Металлическая банная печь станет более теплоемкой в том случае, если ее закрыть кирпичными стенками. Такая конструкция способна намного дольше удерживать тепло в помещении парной, а значит, и продлить комфортное пребывание в бане без увеличения расхода топлива. Кроме того, подобный кирпичный «футляр» полезен с той точки зрения, что становится хорошей мерой безопасности — ограждает деревянные стены строения от сильного жара и оберегает людей, принимающих банные процедуры, от случайных ожогов.
Основа под банную печь часто закладывается еще в процессе обустройства фундамента, но бывает и так, что когда металлическая печь-каменка обладает относительно небольшой массой, ее устанавливают на изолированный от перегрева участок деревянного пола. Если же дощатая основа недостаточно прочна, то ее укрепляют, или же демонтируют часть пола для обустройства отдельного фундамента под печь и под выкладку кирпичного экрана. В этом случае, придется произвести достаточно объемную и трудоемкую работу. Для того чтобы сделать все правильно и хорошо разобраться в том, как обложить железную печь в бане кирпичом, необходимо разобрать весь процесс поэтапно.
Когда можно обкладывать металлическую печь, стоящую на деревянном полу?
Содержание статьи
- 1 Когда можно обкладывать металлическую печь, стоящую на деревянном полу?
- 2 Процесс обкладки металлической печи кирпичом
Если фундамент под печь заливается еще на «нулевом» цикле строительства, то не возникнет никаких препятствий для установки как самого отопительного прибора, так и кирпичного экрана вокруг него. Но что делать, если планируется кирпичная облицовка вокруг печи, установленной на деревянном полу? Надо полагать, что если она уже там стоит, то пол с нагрузкой стравляется. И, понятно, велик соблазн избежать процесса заливки или укладки фундамента – просто выложить жаропрочное основание, а затем – стены вокруг печки-каменки.
Чтобы изначально не допустить ошибки, ведущей к нестабильности полов и высокой вероятности разрушения созданной конструкции, необходимо произвести некоторые расчеты.
Какова допустимая нагрузка на деревянные полы?
Вычисления следует начинать с оценки несущих возможностей пола, так как, может быть, даже не придется его укреплять. Однако, не исключено и то, что, наоборот, ничего не останется делать, кроме как возводить фундамент.
Представленная ниже таблица, составленная с учетом параметров балок перекрытия (или лаг) пола дает представление, какая весовая нагрузка (из расчёта килограмм на квадратный метр) допустима, чтобы пол не потерял своих прочностных качеств. При этом шаг установки лаг (балок) принят в 600 мм. Это – оптимальная, «ходовая» величина шага, обеспечивающая наиболее равномерное распределение нагрузки. А кроме того – отлично подходящая для укладки между лагами термоизоляционных материалов (большинство утеплителей выпускается именно в таком формате – 600 мм).
Таблица величины разрушающей нагрузки на лаги (балки) перекрытий (кг/м²).
Сечение лаги (балки) | Длина лаги (балки) между точками опоры | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2 м | 2,5 м | 3 м | 3,5 м | 4 м | 4,5 м | 5 м | 5,5 м | 6 м | |
Доска 100×50 мм | 733 | 587 | 489 | 419 | 367 | 326 | 293 | 267 | 244 |
Доска 150×50 мм | 1650 | 1320 | 1100 | 943 | 825 | 733 | 660 | 600 | 500 |
Доска 200×50 мм | 2933 | 2347 | 1956 | 1676 | 1467 | 1304 | 1173 | 1067 | 978 |
Брус 200×100 мм | 2867 | 4693 | 3911 | 3352 | 2933 | 2607 | 733 | 2133 | 1956 |
Брус 200×200 | 11733 | 9387 | 7822 | 6705 | 5867 | 5215 | 4693 | 4267 | 3911 |
Бревно Ø 200 мм | 6912 | 5529 | 4608 | 3949 | 3456 | 3072 | 2765 | 2513 | 2304 |
Бревно Ø 220 мм | 9199 | 7359 | 6133 | 5257 | 4600 | 4089 | 3680 | 3345 | 3066 |
Синим цветом обозначены нагрузочные параметры с необходимым запасом прочности по прогибу балок для суммарного веса конструкции. | |||||||||
Зеленым цветом в таблице даны предельно допустимые параметры нагрузки. | |||||||||
Красным цветом выделены недопустимые значения (более чем в два раза от допустимой нормы), то есть при них могут произойти деформация и разрушение системы пола. |
Итак, допустимая нагрузка напрямую зависит от сечения лаг (балок), безусловно, если они находятся в приличном состоянии – не прогнившие, не просевшие, без признаков нестабильности. Доска настила при этом должна быть толщиной не менее 40 мм. Значит, после ревизии пола, следует для себя из таблицы выписать ту нагрузку, которую «можно себе позволить» без обустройства дополнительного фундамента под печь.
