Камины своими руками

С тех пор как человек познал огонь и научился контролировать его природную силу, минуло много тысяч лет. Место, что хозяин дома выделял для пламени, называлось очаг и всегда являлось центром сооружения. Видоизменившись с годами, он превратился в сложное инженерное сооружение, при помощи которого отапливались покои замков коридоры дворцов. Придя в наши дома из глубины веков, камины из основного теплогенерирующего узла дома превратились в декоративный элемент, искусно подчеркивающий  внутренний интерьер комнаты и создающий завораживающее освещение помещения бликами живого огня.

Конструкция и типология каминов

Прежде чем хвататься за строительный мастерок и пытаться сложить «дом огня» своими руками обратимся к его конструктивному исполнению. Основой любого камина является топочная камера («топливник») – это место где твердое топливо сгорает в избыточном объеме воздуха, генерируя тепловое излучение и дым. Приток воздуха в рабочий объем и отвод продуктов сгорания в атмосферу осуществляется посредствам вертикальной трубы, которая в современных модификациях имеет составную конструкцию. Выделившееся тепло поступает в обогреваемое помещение через каминный портал – фронтальную поверхность, являющуюся частью интерьера помещения.

Для наиболее любознательных в ознакомительных целях приведем полную классификацию каминных сооружений:

• классический, утопленный в стенную нишу камин, его также именуют английским. Он оснащен П-образной топкой, вертикальным дымоходом с дымовым «зубом» («первалом») — специальным выступом сужающим сечение отходящей трубы для усиления тяги при горении, и устройством для притока комнатного воздуха в нижнюю часть камеры сгорания, так называемым «колосником» или «подом»;
• камин графа Рамфорда. Он также встроен в стену, но топочный объем в горизонтальном сечении напоминает трапецию. Воздух из помещения втягивается в верхнюю часть пламени, огибая полукруглую горловину, а дымовой «зуб» заменен на поворотную заслонку, которая позволяет легко регулировать интенсивность процесса горения;
• швейцарский камин – устанавливается в центре помещения, доступ к его топливнику открыт со всех сторон. Наилучшим образом отапливает комнату и удобно обслуживается, но не столь эстетично вписывается в интерьер;
• современный камин, подробнее о его особенностях расскажем ниже.

Встроенные камины XXI века

Инженеры энергетики разработали ряд решений, направленных на повышение эффективности теплогенерирующей способности каминных конструкций. С научной точки зрения их коэффициент полезного действия варьируется в диапазоне 10 – 15%, то есть эффективно обогреть весь объем помещения подобный комплекс не способен. Низкий КПД связан с двумя особенностями функционирования каминов: высокая температура уходящих продуктов сгорания (большая часть тепла попросту уносится в атмосферу) и постоянный отток нагретых воздушных масс из помещения в топочную камеру.

Первая проблема легко разрешается установкой системы замкнутого конвективного теплообмена. В полу комнаты монтируются специальные отверстия, через которые воздух поступает в прямоугольные каналы, расположенные на задней стенке топки. Далее подогретые массы подаются в трубчатый ширмовый нагреватель, который смонтирован чуть ниже дымового «зуба» или поворотной заслонки, а затем обратно в помещение. Таким образом, комнатный воздух «отбирает» у продуктов сгорания значительную часть тепла и температура дымовых газов выше «перевала» снижается на 150 – 200 градусов Цельсия.

Второй недостаток классической каминной компоновки еще более легко нивелировать. Забор воздуха подающегося в «колосник» осуществляется непосредственно «с улицы», при этом образуются два изолированных контура естественной циркуляции.  Первый — перемещает атмосферные массы через «под», топку и дымовую трубу, тем самым поддерживая горение пламени. Второй – создает ток воздуха комнаты через каналы задней стенки камеры и ширмовый нагреватель, дополнительно увеличивая температуру в помещении и повышая КПД камина.

