Камины

                                          О каминах, построенных руками

 

   Добрый день, уважаемые посетители моего сайта! На этой страничке я хотел бы рассказать вам о каминах, их разработке и строительстве этих уникальных отопительных сооружений. Почему уникальных? Все очень просто. Огонь, укрощенный человеком в примитивном (но, тем не менее, достаточно эффективном) сооружении, именуемым камином является самым древним очагом, дарующим  человеку тепло на протяжении многих тысячелетий. Наверное поэтому я отношу камины к уникальным изобретениям человечества. Но, все по порядку.

   Учитывая тот факт, что самые простые очаги, которые строили древние люди , больше походили на прототипы каминов, то скорее всего именно камины появились гораздо раньше печей и тем более печей-барбекю. Открытый очаг заменял человеку и печь (камни, выложенные вокруг костра нагревались и долго отдавали тепло) и печь барбекю (на открытом огне готовилась пища) и служил источником освещением жилища (в пещерах и днем было не очень-то светло). Для построения очага не требовалось инженерных знаний. Наблюдения за движением дымовых газов позволило человеку рационально обложить очаг камнями и превратить его в камин (привычном в нашем понимании этого слова). Печи, требующие для построения серьезных знаний, навыков и подходящих для их строительства материалов, появились значительно позже. Для этого понадобились определенные условия. И умственное развитие "гомосапиенсов", и выход из пещер, и кропотливый опыт постройки мест для проживания. Так что камины (очаги, обрамленные камнем), как ни крути, были первыми. А как вы думаете, что было изобретено раньше спички или зажигалка?... Первой изобрели, как это ни странно, зажигалку.  А вот со спичками дело обстояло гораздо сложнее. То вспыхивали они с ужасающей силой, оставляя ожоги на пальцах рук,  то травили ядовитыми соединениями газов людей, желающих воспользоваться маленькими достижениями человечества.

 

  Камин, как неотъемлемая часть современного жилища, требует серьезного подхода к выбору конструкции, формы камина, его расположения в помещении каминного зала или комнаты, и конечно – отделки. При строительстве камина на заказ по индивидуальному проекту прежде всего учитываются пожелания заказчика по внешнему виду сооружения, а затем решаются технические аспекты его установки. Но для мастера, работающего над авторским камином, это составляющие одной общей задачи, и только ему под силу создать сооружение, оптимально сочетающее в себе конструктивную функциональность и эстетическую притягательность.

   Основной конструктивный элемент домашнего очага – это топка. Чугунная топка дает больше тепла, чем сложенная из кирпича. Ее КПД (коэффициент полезного действия) превышает 70%. Но в "простонародье" она так и останется "буржуйкой" будь она со стеклом, или без. Кирпичная топка дольше сохраняет тепло, аккумулируя его во время горения топлива.  Ее КПД не превышает 20%, но и основное тепло, которое она дает не конвекционного типа. Лучистая энергия (инфракрасное излучение) по многим параметрам полезнее для организма человека. Топка из кирпича, на мой взгляд (да и не только на мой) предпочтительнее. Настоящие камины делаются именно с топками из кирпича. Подробнее о топках читайте здесь: кирпичные камины.  Поэтому выбору вида топки следует уделять достаточное внимание. Безусловно, органично «вписать» эксклюзивный камин в пространство жилого помещения проще, нежели попытаться подобрать готовый. Зачастую форма и размер помещения подсказывают оптимальную конфигурацию камина и место его расположения.

   Облицовка также является важнейшей составляющей каждого очага. Даже кирпичный камин имеет облицовку. Вся наружная часть является его украшением. Выбор формы напрямую зависит от конечной отделки, и этому моменту необходимо уделить достаточно внимания. О вариантах облицовок, подбора облицовочных материалов и сочетании тех или иных декоративных элементов читайте подробно в разделе  облицовка каминов.  

   Каминный мастер может подсказать и свое видение камина, но конечное решение всегда за хозяевами дома.  При отделке каминов с неизменным успехом используются традиционные, проверенные временем материалы: кирпич, натуральный камень, дерево. В частности мрамор эффектно сочетается с любым материалом, а разнообразие его фактур и расцветок позволяет применить любое дизайнерское решение. Камины на заказ строят учитывая все пожелания заказчика, поэтому применение оригинальных решений должно перекликаться с пожеланиями и рекомендациями хозяев дома. Полированный или выполненный «под скалу» мрамор великолепно смотрится в сочетании с дубовыми полками. Дерево вообще очень удачный материал для отделки как в эстетическом восприятии, так и в практическом применении. В каминах, выполненных по индивидуальным проектам, используются различные виды отделочных материалов. Каждый из этих материалов и их сочетание придают камину присущие авторским работам целостность и образность сооружения, позволяя воспринимать его как полноценный и важный предмет интерьера.