Эта нагрузка будет складываться из весовых параметров самой печи плюс дополнительной массы планируемой кирпичной кладки. Значит, следует поближе рассмотреть параметры кирпичей.
Параметры кирпича для обкладки печи
Для обкладки печи используется полнотелый керамический красный кирпич, иногда применяют и шамотный. Шамотный вариант, казалось бы, более эффективен, так как имеет более высокую плотность и лучше сохраняет тепло, но и цена на него существенно выше. К тому же его выраженные жаропрочные качества при рассматриваемом использовании все же остаются невостребованными, и такое применение выглядит сомнительной роскошью.
Для расчета нагрузки, создаваемой выкладываемыми стенками вокруг печи, будем руководствоваться линейными и весовыми параметрами наиболее часто применяемых видов кирпича.
Таблица основных характеристик красных полнотелых кирпичей, рекомендуемых для обкладки металлической печи:
Выпускаемый шамотный огнеупорный кирпич представлен в большом разнообразии размеров:
- ШБ-5 — 230×114×65 мм;
- ШБ-1 — 230×65×65 мм;
- ШБ-6 — 230×114×40мм;
- ШБ-8- 250×120×65 мм;
- ШБ-9 — 300×150×65 мм;
- ШБ-22, 23 — 230×114×65 (55, 45) мм;
- ШБ-44,45 — 230×114×65 (55, 45) мм.
Удельный вес одного «типового» шамотного кирпича, согласно ГОСТу 390-96, варьируется от 3,4 до 4 кг. Если для постройки экрана все же выбирается этот вариант материала, то рекомендовано при расчетах ориентироваться на большее значение массы, чтобы создавался запас прочности основания.
И – для справки: теплопроводность шамотного кирпича составляет около 0,6 Вт/м׺С, морозостойкость – от 15 до 50 циклов, а влагопоглощение у разных типов варьируется от 2 до 10%.
Цены на ШБ-8
Расчет суммарной нагрузки от намечаемой конструкции
Имея представление о размерах и массе кирпича, несложно разобраться в том, как просчитать суммарную массу конструкции, состоящей из печи и ее кирпичного «футляра».
Как правило, масса отопительного прибора указывается производителем в техническом паспорте, и остается лишь определить только количество необходимого кирпича для выкладывания стенок и его суммарный вес. Этот результат, разделённый на площадь конструкции в ее основании (в плане), даст искомую нагрузку, выраженную в килограммах на квадратный метр.
Для того чтобы просчитать вес кладки, можно провести следующие операции:
- Хотя кирпичные стенки ограждения не будут нагреваться также сильно, как металлические поверхности печи, между ними и деревянной стеной бани необходимо предусмотреть зазор размером как минимум 100÷150 мм, в целях обеспечения пожаробезопасности.
- Кроме этого, необходимо обязательно оставить пространство между стенками печи и кирпичным экраном – оно может составлять от 100 до 150 мм. Если не предусмотреть этого просвета, то печь будет перегреваться, а это значит, срок ее безаварийной эксплуатации значительно сократится. Если же просвет задать более 150 мм, то парная будет нагреваться слишком долго. Это приведет к неоправданно большому расходу топлива. Да и о компактности конструкции в стеснённых по площади условиях парной тоже следует подумать.
Поэтому первым шагом необходимо произвести разметку установки кирпичных стенок, отступив от стен бани, а также предусмотрев зазор между кладкой и отопительным прибором шириной в 100÷150 мм.
- Если расчет будет проводиться опытным путем, то по разметке имеет смысл насухо выложить основу, состоящую из одного сплошного ряда кирпичей, а также первый ряд стенок кирпичной облицовки.
- Следующим шагом отдельно просчитывается количество кирпичей основы. Те же расчеты проводятся и с кирпичами первого ряда.
