Труба для дымохода: выбор материала и общие правила монтажа

Очень немногие владельцы автономных систем отопления могут позволить себе использовать в качестве источника энергии дорогое электричество. Подавляющее большинство вынуждено сжигать более доступные газ или твёрдое топливо, а для этого нужно позаботиться об отведении образующегося во время этого процесса дыма. Давайте посмотрим, из каких материалов и как можно соорудить дымовую трубу.

Выбор материала для дымохода

Прежде чем приступить к сравнительному анализу дымоходов из различных материалов, следует рассказать о том, какие параметры и характеристики являются наиболее желательными:

1. Круглое сечение дымоотводящего канала. Дело в том, что из-за неравномерного нагрева стенок дымохода поток газов в нём закручивается вокруг вертикальной оси. Круглый канал не оказывает такому потоку никакого противодействия, тогда как для прямоугольного характерно появление в углах вихрей, ухудшающих тягу.
2. Водонепроницаемые стенки. В составе дымовых газов всегда присутствует водяной пар. Влажность топлива тут ни при чём — вода образуется в результате окисления (то есть горения) углеводородов. Какое-то её количество конденсируется на стенках дымохода, поэтому крайне желательно, чтобы они были водонепроницаемыми. Пористая же структура воду впитает, и та во время перерыва в работе теплогенератора замёрзнет и вызовет при этом разрушения в материале.
3. Гладкая внутренняя поверхность. Чем меньше дымоход соответствует этому требованию, тем быстрее он зарастает сажей. Кроме того, по гладкой стенке лучше стекает конденсат.

   

4. Химическая устойчивость. Самая большая опасность конденсата состоит в том, что он, вступая в реакцию с содержащимися в дымовых газах оксидами, образует различные кислоты. В том числе и серную. Причём сера присутствует не только в твёрдом топливе, но и в газообразном — в составе отдушки, придающей природному газу характерный неприятный запах. Вот почему устойчивость к воздействию кислот является весьма желательной для материала дымохода.
5. Устойчивость к воздействию высоких температур.
6. Малая теплоёмкость стенки, то есть способность быстро прогреваться. Если стенка будет долго набирать температуру во время растопки, то на ней образуется большое количество конденсата. Но при этом нужно помнить, что дымоход должен быть хорошо утеплён, ведь хорошая тяга обусловлена именно высокой температурой дымовых газов.

   

Теперь сравним различные варианты дымоходов, доступные сегодня.

Кирпичный

К сильным сторонам трубы из кирпича можно отнести:

• высокую прочность;
• абсолютную пожарную безопасность (даже при возгорании сажи внутри дымохода его толстые кирпичные стены надёжно защищают помещение от огня);
• значительную теплоёмкость: после прогорания топлива дымоход ещё долго отдаёт тепло.

  

Однако в нынешних условиях далеко не каждый сочтёт такое решение приемлемым, поскольку и недостатков у него предостаточно:

1. Прямоугольное сечение.
2. Неровные и шероховатые стенки (ситуацию можно несколько улучшить путём оштукатуривания изнутри).
3. Пористая структура (кирпич, как и штукатурка, впитывает влагу).

   

4. Отсутствие устойчивости к воздействию кислот. В самых тяжёлых условиях работают кирпичные дымоходы, подключённые к теплогенераторам с низкой температурой выхлопа — современным сверхэкономичным газовым котлам и печам типа «Булерьян» или «Профессор Бутаков», работающим в режиме тления (их ещё называют печами длительного горения). Конденсат, тут же превращающийся в кислотный коктейль, образуется из такого выхлопа в особенно больших количествах, что приводит к быстрому разрушению кирпичной кладки. Поэтому трубы из кирпича, подключённые к таким приборам, обязательно нужно гильзовать (внутрь помещается труба из химически стойкого материала).
5. Значительный вес (требуется устройство фундамента).
6. Строительство занимает много времени.
7. Высокая стоимость. Самый простой и короткий дымоход будет стоить не меньше 40 тыс. руб. В эту сумму входит и оплата работы мастера, но отказываться от его услуг с целью сэкономить и всё сделать самому лучше не стоит: попытка без наличия достаточного опыта своими руками возвести узкую, высокую и массивную конструкцию, которой предстоит работать в условиях температурных нагрузок и перепадов, может очень плохо кончиться.

Тем не менее кирпичные дымоходы и сегодня остаются востребованными, только не как отдельно стоящее сооружение, а в виде внутренней стены с выполненными внутри дымоотводящими каналами. Нагреваясь, такая стена обеспечит комфортную температуру в смежном с котельной помещении, а если дом двухэтажный, то ещё и на втором этаже.

