Камин. Камины.
Камин – местный источник теплоты без конвективной системы, представляющий собой топливник (очаг), частично огражденный стенками или полностью раскрытый с боковых сторон. Камины относятся к наиболее древним нагревательным приборам, которые применялись для отопления жилищ. Открытый камин с дымоотводящим устройством использовался еще в 820 г. н. э., о чем свиде¬тельствуют археологические раскопки последних лет.
Классификация каминов.
Можно выделить четыре основные группы каминов:
- камин по расположению в помещении,
- камин по виду топливного отверстия,
- камин по виду излучения тепла,
- камин по виду топлива.
Рассмотрим подробнее все четыре группы каминов.
1. Классификация каминов по расположению
По расположению в помещении камины можно разделить на:
- камины встроенные в стену,
- камины пристенные,
- камины островные.
Пристенные камины в свою очередь бывают камины прямые и камины угловые.
2. Классификация каминов по виду топливного отверстия
По внешнему виду топливного отверстия - на камины открытого типа и камины закрытого типа. В первом случае это традиционный камин с открытым топливником, зрительно открывающий пламя. Его КПД не превышает 15%. В камине закрытого типа топочные отверстия закрыты дверцами из жаростойкого стекла, повышающими КПД камина до 75- 80%. При желании (и соответствующей конструкции) дверцы камина можно открыть и превратить закрытый камин в - открытый, чтобы полюбоваться пламенем камина.
3. Классификация каминов по виду излучения тепла
По виду излучения тепла камины бывают с односторонним, двухсторонним и трехсторонним излучением.
Камины с односторонним излучением встречаются чаще всего и считаются классическими. Они отличаются простейшей конструкцией и, как ни странно, наибольшей теплоотдачей, происходящей за счет отражения тепла от наклонных боковых и задней поверхности топливника камина.
Камины с двухсторонним излучением тепла отличаются более оригинальной конструкцией, однако имеют ряд недостатков:
- камины требуют большего объема воздуха;
- камины поставляют меньше тепла в помещение;
- камины требуют увеличения площади защиты перед камином.
Камины с трехсторонним излучением имеют оригинальный внешний вид, однако прежде чем сооружать или приобретать такой камин стоит хорошенько задуматься. Как и предыдущий вид каминов, камины с трехсторонним излучением имеют недостатки:
- хотя излучение тепла идет в трех направлениях, реальной эффективностью обладает лишь одна отражающая поверхность камина;
- общая теплоотдача камина уменьшается;
- площадь защищенной поверхности перед камином увеличивается в три раза по сравнению с камином с односторонним излучением, так как защищенная поверхность должна располагаться с трех сторон камина.
Рис. 6.1. Радиальная зона каминов с теплоизлучением: а – односторонним; б – двусторонним; в – трехсторонним.
4. Классификация каминов по виду топлива.
Наиболее распространенными являются три вида каминов - дровяные, газовые и электрические. Особняком стоят биокамины – новейшая разработка в области производства каминов.
Дровяные камины – камины, в которых для растопки используются дрова. Это живое пламя, искры, запах, и неповторимое очарование, которые такой камин привнесет в любой дом. Подобные камины имеют достаточно сложную конструкцию, состоящую из топливника, дымохода и портала-облицовки. При всем своем очаровании дровяные камины имеют ряд особенностей, которые необходимо учитывать уже на этапе проекта камина:
- отсутствие дымохода в городской квартире затрудняет размещение камина,
- установка дровяного камина довольно сложна и занимает много
времени сама по себе, не говоря уже о попытке вписать такой проект камина в готовый интерьер;
- много времени займет также и проект камина, подготовка к эксплуатации. Это и строительство, и полная просушка конструкции, без которой нельзя начинать пользоваться камином;
- устройству дымохода и проекта камина следует уделить особое внимание, так как при ошибках
- в конструкции камин может начать дымить внутрь помещения;
- необходимо заранее продумать, где будут храниться дрова камина;
- нужно помнить, что при использовании для топки дров потребуется постоянная чистка дымохода камина от золы;
- горящий камин должен быть под постоянным присмотром, так как открытый огонь может стать причиной пожара;
- дровяной камин не гарантирует хорошее отопление, так как большая часть тепла уйдет в дымоход вместе с дымом.
