Кирпичный дымоход в частном доме своими руками

Эффективность и безопасность отопительного устройства, вырабатывающего тепло за счёт сжигания того или иного топлива, в значительной мере зависит от параметров и состояния дымохода. Сегодня многие компании занялись выпуском утеплённых стальных моделей, но далеко не все пользователи готовы мириться с их высокой стоимостью и сравнительно недолгим сроком службы. Зачастую домовладельцы принимают решение о возведении трубы дымохода по традиционной технологии, то есть из кирпича, своими руками. Для этого нужно придерживаться некоторых правил и знать, какие материалы лучше использовать.

Сильные и слабые стороны кирпичного дымохода

Дымовые трубы из кирпича могут применяться на любых объектах, будь то котельная или частный дом. С появлением сборных стальных «сэндвичей» они стали менее востребованными, но все ещё используются довольно широко. Это объясняется следующими их достоинствами:

• кирпичный дымоход стоит дешевле «сэндвича»;
• служит дольше: примерно 30 лет;
• является важным архитектурным элементом и идеально сочетается визуально с некоторыми видами кровельного покрытия, например, черепицей.

Но и недостатков у данной конструкции предостаточно:

1. По сложности и продолжительности строительство такого дымохода уступает монтажу «сэндвича», да и для доставки материалов потребуется специальный транспорт.
2. Дымоход из кирпича имеет значительный вес, поэтому его приходится обеспечивать надёжным основанием.
3. В поперечнике имеет прямоугольную форму, хотя наиболее подходящим является круглое сечение. В углах образуются завихрения, препятствующие нормальному истечению газов и ухудшающие таким образом тягу.
4. Внутренняя поверхность кирпичного дымохода даже в случае отделки штукатуркой остаётся шероховатой, вследствие чего она быстрее покрывается сажей.

В отличие от нержавеющей стали, кирпич быстро разрушается кислотным конденсатом. Последний образуется в том случае, если температура дымовых газов за время их движения по трубе успевает опуститься ниже 90 градусов. Поэтому при подключении к кирпичному дымоходу современного экономичного котла с низкотемпературным выхлопом или печки, эксплуатируемой в режиме тления (теплогенераторы марок «Профессор Бутаков», Bullerjan, Breneran), необходимо выполнять его гильзовку, то есть устанавливать внутри нержавеющую стальную трубу.

Элементы кирпичного дымохода

Конструкция дымохода очень простая.

Дымоотводящий канал защищён сверху конусообразной деталью — зонтом или колпаком (1), которая препятствует попаданию внутрь осадков, пыли и мелкого мусора. Верхний элемент трубы — оголовок (2) – является более широким, чем её основная часть. Благодаря этому удаётся уменьшить количество влаги, попадающей во время дождя на нижерасположенный участок — шейку (3).

Над кровлей имеется ещё одно уширение — выдра (5). Благодаря ему атмосферная влага не попадает в щель между дымоходом и кровельным покрытием (6). На выдре при помощи цементного раствора формируется скат (4), по которому сбегает попавшая на трубу вода. Для предотвращения возгорания стропил (7) и обрешётки (8) от контакта с горячей поверхностью дымовой трубы их оборачивают теплоизоляционным материалом.

Участок дымохода, пересекающий чердачное помещение, называют стояком (9). В нижней его части, как раз на уровне чердачного перекрытия, располагается ещё одно уширение — распушка (10).

Обратите внимание! Все три уширения — оголовок, выдра и распушка — выполнены только за счёт утолщения стенки, сечение канала при этом всегда остаётся постоянным. Выдру с распушкой, а также другие элементы дымохода, устанавливаемые в местах пересечения кровли или перекрытий, называют разделками.

Толстые стенки распушки защищают деревянные элементы перекрытия (11) от чрезмерного нагрева, который может стать причиной их воспламенения.

Дымоход можно сделать и без распушки. Тогда в зоне прохода перекрытия вокруг трубы монтируют стальной ящик, который впоследствии заполняется насыпным теплоизолятором — керамзитом, песком или вермикулитом. Толщина этого слоя должна составлять 100–150 мм. Но опытные пользователи применять такой вариант разделки не советуют: изолирующий заполнитель сыпется сквозь щели.