Расположения камина в доме

Наилучшим вариантом станет заранее запланировать отдельное помещения под открытый очаг или совместить его с гостиной комнатой. Выбирая место установки камина нужно исходить из соображений инженерной эффективности, эстетической направленности и пожаробезопасности.

Технически монтировать «дом огня» в помещениях объемом меньше 30 кубических метров не рекомендуется. Даже при заборе воздуха для горения топлива извне необходимо предусмотреть в каминной комнате дополнительные вентиляционные проходы, так как даже правильно сложенный очаг вытягивает часть кислорода из помещения. Особенно важен этот вопрос в современных коттеджах оснащенных герметичными пластиковыми окнами и сверхплотными внутренними дверьми.

Специалисты рекомендуют располагать камин у внешней стены дома, но подобное решение не возведено в абсолют. Дымоход, совмещенный с наружной поверхностью здания, требует дополнительной тепловой изоляции, а значит дополнительных капиталовложений. Это обуславливается большим значением температурного градиента стенок вытяжной трубы в холодное время года, что провоцирует обширное капельное образование конденсата на них. Влага вкупе с низкой температурой продуктов сгорания в верхних секциях дымохода, может создать эффект «обратной тяги» и полностью заблокировать процесс горения в топке.

Каминную конструкцию, вмонтированную во внутридомовую перегородку более легко обслуживать и осматривать. Кроме того, тыльная сторона дымохода отдает часть тепла в соседнюю комнату, а значит, КПД вновь возрастает. Сами уходящие газы остывают в вертикальной трубе значительно медленнее, обеспечивая качественную «тягу» по всей её длине. Однако подобное совмещение требует значительного утолщения самой стены и создает дополнительное конвективное движение воздуха в области пола помещения, что приносит определённый дискомфорт домочадцам.

Расположения камина с эстетической точки зрения лучше всего обсудить с профессиональным дизайнером, а пожаробезопасность обеспечивается соблюдением всех требований указанных в тематических руководящих документах.

Материалы для создания открытого очага

Современная строительная индустрия, подгоняемая новомодными дизайнерскими веяниями позволяет изготавливать камины даже из стекла и металлокерамики, но с точки зрения авторов статьи, подобные «хай-тек» решения идут в ущерб эффективной работы всего устройства. Поэтому в этом разделе и далее по ходу повествования мы будем вести речь о кирпичных очагах, сложить которые своими руками способен каждый рачительный хозяин.

Для формирования корпуса камина идеально подойдет цельнотельный «красный» кирпич, изготовленный на основе глины. Перед покупкой необходимо запросить у продавца технический паспорт изделия, в котором проверяется его марка на сжатие (не менее 100 килограмм на квадратный сантиметр) и показатель плотности (кубический метр кирпича должен весить около 1800 килограмм).

Однако не только документ может засвидетельствовать качество приобретаемого товара. Внимательный внешний осмотр поможет выявить недобросовестного производителя строительного материала. Обожженный точно согласно технологии полнотельный глиняный кирпич окрашен в однородный красно-оранжевый цвет, поверхность его граней и ребер ровная и незернистая. При постукивании по изделию металлическим предметом слышен чистый звук в высоком тоне.

Недодержанный в печи кирпич окрашен в более светлые тона красного и сам цвет неравномерно распределен по объему продукта, что хорошо заметно на разломе. «Звучит» изделие очень глухо и легко деформируется даже от несильного воздействия. Пережжённый строительный материал отливает сине-серыми тонами и выделяется следами плавления на гранях и ребрах.

Для внутренней отделки камеры сгорания используют кирпичи, длительно выдерживающие температуру более тысячи градусов Цельсия – гжельский, боровичский или шамотный огнеупорный.  Дымоход складывается из менее стойкого печного камня, а его наружная часть и вовсе из обычного керамического кирпича.