Газовые камины – камины, в которых источником тепла является газ. Огонь в газовом камине поддерживается газовой горелкой, имеющей систему автоматического управления – это в значительной мере облегчает эксплуатацию. Для этого нужен проект камина. В топливнике газового камина можно положить искусственные дрова из негорючего материала для создания еще большего эффекта «настоящего» камина. Газовые камины удобнее устанавливать в домах, куда подведено центральное газоснабжение, но осуществим и вариант работы такого камина от газовых баллонов. Нужен проект камина. Этот тип каминов не требует сооружения дымохода, хватит и вывода трубы от газового камина в газоход или даже прямо на улицу.
При выборе данного типа камина следует обратить внимание на следующие особенности:
- устанавливать газовый камин возможно только после утверждения проекта камина и получения разрешения от организации газового хозяйства;
- доверять установку газового камина следует только специалистам с квалификацией;
- стоимость установки и подключения газовых труб достаточно высока;
- придется дополнительно оплатить выведение дымохода или труб газохода;
- газовый камин, как и дровяной, требует постоянного присмотра, так как при простоте в использовании газ является взрывоопасным топливом;
- около 50% тепла будет уходить в дымоход.
- современные чугунные камины ПЗК (Печи каминного типа) имеют высокий КПД, и очень часто стоит проблема – куда девать (утилизировать) излишнее тепло.
Несмотря на то, что камины как отопительное устройство в функциональном отношении несовер¬шенны, их нельзя рассматривать как сугубо деко¬ративный элемент интерьера. В индивидуальных домах наиболее полно используют преимущества ка¬минов, как не теплоёмких отопительных приборов, позволяющих быстро поднять температуру помеще¬ний и увеличить их воздухообмен. Это еще на стадии проекта камина. Совместно с эстетическим и психологическим воздействием очага на пространственную структуру жилища по¬вышает значимость таких устройств.
При устройстве каминного отопления следует выполнять все требования к помещению, в котором размещается источник открытого огня. ( См. ТНПБ 6-01-99 «Камины. Общие технические требования. Методы испытаний». Разд. 3.1 - 3.5). Проект камина.
Площадь комнат или веранд, оборудованных камином, долж¬на иметь соответствующее объемно-планировочное решение и быть не менее 35 м2.
Камин может эффективно функционировать лишь при соблюдении определенных соотношений разме¬ров его составных частей с учетом всех физических явле¬ний, протекающих в процессе горения топлива в не полностью огражденном топочном объеме. ( Рис. 6.2).Откры¬тый огонь и большое зеркало лучистой теплоотда¬чи очага определяют многократный воздухообмен помещения. Атмосферный воздух поступает к камину в основном через не плотности оконных и дверных проемов. Следовательно, при излишней герметизации притворов сгорание топлива будет неполным, а по¬мещение – задымленным. Особенно это актуально при современных герметичных стеклопакетах на окнах и дверях.
А) Б)
Рис. 6.2. Упрощенный прямоугольный камин ( а) и легкий (б) камин.
Камин не следует разме¬щать в зоне действия интенсивных воздушных по¬токов, так как они отрицательно влияют на спокой¬ное распространение огня в слое топлива. Таким образом, теплоисточник открытого пламени распо¬лагают в аэродинамической тени помещения, под которой понимают участки с небольшой скоростью воздушной среды. Не рекомендуется сооружать ка¬мин таким образом, чтобы его основная теплоотдающая плоскость находилась против наружной стены оконными проемами, так как это ведет к чрезмерному воздухообмену в доме. Также не рекомендуется ставить камин под винтовой лестницей и рядом с дверью.
Устройство и элементы камина
Кирпичный камин, как и печь, состоит из узлов, деталей, элементов. Рассмотрим основные части и узлы камина.
Каминный портал - декоративная внешняя часть камина, обрамляющая топливник.
Каминная доска - верхняя горизонтальная грань портала камина, на которой традиционно выставляют каминные часы.
Дымовой карниз - выступ, нависающий над открытой частью топливника камина. Часто дымовой карниз оформлен в виде свода.
А) Б)
Рис. 6.3. Фасад (А) и разрез (Б) камина, где: 1 – основание и термоизоляция пола,
2, 12 – каминный стол, низ топливника(под) камина, 3- задняя вертикальная стенка камина,4 – боковые и задняя наклонные стенки (дефлектор) топливника, 5 – перекрытие портала камина, 6 – каминная доска, 7 – передняя панель дымосборника, 8 – задвижка, 9 – вентиляционная решетка конвективная, 10 – портал камина, 11 – хайло дымосборника (дымовой карниз), 13 - дымосборник камина, 14 – колено, боров, отвод от дымосборника в дымоход, 15 – дымоходный канал камина, 16 – дымовой зуб камина.