Блочный дымоход

В данном случае блок — это короткая толстостенная труба, которая может быть выполнена, как и обычный кирпич, из обожжённой глины либо из железобетона. По характеристикам такой дымоход будет очень похожим на кирпичный, только строится он гораздо быстрее и имеет круглое сечение вместо прямоугольного.

Дымоход из асбестоцементных (а/ц) труб

Любая труба в роли дымохода хороша тем, что имеет круглое сечение. Но главное достоинство а/ц труб — крайне низкая стоимость. Вместе с тем данный материал имеет целый ряд недостатков:

1. Низкую термостойкость. А/ц труба выдерживает температуры не более 300 ^oС. Из-за этого сильно ограничивается область её применения: либо с маломощным газовым оборудованием, например, колонками, либо на участках, удалённых от теплогенератора на достаточное расстояние. Чаще всего делают так: внутреннюю часть дымохода монтируют из стали, а вне дома он наращивается до нужной высоты асбестоцементной трубой. Такие дымоходы приходится чаще чистить, поскольку возгорание сажи в них приводит к крайне опасным последствиям: а/ц дымоход в условиях сильного перегрева может даже взорваться.
2. Хрупкость. Из-за неё в а/ц трубе невозможно проделать ревизионный люк, также нельзя изготовить отвод для изменения направления трубы.
3. Пористую структуру.
4. Отсутствие возможности надёжного соединения отдельных труб: для этого применяются резиновые муфты, которые с большой вероятностью могут пропускать дым.

   

Нужно также учесть, что в постсоветский период асбестоцементные трубы зачастую стали выпускать не по ГОСТу, а по ТУ, что негативно отразилось на качестве и надёжности материала.

Керамический дымоход

Очень практичное современное решение. Трубы и другие элементы являются трёхслойными: внутренний слой — жаростойкая керамика, средний — теплоизоляция, внешний — армированный бетон. Все признаки хорошего дымохода налицо:

• круглое сечение;
• гладкая водонепроницаемая стенка;
• устойчивость к кислотам и высокой температуре;
• отсутствие необходимости выполнять утепление;
• долговечность.

Но за всё это придётся немало заплатить: дымоход диаметром 140 мм и высотой в 5 м обойдётся в 31 тыс. руб.

Видео: установка керамического дымохода

https://youtube.com/watch?v=lEx-Frkyrik

Дымоход из металлических труб

Общими для всех металлических труб являются такие достоинства:

• круглое сечение;
• малый вес;
• гладкая и водонепроницаемая стенка;
• простота и высокая скорость монтажа (можно собрать своими руками);
• быстрый прогрев (во время растопки конденсат образуется в минимальном объёме).

Недостатком является высокая теплопроводность, из-за которой трубу приходится укутывать толстым слоем утеплителя.

Вот какие трубы для устройства дымоходов выпускаются сегодня:

1. Чугунные: очень редкая и очень дорогая разновидность. Элемент вроде отвода или ревизии стоит около 5 тыс. руб., труба длиной около 1 м — 11,2 тыс. руб. Но зато чугун гораздо лучше обычной стали противостоит коррозии, что позволяет некоторым производителям давать гарантию на свои чугунные дымоходы сроком до 30 лет.

   

2. Стальные гофрированные: гибкие трубы с тонкой стенкой. Предназначены для отвода дыма с низкой температурой, например, от газовой колонки. Прокладываются внутри помещения либо используются для гильзования кирпичных дымоходов.

   

3. Стальные без легирующих добавок: такие трубы стоят недорого, но при постоянной эксплуатации теплогенератора их надолго не хватит. Однако при достаточной толщине стенки их всё же используют — в паре с резервным котлом, который запускается только в случае поломки основного отопителя.
4. Из оцинкованной стали: такая труба немногим превосходит предыдущую — цинковое покрытие довольно быстро прогорает, после чего сталь за короткий период приходит в негодность из-за коррозии и воздействия кислот. Допускается использовать с установкой, работающей эпизодически и производящей дымовые газы с низкой температурой.

