтажного строительства вернуло печам и каминам заслуженное внимание не только сельских жителей, но и всех, кому тепло живого огня греет душу. Кроме того, камин или красиво сложенная печь украсят интерьер любого дома. Но для того чтобы печь радовала вас десятки лет, необходимо в первую очередь определить, для каких целей вы собираетесь ее установить: как источник тепла и уюта в доме или только как элемент интерьера. Это позволит правильно выбрать необходимую конструкцию печи. Не касаясь вопросов интерьера, рассмотрим теплотехнические особенности печей. Печи и камины для дачи Классификация подразделяет бытовые печи на несколько основных типов: варочные, отопительные и отопительно-варочные. Их назначение полностью соответствует названию. В последнее время вырос интерес к каминам. Ряд фирм, торгующих ими, пытаются противопоставить и отделить камины от печей, что формально позволит не выполнять требования российских ГОСТов, СНиПов и Правил пожарной безопасности, предъявляемые к печному отоплению. И вопрос о том, являются ли каминами чугунные печи с закрытой топкой, становится принципиальным. В России всегда такие конструкции называли буржуйками, печами-времянками. Главное их достоинство - наличие стеклянной дверцы, благодаря которой можно наблюдать за горением топлива и продлить этот процесс. Но такие печи не имеют массива, способного аккумулировать тепло, даже если у них есть дополнительная стенка из чугуна или тонкого слоя огнеупорной керамики. Металлическая поверхность чугунных печей может нагреваться выше 300°С, что исключает их использование в жилых зданиях без дополнительной облицовки. А обычное выражение из импортных проспектов - «Фирма N является лидером в изготовлении каминов с закрытыми топками» - для России просто абсурдно и никак не соответствует особенностям национального строительства. Вот какие определения каминов находим в словарях: «Камин - среднее между очагом и печью: огнище с открытой топкой и прямой трубой» (В. Даль), «Камин - комнатная печь с широкой открытой топкой» (С. И. Ожегов), «Камин - пристенная печь с открытым топливником, не имеющая дымооборотов» (В. И. Плужников. «Термины российского архитектурного наследия»). Для сравнения приведем из последнего источника определение русской печи: «Русская печь - наиболее распространенный в русском крестьянском строительстве тип печи, для которого характерны: отсутствие дымооборотов, наличие больших полостей, позволяющих использовать их для выпечки хлеба и для мытья, а также наличие широкой лежанки наверху». Как видим, русская печь, учитывая, что горение дров в ней проходит при открытом горне, классическому определению камина подходит больше, чем импортные чугунные с закрытой топкой, у которых названию «камин» может соответствовать только облицовка. Обратимся теперь к нормативным документам. Так, в московских строительных нормах (МГСН «Жилые здания») для одного из типов печей сделано исключение: «Камин на твердом топливе допускается проектировать: в квартире на последнем этаже жилого дома; на любом уровне многоуровневой квартиры, размещенной последней по высоте в доме; на любом уровне одноквартирного или блокированного жилого дома». Но ниже делается ссылка на необходимость соблюдать требования СНиП 2.04.05-91 и СНиП 2.04.08-87, где указано, что печное отопление допускается в жилых зданиях с количеством этажей не более двух. Отличий камина от печи ни в МГСН, ни в СНиП 2.04.05-91 и СНиП 2.04.08-87 не дается. Согласно Нормам пожарной безопасности для Санкт-Петербурга и Ленинградской области камин - это «отопительный прибор, принцип действия которого основан на излучении теплоты от горящего топлива и от разогретых стен топочного пространства в обогреваемое помещение». Под это определение подходит практически любая печь, кроме закрытых чугунных топок, где отопление происходит за счет нагрева конвекцией воздуха под облицовкой. Чтобы подчеркнуть важность знания терминологии строительства и правильного ее использования, приведем пример из российской строительной практики, описанный журналом «Строитель» за 1903 г.: «...В 1831 г. Император Николай после пожара в Москве от затлевших балок, близ которых находилась труба, возведенная для камина, а потом с переделкой камина в печь, оставленная в прежнем виде без достаточного отделения от балок, повелел за подобную неосмотрительность наблюдавших за постройками архитекторов подвергать аресту и возлагать на них имущественную ответственность за последствия пожара». Требования СНиП 2.04.05-91 Отопление, Вентиляция и кондиционирование Продолжение, начало на странице: Строительство вернуло печам и каминам заслуженное внимание Сравним требования СНиП 2.04.05-91 «Отопление, Вентиляция и кондиционирование» с рекламными материалами фирм -производителей чугунных топок. Большинство предлагаемых чугунных топок имеют номинальную мощность более 10 кВт (обычно 15-20 