высота трубы относительно конька двухскатной крыши бани
Какая высота дымохода относительно конька крыши и как правильно рассчитать высоту конькового элемента
03.03.2017 930 Просмотров
Правильный расчет высоты конька предполагает нахождение оптимальных показателей устойчивости к различным видам нагрузок.
Так, крыша с длинным и крутым скатом почти не накапливает снежные массы, но уязвима к воздействию ветра, а на крыше с пологим скатом быстро формируется снежная шапка, но повредить ее не сможет даже сильный ветер.
При расчете высоты конька надо найти «золотую середину» между этими и другими переменными.
Что такое конек?
Коньком называется верхнее ребро конструкции кровли. Этот элемент соединяет между собой скаты крыши, плоскости которых сходятся на нем в одной линии. Так как конек является верхней точкой кровли, то высота крыши определяется по его расположению.
Определение высоты крыши важно не только для целей обеспечения ветро- и снегоустойчивости. Большинство кровельных материалов имеют четкие диапазоны возможных углов скатов для своей установки. При монтаже тяжелых материалов нужно минимизировать нагрузку на единицу площади основания крыши, для этого угол ската (соответственно, и высота конька) увеличивается.
Если в доме планируется обустройство чердачного помещения, то диапазон возможных углов ската ограничивается требованиями к возможностям технического обслуживания помещения и к его противопожарной безопасности. Для жилых чердаков добавляются требования удобства перемещения по помещению, зависящие от роста жильцов.
Высота дымохода относительно конька крыши
Правильное взаимное расположение конька и дымохода позволяет 
обеспечить постоянный и полноценный выход дыма из трубы.
Основным условием возникновения тяги является ветровое воздействие на дымоход, создающее зону разреженного воздуха возле его стенок, в которую устремляются внутренние газовые потоки.
Если на пути ветра находится препятствие (например, конек), и труба не обдувается должным образом, то тяга будет недостаточной, дымовые газы станут накапливаться в дымоходе и в помещениях здания.
Высота трубы относительно конька крыши определяется СНиПом 41-01-2003, который регламентирует вопросы отопления и вентиляции.
Строительные нормы предъявляют такие требования:
При расчетах стоит обращать внимание и на требования к минимальной длине всего дымового канала, которая составляет 5 метров.
При проектировании дымохода, удаленного от конька на расстояние более 3 метров, могут возникнуть сложности, так как «на глаз» определить десятиградусный угол затруднительно.
Высота дымохода относительно конька
Обеспечить точность расчетов поможет геометрический метод: в соответствии с масштабом осуществляется схематический чертеж кровли с отмеченной осью симметрии дымохода (т. е расположение должно уже быть известным), из верхней точки (конек) проводится горизонталь, параллельная основанию треугольника (пролету), на точке пересечения конька и горизонтали откладывается угол 10 градусов.
В соответствии с углом из той же точки проводится прямая линия – то место, где она пересечется с осью симметрии дымохода, будет определять его высоту.
Как рассчитать высоту конька двухскатной крыши
Расчет высоты конька двускатной крыши производится двумя способами: схематическим и математическим. Точность получаемых результатов у них примерно одинакова, так как в их основе лежат аналогичные принципы тригонометрии.
Оба метода предполагают, что высота конька определяется по известным углам скатов и длине пролета крыши.
Математический расчет осуществляется с помощью формулы c = a × tan b, где:
Использование данной формулы обуславливается тем, что конструкция двухскатной крыши представляет собой равнобедренный треугольник, который разделяется своей высотой на два прямоугольных.
Схематический расчет предполагает построение треугольника с формой аналогичной форме крыши в строго выдерживаемом масштабе. Самый удобный масштаб для чертежей – это 1:100, где 1 сантиметру в графическом выражении соответствует 1 метр реальных показателей.
Сначала нужно провести линию пролета крыши, которая будет основанием треугольника. Затем находится ее середина, из нее проводится ось симметрии. С помощью транспортира от концов этой линии откладывается установленный угол ската. В соответствии с отмеченным углом нужно провести линию. Точка, в которой она будет пересекаться с осью симметрии, станет ориентировочным местом расположения конька.
Расстояние от основания до точки пересечения оси симметрии с линией ската измеряется и преобразуется в соответствии с масштабированием в реальную высоту конька.
Несмотря на возможные погрешности, связанные с неточностью выполненных чертежей, графический метод позволяет получить хорошие результаты.
Расчет высоты конька
Виды дымоходов
Дымоход – этой другой функциональный элемент здания, расположение и высота которого регулируются строительными нормами.
Существуют несколько способов классификации дымоходов.