Распушка дополнительно обкладывается эффективным негорючим теплоизолятором (12). Раньше в этом качестве повсюду использовался асбест, но после выявления у него канцерогенных свойств этот материал стараются не применять. Безвредная, но более дорогая альтернатива — базальтовый картон.

Самый нижний участок дымовой трубы также называют шейкой (14). В ней имеется задвижка (13), посредством которой можно регулировать тягу.

В зависимости от способа возведения дымоход может относиться к одному из следующих видов:

1. Насадной. В качестве основания для такой конструкции выступает сама печь. Чтобы выдержать внушительный вес дымохода, её стенки должны иметь толщину в два кирпича.
   

   Насадной дымоход является частью печи

2. Коренной. Такой дымоход стоит на отдельном фундаменте и частью какой-либо теплогенерирующей установки не является. Дымоотводящий патрубок печи или котла подсоединяется к нему посредством горизонтального тоннеля — перекидного рукава.
   

   Такой дымоход нуждается в отдельном фундаменте

3. Настенный. Дымоходы этого типа представляют собой каналы в несущих стенах. С целью экономии тепла обычно используют внутренние стены, по обеим сторонам которых имеются отапливаемые помещения.
   

   Настенных дымоход легко перепутать с обычной стенкой

В вертикальном кирпичном дымоходе тяга образуется естественным образом, то есть за счёт конвекции. Обязательным условием для образования восходящего потока является перепад температур между окружающим воздухом и отводимыми газами: чем большим он будет, тем более сильная тяга образуется в трубе. Поэтому для нормального функционирования дымохода очень важно позаботиться о его утеплении.

Расчёт основных параметров

На этапе проектирования необходимо определить высоту дымохода и размеры поперечного сечения дымоотводящего канала. Задача расчёта — обеспечить оптимальную силу тяги. Она должна быть достаточной для того, чтобы в топку поступало необходимое количество воздуха и все продукты сгорания отводились в полной мере, и в то же время не слишком большой, чтобы горячие газы успевали отдавать своё тепло.

Высота

Высоту дымохода необходимо подбирать с учётом следующих требований:

1. Минимальный перепад высот между колосниковой решёткой и верхом оголовка составляет 5 м.
2. Если крыша покрыта горючим материалом, например, битумной черепицей, оголовок дымохода должен возвышаться над ней хотя бы на 1,5 м.
3. Для кровель с негорючим покрытием минимальное расстояние до верха составляет 0,5 м.

Конёк скатной крыши или парапет плоской в ветреную погоду не должен создавать подпор над дымоходом. Для этого нужно придерживаться следующих правил:

• если труба расположена ближе 1,5 м по отношению к коньку или парапету, то она должна возвышаться над этим элементом хотя бы на 0,5 м;
• при удалении от конька или парапета на расстояние от 1,5 до 3 м оголовок трубы может находиться на одной высоте с данным элементом;
• при удалении свыше 3 м верх оголовка можно располагать ниже конька, на высоте, проведённой через него, наклонной линии с углом в 10 градусов по отношению к горизонтали.

Если вблизи дома имеется более высокая постройка, то дымовую трубу следует возводить на 0,5 м выше её крыши.

Размеры сечения

Если к дымоходу будет подключаться печь или котёл, то размеры сечения следует определять в зависимости от мощности теплогенератора:

• до 3,5 кВт: канал делают размером в полкирпича — 140х140 мм;
• от 3,5 до 5,2 кВт: 140х200 мм;
• от 5,2 до 7 кВт: 200х270 мм;
• свыше 7 кВт: в два кирпича — 270х270 мм.

Мощность теплогенераторов заводского изготовления указывается в паспорте. Если же печь или котёл самодельные, этот параметр приходится определять самостоятельно. Расчёт ведут по формуле:

W = Vт * 0,63 * * 0,8 * Е / t,

Где:

• W — мощность теплогенератора, кВт;
• Vт — объем топки, м³;
• 0,63 — средний коэффициент загрузки топки;
• 0,8 — усреднённый коэффициент, показывающий, какая часть топлива сгорает в полной мере;
• Е — теплотворная способность топлива, кВт*ч/ м³;
• T — время горения одной топливной загрузки, ч.

