Печное отопление в России

Увлекшись печами, усовершенствованными современными атрибутами, мы совсем забыли о традиционной русской печи, так называемой глинобитной в деревянных опечках. Такая печь накормит и обогреет, а когда необходимо, вылечит и обсушит. В России печным отоплением в настоящее время пользуется свыше 30 % населения. И его доля, особенно с использованием дров, в условиях нестабильного централизованного теплоснабжения вряд ли будет снижаться, если учесть к тому же дальнейшее повышение цен на тепловую и электрическую энергию, а также на топливо (газ, уголь, продукты переработки нефти).

В сельской местности избы, дома обычно отапливаются русскими печами, являющимися универсальным сооружением: в них также варят пищу, пекут хлеб, сушат зерно, даже моются, как в бане, и, наконец, на ней спят. Как правило, рядом с русской печью сооружается в одном объеме так называемая голландская печь, подтопок с плитами в нише для варки пищи. Широко применяются отопительные печи прямоугольной и круглой формы в железных футлярах из кровельного гладкого и гофрированного железа или с отделкой изразцами или штукатуркой.

Отопительные печи делятся на две группы: нетеплоемкие и теплоемкие. К первой группе относятся металлические печи, используемые для временного отопления. Теплоемкими называют печи, у которых активный объем, аккумулирующий теплоту, более 0,2 м3. Такие печи в зависимости от срока их остывания делятся на печи большой теплоемкости (со сроком остывания до 12 ч), средней (до 8 ч) и малой (3-4 ч). Находят применение печи так называемого повышенного прогрева, как правило, заводского изготовления. Чтобы уменьшить неравномерность температуры воздуха в помещении, можно использовать печи длительного и непрерывного действия преимущественно зарубежного производства. На базе таких печей возможно проектирование дополнительно совместной системы водяного отопления и горячего водоснабжения.

Печи подразделяются также по схеме движения дымовых газов. Какую же выбрать печь? Ответ на этот вопрос зависит от уклада семьи, режима эксплуатации дома. Например, при круглогодичном проживании в доме, наличии домашних животных целесообразнее массивная комбинированная отопительно-варочная печь. При эпизодическом отоплении дома, когда за короткое время необходимо достичь требуемой температуры, правильнее использовать печи меньшей массивности. В этом случае температура воздуха в помещении зависит от количества топок печи в сутки. Основные положения проектирования печного отопления в зданиях различного назначения приведены в СНиП 2.04.05-91, в справочной и учебной литературе по отоплению, поэтому можно остановиться лишь на отдельных вопросах, учитывая имеющие место отступления от нормативных требований.

Область применения печного отопления ограничена. Разрешаются печи, например, в жилых и административных зданиях с числом этажей не более 2 (не считая цокольного этажа), в общественных одноэтажных зданиях с ограниченным числом мест и в производственных помещениях площадью не более 500 м2 . Максимальная температура поверхности (кроме чугунного настила, дверок и других печных приборов) принимается в зависимости от назначения помещений, но в любом случае не должна превышать 120 С на площади печи, равной не более 5 % общей площади ее поверхности (при продолжительном пребывании людей).

Для правильного определения тепловой мощности и типа печи необходимо знать расчетную величину тепловых затрат в помещении при температуре наружного воздуха, соответствующей наиболее холодной пятидневке обеспеченности 0,92 (если в помещении проживают и зимой), и вид предполагаемого топлива. Объем массива печи должен обеспечить заданный тепловой режим. При периодической топке печи (один-два раза в сутки) колебание температуры воздуха в помещении не должно превышать ±3 С.

Для обеспечения тяги высота дымовой трубы от колосниковой решетки до устья должна быть не менее 5 м. Чтобы дымовая труба не опрокинулась при ветре, ее устье должно располагаться над кровлей: на расстоянии не менее 500 мм - над плоской кровлей; не менее 500 мм - над коньком кровли или парапетом при расположении трубы в 1,5 м от конька или парапета; не ниже конька или парапета - при расположении трубы на расстоянии от 1,5 до 3 м от конька или парапета; не ниже линии, проведенной от конька вниз под углом 10° к горизонту, - при расположении дымовой трубы от конька на расстоянии более 3 м. При проходе печи через крышу необходимо предусматривать выдру над крышей.