По расположению выделяются дымоходы:
Основным способом классификации является выделение разновидностей дымоходов по материалу изготовления:
Полезное видео
Как рассчитать высоту дымохода вы можете посмотреть на видео:
Заключение
Конек – это один из основных элементов крыши, он защищает кровельный пирог от негативных внешних воздействий, а его высота определяет длину и углы скатов. Двухскатная крыша схематически является равнобедренным треугольником, что значительно облегчает расчеты высоты конька и других элементов кровли, так как строитель может пользоваться простыми тригонометрическими формулами.
Какую высоту трубы дымохода делать над крышей
Вывод дыма и газов от горения топлива осуществляется через дымоходную трубу при помощи воздушной тяги, возникающей в дымоходе. Сила тяги напрямую зависит от высоты дымовой трубы над крышей и разницы температуры воздуха на улице и внутри канала. В дымоходе при работе печи или котла температура повышается до 250–300ºС. После охлаждения дымовых масс, при контакте с металлическими стенками трубы температура снижается, и возникает постоянная тяга.
Понятие тяги
Нельзя допускать возникновения в дымоходе капельного конденсата, который постепенно разрушает внутреннюю поверхность канала. Особенно это случается в холодное время года, когда наблюдается значительное снижение температуры наружного воздуха. Процесс выпадения капель влаги в дымоходе также служит причиной нарушения нормальной тяги. Снижение скорости прохождения газов от продуктов горения происходит не только при внутреннем образовании конденсата, на силу тяги влияет влажность наружного воздуха, которая может иметь различные значения в зависимости от погоды. Игнорировать этот показатель поможет дефлектор, установленный над дымоходом.
Чтобы выяснить присутствует ли тяга в трубе дымохода, следует поднести к топке котла с открытой дверцей и полуоткрытым поддувалом спичку или полоску бумаги. Огонь спички должен отклониться в сторону топки, полоска бумаги также качается в сторону жерла печи.
Если происходит наоборот, то это говорит о возникновении обратной тяги, что служит запретом для начала отопления.
Особенности работы дымохода
Удаление газов по каналу будет происходить эффективно только в случае устройства трубы по стандартным размерам из правильного материала. Эти характеристики трубы выбирают в зависимости от вида топлива, материалом для дымохода служат:
Кирпичные каналы выполняют в случае стационарного дымохода, обеспечивающего отвод газов при отоплении дровами и углем. Для определения диаметра и внутреннего размера принимают во внимание мощность котла и размеры топки. При неправильном расчете получается обратная тяга или существенно снижается полезное действие печи.
Для газовых котлов эффективно применять трубы с двумя стенками, между которыми проложен утеплитель. Болезнью дымохода для котла на газовом топливе является внутренний конденсат, поэтому утепление поможет избежать значительной разницы температур.
Допускается устраивать один дымоход на два работающих отопительных агрегата, если внутренний размер дымохода, поднятый на требуемую высоту над коньком крыши, позволяет беспрепятственно вывести продукты сгорания от обеих печей. Труба участка рассечки выполняется высотой около 0,8 м.
Особенностью функционирования дымохода является то, что все габаритные, внутренние размеры и высота должны быть выполнены с максимальной точностью. Широкий и высокий дымоход, сложенный на большую высоту, при маленькой мощности отопительного агрегата снизит коэффициент полезного действия. Недостаточные размеры приведут к засасыванию дыма внутрь помещения, созданию обратной тяги, просачиванию опасного угарного газа.
Тепло в доме зависит от добротно устроенной отопительной системы. Но ни одна печь или котел не сможет справиться с задачей поставки тепла, если не будет выполнен технически грамотный дымоход, поднятый на необходимую высоту над коньком крыши.
Зависимость тяги от высоты трубы
Важность дымохода в системе отопления трудно переоценить. Попытки сэкономить на лишнем метре трубы приведет к холодным стенам в отопительный период и излишнему перерасходу топлива. Опасность угарного газа заключается в том, что он невидим и не ощутим на запах, но может привести к летальному исходу.
Тяга возникает, когда разогретый дым и газ с небольшой плотностью в соответствии с законами физики поднимается вверх. Получается разность давления в начале и конце канала, то есть, возникает тяга. Чтобы процесс постоянно повторялся, через поддувало подается холодный кислород. Тяга будет тем сильнее, чем больший перепад температур будет возникать.
