Расположение печей в помещении

При сооружении печи в здании необходимо учитывать его архитектуру, этажность, материал и размеры ограждающих конструкций - все это имеет значение. В свою очередь, техника печного отопления и технология производства печных работ существенно влияют на планировку и использование строительных конструкций здания. Печи нередко служат украшением интерьера.

В сельской местности основной тип жилого здания - усадебный дом, оборудованный, как правило, отопительными печами. Различают следующие виды домов в соответствии с этажностью: одноэтажные с расположением помещений в одном и в двух уровнях; двухэтажные с расположением помещений в двух уровнях, с мансардой, а также с неполной застройкой второго этажа.

Современные усадебные дома снабжают сблокированными или отдельно стоящими хозяйственными постройками, в которых размещается кухня с печью для приготовления корма домашнему скоту. В последние годы печное отопление находит все большее распространение в домах садово-огородных и дачных кооперативов.

Прежде чем приступить к кладке печи, необходимо определить ее место в помещении. Отопительные печи обычно располагают в углу помещения, ближе к капитальной внутренней стене и одновременно к входной двери, чтобы не носить топливо через всю комнату. Их устанавливают так, чтобы все поверхности могли отдавать тепло помещению и была возможность доступа для свободного осмотра печи и систематической уборки пыли. Печей и дымоходов должно быть как можно меньше, особенно в зданиях с некапитальными стенами, в которых нельзя устраивать дымоходы.

В зданиях, где не предусмотрены места установки отопительных печей, расположение их определяется предполагаемым местом размещения дымохода. Целесообразно размещать их возле внутренних капитальных стен, где обычно устраивают дымовые каналы. Печь размещают с таким расчетом, чтобы вся ее наружная поверхность обогревала наибольшее количество помещений, занимая минимум полезной площади.

При выборе места расположения отопительных печей необходимо учитывать, что теплоотдача их поверхностей, обращенных в каждое помещение, должна соответствовать потерям тепла этих помещений.

Для отопления одного помещения не рекомендуется устанавливать печь вплотную к стенам, так как только одна или две стороны печи будут отдавать тепло наружу, остальное бесполезно тратится, что вызывает повышенный расход топлива. Наиболее практична открытая установка отопительной печи, при которой весь ее массив отдает теплоту непосредственно в помещение (рис. 1, а и б). Между стеной здания и боковыми стенами печи остается воздушный промежуток - отступка, ширина которой составляет 0,14-2 м. Уменьшение ширины отрицательно влияет на теплоотдачу стены, находящейся в отступке, а увеличение не допускается, так как длина перекидных рукавов для подключения последнего дымооборота печи в дымовой канал или дымовую трубу не должна превышать 2 м.

Рис. 1. Варианты размещения печей в помещении: а, б - с отступкой у стены; в, г, д - в проеме внутренней стены или в перегородках для отопления смежных комнат; е, ж - печи и камина в зданиях дачного (садового) типа с нежилым помещением

Для отопления двух смежных помещений наиболее удобно размещать печь во внутренней перегородке (рис. 1, в). На рис. 1, г показана угловая (прямоугольная) печь, расположенная во внутренних перегородках здания и обогревающая три смежных помещения. Основным преимуществом такого размещения печей является простота возведения дымовой трубы, которая опирается на одну из внутренних перегородок. При этом учитывают, что толщина перегородки, на которой возводят дымовую трубу, должна быть не менее 0,25 м (1 кирпич). Четырехкомнатная квартира также может обогреваться одной отопительной печью (рис. 1, д).

Для отопления веранды и двух небольших помещений дачных или садовых домиков рекомендуется применять вариант размещения печи, показанный на рис. 1, e. При таком расположении передняя стенка печи, на которой устанавливают топочную и поддувальную дверки, выходит в помещение веранды, а задняя и боковые стенки находятся между внутренними перегородками. Максимально экономится полезная площадь помещений, продукты сгорания топлива (зола, дым) не загрязняют жилые комнаты.

Широко распространен совмещенный вариант установки печи и камина в смежных помещениях дачных и садовых домиков, где продукты сгорания топлива отводятся в один общий дымоход (рис. 1, ж). Так можно располагать две отопительные печи.

Для более удобного обслуживания и топки печь устанавливают в глубине помещения, но ближе к двери, что позволяет освободить часть полезной площади. При капитальных ремонтах зданий печи необходимо устанавливать как можно ближе к существующей дымовой трубе, чтобы топить можно было из коридора или другого нежилого помещения.

Подбор размеров печи - основная задача при создании в помещениях оптимального микроклимата, главный параметр которого - температура внутренней среды. Печь должна равномерно прогревать воздух помещений в течение всего отопительного периода, обеспечивать безопасность в пожарном отношении и взрывобезопасную обстановку, создавать удобства при эксплуатации и ремонте, способствовать целостности архитектурного оформления здания, допускать использование местного топлива, не загрязнять атмосферный воздух.