Допускается обогрев одной печью до трех помещений, расположенных на одном этаже. Конструкция и размеры топливника должны соответствовать виду и количеству сжигаемого топлива. При тепловой мощности более 3000 Вт топливник изнутри рекомендуется футеровать огнеупорным или тугоплавким кирпичом. При сжигании дров нецелесообразно делать топливник с глухим подом без колосниковой решетки и поддувала, т.к. КПД такого топливника - около 35%. Для сжигания угля, антрацита топливник оборудуют колосниковой решеткой с увеличенной площадью живого сечения. Для сжигания влажного торфа применяется полушахтный топливник с наклонной и горизонтальной решетками и тремя дверцами (средняя для шуровки).

Русская печка - правила кладки русской печи
Как же эту русскую чудо-печь делали наши предки и как возводят ее редкие умельцы сейчас? Опечками называются все деревянные части такой печи. Они необходимы во время сооружения печи (печебития) и в дальнейшем. Во-первых, углы от этого прочнее, во-вторых, каменная масса печи, одетая в деревянную рубашку, окрашенную масляной краской, выглядит не так строго, а напротив, празднично и оригинально. И еще одно преимущество: мастер с воображением и конструкторскими данными может создавать сказочные печные формы.

Все зиждется на деревянном фундаменте. Над полом выкладывают мощную деревянную раму, над ней - настил из толстых плах, под ним пустое место - для кошек. На раме четыре-шесть стоек каркаса потоньше. Между ними, с трех сторон - широкие доски одеяния, на середине приступка, вверху по периметру, обычно на уровне верхней перемычки дверной коробки, брус воронец. За него цепляешься, забираясь на печь. В него врубаются брусья полатей и посудных полок и иногда крест под матицу.

Все это последовательно устанавливается в процессе битья печи. Для мест с открытыми участками обогрева готовятся временные опечки - широкие доски и подпорки для них. Фундамент под такую печь, когда грунт прочный, можно сделать ряжевый или на столбах. Более надежно - рубить ряжевый. Под него до устройства пола устраивают на земле ровную площадку, поверхность трамбуют. Сам ряж делают из толстых бревен, укладывая их горизонтально клеткой. Некоторые бревна крепят скобами. Ряж точно подводят под доски чистого пола.

Столбчатый фундамент можно сделать, даже если пол уже настлан. В досках пола долбят и выпиливают квадратные отверстия под заготовленные с затесами сверху с четырех сторон столбы. Поставить их легче снизу из подполья. На утрамбованную землю под столбы укладывают плоские камни-башмаки. Под полом должно быть сухо, поэтому даже изоляционный материал не надо прокладывать. Стойки на 5 см выступают из-под пола, на них выделывают шипы прямоугольного сечения 6х6 см, на которые укладывают продольные балки деревянной рамы из толстого бруса. Можно соединить их с досками пола дополнительно коксами. Поперечины врубают в лапу без остатка. Соединения крепят негелями. Со стороны шолныша (рабочее место хозяйки) у продольных балок оставляют выпуски, снизу им придают фигурную форму, называют такие выпуски "конниками".

На них удобно щепить лучину, при необходимости что-то разрубить сильным ударом, как на разделочной доске. Отсюда же легко дотянуться до задвижки. Вторая поперечная балка со стороны шолныша меньше по сечению. Промежуток между этой балкой и полом называется подпечьем. Оно предназначено для хранения ухватов для горшков, кочерги, лопаты - для того, чтобы сажать в печь хлеба и др.

Глину для печи обычно берут на склонах или под обрывом, где хорошо виден глиняный срез. Пользуются красной жирной глиной, предварительно отмачивают ее в бочке. В процессе печебитья участвуют не менее десяти человек. Для удобства работы используются большие деревянные молотки из сосны с немного выгнутой ручкой (кий). Один конец ударной части кия плоский - им ровняют и уплотняют поверхность. Второй конец молотка затесан с двух сторон на клин, для того чтобы толкать и бить глину печи, пробираясь в углы и узкие места между опалубками.