Узкий дымоход большой высоты относительно конька приведет к ускорению дымовых масс, таким образом, уменьшив теплоотдачу. Для поддержания нужной температуры в комнате придется добавлять топливо сверх нормы. Широкий канал небольшой высоты позволит произвольно вращаться дыму и газам в трубе, их движение замедлится, скорее всего, получится обратный поток газов. Чаще всего это происходит осенью или весной, когда разница температур снаружи и внутри снижается и дым, не преодолевая сопротивления, затягивается в помещение через топку.
Расположение и высота дымохода
Чтобы правильно выбрать высоту дымохода относительно конька крыши нужно учитывать расположение рядом построенных сооружений. Для дома на открытом воздухе показатели тяги будут хорошие, так как происходит постоянное обдувание и подхват дымовых масс. Если говорить о небольшом строении в окружении высотных домов, то длину трубы следует увеличивать. Высота дымохода зависит от некоторых факторов:
При устройстве дымохода следует определить:
Нормы и правила строительства дымохода прописаны в документах СНиП 41.01.03 и в строительных правилах под номером 7.13130.09.
Правила выбора длины трубы
Если труба выходит из кровли на расстоянии от 0,5 м до 1,5 м от конька крыши, то она по нормам должна возвышаться над ним на 0,5. Это экономит материал дымохода и обеспечивает наиболее эффективное отопление. В этом месте во время снегопада собирается наименьшее количество снега, что исключает протечки во время таяния. В нормах оговаривается, что полученная расчетная длина не должна быть менее 5 метров, если измерять ее от поверхности колосников до верхнего края трубы.
Если дымовой канал выходит на поверхность крыши на расстоянии 1,5–1,3 м от конька, то для определения ее высоты проводят линию горизонта от наивысшей точки, затем назначают высоту оголовка дымохода выше этой линии. Если по краю кровли выполнены парапеты, то труба должна быть выше их.
При выходе дымохода на поверхность в более чем 3 метра от конька, следует провести горизонтальную линию от наивысшей точки, а снизить ее на величину от 10º относительно горизонта. Выше ее и заканчивается оголовок трубы. Если рядом построены другие здания, то высоту дымохода принимают выше, чем соседние кровли. Для очень высоких соседних домов применяют правило 45º, то есть проводят под этим градусом прямую линию от соседней кровли до той, где делают дымоход, и оголовок устраивают немного выше мысленной прямой.
Еще некоторые советы
Помимо высоты, на силу тяги влияет форма внутреннего сечения дымохода. Оптимальным считается овальный проход, так как при наборе высоты дым начинает закручиваться в спираль и ничего не мешает ему разгонять скорость. Квадратные и прямоугольные сечения сами по себе становятся препятствием из-за внутренних углов, поэтому нужно поверхность сглаживать как можно тщательнее. Некоторые каменщики подбирают и кладут кирпичи гладкой стороной внутрь, при этом убирая наплывы раствора.
Еще одним важным моментом является размер диаметра дымохода. Овальные проходы выполняют по размеру одной десятой площади от этого параметра топки. Квадратные трубы требую размера площади на одну пятнадцатую от площади топки. Общим правилом для всех дымовых каналов является то, что их диаметр не должен быть меньше ширины верхнего выхода из поддувала.
Помимо высоты трубы относительно конька, следует учитывать ее высоту от расположения вентиляционных каналов. Находящаяся по соседству вентиляция требует поднятия высоты дымохода на 20– 25 см от ее горизонта. Если в трубе недостаточная тяга, то применяется метод наращивания трубы по высоте. Но при этом следует помнить о правиле актуальности, то есть не стоит делать высоту слишком большой или недостаточной.
Правила устройства оголовка
Какие функции приписываются этому устройству:
Если кровля служит для вывода нескольких труб, то одинаковые оголовки послужат декоративной деталью и объединят все выходы в один ансамбль. Есть различные конструкции оголовков, они предназначаются для вентиляционных каналов и дымовых труб, но их защитные функции необходимы для нормальной работы отопительной системы.
Высота дымохода относительно конька крыши: правила определения и схемы расчета
Дом неспроста принято сравнивать с живым организмом. Все его составляющие работают в плотной «связке». Нарушение строительных предписаний в устройстве отопительной системы неизбежно влечет затруднение в эксплуатации или даже разрушение кровельной конструкции.
Во избежание негативных последствий следует знать, как определяется высота дымохода относительно конька крыши, каким образом найти оптимальное значение.
Содержание
Расстояние от дымохода до конька
Ошибки и погрешности в расчетах высоты дымоходной трубы грозят серьезными проблемами. Из-за неудачных вычислений может ощутимо снизиться сила тяги. Вам будет сложно, а порой даже невозможно, разжечь печь.
