Читайте в статье
Большинство теплоемких кирпичных печей (КП) из-за большой массы необходимо устанавливать на отдельный фундамент, однако бывают ситуации, когда сделать фундамент по каким-то причинам невозможно, а помещение отапливать необходимо. В таких случаях приходится строить небольшие легкие печи, пригодные для установки на пол или перекрытие без создания отдельного фундамента.
Причины возведения без фундамента
Вот наиболее популярные причины для такого строительства:
- Необходимость обогрева помещения без кардинальной его переделки.
- Установка печи на втором и более высоких этажах, где сделать фундамент физически невозможно.
- Постройка печи в здании без фундамента.
Почему именно «Малютка»?
Чаще всего основанием, на котором приходится возводить такую печь в доме, является деревянное или иное перекрытие, несущая способность которого зависит от прочности материалов, что накладывает существенное ограничение на количество кирпичей.
Печи класса «Малютка» (печь малютка описание и устройство) спроектированы именно с учетом этого фактора, поэтому идеально подходят для постройки там, где невозможно возвести фундамент.
При минимальных размерах и массе «Малютки» подходят для обогрева небольших помещений, однако полноценно отопить такой печью большой дом, тем более деревянный, невозможно.
Где можно поставить такую печь?
Вот список оснований, на которых можно возвести такую конструкцию:
- Деревянный пол на лагах или плите.
- Перекрытие из пустотной или монолитной плиты.
- Перекрытие из металлического профиля.
Деревянный пол, вне зависимости от типа своего основания, представляет собой лаги и покрытие, причем его несущую способность определяют именно лаги.
Пустотные и монолитные перекрытия применяют при строительстве одноквартирных (частных) или многоквартирных, в том числе, многоэтажных, домах из кирпича или бетона. Перекрытие из металлического профиля чаще всего применяют в домах, построенных на основе металлического каркаса.
Выбор между теплоемкостью и тепловой мощностью
Теплоемкость КП напрямую зависит от ее массы, ведь кирпич выступает в роли теплоаккумулятора, при этом тепловая мощность зависит от площади наружной греющей поверхности. Поскольку максимально допустимая масса печи сильно ограничена, то приходится выбирать, что важней, тепловая мощность или теплоемкость.
Если важней первый параметр, то стенки отопительного щитка или дымоходных каналов выкладывают в четверть, то есть кирпичи ставят на ложок.
Плюсом такого решения является сохранение тепловой мощности при снижении массы этого участка печи примерно в 2 раза, минусом же являются снижение прочности кладки и вызванная ей необходимость кожухования, то есть облачения такой конструкции в металлический кожух. Если же важней теплоемкость, то придется жертвовать тепловой мощностью, сокращая размер печи.
Встречаются также комбинированные решения, например, когда один ряд укладывают как обычно, то есть на постель, следующий ставят на ложок, затем снова постель и опять ложок.
У такого способа укладки есть свои преимущества:
- Сдвигая кирпичи, уложенные на постель, к центу канала, можно увеличить отбор тепловой энергии из потока дымовых газов. Сдвигая же наружу, вы поднимете тепловую мощность печи при минимальном увеличении теплоемкости.
- Такая укладка обеспечивает более качественную перевязку рядов, хотя и не избавляет от необходимости кожухования.
Наиболее удачные технические решения
Поскольку такие печи разрабатывают с середины XIX века, то уже отработаны некоторые наиболее удачные технические решения, такие как:
- Чередование кладки на ложок и постель.
- Установка конфтрфорсов (только в круглых печах).
- Колпаковый отопительный щиток.
- Установка щитка по Буслаеву.
- Кожухование.
- Боковой выход дымохода.
- Сэндвич дымоход.
Чередование кладки на ложок и постель
Укладка кирпича на ложок сокращает толщину стенок отопительного щитка, благодаря чему уменьшается вес конструкции. Но такой способ укладки приводит также к резкому падению теплоемкости, поэтому укладка кирпичей через ряд на ложок повышает теплоемкость печи, благодаря чему при двух или трехразовой топке удается поддерживать в комнате комфортную температуру.