Внутренняя опалубка, приготовленная заранее, собирается по мере наполнения глиной. Дуга свода печи (творило) должна начинаться от самого основания топки. Это обеспечивает хорошую тягу и сохранение тепла внутри печи на долгое время. В углах обрезные доски соединяют впритык - четверть. Доски передней торцевой стенки изнутри топки посередине наполовину надпиливают. Это делается для того, чтобы по окончании работы можно было их легко выбить и достать последовательно, не потревожив свода. Остальные доски творила снабжаются веревочными петлями, расположенными ближе к устью. В досках просверливаются по два отверстия, между ними делается бороздка, для того чтобы веревка не оставляла следов на поверхности свода. Тяжесть глины и сильные удары при трамбовке могут проломить доски опалубки. Поэтому в устье печи под доски ставятся подпорки. В давние времена опалубка творила хранилась в селах бережно и передавалась от двора ко двору.

При установке нижних досок творила на сбитую нижнюю глиняную часть основания (глины - 15 см, земли - 5 см, камней - 10 см, битого стекла - 2 см и глины - 5 см) под каждый угол подкладывают дощечки, чтобы оно не провалилось и не перекосилось во время битья . При разборе опалубки с помощью веревочных петель-ручек отрывают доски от плотно держащей их глины. Это делается через два-три дня после битья печи. Глину наполняют одновременно со всех сторон в промежутки между творилом и досками внешней опалубки, доски укрепляют распорками от стен помещения. Если каркас опечек делают не мощный, то к стойкам изнутри крепят проволоку и концы ее с петлями забивают в глину.

Свод сверху перебивают глиняными караваями размером 60х30 см. Шесток и уровень пода (топочного дна) располагают на уровне подоконника. Каменные работы производятся через три дня, когда глина окрепла , но еще не высохла. Убираются распорки и временные опалубки с той стороны, где устраивается шесток. По размеру выкованной заранее металлической дуги ножом в глине вырезается устье будущей топки, вставляется дуга (шина). Выбиваются внутрь топки надпиленные доски творила, затем за петли-веревки отрывают остальные доски. С помощью ножа на поверхности свода заделываются дефекты, подмазываются.

Основание шестка и под в топке выкладываются из кирпича плашмя. Для усиления тяги в печи дальний конец пода должен быть выше, чем у шестка. Уровень укладываемых кирпичей регулируется толщиной раствора с примесью песка. Швы кладки перевязываются. Процесс кладки печи начинается с того, что вначале печник вдавливает кирпич руками, пошатывая его в свежем растворе, затем постукивает молотком, вколачивает ручкой выступающий угол. Чтобы предотвратить образование трещин в кладке, каждый кирпич предварительно хорошенько смачивают. Для перевязки возводимых от уровня пода стенок печной головы с глиняной сбитой массой, по мере работы в глине по углам вырезают штрабы.

При кладке печи необходимо учитывать, что толщина стенок печной головы (кожуха) - полкирпича, а толщина самого кожуха часто равняется двум кирпичам. Для обеспечения доступа к устью топки по центру в кладке оставляют проем. Для того чтобы во время топки дым не выбрасывало в помещение, чуть ниже арки устья топки этот проем перекрывают перемычкой, роль которой выполняет прочный деревянный брусок. Чтобы улучшить тягу, необходимо положить в верхних углах проема под перемычкой тесанные на угол кирпичи. Теперь нужно создать базовые крепления для дымохода. Это делается так.  

Берется кованая металлическая полоса сечением 30х5 мм и горизонтально крепится на уровне верхней кромки сбитой части печи к двум стойкам опечек. Она нужна для того, чтобы, во-первых, начать укладывать на нее кирпичи перекрытия дымохода кожуха, а во-вторых, чтобы предотвратить проминание глины под ними. Как облегчить кладку перекрытия? Просто перекрывать проем кирпичом, выдвигая каждый следующий ряд на половину кирпича. Таким образом, достаточно двух рядов, чтобы обеспечить перекрытие внутреннего пространства шириной в полтора кирпича. С одной стороны оставляют отверстие для дымохода размером в один кирпич.

Над перекрытием кладка ведется по периметру. Высота кладки - два кирпича. На этом же уровне внутри нее проходит канал дымохода, и справа, где этот канал поворачивают вверх, направляя в дымовую трубу, устанавливают задвижку. Завершающим звеном работ по дымоходу является установка еще одного перекрытия. Для этого выкладывают три ряда кирпича и разделывают (противопожарное расширение) трубу в перекрытии дома. 