кВт). Диаметры дымовых труб при этом составляют 150-230 мм. Рекомендуемая высота дымовых труб 4 м и 400 мм от конька крыши. Требования СНиП и Правил пожарной безопасности следующие: 3.71. Сечение дымовых труб (дымовых каналов) в зависимости от тепловой мощности печи следует принимать, мм, не менее: 140x140- при тепловой мощности печи до 3,5 кВт; 140x200 - при тепловой мощности печи от 3,5 до 5,2 кВт; 140x270 - при тепловой мощности печи от 5,2 до 7 кВт. Площадь сечения круглых дымовых каналов должна быть не менее площади указанных прямоугольных каналов. На дымовых каналах печей, работающих на дровах, следует предусматривать установку последовательно двух плотных задвижек, а на каналах печей, работающих на угле или торфе, - одной задвижки с отверстием в ней диаметром 15 мм. Высоту дымовых труб, считая от колосниковой решетки до устья, следует принимать не менее 5 м. Высоту дымовых труб, размещаемых на расстоянии, равном или большем высоты сплошной конструкции, выступающей над кровлей, следует принимать: не менее 500 мм - над плоской кровлей; не менее 500 мм - над коньком кровли или парапетом при расположении трубы на расстоянии до 1,5 м от конька или парапета; не ниже конька кровли или парапета -при расположении дымовой трубы на расстоянии от 1,5 до 3 м от конька или парапета; не ниже линии, проведенной от конька вниз под углом 10° к горизонту, - при расположении дымовой трубы от конька на расстоянии более 3 м. Отметим другие требования СНиПов: 3.64. Максимальная температура поверхности печей (кроме чугунного настила, дверок и других печных приборов) не должна превышать,°С: 90 - в помещениях детских дошкольных и лечебно-профилактических учреждений; 110 - в других зданиях и помещениях на площади печи не более 15% общей площади поверхности печи; 120 - то же, на площади печи не более 5% общей площади поверхности печи. В помещениях с временным пребыванием людей при установке защитных экранов допускается применять печи, температура поверхности которых выше 120°С. Использование чугунных топок без облицовки недопустимо, и тепло в помещение они передают только конвекцией воздуха, нагреваемого топкой под облицовкой и подаваемого в комнату через воздуховоды. Тем самым реализуется самый неблагоприятный режим отопления помещения, недостатки которого были признаны еще в начале XX века. Ни в одном проспекте не указаны температуры и скорости подаваемого в комнату воздуха, хотя эти характеристики строго регламентируются даже для производственных помещений. Душники для печей, нагревающие комнатный воздух в каналах печи, не рекомендованы были еще основоположником российской, а затем и советской школы теплотехники В. Е. Грумм-Гржимайло. И цель обдувания воздухом топок - не обогреть помещение, а не допустить перегрева топки и дымовой трубы, температура дымовых газов в которых более 300°С. Кроме того, для топок большой мощности необходим еще вентилятор (турбина мощностью до 450 м3/ч) для усиления охлаждения топки, что увеличивает, кроме того, и циркуляцию пыли. Приведем отрывок из книги «Печное дело» (1960 г.) И. И. Ковалевского: «К группе чугунных печей относится секционная печь. Теплоотдающая поверхность печи может быть увеличена вставкой между нижней и верхней секциями еще одной двух таких же секций. Боковые стенки печи имеют выступающие ребра, увеличивающие ее теплоотдачу. Для того чтобы использовать тепло отходящих газов, которые в чугунных печах имеют высокую температуру (300-500°С), между печью и дымовой трубой устраивают дымоходы из кровельной стали большой протяженности. Так как не теплоемкие печи создают неблагоприятные условия, они применяются лишь для отопления помещений временного характера - бараков, палаток, проходных будок на строительствах, в торговых и складских помещениях, в мастерских и т.п.» Ни о какой высокой эффективности чугунных топок под облицовкой речи быть не может, они не столько обогревают, сколько ухудшают климат в жилом помещении. Мифом является утверждение о возможности обеспечить продолжительное горение. В ряде рекламных материалов говорится о высокой эффективности чугунных топок, о том, что регулировка подачи воздуха позволяет изменять интенсивность горения, время сжигания одной закладки дров до 8-12 часов. Но эти утверждения противоречат другим рекламным материалам, где для ряда топок, кроме номинальной мощности, приводится и минимальная термическая мощность - от 4,5 до 6 кВт. Приведем пример расчета количества дров, необходимого для горения, взятый из рекламных материалов фирмы, продающей печи «лидера производства чугунных топок»: Рт = 8 кВт - мощность топки; n =75% - к. п. д.; ТПР = 4,4 ккал/кг - тепло производительность дров (дуб - 15% влажности). Расход дров = ф^ = о-^ = 2,5 кг/ч. Чтобы получить 8 кВт тепловой мощности, необходимо сжечь 2,5 кг дров в топке, имеющей к. п. д. 75%. Теплотехнические свойства чугунных печей значительно