Однако такой способ укладки подходит только для колпаковых отопительных щитков, применять его для каналов нельзя, это приведет к ускоренному образованию сажи и более сложному ее удалению из КП.
Установка контрфорсов
Такой способ кладки описан в книге «Пламенные печи» профессора В. Е. Грум-Гржимайло. Все кирпичи укладывают на ложок, но одни идут вдоль корпуса печи, а другие направлены внутрь.
В результате получается нечто похожее на кладку, описанную в предыдущем разделе, ведь направленные внутрь кирпичи эффективно впитывают и запасают тепловую энергию, после чего отдают ее помещению, поддерживая общую температуру наружной поверхности печи.
Минусом такой кладки является увеличение массы печи, поэтому приходится выбирать, что важней, теплоемкость и более высокая эффективность впитывания тепла или минимальный вес.
Колпаковый отопительный щиток
Главным преимуществом колпаковых щитков является минимальное сопротивление движению дымового потока, благодаря чему снижаются требования к высоте дымохода, однако из-за меньшей площади внутренней поверхности, контактирующей с дымом, они хуже отбирают тепловую энергию.
Исправить это можно установкой рассечек, но в печах небольшого размера, особенно там, где кирпичи уложены на ложок, сложно установить рассечки так, чтобы не ухудшить перевязку рядов. Однако, учитывая последующее кожухование, этим недостатком можно пренебречь. Еще одним способом увеличить площадь внутренней поверхности, контактирующей с дымом, является чередование кладки на ложок и постель.
Есть у колпака и минусы, главными из которых являются:
- образование очагов скопления угарного и углекислого газа;
- повышение давления газов по мере приближения к крышке (перекрыше);
- высокий шанс просачивания через небольшие трещины в кладке дымовых газов;
- более высокие требования к кладке кирпичей щитка.
Установка щитка по Буслаеву
В своей книге «Как самому сложить бытовую печь» Кирилл Яковлевич Буслаев предлагает ставить отопительный щиток одной стороной на тело топки, другой на специальную полку из кирпича, расположенную над топкой. Плюсом такого подхода является возможность установки узкого щитка на широкую топку, минусом же становится усложнение конструкции КП и непригодность последней для интенсивной топки.
Кожухование
Основной проблемой отопительных щитков, сложенных в четверть кирпича, является недостаточная устойчивость перед высокими температурами, из-за чего уже через 1–3 года работы такой печи в ее кладке появляются трещины, приводящие к выбросу дыма в помещение.
Кожухование – это установка поверх печи металлического кожуха (футляра), препятствующего выбросу дыма в помещение и подсосу воздуха в канал дымохода. Основу кожуха составляет металлический каркас, который крепят к телу печи с помощью алюминиевых или стальных анкерных гвоздей, причем желательно, чтобы между ним и телом КП был зазор в 1–2 мм для компенсации температурного расширения кирпича.
Листы толщиной 0,5–1,5 мм вставляют между телом печи и каркасом, более толстые можно приваривать снаружи, для чего потребуется либо сварочный полуавтомат, либо инвертор с соответствующими электродами. Если такого оборудования нет, то более толстые листы тоже можно вставить между телом КП и каркасом, добавив их толщину к температурному зазору.
Боковой выход дымохода
В канальных печах дымоход чаще всего располагают сверху, ведь это упрощает возведение дымовой трубы, однако для снижения веса КП ее необходимо отделять от трубы.
Наиболее удачным решением является боковой вывод дымохода, в этом случае труба будет стоять на собственном основании, однако это плохо применимо к канальным печам из-за усложнения их конструкции и увеличения количества кирпичей.
Наиболее эффективен боковой выход в сочетании с колпаковым щитком, при этом сам выход располагают чуть выше уровня дров, что обеспечивает максимальный отбор тепла.