Каминный стол - огнеупорное основание камина, изолирующее топочную часть от сгораемых конструкций помещения. Если каминный стол установлен в уровне пола, то под ним устанавливают термопрокладку защищающую конструкцию пола от термических нагрузок. На каминном столе прямо перед порталом камина устраивают пред топочную площадку, которая одновременно выполняет декоративную и защитную (противопожарную) функции, а в нижней части топливника - пол, выполненный из жаростойкого материала.
Топливник камина представляет собой нишу, выложенную из огнеупорного кирпича. Конструкций топливника камина существует огромное количество, и зависят они от конструкции камина и вида топлива, для которого предназначены. Открытая часть топливника камина чаще всего бывает трапециевидной, квадратной, прямоугольной или полукруглой.
Колосниковая решетка (Рис. 6.4) служит для поддержания топлива и распределения поступающего снизу воздуха. Располагается над поддувальным каналом в основании топливника. Колосниковая решетка присутствует в камине не всегда.
Зольниковая камера камина ( Рис. 6.4) выполняет ту же функцию, что и в бытовой печи. В современных каминах она представляет собой плоский ящик из нержавеющей стали или бронзы, который можно вынимать для очистки, не прерывая процесса топки камина. В передней части зольникового ящика иногда делают отверстие для подачи воздуха к колосниковой решетке.
Задняя каминная плита выполняет теплоизоляционную функцию и сооружается из огнеупорных материалов.
Рис. 6.4. Под топливника камина может располагаться на одном уровне с полом или с рядом кирпича, выложенного на ребро, а); выше этой отметки на 200—600 мм с устройством зольной камеры, б); или без нее, а также с подводом свежего воздуха в очаг через канал в стене или цоколе, г, д ); или отверстие в основании камина, д, е).
Хайло - дымосборник камина. Известны два типа дымосборника камина: несущий и облегченный. Первый способен выдержать вес, установленной на него дымовой трубы; второй же используется совместно с плитой перекрытия, которая принимает на себя весь груз.
Дымовой зуб (дымовой гусек) - газовый порог, который устанавливают на задней стенке дымосборника камина. Ширина дымового зуба соответствует внутреннему сечению дымовой трубы. Наиболее распространенные формы - ровная или лоткообразная. Зуб предотвращает попадание дыма в помещение, а также сажи и холодного наружного воздуха из трубы в топливник. Все это улучшает тягу в камине.
Дымоход (конвектор) камина представляет собой колпак, сужающийся по направлению к дымовой трубе. Задняя стена строго вертикальна и переходит прямо в дымовую трубу, в то время как боковые стенки выполняют под углом 45...60°, сужаясь по направлению к трубе. Каждый камин в доме должен иметь свой дымоход. Иначе дымоход нижерасположенного очага будет мешать работе вышерасположенного дымохода. Дымовая труба камина аналогична дымовой трубе печи. Она также должна быть строго вертикальной, с гладкими внутренними поверхностями.
Дымовая задвижка (шибер) - вид каминной заслонки, слу¬жащей для регулирования тяги. Она изменяет размер отверстия в дымовой трубе. В неработающем камине заслонка должна быть закрыта, чтобы не допустить проникновение холодного воздуха в помещение.
Дефлектор - ветрозащитное устройство, которое устанавливается на оголовке дымовой трубы камина. Такая насадка обеспечивает увеличение тяги камина за счет энергии ветра. Действие дефлектора объясняется явлением подсоса горячих газов из трубы с помощью ветра, направление которого и изменяет дефлектор благодаря своему строению. Обычно дефлекторы имеют круглое сечение, поэтому к дымовым трубам, имеющим квадратное или прямоугольное сечение, их подсоединяют при помощи переходных патрубков.
Искроулавливатель - противопожарная металлическая насадка, устанавливающаяся на оголовке дымовой трубы. Имеет вид колпака с глухой крышей и проволочной сеткой из нержавейки по бокам с размером ячеек не более 25-30 мм.