Но, перейдем к прозе. Она важнее красивых и образных слов....

                                                                                                   ШАМОТ И КЕРАМИКА

   В кладке топок из кирпича применяют кирпич. Неумолкающие споры печников о том, какой кирпич экологичнее, дольше держит тепло, быстрее нагревается - шамотный или красный керамический, побудило меня высказать свое мнение об этом. Мнение вовсе не означает, что это догма. Я не против изменить свое мнение, если превалирующие доказательства будут на другой стороне. И в шамотном, и в керамическом кирпиче основа одна и та же - природная глина. Но есть и существенные отличия:

 

1. Химический состав. В шамотном кирпиче присутствует много окиси алюминия (AL2O3 - так называемый глинозем), который при высоких температурах может выделяться из кирпича в виде газообразных соединений с воздухом. Но для этого нужна действительно высокая температура ( температура плавления алюминия 660 градусов по Цельсию, силумина - 680 градусов). На наружных стенках бытовых печей рекомендуемая максимальная температура 90 градусов по Цельсию. В районе топочной части она может достигать 150 градусов. А те вредные вещества, которые все же могут выделиться из шамота внутри топки (где температура может достигать 790 градусов по Цельсию пригорении березовых дров), так и уйдут из печи по дымовым каналам вместе с дымовыми газами, которые безопасными для здоровья так же не назовешь. Поэтому не экологичностью шамотного кирпича, думаю, не стоит пугать людей. Тем более шамотный кирпич рекомендован для футеровок топок, и полностью строить печь из него вовсе не обязательно.

 

 

2. Огнеупорность - способность материала многократно нагреваться до высоких температур и остывать не разрушаясь и не меняя своих физических свойств. Под это понятие больше всего подходит именно шамотный кирпич. Керамический с течением времени начнет разрушаться. Потому отопительные и отопительно-варочные печи лучше всего делать с футеровкой (внутренней облицовкой) топливника. Керамический красный кирпич в печи идеален для более плавной аккумуляции тепла и постепенной отдачи его в помещение.

3. Теплопроводность - способность материала проводить через свою толщу тепло с тепловоспринимающей поверхности на теплоотдающую. Шамотный кирпич по плотности превышает красный керамический, и разогреваться он будет быстрее. Чем выше плотность материала, тем интенсивнее процесс теплопроводности. В следствии этого шамотный кирпич и остывать будет значительно быстрее керамического. Это мы видим из графика нагрева и остывания кирпичей.

 

                                                                                                               ТЯГА

  Движение воздушных масс и дымовых газов в камине возникают в результате тяги, которая в свою очередь образуется из-за разницы атмосферного давления в районе топочного пространства камина и в горловине оголовка трубы. Так же на тягу непосредственным образом влияет стремление нагретого воздуха и горячих дымовых газов подняться вверх, т.к. нагретый воздух значительно легче холодного. Поднимающиеся по дымовому каналу камина газы замещаются другими, создавая тягу.

   На тягу влияют многие физические факторы. Во время затяжного моросящего дождя бывает сложно растопить камин. Повышенная влажность и насыщенность воздуха мельчайшими водяными каплями создают значительные трудности в работе камина.

   В солнечную ясную погоду, когда на улице плюс 20-25 градусов, а в доме прохладно и влажно , так же может произойти обратное движение воздуха: не из трубы, а в трубу - в жилое помещение. Особенно это актуально в кирпичных домах, где весной отключают отопление, а устойчивой теплой погоды еще нет. Дом за ночь остывает, утром выглядывает солнце, достаточно быстро прогревая воздух на улице. Труба остужает воздух, поступающий в дом по дымовому каналу. Это явление не стойкое. Огонь, разожженный в камине, очень быстро изменит направление тяги.

 

                                                                                           "ЗУБ" КАМИНА (дымовой порог)

   Дымовой порог (дымовой зуб, каминный зуб и т.д.), вопреки распространенному мнению, вовсе не препятствует опрокидыванию тяги и не выполняет роль “отсекателя” холодного и горячего воздуха. Как это ни странно, но данное суждение о функции дымового порога можно прочитать во многих руководствах по кладке печей и каминов и, даже пообщавшись с “бывалыми” печниками, нисколько не усомнится в прочитанном. В каминах, выполняемых на заказ, необходимо знать какую роль выполняет та, или иная часть камина. А так же неплохо иметь представление о нюансах, которые могут возникнуть в результате отклонений от правил кладки каминов.