   

5. Стальные нержавеющие: для постоянной эксплуатации с мощными установками подходит только нержавеющая сталь, то есть такая, в составе которой присутствуют легирующие добавки — молибден, хром, никель, титан и др. Для различных условий применяются разные марки. Некоторые из них предназначены для высоких температур, другие являются кислотоупорными.
6. Сэндвич-дымоходы: нержавеющую трубу и другие элементы целесообразнее всего приобретать в составе так называемого сэндвич-дымохода — набора, в котором каждый элемент укутан в теплоизолятор (базальтовая вата) и заключён в кожух из оцинкованной стали или дешёвой нержавейки. Все модули снабжены конструктивными элементами, обеспечивающими их надёжное соединение (в раструб, багетное или фланцевое). Каждый производитель выпускает полный перечень деталей, какие только могут понадобиться при устройстве дымохода любой конфигурации, включая элементы крепежа и герметизации прохода через кровлю. Стоимость: за трубу диаметром 150 мм и длиной 1 м придётся заплатить около 2 тыс. руб., прочие элементы (отводы, тройники, ревизии и пр.) стоят 2,7 – 3 тыс. руб. Таким образом, 5-метровый сэндвич-дымоход будет стоить около 15 тыс. руб.

   

7. Жаропрочные бесшовные: такие трубы также изготавливаются из нержавеющей стали, но особых марок, способных работать при сверхвысоких температурах (1200 ^oC и выше) при одновременном воздействии агрессивных веществ. Они могут использоваться в качестве дымоходов промышленных печей или химических предприятий, выхлоп которых является особенно едким. В бытовых же условиях такой дымоход будет служить десятилетия.

Из жаропрочных наиболее распространённой является сталь марки 20Х23Н18. Для бытового дымохода весьма желательным является присутствие в числе легирующих добавок никеля, который обеспечивает устойчивость к воздействию сернистых соединений.

Жаропрочные дымоходы для самых высоких температур изготавливаются из композитной керамики на базе карбида вольфрама. Но применяются они исключительно в промышленности, например, при доменных печах.

Дымоход из пластика

Установка специальной пластиковой трубы — это самый дешёвый способ гильзования кирпичного дымохода, но применять данное изделие можно только при самых низких температурах выхлопа.

Монтаж дымохода своими руками

Работам по возведению или установке дымовой трубы предшествуют следующие этапы.

Подготовка инструментов

Однозначно понадобятся:

• отвес: поможет обеспечить строго вертикальную установку дымохода;
• уровень: поможет проложить горизонтальные участки с необходимым уклоном в 3 градуса (для стекания конденсата);
• шуруповёрт или отвертка: нужно будет закручивать шурупы при герметизации прохода через кровлю;
• рулетка.

Какие ещё будут использоваться инструменты — зависит от материала дымохода.

Для монтажа кирпичного, блочного и керамического дымоходов понадобится стандартный арсенал строителя:

• ёмкость для приготовления раствора или специального клея;
• мастерок;
• шпатель;
• затирка (используется для разглаживания штукатурного раствора);
• шаблон для изготовления швов одинаковой высоты (можно использовать порядовку — рейку, на которой отмечено рисками положение каждого ряда).

  

При монтаже стального дымохода применяют:

• пистолет для подачи из тубы жаропрочного герметика;
• перфоратор для установки крепёжных элементов кронштейнов, к которым в свою очередь будет крепиться труба;
• гаечные ключи: с их помощью затягивается болтовое соединение, стягивающее хомут (используется для соединения отдельных деталей между собой и крепления трубы к кронштейнам).

Расчёт дымохода

На этапе расчета нужно определиться всего с двумя параметрами.

Высота дымовой трубы

Согласно нормативам, перепад высот между устьем трубы и колосниковой решёткой либо горелкой должен составлять хотя бы 5 м. При меньшем значении тяга окажется недостаточной. Но придерживаться только этого правила мало — нужно ещё учитывать аэродинамическую картину на уровне оголовка дымохода. Последний не должен оказаться в ветреную погоду в зоне подпора, образующейся при наличии перед воздушным потоком препятствия, иначе повышенное давление приведёт к нарушению тяги. Исходя из этих соображений, на двускатных крышах устье дымохода выводят на следующую высоту:

• на 0,5 м выше коньковой планки (самая верхняя деталь крыши), если труба расположена не далее 1,5 м от конька;
• вровень с коньковой планкой, если расстояние до конька лежит в пределах между 1,5 и 3 м;
• ниже коньковой планки, на уровне проведённой через неё условной плоскости с углом наклона 10 градусов к горизонту — если расстояние до конька составляет более 3 м.

  

Для плоских крыш высота устья дымовой трубы над кровлей принимается равным 0,5 м вне зависимости от расстояния от трубы до парапета.

Исключением являются случаи, когда кровля покрыта горючими материалами (сланец или покрытие на основе битума): тогда оголовок должен отстоять от покрытия хотя бы на 1,2 м.