хуже, чем у обычных кирпичных, для которых одной двух топок достаточно для обогрева комнат в течение суток при соблюдении перепада температур в 3°С. И при этом не надо сжигать ежечасно по 2,5 кг дров. Сочетания высокой тепловой мощности с малым расходом дров не бывает. Необходимо отметить также и другие «новаторские» усовершенствования чугунных топок, вносимые лидерами производства каминов. Так, чтобы постоянно не протирать тряпкой стеклянные дверцы топок (единственный неизолированный участок печей), их вынуждены омывать, т. е. охлаждать холодным воздухом. Холодный воздух, поступивший в топку под воздействием тяги дымовой трубы, будет устремляться не в дымовую трубу, а опускаться вниз из верхних отверстий и подниматься точно по стеклу вверх из нижних отверстий. Достоинством топок также называется контролируемый (ограниченный) подвод воздуха в зону горения дров. Приведем еще выдержки из книги «Печные работы» 1960 года (в те годы печным отоплением еще занимались профессора и целые институты): «... В некоторых печах применяются топочные и поддувальные дверки с герметическими затворами. Устройство таких дверок вызвано стремлением упростить уход за топкой, снизить температуру уходящих газов за счет замедленного процесса горения и тем самым повысить использование топлива (увеличить к.п.д. печи), а также устранить возможность проникания из печи угара при несвоевременном (раннем) закрытии дымовой трубы. Сначала печь топят в обычном порядке при закрытой топочной и открытой поддувальной дверках. К концу топки обе дверки плотно завинчиваются, и угли догорают за счет того воздуха, который поступает через естественные неплотности и поры в кладке печи (в случае чугунных топок - через отверстия в дверце для ее омывания или подачей в дымосборник для досжигания продуктов сгорания). Ввиду недостатка воздуха процесс сопровождается неполнотой горения, дымовые газы, проходя по дымооборотам в малом количестве, сильно охлаждаются, понижая свою температуру до 40-50°С. Вследствие сильного охлаждения дыма на стенках домооборотов и дымовой трубы оседают жидкие продукты неполного горения и ввода, которые разрушают кладку печи и наполняют воздух помещения специфическим запахом. Поэтому герметические печи, несмотря на то, что они более просты в обслуживании, в настоящее время строить не рекомендуется». Эти особенности современных чугунных топок подтверждаются рекомендациями использовать металлические дымовые трубы с тройниками для чистки труб и слива образующегося конденсата. Подводя итог, можно смело утверждать, что как отопительный прибор чугунные топки в сравнении с обычными кирпичными печами крайне неэффективны. Их высокий к.п.д. и высокие тепловые мощности на обогрев помещения никак не влияют. Обычные классические камины с открытой топкой, имеющие к.п.д. 10-15%, обеспечат уют и тепло в большей степени за счет излучения тепла от разогретых стенок камина и непосредственно от огня. Тем, кто хочет иметь камин просто как элемент интерьера, следует выбирать облицовку для него в соответствии со стилем вашей комнаты. Учитывая, что даже в дворцах есть камины, которые никогда не разжигают (в том числе и в Кремле), в продаже появились и просто муляжи каминов ценой менее 100 долларов. В заключение приведем требования к системам отопления и вентиляции, сформулированные членом корреспондентом АН СССР В. Е. Грумм-Гржимайло (1927 г.): Отопление есть повторный подогрев уже теплого воздуха, заполняющего данное помещение. Вентиляция есть прибавка свежего воздуха и удаление части испорченного. Вентиляция воздухом ниже 15°С недопустима, ибо весь холодный воздух опустится на пол и у находящихся в помещении людей будут мерзнуть ноги. Вентиляция воздухом выше 15°С недопустима, ибо весь свежий воздух поднимается кверху и смешивается с испорченным воздухом. Вентиляция должна осуществляться теплым воздухом (15°С), который заполнит толстым слоем низ помещения. Каждый человек возбуждает около себя поток теплого, влажного, испорченного воздуха, который поднимается кверху и стоит под потолком. Этот испорченный воздух, соприкасаясь с наружными холодными стенами, опускается вниз вдоль стен. Необходимо не допускать его распространения по полу. Поэтому вытяжные отверстия должны быть в полу у самого плинтуса наружных стен. Отопление, т. е. повторный нагрев теплого воздуха помещения, в идеальном случае должен доводить стелющийся по полу воздух, до температуры 15°С. Плохо, если отопительный прибор нагревает воздух выше 15°С, так как в этом случае он устремляется кверху и смешивается с воздухом, испорченным людьми. Лучшее отопительное устройство - теплый пол римских бань, идеал, который напрасно забыт архитекторами. Летняя вентиляция производится воз духом, нагретым до 15°С. Его надо давать в возможно большем количестве у пола и вытягивать через верхние окна потолка. Зимой такая вентиляция недопустима.