- Теперь определяется количество рядов в кладке. Для этого высоту отопительного прибора нужно разделить на стандартную толщину или ширину кирпича. С учетом толщины шва это будет 70 мм – при кладке в полкирпича, или 125 мм – при выборе способа кладки в четверть кирпича. Или же можно просто выложить насухо вертикально (столбик) из кирпичей, с учетом оставляемых зазоров для кладочного раствора – наглядно сразу будет видно, сколько потребуется рядов.
- Далее, количество кирпичей в одном ряду умножается на количество рядов.
- Если планируется поднять лицевую (или иную, по замыслу) сторону экрана над печью на несколько рядов, то они просчитываются отдельно, и количество кирпича добавляется к общему.
- Остается полученное количество материала умножить на массу одного кирпича. К полученному результату добавляют еще порядка 10% – на массу кладочного раствора. Например, если требуется выложить 80 кирпичей, то результат будет равен 80 × 4 = 320 кг + 10% = 352 кг.
- К полученному суммарному весу кирпичной кладки прибавляют массу отопительного прибора. При этом, безусловно, следует принять во внимание его особенности. Так, не забывают про массу выложенной каменной укладки (если ее вес не входит в паспортный показатель печи), а если печь еще оснащена водогрейным баком, то обязательно принимают в расчет его полную наполненность водой.
Произведя все эти расчетные манипуляции, получают общий вес конструкции, которая и будет давать дополнительную нагрузку на балки перекрытия для пола. Если рассчитанная нагрузка на квадратный метр получится меньше, чем 700 кг, а полы имеют надежное основание, то, возможно, их даже не придется укреплять. Но чтобы точный выяснить допустимые параметры, следует обязательно обратиться к представленной выше таблице.
В некоторых случаях, при недостаточной прочности пола, имеется возможность укрепить лаги на участке расположения печи, с использованием, например, способа сращивания по толщине двух-трех досок.
Для того чтобы упростить читателю проведение указанного расчета, ниже размещен удобный калькулятор. Он, безусловно, не может предусмотреть все особенности планируемой кирпичной облицовки печи – просто по причине большого разнообразия возможных вариантов. Тем не менее, результат будет обладать достаточной степенью точности для того, чтобы была возможность сделать правильный вывод о предполагаемой нагрузке на полы.
Калькулятор расчета нагрузки на пол от обложенной кирпичом металлической печи
И все же лучше всего при большом весе отопительной конструкции изготовить надежный фундамент, выпилив участок пола и обустроив основание по всем правилам.
Процесс обкладки металлической печи кирпичом
Материалы для работы
Для возведения кирпичных стенок вокруг отопительного прибора необходимо подготовить определенные материалы – их перечень и количество могут несколько разниться в зависимости от выбранной основы.
- Если планируется устанавливать печь и ее кирпичную облицовку на бетонный фундамент, то для его обустройства потребуются. цемент, щебень, песок, армирующая металлическая сетка и рулон рубероида для гидроизоляции.
- Для обустройства места для кладки стенок кирпичного экрана поверх деревянного пола потребуется лист жаростойкого материала. Обычно для этих целей используется асбест толщиной до 5 мм и металлический лист 1,5÷2 мм.
- Раствор для кладки печей и каминов – в виде готовой сухой строительной смеси или же изготовленный самостоятельно.
- Кирпич для возведения стен и основы. О расчете количества кирпича уже рассказывалось выше. Можно примерно ориентироваться на следующие показатели – 1 квадратный метр кладки в полкирпича включает 61 стандартный кирпич без учета швов, или 51 – с учетом кладочных швов.
Цены на сухую строительную смесь для кирпича
Несколько подробнее – о кладочном растворе
Отдельно несколько слов следует сказать о растворе, используемом для обкладки печи. Оптимальным вариантом будет использовать готовую смесь для печей и каминов, продаваемую в заводской расфасовке, но многие мастера все же предпочитают традиционный глиняный раствор и изготавливают его самостоятельно.
Очищенную и просеянную огнеупорную глину можно тоже приобрести в строительном магазине. Останется только добавить в нее нужные ингредиенты и произвести замес.
Для изготовления качественного раствора в глину обязательно добавляют песок. Смесь должна быть однородной и пластичной, тогда с ней будет легко и быстро работать. Кроме того, чтобы раствор после высыхания не растрескивался, очень важно соблюсти его правильную консистенцию – он не должен растекаться или быть слишком густым. Определить этот параметр раствора достаточно просто, для этого потребуется шпатель или мастерок.