Если речь идёт о крыше пристройки, примыкающей к более высокому зданию, либо такое здание находится в непосредственной близости, дымоход нужно делать выше него. Если подобное сооружение появилось после монтажа трубы, её нужно будет нарастить. Таким же образом придётся поступить, если растущие поблизости деревья превзойдут дымоход по высоте.

Размеры внутреннего сечения дымохода

Задачу по определению оптимального сечения дымоотводящего канала назвать простой никак нельзя. Следует выполнить сложнейший расчёт, увязывающий целый ряд параметров:

• тип топлива;
• температуру выхлопа;
• длину и конфигурацию дымового канала;
• шероховатость его стенок;
• толщину и тип утепления дымовой трубы.

Даже применяя современные программные комплексы автоматизированного проектирования, далеко не с первого раза удаётся найти такое сочетание параметров, при котором тяга в трубе была бы приемлемой. Но если речь идёт о стандартном дымоходе, представляющем собой не имеющую изгибов вертикальную трубу постоянного сечения высотой 5 м или несколько больше, задача сильно упрощается, так как величина сечения для такого случая уже рассчитана:

• при мощности тепловой установки до 3,5 кВт: прямоугольная труба — 140х140 мм, круглая — диаметр 158 мм;
• от 3,5 до 5,2 кВт: 140х200 мм либо 189 мм;
• от 5,2 до 7,2 кВт: 140х270 мм либо 219 мм;
• от 7,2 до 10,5 кВт: 200х200 мм либо 226 мм;
• от 10,5 до 14 кВт: 270х200 мм либо 262 мм;
• более 14 кВт: 270х270 мм либо 300 мм.

  

При использовании готовых труб или бетонных блоков с отверстиями сечение можно округлять до ближайшего из стандартного ряда, но только в сторону увеличения.

Особенности монтажа

Занимаясь устройством дымохода, нужно придерживаться таких правил:

1. Трубу нужно строить так, чтобы она имела как можно меньше изгибов. Допускается не более трёх.
2. Ось стального дымохода, в отличие от кирпичного, можно сместить, чтобы обойти балку перекрытия или стропильную ногу. Для этого нужно использовать отводы с углом в 45 градусов, 90-градусные применять нельзя.

   

3. Длина горизонтального участка в дымоходе не должна превышать 1 м. При этом такой участок прокладывается с уклоном в 3 градуса, так, чтобы отверстие, куда входит дым, располагалось ниже выходного. Такой уклон, во-первых, обеспечит необходимую для естественной тяги конвекцию, во-вторых, поспособствует стеканию конденсата.
4. В нижней части каждого вертикального участка, кроме находящегося прямо над топкой, необходимо устанавливать тройники с конденсатосборниками.

   

5. Если место позволяет, дымоход лучше устанавливать внутри помещения, так как при этом можно сэкономить на утеплителе и использовать тепло отводимых газов для отопления дома. Снаружи дымоход строят в двух случаях: если в доме мало места или к дымоходу подключена печь типа «булерьян», работающая в режиме тления. Из-за неполного сгорания топлива её дым насыщен тяжёлыми углеводородными радикалами, которые при реакции с конденсатом (из-за низкой температуры выхлопа он образуется достаточно обильно) превращается в очень токсичную смесь. При внутреннем расположении дымохода домочадцам пришлось бы дышать её испарениями, что крайне вредно для здоровья.
6. Опорой для кирпичного дымохода служит фундамент. Для стального — специальный кронштейн с опорной площадкой, устанавливаемый в нижней части вертикального участка. Если дымоход очень высокий, где-нибудь поближе к крыше нужно установить ещё один опорный кронштейн с разгрузочной платформой, которая часть веса конструкции примет на себя.

   

7. Места соединений отдельных деталей стального дымохода, а также стык между ним и дымоотводящим патрубком котла, следует герметизировать особым жаропрочным герметиком. Обычно он имеет чёрный цвет, максимальная температура, которую он выдерживает, составляет 1000 – 1500 градусов. При этом нужно помнить, что разобрать обработанное таким составом соединение сложно, поэтому его нужно наносить в последний момент, когда положение деталей определено окончательно.
8. В начале дымохода нужно установить шиберную заслонку, посредством которой будет осуществляться регулировка тяги. В целях безопасности заслонку желательно сделать такой, чтобы она даже в закрытом положении не перекрывала дымоход наглухо (можно в ней вырезать сектор).

   

9. При пересечении перекрытия или стены необходимо исключить контакт горючих материалов с горячей поверхностью дымохода, для чего устраивают разделку — обрамление из теплоизолятора, охватывающее трубу в месте пересечения. В кирпичном дымоходе в таком месте делается распушка — постепенное утолщение стенки за счёт увеличения количества кирпичей в каждом следующем ряду. Сечение внутреннего канала при этом не изменяется.