Поддувальный канал может располагаться под полом камина или за камином, а его отверстие соответственно в днище камина, в зольниковом ящике или в боковых стенках топочного пространства. Канал предназначен для подачи воздуха, необходимого для горения топлива в камине. Поддувальный канал (или каналы) подводит воздух к камину снаружи или из соседнего помещения и помогает избежать сквозняков. В любом случае, приточное отверстие канала должно находиться вблизи камина. Расположение поддувальных каналов может быть различным.
Классический английский камин состоит из топливника, дымосборника и дымовой трубы (рис. 6.5). Боковые стенки топливника английского камина для увеличения общей площади отражения тепла развернуты, зад¬няя стенка под углом от пода делается с наклоном в сторону помещения и заканчивается вверху уступом — перевалом. За перевалом на¬чинается дымосборник.
Рис. 6.5. Схема устройства камина: а) поперечный разрез, в) фасад, с) внутренний контур, скрытый за фасадом камина; 1 — труба, 2 — дымосборник, 3 — топливник, 4 — под, 5 — зуб и наклонная стенка, 6 — боковые стенки топливника,7 — каминный стол, 8 — металлическая корзинка для дров.
Верхняя часть каминного зуба (рис. 6.5) изображена наклонной. В соответствии с английскими источниками такая форма зуба камина является предпочтительной, т.к. она создает меньше завихрений (уменьшается и сопротивление тяге, которое необ¬ходимо преодолеть) при формировании потока газов в трубе. На рис. 6. 5 топливник камина изображен с задней наклонной стенкой, переходящей в зуб ка¬мина, боковые стенки топливника поставлены под углом к фасаду камина. Такое конструктивное решение позволяет лучше отражать тепло из топливника камина в помещение и повышает теплоотдачу камина в целом. В некоторых современных каминах от¬сутствует каминный зуб, топливник камина приобретает прямоугольную форму (в поперечном се¬чении), переходящую непосредственно в дымосборник. Упрощенные камины не относятся к классическим каминам. Но они успешно эксплуатируются.
Высота дымосборника Нд. на рис. 6. 5 ограничена высотой каминного стола, что не является обязательным условием для классического камина. В отдельных конструкциях каминов дымосбор¬ник (в виде пирамиды) может значительно возвышаться над каминной полкой.
Высота трубы Нтр. и высота дымосборника Нд. составляет эффективную высоту трубы: Нэф. = Нтр. + Нд. Нэф. и учитывается в расчетах каминов. В ориентировочных расчетах используется услов¬ная высота трубы Ну, равная высоте от уровня пода до конца оголовка трубы над крышей дома. Ес¬ли же высота основания (от пола до пода топливника Носн.) невелика (до 300 мм), то ею в ориентиро¬вочных расчетах пренебрегают.
В последнее время все чаще строят русские открытые кирпичные камины с прямоугольным топливником. ( Рис. 6.2). Такие камины работают исправно и без задымления помещения. Но в таких каминах есть существенные недостатки: теплоотдача в помещение значительно уменьшается, отсутствие зуба-эжектора требует увеличения сечения трубы и расхода материла, камин работает «для улицы», и не как источник тепла, а как « шоу огня».
Прямоугольные камины требуют в своих расчетах учитывать поправочный коэффициент. Поэтому лучшими считаются камины с трапецеидальной топкой, где боковые стенки работают как отражатели лучистого тепла в помещение, а задняя стенка еще служит для формообразования пламени огня.
Расчеты соотношений портала камина и дымовой трубы по таблицам и диаграммам
Печники старой школы считали соотношение размеров портала камина к дымовой трубе как 1:10 или 1:13. В зависимости от условий эксплуатации и от погодных условий. Более точными считаются табличные данные.