- Если при сгребании смеси в сторону шпателем, раствор «рвется», то консистенция слишком густая, и в состав следует добавить немного воды.
- Если после сгребания раствора след от него расплывается, то он слишком жидкий, и в него необходимо добавить немного песка.
- Консистенция смеси считается нормальной, если при проведении по ней шпателем, она не рвется и не расплывается, а хорошо держит форму следа.
Следует отметить, что некоторые печники замешивают раствор из глины и песка с добавлением к нему 5÷10% цемента. Эта добавка поможет сделать смесь именно той консистенции, которая необходима для кладки кирпичного «футляра» вокруг железной печи. Так как стенки создаваемой облицовки не будут напрямую соприкасаться с открытым огнем, их достаточно часто возводят и на обычном цементном растворе.
Раствор для кладки печных конструкций – «дело тонкое»
Существует масса различных нюансов в самостоятельном приготовлении подобных растворов. Более подробно о том, какой раствор необходим для кладки печей и каминов, рассказывается в специальной публикации нашего портала.
Выбираемый способ кладки кирпича
Оптимальной для возведения экрана считается кладка в полкирпича. Чаще всего стенку делают сплошной, но иногда предпочитают выполнять ее в разрядку, то есть оставляя для циркуляции горячего воздуха своеобразные окошки.
Некоторые мастера предпочитают поднимать кирпичное ограждение толщиной в четверть кирпича. Однако, если нет опыта в данной работе, то выкладывать такую облицовку будет затруднительно. Еще одним вариантом является кладка в один кирпич, но ее применяют крайне редко – это неразумный перерасход материала, а кроме того, экран будет слишком долго прогреваться, что потребует использования большего количества топлива.
Если экран возвести в разрядку, то парилка прогреваться будет быстрее, что при сплошных стенках, но жар через отверстия будет выходить слишком сильный. Чтобы этого не происходило, но помещение парной прогревалась быстро, можно применить несколько другой вариант – стенки возводятся сплошными, но в нижней их части, во втором или третьем ряду оставляется несколько окошек, в которые вмуровываются чугунные дверцы или же вкладываются кирпичи. При необходимости быстро нагреть парную, дверцы открываются, а если отверстия закрыты вложенными кирпичами, то они временно вытаскиваются – это поможет ускорить конвенцию нагретых воздушных масс. Когда же парилка будет прогрета, отверстия закрываются, и температура будет поддерживаться только за счет излучения тепла от стенок. Если в экран монтируются чугунные дверцы, то с их помощью можно регулировать температуру в парной, открывая их полностью или же только немного приоткрывая.
При выборе кладки в половину или четверть кирпича, стенкам желательно придать дополнительное усиление, так как они достаточно тонкие. Для этого рекомендовано укладывать в горизонтальные швы между рядами армирующие элементы – это может быть проволока толщиной в 3-5 мм или же металлическая жесткая сетка.
Кроме выше названных специфических особенностей, необходимо учитывать и стандартные правила выполнения кладочных работ по возведению стен из кирпича, главным из которых является постоянный контроль за идеальной вертикальностью поверхностей и горизонтальностью рядов. Проверка этих параметров осуществляется с помощью отвеса и строительного уровня.
Верхняя часть печи достаточно часто оставляется открытой, а для смягчения жара, исходящего от разогретого металла, ее заполняют круглыми камнями, которые будут принимать высокую температуру на себя, отдавая в помещение ровное тепло. Кроме того, на такую каменку многие любители банных процедур капают ароматические масла и плещут в небольших количествах отвары, обладающие оздоравливающим и расслабляющим действием.
Возможно, вас заинтересует информация о том, как выбрать электрический котел
Фундамент под печь и ее кирпичную облицовку
Если под металлическую печь возводится фундамент, то его обустраивают по сходной технологии – как при возведении бани, так и в том случае, если она уже построена ранее. Только во втором случае эту работу будет провести гораздо сложнее, так как придется поднимать и удалять часть досок пола.
Фундамент под печь не должен быть связан с основой под стены бани – необходимо обязательно оставить просвет как минимум в 150÷200 мм, иначе при усадке одного из фундаментов, на другом могут образоваться трещины, что негативно отразится на всей постройке. Поэтому очень важно выбрать правильное место для установки печи. Просвет между двумя фундаментами следует заполнить утеплительным материалом (например, керамзитом), который уменьшит потери тепла.