Видео: монтаж сэндвич-дымохода

Герметизация прохода через кровлю

При пересечении кровли проём в ней приходится делать довольно большим — опять же, с целью предотвращения контакта горючих материалов с поверхностью трубы. Чтобы этот проём перекрыть, используется коническая деталь — крыза, верхняя часть которой плотно облегает трубу, а нижняя — прикручивается саморезами или приклеивается к кровельному покрытию.

Готовую крызу можно приобрести в составе набора для устройства сэндвич-дымохода либо при покупке некоторых видов кровельного покрытия, например, профнастила или металлочерепицы. Во втором случае производители придают нижней части крызы форму, соответствующую рельефу покрытия.

Места примыкания крызы к покрытию и трубе тщательно уплотняются при помощи герметика для наружных работ или мастики.

Видео: монтаж дымохода через потолок и крышу

Отделка трубы

Если ни дымоход, ни кровельное покрытие крызой не комплектуются, например, крыша покрыта шифером, а дымоход построен из кирпича, проём в кровле приходится герметизировать при помощи так называемой отделки. В сущности, это та же крыза, только изготовленная своими руками из полос оцинкованной стали шириной 40 см. Полосы сгибают так, чтобы верхней частью они прилегали к трубе, а нижней — к покрытию кровли. Соединяют их пайкой или посредством фальцев.

Сверху на отделку укладывается буртик из цементно-песчаного раствора, причём со стороны конька делается клин, который будет рассекать стекающий поток воды и направлять его в обход трубы. Также применяют глиняный раствор.

Весьма популярной среди владельцев круглых дымоходов является универсальная крыза Master Flash. Универсальность её объясняется эластичностью материала — деталь изготавливается из особой резины или силикона. Диапазон рабочих температур весьма широк: от -74 до +260 ^oC. Крыза обтягивает трубу за счёт собственной упругости, поэтому для облегчения монтажа дымоход можно смазать маслом или шампунем.

Крепят устройство Master Flash к покрытию саморезами, которые ввинчиваются с шагом 35 мм. Для уплотнения щелей в местах примыкания также применяется герметик, который нужно наносить достаточно обильно.

Стоит Master Flash всего около 1,5–2 тыс. руб. Само приспособление не нуждается в обслуживании, тогда как отделку из цемента или глины придётся периодически подправлять.

В случае применения в качестве кровельного покрытия горючего материала дымоход должен быть оснащён искрогасителем (сетка, закрепляемая на оголовке). Для улучшения тяги дымоходы оборудуют дефлектором, о его назначении мы подробно рассказывали в этой статье.

Стальной дымоход при высоте над кровлей более 1,2 м нужно зафиксировать растяжками. Для этого на оголовке крепится специальный хомут с тремя равноудалёнными друг от друга проушинами — к ним и нужно прикрутить растяжки. Свободный конец каждого троса нужно закрепить на любом прочном и неподвижном предмете из имеющихся на крыше.

Наружную часть кирпичного дымохода желательно облицевать. Для этого хорошо подходит клинкерная плитка или облицовочный кирпич из того же материала. Оформленная таким образом труба хорошо сочетается с любым видом кровельного покрытия, при этом грязь на ней будет незаметной.

Более доступный вариант — оштукатуривание. Но нужно учесть, что такая облицовка уступает клинкерной в долговечности. Чтобы сделать штукатурку более устойчивой к воздействию атмосферных факторов и тем самым продлить срок её службы, можно применить окрашивание краской на основе силикона. Можно нанести вместо обычной более стойкую, но и более дорогую акриловую или силиконовую штукатурку.

Надёжно защитит кладку дымохода и цементно-волокнистая плитка. Она обладает необходимой прочностью, не пропускает воду и не разрушается под действием УФ-излучения. Плитка разнообразна не только по цвету, но и по фактуре: наряду с гладкими выпускаются разновидности с рельефной поверхностью.

Если кровля покрыта сланцем, то этот же материал можно использовать и для облицовки дымохода.

Как видно, перечень материалов, пригодных для изготовления дымохода, достаточно обширен. Но общее для всех правило остаётся неизменным: какой бы вариант ни был выбран, необходимо до мелочей изучить технологию монтажа системы дымоудаления. Ведь это крайне ответственная часть теплогенератора, и если при её устройстве будут допущены ошибки — не только здоровье, но и жизнь жильцов подвергнутся опасности.