Таблица 6.1. Соотношение параметров камина (по Ш. К. Афанасьеву)
Камины Трубы для каминов (три вида сечений)
Окно портала Круглое
сечение Прямоугольное
сечение Квадратное
сечение
А, см В, см Ø, мм Высота, м Проходное сечение в кирпичах №тр Высота, м Проходное сечение в кирпичах № тр Высота, м
1 2 3 4 5 6 7 8
51 42 180 4,6 №1
0,5×1,0 4,0 - -
49 6,5 4,7 - -
56 9,3 6,8 - -
63 13,5 9,5 - -
56 200 5,5 - - - -
63 7,3 - - - -
70 10,0 - - - -
63 42 4,3 №1
0,5×1,0 5,5 - -
49 6,8 7,2 - -
56 9,4 12,0 - -
63 13,5 - - - -
56 220 5,5 №3
0,5×1,5 4,5 - -
63 8,0 5,7 - -
70 10,5 8,0 - -
77 14,0 10,0 - -
77 49 7,0 5,3 - -
56 9,7 7,5 - -
63 14,0 10,0 - -
63 250 6,8 №4
0,5×2,0 4,6 - -
70 9,0 6,0 №2
1,0×1,0 5,0
77 12,0 8,0 6,5
84 - - 10,0 8,2
90 70 300 5,0 - - 7,7
77 6,7 №5
1,0×1,5 4,5 10,0
84 8,0 5,2 13,0
91 11,0 6,5 - -
98 13,0 8,0 - -
105 - 9,5 - -
102 77 9,5 - - - -
84 10,3 - - - -
91 16,0 - - - -
98 - - №6
1,0×2,0 5,0 - -
105 - - 6,0 - -
112 - - 7,0 №7
1,5×1,5 4,9
119 - - 8,3 6,0
126 - - 9,8 7,0
114 105 - - 8,0 5,6
112 - - 9,6 6,8
119 - - 11,0 8,0
126 - - - 9,3
Как пользоваться таблицей 6.1.
А – ширина топливника камина,
В - высота топливника камина,
колонка 3 – круглые стандартные дымоходные трубы, 4 – высота дымовых труб, 5 – размеры топливника, 6 - высота дымовых труб, 7 - размеры топливника, 8 - высота дымовых труб.
Соотношение зеркала портала камина, сечения и высоты дымохода находятся в прямой зависимости. Предположим, необходимо рассчитать дымоход по зеркалу портала камина со сторонами 1020Х770. Ищем по таблице и находим: диаметр 300 мм, высота трубы 9,5 метров.
Диаграмма 1.
Рис. 6.5 (А). Диаграмма расчета портала камина и сечения трубы, где H – высота трубы в метрах, F - площадь портала камина (размеры А и В в см2; f – площадь сечения трубы ( проходное сечение в см2; (f/ F) Х100 – процент площади f от площади F.
Вверху показана конфигурация трубных сечений.
Как пользоваться диаграммой. Рис. 6.5(А). Цифры по горизонтали обозначают (в процентах) площади дымоходной трубы (f) к площади портала камина (F).
Например. Портал камина 77см х63см, следовательно, площадь портала F=4851 см2. Размеры квадратной дымоходной трубы 25см х25см, следовательно площадь сечения трубы f= 625 см2.
(f/ F) Х100= 625/4851х100=12.8%.
По горизонтальной шкале находим прямую до пересечения с кривой диаграммы (средняя линия квадратного дымохода) и находим высоту дымохода. Высота дымохода равняется 5 метрам.
Рассмотрим еще другие варианты соотношений и габаритов камина. Если сравнивать эти таблицы – все они приблизительно одинаковые. Есть маленькие корректировки по: шероховатости и чистоте поверхности стенок дымохода, углу наклона отвода, высоте трубы, наличие рядом стоящих деревьев и строений.
Для определения параметров и размеров портала и дымоходной трубы камина учитываются различные факторы: температура дымовых газов, скорость отходящих газовоздушных смесей ( 0,25 м/сек), чистота каналов, давление воздуха и т.д. Круглое сечение считается лучшим, чем квадратное сечение, а квадратное лучше, чем прямоугольное сечение. Подача воздуха к топливнику камина является главным критерием в обеспечении надежной работы камина. Чаще всего это достигается сбалансированной приточно-вытяжной вентиляцией в коттедже, где окна и двери выполнены из герметических стеклопакетов. Вентиляция должна быть избыточной с подпором воздуха на 12 -14%. Если в помещении отсутствует приточно-вытяжная вентиляция, то иногда достаточно открыть форточку, или приоткрыть фрамугу окна.
Рис. 6.6. Фасад, разрез и план камина с литерным обозначением для расчета различных вариантов камина по таблице 6.2
Таблица 6.2. Соотношение сечения портала камина и дымовой трубы.
Рис.6.6(А). Соотношение сечения портала камина и дымовой трубы.