Более суровый результат промахов превратится в завихрения в дымоходе. Итог завихрений, обратного движения продуктов горения – задымление помещений со всеми вытекающими угрозами и тяжелыми последствиями для здоровья.
Ветер, сталкиваясь с наружным отрезком дымохода, изменяет направление собственного движения. Проще говоря, наткнувшись на стенку трубы, горизонтальный воздушный поток стремится ее обойти и поворачивает вверх. «Смена курса» формирует в районе атакованной стенки разрежение воздуха, благодаря которому дым будто высасывается из выходного отверстия дымохода.
Для хорошей тяги в дымоходе необходимо воздействие ветра. Если горизонтальному движению воздушных потоков мешают непреодолимые препятствия, то отвод дымовых газов не сможет происходить в нормальном режиме. Коньковое ребро скатной крыши может стать подобной препоной, если не соблюдено соотношение высоты и расстояния между ним и дымовой трубой.
Четкий технологический регламент
Правила оптимального подбора высоты дымовой трубы относительно конька крыши регламентированы сборником СНиП 41-01-2003 в подразделе, посвященном печному отоплению. Согласно техническим предписаниям:
Высота расположенных рядом с дымоходом вентиляционных и вытяжных труб должна быть равной высоте трубы отопительного агрегата.
Наиболее рациональным расположением дымохода для скатных крыш считается максимальное приближение к коньковому ребру, потому что:
Если между коньковым ребром и трубой не больше 1,5 м, то с определением высоты несложно справиться обычным методом построения модели дома. Для его реализации действовать будем следующим образом:
Аналогичным методом находим лимит высоты дымохода, если между коньковым ребром и трубой расстояние по горизонтали больше 1,5 м, но меньше 3,0 м. Только действий выполняем меньше. От вершины крыши просто откладываем горизонталь, которая укажет минимальную высоту наружного отрезка дымового канала.
Самый сложный процесс вычислений высоты трубы над коньком скатной крыши характерен для ситуаций, когда между дымоходом и коньковым ребром больше трех метров. Тогда продвигаться в определении параметров дымохода надо или математическим, или графическим путем.
Следует помнить, что завышать размеры отрезка дымовой трубы, выходящего за пределы кровельной конструкцией, категорически не рекомендовано. От слишком сильного ветра высокий дымоход может опрокинуться. В ситуациях, когда по техническим причинам установки высокой трубы над кровлей избежать не удалось, ее укрепляют растяжками.
Графическая и математическая методика
Разберем наиболее сложный вариант определения высоты дымохода, удаленного от конькового хребта больше чем на 3 м. Яркий пример подобных проектных решений — дома с крупногабаритными эксплуатируемыми пристройками. Печь обычно устанавливается так, чтобы была возможность обогревать все жилые помещения.
Нередко бывает, что расположенная практически в центре сложного сооружения печь с дымоходом, пересекает кровельную конструкцию в районе пристройки или близко у края основного ската, т.е. в значительно удаленной от конька точке. Если расстояние от предполагаемого уровня колосника до запланированного выходного отверстия дымовой трубы, составляет 5 или более метров, то установка ее возможна.
Значит, нужно только рассчитать высоту участка дымохода по отношению к коньку двускатной, ломаной или вальмовой крыши. Для поиска минимального предела высоты удаленного от конька дымохода используют два способа:
Принцип графических построений схож с вышеописанными методами получения значения предельной высоты дымохода. В удобном для работы масштабе вычерчивается схема дома с нанесением точных размеров и соблюдением пропорций.
В вершине крыши прочерчивается горизонталь, от которой вниз при помощи транспортира откладывается угол в 10º. Пересечение предполагаемой оси симметрии дымовой трубы и прочерченной под отложенным углом линии даст в итоге искомую величину. Отсеченный линиями отрезок следует измерить и перевести высоту в реальное значение согласно указаниям масштаба.
При необходимости проект дома можно подкорректировать посредством перемещения оси дымохода в горизонтальном направлении. Незамысловатые действия помогут найти оптимальное положение канала.
Не забываем, что между кровельным покрытием и короткой стороной дымохода должно быть не менее 0,5 м. А если печь работает на твердом топливе, то к полуметрам прибавляют еще 15 см на организацию металлической защиты узла кровли из профнастила или металлочерепицы.
Математический способ опирается на применение тригонометрических формул. Усвоенная в классе наука помогает быстро и точно определить минимальную высоту дымохода, используя всего лишь две известные величины.
Алгоритм математических вычислений:
В формуле: a – значение, на которое труба должна быть ниже конькового хребта; b – расстояние от центральной оси дома до центральной оси дымохода; α = 10º (регламентированный строительными правилами уклон, отложенный от горизонта).