Обычно принимают Т = 1 час — примерно за такое время сгорает порция топлива при обычном сжигании.

Теплотворная способность Е зависит от породы древесины и её влажности. Средними значениями являются:

• для тополя: при влажности 12% Е — 1856 кВт*ч/куб. м, при влажности 25 и 50% — соответственно 1448 и 636 кВт*ч/ м³;
• для ели: при влажности 12, 25 и 50%, соответственно, 2088, 1629 и 715 кВт*ч/ м³;
• для сосны: соответственно, 2413, 1882 и 826 кВт*ч/ м³;
• для берёзы: соответственно, 3016, 2352 и 1033 кВт*ч/ м³;
• для дуба: соответственно, 3758, 2932 и 1287 кВт*ч/ м³.

Для каминов расчёт ведётся несколько иначе. Здесь площадь сечения дымохода зависит от размеров окна топки: F = k * A.

Где:

• F — площадь поперечного сечения дымоотводящего канала, см²;
• К — коэффициент пропорциональности, зависящий от высоты дымовой трубы и формы её поперечного сечения;
• А — площадь окна топки, см².

Коэффициент К равен следующим значениям:

• при высоте дымохода 5 м: для круглого сечения — 0,112, для квадратного — 0,124, для прямоугольного — 0,132;
• 6 м: 0,105, 0,116, 0,123;
• 7 м: 0,1, 0,11, 0,117;
• 8 м: 0,095, 0,105, 0,112;
• 9 м: 0,091, 0,101, 0,106;
• 10 м: 0,087, 0,097, 0,102;
• 11 м: 0,089, 0,094, 0,098.

Для промежуточных значений высоты коэффициент К можно определить по специальному графику.

Реальные размеры дымоотводящего канала стремятся делать близкими расчётным. Но подбирают их с учётом стандартных размеров кирпичей, блоков или цилиндрических деталей.

Материалы и инструменты

Кирпичный дымоход эксплуатируется в условиях значительных перепадов температур, поэтому возводить его следует из самого качественного кирпича. От соблюдения этого правила будет зависеть и то, насколько безопасным окажется сооружение: если кирпич не растрескается, значит, в помещение не попадут отравляющие газы и искры, способные вызвать пожар.

Виды кирпича

Трубу возводят из полнотелого керамического кирпича с огнеупорными свойствами марок от М150 до М200. В зависимости от качества этот материал делится на три сорта.

Первый сорт

При изготовлении такого кирпича температура и время выдержки при обжиге идеально соответствуют виду глины. Узнать его можно по следующим признакам:

• блоки имеют ярко-красный цвет, возможен желтоватый оттенок;
• тело кирпича не имеет различимых глазом пор и включений;
• все грани являются ровными и гладкими, на рёбрах нет выкрошившихся участков;
• простукивание лёгким молоточком или иным металлическим предметом даёт звонкий и чёткий звук.

Второй сорт

Такой кирпич является недожженным. Вот какие признаки характерны для него:

• блоки имеют бледно-оранжевый слабонасыщенный цвет;
• на поверхности видны многочисленные поры;
• звук при простукивании является глухим и коротким;
• на гранях и рёбрах могут быть дефекты в виде задиров и выкрошившихся участков.

Для кирпича 2-го сорта характерны низкие теплоёмкость, морозоустойчивость и плотность.

Третий сорт

Кирпичи этой категории являются пережжёнными. Распознаются они по следующим признакам:

• блоки имеют глубокий тёмно-красный цвет, попадаются почти коричневые;
• при простукивании дают слишком звонкий звук;
• грани и рёбра содержат дефекты в виде сколов и задиров;
• структура является пористой.

Такой кирпич не обладает морозостойкостью, не держит тепла и является слишком хрупким.