Кирпичная кладка камина
Камин, как и печь сначала размечают на полу, в соответствии с правилами размещения по отношению к дымоходной трубе. Необходимо рассчитать вес материала на камин и убедиться, что фундамент рассчитан на эту нагрузку. В некоторых случаях необходимо усиливать фундамент под камин, если есть сомнения в пригодности фундамента на расчетную нагрузку.
При определении желаемого места установки камина помимо субъективных факторов (таких как, удаленность от кресла, стоящего у окна с видом на озеро) следует учесть объективные, напрямую влияющие на эффективность работы и пожаробезопасность камина.
Камин, располагающийся в комнате у внутренней стены, имеет более эффективную отдачу тепла, посредством радиационного (лучевого) способа теплопередачи, кроме того, такой камин легче осматривать и прочищать. Размещение камина у наружной стены, позволяет более рационально организовать потоки воздуха: в этом случае, нагретый в помещении воздух будет перемещаться вдоль пола в сторону наружной стены, т.е. конвективные потоки по полу буду иметь место, но воздух при этом будет теплый. Камин, располагающийся у внутренней стены, обуславливает возникновение обратных конвективных потоков: в этом случае вдоль пола от окон будет двигаться холодный воздух, т.е. в комнате, где камина размещен у внутренней стены, будет постоянно «дуть по ногам». С таких позиций наиболее удачным расположением камина является его размещение в центре комнаты. Но тогда даже камин малых размеров существенно загромоздит даже большую комнату.
Камин не рекомендуется размещать в коридоре, около двери и тем более - вблизи от лестницы, т.к. для каминов нежелательны сквозняки, а винтовая лестница работает на «опрокидывание тяги.
Камин можно устанавливать только в помещениях площадью не менее 35 кв. м., имеющих хотя бы один проем или открывающееся окно. В противном случае не будут обеспечены условия поступления достаточного количества кислорода для сгорания топлива.
Горючие материалы, контактирующие с конструкцией камина, должны быть отделены от последнего сплошной стеной с коэффициентом возгорания не менее 2,5. При этом в качестве термоизоляции, следует использовать только экологически чистые минеральные утеплители, без легковзвешенных частиц стекловолокна, которые видны как сверкающие искры в солнечный день. Запрещено строить камин на горючих, в т.ч. деревянных, поверхностях. Запрещается выполнять топливник камина из известняка.
Ввиду необходимости монтажа индивидуального (отдельного) фундамента под камин, его установка в уже готовом помещении очень сильно осложняется. Поэтому строить камин и каминную трубу желательно одновременно со строительством дома. Установка каминов на втором и последующих этажах лимитируется несущей способностью перекрытий здания.
Для внутренней отделки кирпичного камина используют изделия из огнеупорных материалов. Для внешней отделки - различные естественные камни (мрамор, малахит, змеевик и др.) правильной и неправильной формы. Также для облицовки камина применяются керамические плитки, деревянные изделия, черные и цветные металлы, штукатурки и т. д.
Кладку камина выполняют на глинопесчаном растворе. От качества раствора зависит качество кладки, эффективность работы ка¬мина и срок его службы. Кладочный глинопесчаный раствор готовят непосредственно перед началом работ. Нет необходимости делать его сразу весь за один прием, удобнее готовить частями. Для приготовления одного замеса используют небольшую емкость — корыто из оцинкованного железа или деревянный ящик с плотным дном и бортами.
Кирпичи сортируют по качеству, и на лицевую кладку оставляют отборный кирпич. Сколотый и некалиброванный кирпич оставляют на забутовку в невидимые части камина: дымосборник, зуб, примыкание к стене.
Если топливник камина выкладывается из огнеупорного кир¬пича, перевязка его с керамическим кирпичом, не допускается. Топливник как бы обрамляется наружной кладкой из красного кирпича, швы плотно заполняются раствором.
Внешний размер портала и самого камина, естественно, за¬висит от размера очага, но существенное влияние на его размер оказывает способ перекрытия проема. В некоторых случаях применяют металличе¬ские уголки для перекрытия прямого портала камина. В этом случае уголок устанавливают на термопрокладку из базальта или суперсила. Если по дизайну и линиям очертания предусмотрены арки, то портал перекрывают с помощью клинчатых, лучковых и арочных перемычек.