Котлован под печной фундамент должен иметь примерно такую же глубину, как и фундамент для стен дома – обычно это составляет 500 мм. А его размеры рассчитываются так, чтобы верхняя площадка фундамента была больше габаритов кирпичной облицовки на 150÷250 мм в каждую из сторон.
Итак, работы по обустройству основания для металлической банной печи с кирпичной облицовкой проводятся в следующем порядке:
- Грунт на дне выкопанного котлована необходимо хорошо утрамбовать.
- Далее, на дно ямы производится засыпка щебня средней фракции слоем в 250 мм. Эта «подушка» тоже максимально утрамбовывается.
- Следующим шагом сверху слоя щебня заливается бутово-бетонный слой, толщиной в 200 мм. Он должен хорошо просохнуть и набрать прочность – на этот процесс нужно отвести 20÷25 дней.
- Сверху застывшего бетона укладывается армирующая сетка, по периметру монтируется опалубка, а затем заливается выравнивающая стяжка толщиной в 50 мм, раствор для которой изготавливается из цемента и песка, в пропорциях 1:3. Поверхность стяжки должна быть выведена по горизонтали и максимально выровнена с помощью правила. Стяжке необходимо дать 7÷10 дней для набора прочности (в течение первых 3÷5 дней ее рекомендовано регулярно увлажнять водой), а затем можно снять опалубку.
- Сверху застывшей ровной поверхности настилается гидроизоляционный слой, роль которого исполняет рубероид, уложенный в один – два слоя.
- На гидроизоляции производится разметка для кирпичной части основания для печи стенок облицовки. Высота такого «подиума» обычно составляет около 350 мм, и состоит он из трех или четырех рядов сплошной кирпичной кладки. В итоге площадка для установки печи должна подниматься выше чистого пола на 100÷120 мм.
- Кладку нужно оставить для просыхания, на 7÷10 дней.
- Сухие кирпичные стены фундамента, находящиеся в подпольном пространстве нужно обязательно покрыть гидроизолирующей мастикой.
- После просыхания гидроизоляции, можно заняться восстановлением пола вокруг фундамента, так как для удобства проведения дальнейших работ доски должны быть подогнаны к кирпичам основы. При этом между досками и кирпичом должен оставаться зазор в 8÷10 мм.
Возможно, вас заинтересует информация о том, какую печь выбрать для бани
Подготовка пола под установку печи и экрана
Если деревянные или бетонные полы прочные, и фундамент под установку печи и экрана делать нет необходимости, то место под их монтаж подготовить все-таки придется. Для этого на полы настилается или укладывается прочный негорючий материал, и это может быть:
- Два слоя, состоящие из асбестового и металлического листа. Сначала на полы настилается асбест, а сверху него закрепляется металлический лист.
- Подиум, сложенный из двух рядов кирпичной кладки.
- Жаростойкая керамическая плитка для печи толщиной в 7÷8 мм, плиты из натурального или искусственного камня и подобные им.
Такая основа необходима для обеспечения пожаробезопасности и повышения прочности поверхности пола на участке планируемых работ.
Кладка кирпичных стенок вокруг печи
После того как место для печи будет готово, можно переходить к монтажу отопительного прибора с дальнейшей выкладкой кирпичных стенок вокруг него.
В завершении статьи хотелось бы сказать, что если следовать всем рекомендациям, то провести подобную работу не должно составить большого труда, так как схема обкладки металлической банной печи обычно не имеет сложных конфигураций, как, например, сложные порядовки кирпичных печей отопления. Поэтому самыми важными моментами в этом процессе следует считать правильную разметку и идеальное выведение вертикальных поверхностей и горизонтальных рядов, а также красивую расшивку швов. Если пол надежен, или для печи уже обустроен фундамент, то с выполнением работы по выкладыванию стенок экрана вполне может справиться даже мастеровитая хозяйка. Отопительная печь для дачи читайте у нас на сайте.
Возможно, вас заинтересует информация о том, как выполняется кладка печи своими руками видео уроки
Пример (правда, достаточно сложный для начинающих) проведения обкладки печи кирпичными стенками хорошо показан в анимированном видеоролике, размещенном ниже:
Видео: превращение металлической печи в русскую кирпичную печку