Вид отопительной печи выбирают так, чтобы средняя часовая теплоотдача равнялась теплопотерям отапливаемых помещений. Важный критерий для подбора печей периодической топки - амплитуда колебания температуры воздуха в помещениях, которая не должна превышать ±3° в течение суток. Одной печью отапливают, как правило, не более трех помещений.

При расчете отопления необходимо знать теплопотери всех видов конструкций дома: стен, дверей, оконных проемов, перекрытий, материалов, из которых сделаны стены, высоту, наружную температуру воздуха и др. При неправильном расчете или выборе конструкции и места расположения она будет выделять тепла слишком много или, наоборот, мало.

Простейшие способы определения размеров печей. Вариант 1. По графику (рис. 2, а) можно ориентировочно определить требуемую площадь нагреваемой поверхности (зеркала) печи для районов с расчетной зимней температурой наружного воздуха в пределах - 25-35°. Например, подбираем печь для одновременного отопления общей комнаты и двух спален. Для угловой общей комнаты площадью 18 м² площадь зеркала печи должна быть около 4,5 м², для угловой спальни 12 м² - 2,5 м², для рядовой спальни 10 м² - 1,4 м². Общая площадь зеркала печи составит 8,4 м² (4,5 + 2,5 +1,4), а ее периметр (при условной высоте 2 м) равен 4,2 м. Если учесть, что часть печи будет заделана с двух сторон в среднюю стену толщиной 10 см, общий периметр печи следует увеличить до 4,8 м. Это большая печь, ее размеры - 64×181, 77×168 или 90×155 см. Теплоотдача такой печи составит около 6978 Вт (6000 ккал/ч).

Рис. 2. График подбора и расчета размера печи

Вариант 2. Печи подбирают по объему здания, который определяют по наружному периметру с последующим умножением на 21 - количество тепла в килокалориях, требуемого для обогрева 1 м² здания до температуры 18° при наружной температуре воздуха - 30°С. По этим данным находят требуемую теплоотдачу печи.

Для дома 6,6×7,4 м и высоте 3 м (стены кирпичные, толщина 54 см, две жилые комнаты, кухня и прихожая) печь для кухни и прихожей рассчитывается следующим образом (рис. 2, б).

Теплоотдача печи - 73,26×21 = 1789 Вт (1538 ккал/ч), 1 м² зеркала печи излучает в среднем 349 Вт (300 ккал/ч). Площадь нагрева печи (площадь зеркала) - 1789 (1538) : 349 (300) = 5,1 м².

Чтобы определить размер печи, площадь зеркала необходимо разделить на активную высоту печи, т. е. высоту, которая нагревается (2,2 м). Периметр печи - 5,1:2,2= 2,3 м (2,5 м). Эту величину делим на два и получаем длину двух сторон печи: 2,5:2 = 1,25 м. Если ширина печи 0,51 м, ее длина должна быть 0,64 м. Таким образом можно подобрать размер печи для любого помещения.

Кроме печи в кухне имеется плита, которая может выделять при двух топках в сутки 697-10467 Вт (600-900 ккал/ч). Можно поставить к ней отопительный щиток, работающий от плиты, который выделяет до 1369 Вт (1200 ккал/ч) тепла. Имеются щитки с плитой и с отдельной топкой, их теплоотдача еще выше.

Вариант 3. Из табл. 1 видно, что теплопотери стен при различных температурах наружного воздуха неодинаковы, поэтому при расчетах (свыше 31°) на каждые два градуса прибавляются три единицы.

Таблица 1. Удельные теплопотери основных охлаждающихся поверхностей в жилых зданиях

Вариант 4. Определение тепловых потерь и подбор печи для одноэтажного рубленого дома из бревен толщиной 25 см с односторонней штукатуркой, деревянными перегородками, оштукатуренными с двух сторон, полом, утепленным над подвалом, окном с двойным остеклением. Комната угловая площадью 9 м², окно - 1 = 1,7 м. Удельные теплопотери на 1 м² поверхности, согласно табл. 1: для стены - 60 Вт (52 ккал/ч), окна - 116 Вт (100 ккал/ч), чердачного перекрытия (потолка) - 30 Вт (26 ккал/ч), утепленного пола - 22 Вт (19 ккал/ч) на 1 м².

         Общие теплопотери комнаты, Вт (ккал/ч): 
Наружные стены             16,3×60(52) = 978 (848) 
Пол                           9×22(19) = 198(171) 
Потолок                       9×30(26) = 270(234) 
Окно                      1,7×116(100) = 197(170) 
       Всего                           1643(1423)

Для такого расхода тепла нужна отопительная печь с теплоотдачей 1744 Вт (1500 ккал/ч) или несколько большая, например, прямоугольная оштукатуренная, размером 510×770 мм с теплоотдачей при двух топках в сутки 2046 Вт (1760 ккал/ч).