Výška komínového potrubí nad hřebenem střechy: výpočet a příklad

Průměrnému člověku se může zdát, že systém pro odstraňování toxických produktů spalování je jednoduchý mechanismus, jehož vytvoření není nijak zvlášť obtížné.

Komín je, jak se zdá, obyčejná trubka, kterou se odvádějí kouřové plyny, a na ní vůbec nic nezávisí. Tento názor je však mylný.

Vertikální kanál je ve skutečnosti důležitou strukturou, která ovlivňuje následující parametry:

• spotřeba paliva;
• Účinnost kotle;
• účinnost topného systému.

Před zahájením instalace zařízení pro odstraňování produktů spalování je nutné předem vyřešit několik důležitých technologických otázek, které se týkají:

• výška;
• materiál;
• sekce;
• umístění;
• snadná údržba.

V tomto článku si podrobně povíme, jak vysoký by měl být komín.

Proč je nutné přesně vypočítat výšku kanálu?

1. Je nutné dosáhnout zvýšení účinnosti topného systému. Pokud je potrubí správně umístěno nad střechou, je zaručen maximální tepelný výkon s nižší spotřebou paliva.
2. Je důležité zajistit úplnou bezpečnost konstrukce. Pokud byl výpočet výšky kanálu proveden nesprávně, začnou do místnosti pronikat toxické produkty spalování. Aby se tomu zabránilo, je nutné vytvořit dobrý tah.
3. Je nutné zcela vyloučit riziko požáru. Pokud je výška komína nad střechou menší než norma, dochází k ochlazování horkých plynů mnohem pomaleji, což několikrát zvyšuje pravděpodobnost požáru.

Jaké parametry ovlivňují výšku komínového potrubí

Každý řemeslník by měl vědět, jak vypočítat výšku svislého kanálu. Odborníci doporučují provádět výpočty pomocí níže uvedeného vzorce:

Na základě těchto matematických hodnot je možné získat konkrétní údaje, na kterých závisí výška kanálu nad střechou:

1. Povětrnostní podmínky oblasti, kde bude instalováno komínové potrubí (A). V severních oblastech je tento koeficient 160, v jiných je převzat z popisných dokumentů.
2. Množství látky, který prochází potrubím za určitý čas (Mi). Tyto údaje jsou uvedeny v návodu k obsluze topného zařízení.
3. Jakou rychlostí dochází k sedimentaci malých částic?, které vznikají při spalování paliva (F). Při spalování dřeva se objevuje popel, pro který je koeficient 25. Pokud se používá elektrické topné zařízení, je hodnota F rovna jedné.
4. Koncentrace různých látek v oxidu uhelnatém, které vyžadují okamžité odstranění (Спдкi a Сфi). Tyto parametry lze nalézt v popisné dokumentaci topného zařízení.
5. Objem výstupního plynu (PROTI).
6. Teplotní rozdíl odcházející a přiváděný vzduch (T).

Ne každý může takové výpočty provádět samostatně, protože jsou poměrně složité a vyžadují speciální znalosti. Za tímto účelem se doporučuje kontaktovat odborníky.

Optimální výška komína na střeše

Hodnota této veličiny, s přihlédnutím k tvaru nosné konstrukce budovy, je standardizována a předepsána v SNiP 2.04.05-91. Tento parametr se vypočítává v určitém pořadí.

Plochá střecha

Pokud nejsou k dispozici parapety nebo jiná podobná zařízení, minimální výška komína nad střechou by měla být 120 cm.

Pokud existují ochranné zábrany nebo podobné zařízení, je nutné prodloužit délku kamnové trubky. Výšku je možné vypočítat tak, že se k maximální délce samotného topného zařízení nejprve přidá jeden metr.

Pokud je na střeše větrací potrubí, je konstrukce pro odvod kouře instalována o půl metru výše, než je výška vzduchovodu. Konstrukce pro odvod spalin musí být navíc upevněna ve vzdálenosti 5 m od instalované větrací šachty.

šikmá střecha

Při výpočtu výšky se bere v úvahu umístění komína, a to výška potrubí od hřebene střechy.

Pokud vzdálenost mezi svislým kanálem a horní vodorovnou průsečíkem dvou rovin nepřesahuje 1,5 m, minimální hodnota výšky se bere jako 0,5 m.

Výška kanálu nad hřebenem by měla odpovídat maximální výšce střechy, pokud je konstrukce umístěna 1,5-3 m od vodorovné linie průsečíku dvou svahů.