Дымоход следует строить из кирпича первого сорта. Второсортный не следует применять вообще, а из третьесортного можно делать фундаменты для отдельно стоящих труб.

Какой раствор нужен

Требования к качеству раствора столь же высоки, как и для кирпича. При любых температурных, погодных и механических воздействиях он должен обеспечивать герметичность кладки в течение всего срока службы. Поскольку отдельные участки дымохода работают в различных условиях, то и растворы при его кладке применяются разные.

Если возводимая труба является коренной, то первые два её ряда (зона №3), находящиеся под полом, следует класть на цементно-песчаный раствор (на 1 часть цемента 3–4 части песка). Чтобы смесь была более пластичной, в неё можно добавить 0,5 части извести.

Вышерасположенные участки дымохода до распушки включительно имеют внутреннюю температуру от 355 до 400 градусов, поэтому при их возведении применяют глиняно-песчаный раствор. Если распушка заканчивается под потолком (зона №8), а разделка выполнена из насыпного материала (зона №9), то применение данной смеси распространяется и на ряды в разделке.

Стояк, выдру и шейку дымохода (зона №10), которые сильно не греются, но подвержены ветровым нагрузкам, следует класть с применением известкового раствора. Этот же состав можно использовать и при устройстве оголовка (зона №11), но для этого участка подойдёт и обычная цементно-песчаная смесь.

Глину для раствора следует брать среднежирную. Она не должна иметь сильного запаха, так как он является признаком наличия органических примесей, которые вызывают появление трещин в растворе.

Отсутствие органики желательно и для песка. Это требование удовлетворяет горный песок, а также его более дешёвая замена из молотого кирпичного боя. Последний может быть керамическим и шамотным. Поскольку дымоход возводится именно из керамического кирпича, то и песок следует использовать такой же.

Кроме указанных материалов, потребуются специальные покупные элементы — прочистная дверца, задвижка и колпак. Зазоры между кирпичной кладкой и монтируемыми в ней металлическими изделиями уплотняются при помощи асбестового шнура или базальтового картона.

Инструменты

Инструменты будут использоваться самые обычные:

• мастерок;
• молоток-кирочка;
• отвес.

Не обойтись и без строительного уровня.

Подготовительные работы

Если возводится коренной дымоход, то строительные работы следует начинать с устройства железобетонного фундамента. Минимальная его высота составляет 30 см, при этом подошва обязательно должна быть расположена ниже глубины промерзания грунта. Фундамент дымохода не должен иметь жёсткой связи с фундаментом здания, так как оба объекта дают разную усадку.

Некоторые мастера перед началом работ кирпич замачивают. Это имеет смысл, так как в сухом виде блоки будут активно впитывать воду из раствора и кладка окажется непрочной. Но нужно учитывать, что кладка из подвергавшегося замачиванию кирпича достаточно долго сохнет, так что выбирайте методику в соответствии со временем года и погодных условий — кирпич должен просохнуть до первых морозов.

Песок нужно тщательно очистить от примесей путём просеивания через сито с ячейкой 1х1 мм, а затем промыть. Глину лучше протереть через сито после замачивания. Используемая известь должна быть гашёной.

Растворы готовят по следующей рецептуре:

1. Глиняно-песчаный: смешивают песок, шамотную и обычную глину в пропорции 4:1:1.
2. Известковый: песок, известь и цемент марки М400 соединяют в пропорции 2,5:1:0,5.
3. Цементно-песчаный: смешивают песок и цемент марки М400 в соотношении 3:1 или 4:1.

Глину замачивают в течение 12–14 часов, время от времени перемешивая и добавляя, если нужно, воду. Затем в неё добавляют песок. Приведённый рецепт рассчитан на глину средней жирности, но этот параметр желательно заранее проверить следующим способом:

1. Берут 5 небольших порций глины одинаковой массы.
2. В 4 порции добавляют песок в количестве 10, 25, 75 и 100% от объёма глины, а одну оставляют в чистом виде. Для заведомо жирной глины количество песка в порциях составляет 50, 100, 150 и 200%. Каждый из испытательных образцов следует перемешать до однородного состояния, а затем путём постепенного добавления воды превратить в раствор с консистенцией густого теста. Правильно приготовленная смесь не должна липнуть к рукам.
3. Из каждой порции делают несколько шариков диаметром 4–5 см и столько же пластин толщиной от 2 до 3 см.
4. Далее их подвергают высушиванию в течение 10–12 дней в помещении с постоянной комнатной температурой и без сквозняков.