После напряженных вычислений получаем значение, которое надо вычесть из общей высоты дома, измеренной по коньку. Не забываем, что общая высота дымохода от колосниковой решетки до выходного отверстия должна составлять 5 м, и минимальное расстояние от кровельного покрытия до устья не менее 0,5 м.
Если после проведения измерений и перевода размеров в натуральный формат схема отвечает строительным требованиям, значит, вариант удачен и позволяет сооружать дымоход на запланированном месте. Если нет, придется поискать подходящее решение опытным путем, перемещая центральную ось трубы ближе к коньку или в обратном направлении.
Правила и нюансы планировки
Одних вычислений и построений недостаточно для создания безукоризненного проекта. Ведь вертикальный канал дымохода пересекает внутренние помещения, значит, оказывает влияние на планировку.
При всем желании установить его ближе к коньку для реализации плана не всегда есть возможности. Нередко случается, что располагать приходится на значительном расстоянии.
На местоположение дымовой трубы внутри помещения и, как следствие, на высоту наружного отрезка дымохода, влияют следующие факторы:
Отметим, что по правилам устройства систем отопления частных домов к одной дымовой трубе должен быть подключен единственный агрегат. Только в исключительных случаях допускается сбор дымовых газов от двух печей одной трубой. Однако в таких ситуациях для правильной работы системы отвода продуктов сгорания внутри устраивается рассечка.
Печи двух-трехэтажных домов располагают одну над другой. Их дымоходы выстраивают так, чтобы они выходили через одну шахту. Естественно, только труба печи верхнего этажа может быть безупречно прямой. Все остальные выполняются уводами. Уклон увода 60º, максимальной длине его разрешается быть не более 1 м.
По конструктивному типу дымоходы подразделяются на:
В приоритете у проектировщиков стеновые дымовые каналы — стояки, т.к. их строительство проводится в период кладки стен и позволяет сэкономить внушительный объем стройматериалов. Правда, в коробке без внутренней капитальной стены устроить их невозможно. Зато если есть предпосылки к строительству, стеновой дымовой канал будет максимально приближен к коньковому прогону.
Кладка стенового дымохода производится с помощью шаблона-буйка, который просто обкладывают кирпичом по периметру. Это своеобразный деревянный ящик с сечением в плане, равнозначным сечению дымового канала. Дойдя до верхнего края шаблона в процессе кладки, его передвигают выше и снова обкладывают. Так до завершения строительства несущей стены.
Стеновые кирпичные трубы располагают преимущественно во внутренних капитальных стенах. Так лучше обогревается дом, сокращаются расходы на отопление. Есть ситуации, когда стеновые стояки выкладывают в наружных стенах, но это решение неэкономично и затруднительно при эксплуатации. При устройстве дымовой трубы в наружной стене, толщина его увеличивается.
Естественно, сооружение трубы в наружной стене заставит рассчитывать высоту дымохода относительно конька описанными выше способами. Высота наружного отрезка дымохода, сооруженного при строительстве внутренней капитальной стены, согласно стандартным правилам равна полметра.
Важно помнить, что дымовые каналы в стенах, сложенных пенобетонными блоками или силикатным кирпичом, выкладываются только из обычного полнотелого красного кирпича. Это оговорено требованиями пожарной безопасности. В тех же нормативах обозначены расстояния между дымоходами и возгораемыми конструкциями.
Отступить от незащищенного деревянного конькового прогона и стропильных ног следует на 0,5 м, от защищенных аналогов на 0,38 м. Металлические трубы следует удалять от возгораемых конструкций на расстояние от 0,7 м и более. Пожарные регламенты следует обязательно соблюдать при определении расстояния между дымовой трубой и деревянными составляющими стропильной системы.
В проектировании коренных и насадных труб нет настолько же строгих правил. Их расположение больше ориентируется на архитектурно-планировочную специфику, удобство монтажа и предстоящего обслуживания. Расположение дымохода относительно конька может быть таким, каким больше нравится хозяину дома, но с учетом требований пожарников.
Возвышающуюся над кровельным покрытием часть дымохода следует оштукатурить цементным составом. Толщина штукатурного слоя должна быть 2-3 см. В пределах чердачного пространства дымоход надо побелить, чтобы можно было быстро определить место протечки газов и отремонтировать опасный участок.
Видео о принципе математического метода
Ролик наглядно продемонстрирует логику и процесс определения высоты дымохода, удаленного от конькового хребта больше чем на 3 м:
Соблюдение технологических правил и строительных нормативов – гарантия нормальной работы дымохода и долгой службы строительной конструкции.