В то время как один человек занимается кладкой трубы, другой завершает работу внутри помещения: снимает все распорки и временные опечки, срезает ножом подливы в местах соединения досок, а неровные места слегка подмазывает. В принципе, раньше было не принято делать поверхность идеально ровной, хотя бока печи снаружи издавна называют "зеркалами". В зеркалах ножом вырезают неглубокие ниши - печуры, предназначенные для лучшего выхода тепла. Значительно украсят интерьер печуры, выделанные в форме городка. Последний штрих: между потолком и воронцом ставят подпорку. Если печь поведет, подпорка ограничит это движение.

Строительство печи-каменки
Фундамент должен быть выполнен таким образом, чтобы печь не проседала ни всей своей массой, ни отдельными углами. Кладку печи ведут на глиняном растворе. 1-й ряд кирпичей, представляющий собой прямоугольник (рис. 129) кладут на глиняном растворе по уложенной на фундаменте гидроизоляции. Каждый кирпич перед укладкой смачивают водой, окуная его в ведро с водой. Геометрические размеры прямоугольника тщательно проверяют. Проверке подлежат диагонали, кромки порядовки и углы (углы должны быть прямыми).

2-й ряд кирпичей укладывают, начиная с углового кирпича  так, чтобы он перекрывал стык первых двух кирпичей. Вначале кирпичи укладывают насухо, тщательно их подбирая по высоте и другим размерам. После укладки кирпичей на раствор образовавшуюся нишу забивают глиной, тщательно ее утрамбовывая. Глину следует укладывать небольшими слоями, чтобы ее уплотнение получилось качественным. При этом необходимо следить за тем, чтобы не нарушить кирпичную кладку. На 3-м ряду кирпичной кладки устанавливают дверку поддувала, укрепляя ее в кладке при помощи мягкой проволоки или полосок листовой стали. Для этого кирочкой пробивают в.кирпичах углубления для полосок. 4-й ряд укладывают на растворе, проверяя вертикальность углов и стен печи.

В этом ряду выкладывают колодец для золы и укладки в будущем колосника. Ниша за перегородкой забивается глиной. 5-й ряд отличается от 4-го только расположением кирпичей по углам. На 6-м ряду будет закрываться дверка поддувала. На 7-м ряду устанавливают топочную дверку и колосники.  Для установки колосников в кирпичах вырубают углубления в виде четверти, но так, чтобы оставался зазор на тепловое расширение (по 10 мм по длине и на каждую сторону). Заднюю стенку под колосником скругливают обломками кирпичей, чтобы обеспечить меньшее сопротивление входу воздуха в топочное пространство. Крепление топочной дверки выполняют по аналогии с дверкой поддувала. Так как этот ряд служит дном топки, его закладывают половинками кирпичей.

На 8-м ряду оставляют часть перегородки, служащей началом дымохода. Таким образом продолжают кладку до 14 ряда, на котором укладывают швеллеры или уголки. В передней части стенки печи необходимо предусмотреть площадку для боковых стенок будущего сосуда для горячей воды. Сосуд должен опираться на боковые стенки печи и касаться уложенных швеллеров или уголков. В 15-м ряду потребуются половинки кирпичей, расколовшиеся под углом друг к другу, с тем, чтобы в будущем выложить разделительную стенку. 13-й, 17-й, 18-й ряды выкладывают как и ранее, соблюдая перекрытие стыков кирпичей. На 19-м ряду устанавливают дверку для выхода пара. Между 19-м и 20-м рядами можно уложить полоски из мягкой стали как показано на рис. 139 для перевязки кирпичей 20-го и 21-го рядов.

21-м рядом перекрывают коробку дверки пара и устанавливают емкость для горячей воды. Установив емкость, в соседнее отделение укладывают камни-окатыши, несколько выше нижнего обреза дверки. В 22-м ряду закладывают емкость для горячей воды, косые изломы подрабатывают по дуге, чтобы они плотнее прилегали к поверхности емкости. 23-й ряд начинают с укладки трубы с укладкой свода при наличии отесанных под клин кирпичей. Для устройства свода можно подготовить специальный шаблон. 24-й ряд уже будет укороченным.