Определяют результат, считая пригодным для работы тот раствор, который удовлетворяет двум требованиям:

• выполненные из него изделия не растрескались после высыхания (такое происходит при высокой жирности);
• сброшенные с высоты в 1 м шарики не рассыпаются (это свидетельствовало бы о недостаточной жирности).

Прошедший проверку раствор готовят в достаточном объёме (на 100 кирпичей требуется 2–3 ведра), при этом воды добавляют столько, чтобы смесь легко сползала с мастерка.

Как выложить дымоход своими руками: пошаговая инструкция

Если материалы и инструменты подготовлены, можно начинать строительные работы:

1. Примерно за два ряда до потолка начинают выкладывать распушку. Если в дымоходе будет несколько каналов, то разгораживающие их кирпичи должны быть частично утопленными в одной из наружных стенок.
2. Выкладывают первые два ряда особенно тщательно. Они задают тон всей конструкции, поэтому должны быть идеально ровными и строго горизонтальными. Если кладётся насадная труба, то она с первых рядов возводится на глиняно-песчаном растворе, который наносится слоем толщиной 8–9 мм, а при установке блока на место сжимается до толщины 6–7 мм.
   

   На данном этапе нужно тщательно следить, чтобы и вертикально, и горизонтально сохранялся уровень

3. Следуя порядовке, возводят шейку дымохода. Швы обязательно должны быть перевязаны, чтобы кладка не растрескалась на отдельные слои.
4. Изнутри швы затирают раствором (так, чтобы внутренняя поверхность дымохода была как можно более гладкой).
5. Продолжительность распушки определяют с учётом предполагаемой осадки конструкций:
   • если ожидается, что здание осядет сильнее, чем печь или коренной дымоход, распушку делают с запасом снизу;
   • если ожидается, что осадку даст именно труба (предположим, дом построен давно и уже успел полностью осесть), то распушку делают с запасом сверху.
     

     Размеры распушки зависят от осадки дымохода

6. С каждым рядом толщину стенки в распушке увеличивают на 30–35 мм. Для этого нарезают из кирпича пластины разной толщины. Так, к примеру, в 1-м ряду распушки помимо целых блоков, количество которых увеличилось с 5 до 6, используются продольные и поперечные половинки (по 2 штуки) и несколько четвертинок. Резаные кирпичи нужно укладывать так, чтобы шероховатый срез смотрел внутрь кладки, а не в дымоотводящий канал. Ряд распушки, который окажется вровень с перекрытием, необходимо изолировать от деревянных элементов полосами из асбеста или базальтового картона. Далее возвращаются к первоначальным размерам дымохода — это будет первый ряд стояка. На этом этапе при помощи отвеса нужно определить проекцию дымохода на кровлю и выполнить в ней отверстие под него. В гидроизоляционной и пароизоляционной плёнках делают не отверстие, а крестообразный разрез. После этого получившиеся лепестки загибают таким образом, чтобы функциональность этого элемента не была нарушена. Ряд за рядом выкладывают стояк, стремясь делать его абсолютно вертикальным (контролируется отвесом).

   

   Первый ряд стояка

Формирование выдры

Стояк заканчивается рядом, наполовину высоты выступающим выше нижнего края отверстия в кровле. Те, которые находятся на уровне деревянных стропил и обрешётки, необходимо изолировать асбестовыми или базальтовыми полосами.

Следующим рядом начинается выдра. Как и распушка, она постепенно расширяется, но неравномерно, а с учётом разной высоты краёв отверстия в крыше. Далее размеры дымохода снова возвращаются к первоначальным значениям — начинается шейка печи.