Сэндвич дымоход
Кирпичный дымоход прибавляет десятки, а нередко и сотни кг к весу печи, поэтому плохо подходит для установки там, где нет возможности сделать фундамент. Альтернативной ему является сэндвич дымоход, изготовленный из нержавеющей или оцинкованной стали и базальтовой ваты, резко снижающей теплопотери.
При достаточной толщине утеплителя (толщина слоя 5–10 см) теплопотери такой трубы оказываются даже меньше, чем у кирпичного аналога, при этом ее вес в десятки раз меньше.
Как укрепить пол?
Максимально допустимая масса, а значит и теплоемкость печи, ограничены несущей способностью пола, если же укрепить его, повысив тем самым несущую способность, то появится возможность поставить более теплоемкую или мощную конструкцию. Способы укрепления напрямую зависят от конструкции и состояния пола.
Деревянный на лагах
Прочность такого пола зависит от трех факторов:
- способа крепления лаг;
- прочности и жесткости лаг;
- прочности и жесткости чернового покрытия.
Для этого к ней с помощью болтов или крупных саморезов крепят:
- стальной уголок;
- стальную полосу;
- обрезную доску.
Фиксация усилителя болтами более эффективна, ведь болт проходит сквозь всю лагу, поэтому усиливающий элемент можно поставить с двух сторон. Кроме того, в отличие от самореза, болт не разрушает древесину при возникновении нагрузок, что обязательно происходит с саморезом.
Еще одним способом укрепления является установка опор. Если дом стоит на монолитной плите, то в качестве опоры используют ее, если же под полом земля, то либо заливают небольшую бетонную площадку, либо укладывают деревянный или металлический щит. Затем между щитом и лагой устанавливают подпорку, чаще всего сделанную из бревна или доски.
Сочетание обоих способов укрепления дает наилучший результат. Кроме того, перед любыми действиями убедитесь, что лаги и покрытие пола обладают достаточной прочностью. Если лаги или покрытие повреждены, то перед укреплением замените их.
Вот повреждения, при которых требуется замена лаги или досок пола:
- трещины;
- гниль;
- следы деятельности жучка-древоточца;
- рыхлая древесина (труха);
- плесень.
Деревянный на плите
Основное отличие этих полов от описанных выше в том, что их лаги (а они есть не всегда), не являются несущими, поэтому укреплять их бессмысленно, ведь такие лаги служат своеобразной прокладкой между плитой перекрытия и черновым или чистовым покрытием пола.
Чтобы укрепить такие полы, сделайте следующее:
- Разберите чистовое и черновое покрытие, чтобы получить доступ к лагам и плите.
- Если возможно, вырежьте лаги так, чтобы они не мешали установке печи.
- Из стального уголка с размером полки 30–50 мм сделайте каркас, поднимающий КП на необходимую высоту над уровнем чистового пола.
- Прикрепите каркас к плите, для этого хорошо подходит цементный раствор, ведь анкера пусть незначительно, но снижают прочность, а значит несущую способность плиты.
- Уложите на место чистовое и черновое покрытие, вырезав в них отверстие по размеру и форме каркаса.
Пустотная или монолитная плита с покрытием или без
Основным недостатком полов этого типа является невозможность увеличения их прочности за счет подпорок или изготовленных из уголков ребер жесткости. Поэтому единственным способом повышения несущей способности является распределение массы печи на большую площадь, для этого из уголка с размером полки 30–50 мм делайте каркас, наружные размеры которого в 2–3 раза превышают эти же параметры печи.
При этом каркас не должен мешать укладке черного и чистового покрытия, если же в качестве покрытия вы используете линолеум, тогда после монтажа печи эту металлоконструкцию необходимо каким-то образом облагородить, например, оббить линолеумом или обшить декоративной доской.
В этом случае под печью получится своеобразный подиум, который можно использовать для создания калорифера, ведь нижняя часть пода сильно нагревается, а значит будет повышать температуру проходящего мимо нее воздуха.