 

   Плоскость наклона дымового порога задает направление движению дымовых газов (и ни что иное), несколько растягивая дым по ширине задней стенки. Горячий дым стремится вверх и по заданному направлению попадает в горловину дымосборника, которая должна иметь определенные размеры, соответствуя размерам топки. Если горловина дымосборника представляет собой просто дырку квадратной формы, то неизбежен выход дыма из верхних углов топочного пространства камина. По центральной оси топки камина поднимаются более горячие дымовые газы, по бокам - с меньшей температурой. Дымосборник камина служит для смешивания дымовых газов разного температурного диапазона, выравнивания температуры и плавного вывода продуктов горения в трубу. Многие решают проблему незнания пропорций и соответствий размеров топки, горловины и дымосборника просто увеличивая размер дымохода. Да, камин не дымит, но удовольствия от "улетающих" в трубу дров, Вы не получите. Не думаю, что звук рева топки паровоза Вас так же обрадует. Построить камин непростая задача. Уж слишком много нюансов. Многие матерые печники допускают ряд ошибок в строительсве каминов из кирпича и некоторые их очаги поддымливают. Специализируясь на печах, мастера просто забывают пропорциях площадей и размеров каминов. 

   Дымовой порог служит для направления движения дымовых газов, образующихся в результате горения дров в топке камина. Это основная его функция. Есть и еще одна, так же не маловажная. Верхняя горизонтальная часть дымового порога выполняет роль конденсаторосборника. Влага, конденсированная на внутренней поверхности канала трубы (при определенных физических условиях), будет скапливаться на выемке конденсаторосборника зуба. При разжигании дров и повышении температуры в дымосборнике влага будет испаряться. Так же небольшой наклон задней стенки отражает лучистую энергию при работе камина в помещение, где он расположен.

 

                                                                                                УГОЛ ВЕТРОВОГО ПОДПОРА

   При возникновении задувания ветра в трубу и дымления камина не стоит винить дымовой зуб, он тут ни при чем. В данном случае необходимо проверить правильность расположения трубы относительно конька крыши. Если угол ветрового подпора выбран верно ( при прочих профессионально выполненных мероприятиях по строительству камина), камин будет работать исправно и поддымливать не будет.

 

 

   На опрокидывание тяги так же могут влиять и близко расположенные к трубе деревья. Создавая помехи на пути движения воздушных масс, деревья и другие препятствия прямым образом воздействуют на образования зон повышенного давления и разреженных участков. Даже при правильной высоте трубы относительно конька крыши деревья и другие препятствия, попадающиеся на пути движения ветра, могут вызвать дымление камина.

 

                                                                                                     ОБРАТНАЯ ТЯГА

   Трубы каминов, расположенные на наружной части здания, или большая часть которых находится за пределами отапливаемой зоны дома, имеют весьма неприятную особенность. Когда в нашу среднюю полосу приходят зимние холода , камины "отказываются" исправно работать. Растопить камин, когда за окном "минус", если и удается, то далеко не с первого раза. Дым не желает уходить в трубу. Мало того, из камина, при открытом шибере, дует в помещение ледяной ветер. Все очень просто, труба промерзла, и тяжелый холодный воздух, попадая в трубу, опускается вниз по каналу, увлекая за собой следующие ледяные порции воздуха. Утеплять наружную трубу бессмысленно, этим Вы ее не подогреете, да и дополнительная теплоизоляция проблему не решит. Дымосос, установленный на оголовке трубы, сильно шумит во время работы. Использование газовой горелки для прогрева дымохода трубы камина - небезопасное мероприятие. Последнее время такие просчеты в проектировании загородных коттеджей встречаются все чаще. Такое ощущение, что архитекторы получают свое образование в Великобритании, где строительство труб для каминов по наружной части дома - распространенная практика. Но там и климат совсем другой. Не стоит забывать об этом при строительстве загородного дома, и учитывать особенности "русской погоды". Чем ближе труба расположена к коньку крыши, тем меньше вероятность того, что камин будет преподносить неприятные сюрпризы.

 

                                                                                                       ВЕНТИЛЯЦИЯ

   Даже правильно построенный камин на заказ, выполненный с соблюдением всех пропорций и норм, может дымить. Причиной тому может быть принудительная вентиляция. При неправильных расчетах поступления воздуха и его отвода через систему вентиляционных каналов может создаваться отрицательное давление в жилых помещениях дома. Человек может этого даже и не почувствовать (условия барокамеры в бытовых условиях создать не так уж и просто). А вот работающий камин может задымить. Отрицательное давление в помещениях будет компенсировано за счет поступления воздуха через дымовой канал трубы камина. Соответственно, дым вместе с воздухом, забираемым с улицы, будет поступать  в дом. Очень часто встречаются такие огрехи при инженерном проектировании вентиляции. Только в таких случаях необходимо сначала разобраться так ли плох печник, старательно сложивший камин, который впоследствии стал поддымливать, или же это все же просчеты строителей.