Pokud je kouřovod umístěn na střeše a hřeben je od něj vzdálen více než 3 m, musí být mezi koncem potrubí a vodorovným vedením prvku nástavby budovy vytvořen úhel 10 stupňů.

Kromě toho se při určování výšky komína berou v úvahu některé další faktory, například umístění stromů nebo jakýchkoli staveb v blízkosti budovy.

V přítomnosti cizích prvků se vytváří speciální zóna zvaná „větrná zpětná voda“. V této oblasti není možné vytvořit potřebný tah pro normální fungování topného zařízení.

Pro urychlení pohybu plynů potrubím je nutné zvýšit výšku komínové konstrukce o 0,5 m. V důsledku toho opustí větrnou zónu.

Přibližně stejná situace nastává při instalaci topného zařízení v přístavbě budovy.

Výška větrání

Výpočet výšky větracího potrubí je podobný jako u komína. Pro tento účel se standardní hodnoty přebírají z regulačních dokumentů. Hlavním požadavkem na tuto konstrukci je její umístění. Pokud jsou komín a vzduchovod umístěny blíže než 3 m od sebe, je povoleno je vyrobit ve stejné výšce.

Rozměry větracího potrubí a jeho průměr by neměly zasahovat do větrání kotelny. K tomu je nutné zohlednit množství kyslíku v místnosti.

Objem ohřátého vzduchu vstupujícího do budovy vytápěné kotlem se vypočítává na 3 m³ na 1 m² plochy za hodinu. U kotelen by tento parametr měl být 180 m³ za hodinu.

Aerodynamický výpočet

K provedení takového výpočtu se neobejdete bez speciálních znalostí. V tomto případě se musíte uchýlit k použití poměrně složitých vzorců.

Takový výpočet lze samozřejmě provést pomocí počítačového programu, ale doporučuje se svěřit takovou práci kompetentnímu specialistovi.

Než se ale obrátíte na odborníka, zvažte, jak nezbytné jsou tyto výpočty. Výše uvedená doporučení vám umožňují nepoužívat aerodynamický výpočet komína.

Výpočet tahu

Žádný ventilační systém nemůže správně fungovat bez dobrého tahu, který vzniká rozdílem tlaku uvnitř a vně místnosti.

Pro výpočet tahu komína je třeba vynásobit výšku kanálu rozdílem hustoty mezi vnitřním a vnějším vzduchem.

Výpočet se provádí podle následujícího vzorce:

F = A(pв — pд)h,

• F – tah;
• A – koeficient;
• pв – hustota venkovního vzduchu;
• pд – hustota spalin;
• h – výška potrubí.

příklad

Když palivo hoří v topeniště, uvolňují se zahřáté plyny. Přirozený tah vzniká v důsledku rozdílu teplot mezi vnitřní a vnější teplotou místnosti.

Hustota vzduchu a teplota spolu přímo souvisí. Dynamický tlak se ve výpočtu nezohledňuje, protože rychlosti procesu jsou velmi nízké.

Všechna data jsou dosazena do známé Bernoulliho rovnice. Dále jsou nalezeny hodnoty tlakové ztráty a ty jsou porovnány s parametrem tahu.

Pokud jsou získány stejné hodnoty, další výpočty nedávají smysl. Systém bude fungovat normálně, produkty spalování se začnou plně odvádět.

Pokud není dodržena rovnost, je nutné zvýšit úroveň tahu nebo snížit množství ztrát. První metodu lze realizovat takto:

• prodlužte komínovou trubku;
• zvětšit teplotní rozdíl.

Pro snížení tlakových ztrát se doporučuje použít následující metody:

• zjemnit stěny kanálu;
• snížit dráhu výfukových plynů;
• snížit počet otáček;
• zvětšit průřez.

Stejná metoda se používá pro výpočet přirozeného větrání uvnitř místnosti.

Otázky a odpovědi

Otázka: K dispozici je cihlový komín o rozměrech 400×900 nebo 500×700 mm. Výška komína s přihlédnutím k 10 stupňům od povrchu hřebene dosáhne 3 m. Rostovská oblast je známá svým silným větrem. Zlomí se konstrukce?