Сам же воздух обязательно отделяйте от кирпичей пода листом нержавеющей стали, это защитит вас от попадания в комнату угарного и углекислого газов при повреждении кладочного раствора.
Деревянный на металлопрофиле
Такие полы чаще всего ставят в строениях из металлоконструкций. Чтобы повысить жесткость лаги, приварите к ней стальной уголок с помощью сварочного полуавтомата. Не используйте инвертор, ведь он гораздо сильней нагревает металл, а значит оказывает более негативное воздействие на характеристики несущей балки. Не используйте болтовое соединение, ведь оно ослабляет металл несущей лаги.
Кладка своими руками
Если вы решили поставить такую печь в своем доме, то сначала сделайте следующее:
- Определите несущую способность пола.
- Определите конфигурацию и размеры будущей печи.
- Если масса печи оказывается выше несущей способности пола, то выберите наиболее подходящий способ его укрепления.
- Просчитайте наиболее оптимальный в вашей ситуации способ отвода дымовых газов.
Помните, если несущая способность пола окажется ниже массы печи, то велика вероятность разрушения перекрытия, если же это произойдет во время топки КП, то ко всем проблемам добавятся еще высокая вероятность возникновения пожара или отравления угарным/углекислым газом.
Где брать порядовку?
Поскольку в таких печах существует серьезное ограничение на количество кирпичей, подобрать готовую порядовку, подходящую конкретному дому без всяких переделок, непросто.
Поэтому будьте готовы редактировать схему, в чем вам помогут САПР (системы автоматического проектирования), наиболее удобной из которых (на наш взгляд) является программа «Скетч Ап», которую можно скачать на сайте производителя.
Также мы рекомендуем внимательно изучить форумы, посвященные этой тематике.
Вот ссылки на наиболее интересные из них:
Далее в этой статье вы найдете порядовку кирпичной печи размером 2х2,5 кирпича (ширина и длина), с колпаковым отопительным щитком и боковым выводом дыма. В порядовке показаны обычные и альтернативные варианты исполнения такой КП.
К самостоятельному выбору или редактированию порядовки приступайте лишь если вы хорошо знакомы с печным делом как в теории, так и на практике, то есть изучили соответствующие книги и самостоятельно или в группе сложили как минимум одну хорошо работающую печь.
Строительство печи
Выбрав модель КП и при необходимости отредактировав порядовку, приступайте к ее возведению.
Для этого:
- Завезите весь необходимый строительный материал.
- Подготовьте, при необходимости укрепите пол.
- Сварите каркас.
- Разметьте место для установки КП, обязательно используйте отвесы.
- Проложите или установите дымовую трубу.
- Зафиксируйте каркас.
- Когда раствор или мастика застынут, уложите на свое место лист нержавеющей или конструкционной стали, защищающий от прорывов газа через под топки.
- Выложите топку.
- Установите топочную дверцу и переходник на дымовую трубу.
- Выложите отопительный щиток.
- Закройте печь кожухом и установите верхний каркас.
- Проведите пробную топку.
- Покрасьте каркас жаройстойкой краской.
Подключение дымохода
Если вы не знаете, как подключить сэндвич дымоход к кирпичной кладке, не экспериментируйте, попросите помощи у профессионального печника. Если же вы твердо решили все сделать самостоятельно, то сделайте переходник из обрезка нержавеющей трубы диаметром 130 мм и вот такого конуса.
Также можно использовать вот такую переходную площадку, обрезав на ней наружную часть трубы на участке, входящем в кладку печи. Стыки герметизируйте каолиновой или базальтовой ватой. Сам дымоход делайте из сэндвич трубы.
Видео по теме
О том, как поступать в случае, если необходимо без фундамента установить печь (в том числе, русскую) рассказано в данном видео ролике:
Заключение
Кирпичные печи «Малютки» можно поставить без фундамента, однако для этого необходимо:
- предварительно подготовить пол;
- адаптировать порядовку;
- закрыть готовую КП металлическим кожухом.