Последний этап — устройство оголовка из двух рядов. Первый ряд делается с уширением на 30–40 мм во все стороны. Второй ряд — по обычной схеме, при этом на выступе нижнего ряда выкладывается при помощи бетонного раствора наклонная поверхность.

На выступе оголовка крепится зонт. Просвет между его низом и верхом оголовка должен составлять 150–200 мм.

Если материал кровельного покрытия является горючим и к дымоходу подключён твердотопливный теплогенератор, на оголовке нужно установить искроуловитель (металлическая сетка).

Зазор между трубой и кровлей нужно герметизировать.

«Ступени» выдры сглаживаются раствором, так чтобы образовалась наклонная поверхность, после чего всю наружную часть дымохода нужно обработать гидроизолирующим составом.

Утепление кирпичного дымохода

Самый дешёвый способ утепления дымовой трубы — обмазывание её поверхности раствором на основе извести и шлака. Сначала на дымоходе крепят армирующую сетку, затем слой за слоем наносят раствор, делая смесь с каждым разом всё более густой. Количество слоёв составляет от 3-х до 5-ти. В результате покрытие имеет толщину 40 мм.

После высыхания штукатурки на ней могут появиться трещины, которые необходимо замазать. Далее дымоход белят раствором мела или извести.

Более дорогой, но более эффективный вариант утепления связан с применением базальтовой ваты плотностью 30–50 кг/м³. Поскольку стенки дымохода являются плоскими, целесообразнее всего использовать этот утеплитель в виде жёстких плит, а не мягких полотнищ (матов).

Для установки базальтовой ваты на дымоходе нужно закрепить дюбелями каркас из металлопрофиля. Утеплитель укладывается в каркас, после чего его можно зафиксировать натянутым капроновым шнуром или прикрутить к кирпичной кладке особыми тарельчатыми дюбелями, имеющими шляпку большого диаметра (чтобы исключить продавливание материала).

Поверх базальтовой ваты настилают паронепроницаемую плёнку (данный теплоизолятор хорошо впитывает воду), а затем оштукатуривают обычным цементно-песчаным раствором по армирующей сетке или обшивают жестью (можно оцинковкой).

Установка гильзы

Гильзование дымовой трубы осуществляют в следующей последовательности:

1. В зоне подключения котла или печи кладку дымохода разбирают на высоту, достаточную для монтажа самой длинной части стального вкладыша. Обычно это конденсатосборник.
2. Последовательно устанавливают все элементы вкладыша (гильзы), начиная с самого верхнего. По мере монтажа устанавливаемые детали подаются вверх, освобождая место для последующих. На каждом элементе имеются крючки, за которые можно зацепиться пропущенным через верхнее отверстие канатом.
3. После установки гильзы пространство между ней и стенками дымохода заполняют негорючим теплоизолятором.

В конце проём в дымоходе снова закладывают кирпичом.

Чистка дымохода

Слой сажи, оседающий внутри дымохода, не только уменьшает его сечение, но и увеличивает вероятность пожара, поскольку может воспламеняться. Иногда его даже специально выжигают, но такой способ очистки является очень опасным. Более правильно удалять сажу сочетанием двух методов:

1. Механический подразумевает использование щёток и скребков на длинных наращиваемых держателях, а также гири на прочном шнуре, которую пропускают в дымоход сверху.
2. Химический: в топке вместе с обычным топливом сжигается особое средство, например, «Полено-трубочист» (продаётся в хозяйственных магазинах). В его состав входит много веществ — угольный воск, сульфат аммония, хлорид цинка и др. Выделяющийся при горении этого средства газ образует на стенках дымохода покрытие, которое не позволяет саже впоследствии к ним прилипать.

Второй способ применяется как профилактический.

Видео: кладка кирпичной трубы

На первый взгляд, дымовая труба представляется предельно простой конструкцией. Однако на каждом этапе её возведения — от выбора материалов до установки теплоизоляции — требуется взвешенный и обдуманный подход. Следуя рекомендациям специалистов, вы сможете построить прочное и безопасное сооружение, которое прослужит многие годы.