Основной секрет долговечности каминной конструкции заключается в правильном приготовлении раствора для кладки. Основным элементом этой смеси является глина, а не цемент, как считают многие. На первой стадии работ необходимо приготовить исходную пульпу или шликер. Для этого природная глина в течение пяти-семи дней вымачивается. Затем излишки воды сливаются, полученное тесто продавливается через металлическую сетку с ячейкой три миллиметра и тщательно замешивается с песком, сдобренным цементом в соотношении 8 к 1, до образования раствора схожего по консистенции с жирной сметаной. Примерные пропорции компонентов таковы: 1 объем воды на 8 объемов глины и столько же песчано-цементной смеси.

Правильно подобранный состав выдерживает сверхвысокие температуры без деформации и разрушения и имеет схожий с «красным» кирпичом коэффициент расширения при нагреве. Общее количество необходимого раствора составит десять процентов от объема всего камина. Более точно — на каждую сотню кирпича необходимо заготовить два десятилитровых ведра глины и такой же объем просеянного песка.

Каминная конструкция в цифрах

Можно найти готовое конструктивное решение на просторах всемирной «паутины» и не забивать голову математическими расчетами, но гораздо интереснее создать индивидуальный проект. Зададимся площадью каминного помещения, разделим ее значение на 70 и получим сечение топочного отверстия, высота и ширина которого должны соотноситься как два к трем. Например, для комнаты в 20 метров квадратных геометрические размеры портала топливника составят 44 и 67 сантиметров соответственно. Глубину сооружения должна составлять 50 – 70 % от определенной выше высоты, то есть в нашем примере 22 – 30 сантиметров. Здесь очень важно соблюсти баланс, поскольку избыточная глубина топки значительно уменьшит теплоотдачу в помещение, а недостаточная приведет к задымлению воздушного объема.

Напоминаем, что оптимально сформировать внутренние боковые стенки камеры сгорания под углом в 110 – 140 градусов к задней, а саму тыльную поверхность топки выкладывать вертикально лишь на высоту 30% от общей. Далее ее необходимо немного наклонить вперед (примерно на 30 градусов) с целью улучшения теплоотражающей способности каминной конструкции. Задавшись габаритными размерами кирпича и толщиной стыковочного шва (порядка 5 миллиметров) для каждой поверхности в отдельности составляется графическая порядовка и на ее основании определяется необходимое количество материалов.

Камин является самостоятельным сооружением, созданным на отдельном фундаменте, поэтому, как и для любой строительной конструкции, его необходимо рассчитать в соответствии со строительными нормами и типовыми методиками, и также учесть дополнительно необходимый материал в зависимости от исполнения несущего сооружения (бетонная стяжка или кирпичная кладка).

Особенности каминной кладки

Рытье котлована и последующее создание фундамента выполняется в штатном режиме и не нуждается в специфических рекомендациях. Вот выполнение самой кладки – более тонкий процесс, на нем остановимся чуть подробнее:

• каждый кирпич перед установкой вымачивается в теплой воде до тех пор, пока жидкость не перестанет пузыриться. Напитавшись влагой, материал не будет забирать ее из кладочного раствора и не повлияет на последующую термостойкость сооружения;
• основные работы проводят с использованием мастерка или кельмы, но внутренние ряды топливника и дымосборника лучше выкладывать голыми руками. Ровняя раствор пальцами, мастер дополнительно проконтролирует однородность состава и удалит образовавшиеся комки или другие жесткие вкрапления;
• фронтальные ряды портала выкладываются, не доводя слой раствора до края кирпича с лицевой его стороны примерно на 5 миллиметров. Эти пустые швы впоследствии удобно «разошьются» при облицовке камина;
• внутренние стенки выкладываемой топки периодически протираются мокрой губкой и излишне вступивший раствор тщательно удаляется;
• криволинейные поверхности формируются с напуском кирпича не более 60 миллиметров;
• вертикальность стен и геометрические размеры топки тщательно контролируются на протяжении всего периода кладки;
• внешние ряды кладки портала не должны перевязываться с облицовочным материалом по причине различной огнестойкости;
• штукатурить своды камеры сгорания категорически запрещено.

Онлайн-видео о том, как сделать камин своими руками

 

 

Поделиться в соц. сетях