Клинчатые, и лучковые перемычки создают значительные распорные нагрузки на камин, передающиеся на боковые стенки портала. Для обеспечения надежности конструкции камина приходится увеличивать, толщину боковых стен, в ре¬зультате чего увеличивается внешний размер камина. При использовании клинчатой перемычки частично распорные на¬грузки можно погасить за счет применения металлических стя¬жек. Минимальной толщины боковые стенки, возможно, выпол¬нить, применяя арочную перемычку. При расположении камина в проеме или нише толстой стены также есть возможность спрятать дымовую трубу за де¬коративную стенку, как это делалось во всех дворцах
Рис. 6.7. Устройство камина повышенной теплоотдачи с металлическими конвекционными поверхностями: 1 – топливник; 2 – стеклянная дверка; 3 – колосниковая решетка; 4 – дымосборник; 5 – труба; 6 – ограничитель для дров (для защиты стекла); 7 – регулируемые жалюзи.
При установке каминов у внутренних стен в газох¬одах поддерживается необходимое для стабильной тяги разрежение, что обусловливается достаточно высокой температурой отходящих газов. Однако, в этом случае, могут возникнуть сложности при орга¬низации дымоотвода и подачи воздуха. В неко¬торых случаях к каминам, установленным в глубине помещения, воздух поступает по специальному ка¬налу непосредственно под топливник. Это снижает сверхнормативный приток холодного воздуха в поме¬щение. Расположение каминов и дымовых труб у на¬ружных стен упрощает подвод воздуха, однако при этом требуются специальные мероприятия по тепло¬изоляции газоходов, предотвращающие излишнее охлаждение дымовых газов. В этих случаях применяют воздушный клапан, через который свежий воздух попадает в зону работающего камина. Однако, не во всех случаях отверстие воздушного клапана достаточное для подачи воздуха к камину.
Наибольшие температуры от горения топлива (дрова, уголь) в камине достигаются в топливни¬ке (в очаге 700÷900° С) и в отходящих газах (400° С). Температура отходящих дымовых газов убывает по мере набора высоты в трубе, т.к. газы отдают часть своего тепла и в массив трубы. На выходе газов из трубы желательной нормой для функционирования открытых каминов считается температура ~ 80° С.
Строительство такого элемента камина, как дымовой карниз (выступ над открытой частью камина), следует осуществлять из дерева, металла или кирпича. В качестве украшения используют кованые инструменты для камина, дровяные корзины и ведерки, искрогасительные решетки.
Пристенные и угловые кирпичные камины выполняются по одной технологии. Островные, двухсторонние, трехсторонние камины выполняют с учетом конструктивной особенности подключения к дымоходу.
Рассмотрим вариант углового кирпичного камина.
Угловой камин конструкции Матвиенко Н.Н.
Рис. 6.8. Угловой камин Конструкции Матвиенко Н.Н., фасад и план
Рис. 6.9. Угловой камин Конструкции Матвиенко Н.Н., боковой фасад, разрез, план.
Рис. 6.10. Угловой камин конструкции Матвиенко Н.Н. Порядовки.
Особенность этого углового камина заключается в увеличенной нагрузке на фундамент сосредоточенной на 1,5 м2.
На кладку углового камина с дымовой трубой потребуется 2200 шт. керамического печного кирпича. Вес одного кирпича 3,8 кг, следовательно, с раствором и облицовкой озерной галькой вес камина составит около 10 тонн. В плане его размеры 1500×1500 мм. Делим массу на М / кв. И получаем нагрузку 4,5 тонны на метр квадратный. Заводские плиты ЖБИ имеют допустимую нагрузку на 1 М2 - 1200 кг. Под такой вес конструкции необходимо заглубляться в землю на глубину 1800 мм. И делать капитальный фундамент под камин. Тем более, с двухсветным потолком и высокой трубой более 8 метров, которая имеет маятниковое качание. Для гашения маятникового качания от фундамента по задней стенке камина укладывается полкирпича с армированием каждого пятого ряда кладки.
В дымоходной трубе камина установлены две задвижки поворотного типа. Одна на уровне вытянутой руки, вторая управляемая цепью задвижки, которая установлена под потолком. Если этого не сделать, помещение каминного зала будет быстро охлаждаться в зимнее время и труба будет всегда холодная. Между первой и второй задвижкой через неплотности движка задвижки просачивается теплый воздух из помещения и поддерживает трубу всегда в положительных температурных режимах, что предохраняет от возникновения конденсата внутри трубы.
Рис. 6.11. Порталы камина из фигурного кирпича ОлСтоун. Автор Черныш А.В.