Odpověď: To by se nemělo stávat. Aby se předešlo jakýmkoli obavám, lze cihlovou konstrukci dodatečně svařit s kovovým rámem. Někdy se dovnitř instaluje azbestová trubka pro zpevnění konstrukce. Je třeba si uvědomit, že takové akce jsou povoleny, pokud teplota plynu nepřesáhne 300 stupňů. Při vyšších hodnotách je použití azbestového výrobku zakázáno.

Otázka: Na střeše jsou instalovány dvě trubky, které se vzájemně dotýkají. Jsou namontovány ve stejné úrovni. První produkt pochází z krbu, druhý z kamen. Samotné konstrukce jsou pod hřebenem. Možná z tohoto důvodu je v otevřeném krbu špatný tah. V jiné topné konstrukci je však pohyb plynů vždy normální.

Mám pravdu, když si myslím, že když „postavíte“ komín, budete muset udělat totéž s konstrukcí kamen? Jinak v komíně nebude foukat vítr, a proto se tah zhorší.

Odpověď: Přesně to je třeba udělat. Konstrukce otevřeného krbu je však také vystavena vlivu dalších sil, které brání trakci, například průvanu.

Soukromý dům je vhodný k bydlení po celý rok, pouze pokud má topný systém. Jeho plný provoz a bezpečnost závisí na mnoha komponentech, od typu zařízení a systému odvodu kouře až po druh použitého paliva. A aby všechny komponenty fungovaly hladce, je nutné přísně dodržovat stavební předpisy, zejména správně vypočítat parametry komína.

Jedním z nejdůležitějších parametrů zajišťujících účinnost topného systému je výška komína vůči hřebeni střechy.

Jakákoli chyba nebo dokonce chyba při výpočtu komína je plná vážných problémů. Například se výrazně sníží tažná síla, což negativně ovlivňuje účinnost topného zařízení.

Nesprávně zvolená výška komína nad střechou může způsobit vznik turbulence v odtahovém kanálu kouře, tedy zpětného tahu. To je plné kouře v místnosti s velmi vážnými následky. Podle fyzikálních zákonů je dobrý tah stimulován větrem, který směřuje nahoru k výstupu kouřového kanálu.

Když musí „obejít“ příliš vysokou překážku, řekněme hřebenové žebro na šikmé střeše nebo vícepatrovou budovu poblíž, proudění vzduchu změní svůj směr na opačný. V důsledku toho přestávají být spaliny přirozeně odváděny.

Technologické předpisy pro výpočet výšky komína nad hřebenem střechy

Pravidla pro výběr výšky komína nad střechou upravuje SNiP. Všimněme si základních technických požadavků, které určují, jak vysoký má být komín.

Výška komínu nad střechou je regulována vzdáleností umístění a výškou pevné konstrukce, která vyčnívá nad střechu, například parapet nebo hřeben střechy. Pokud jsou stejné nebo pro konstrukci je větší, pak výška komínové trubky je:

• ne méně než 50 cm – nad povrchem ploché střechy;
• ne méně než 50 cm, pokud je vodorovná vzdálenost od ní ke konstrukci (hřeben střechy, parapetu) menší než 1,5 m;
• větší nebo rovna výšce konstrukce, pokud je tato vzdálenost mezi 1,5 a 3 m;
• na úrovni nebo nad linií vedenou od hřebene a 10˚ s linií horizontu za předpokladu, že vzdálenost od komínů (foto níže) k hřebeni je větší než 3 m.

V každém případě by ústí kanálu mělo být výše než střecha vyšších budov připojených k hlavnímu.

Předpokládá se, že výška ventilačního potrubí umístěného vedle komína nad střechou je rovna jeho výšce.

Doporučuje se zvýšit komín, dokud nebude hlava trubky nad linií, která je položena pod ostrým úhlem 45˚ dolů od horního bodu. Nejracionálnější pro šikmé střechy je umístění komína, ve kterém je co nejblíže hřebenovému nosníku. Taková lokalizace kanálu zajišťuje:

• největší vzdálenost mezi jeho ústím a dnem roštu;
• brusle neblokuje cestu proudění vzduchu;
• zaručuje minimální náklady na výstavbu kanálu, kterým je odváděn kouř.

Metoda výpočtu

Výpočet výšky potrubí nad střechou vzhledem k hřebenovému žebru ve vzdálenosti do 3.0 m od sebe

V případech, kdy požadovaná vodorovná vzdálenost není větší než 1,5 m, můžete použít obvyklou metodu – postavit model konstrukce. K tomu použijte jeho diagram, vyrobený v dostupném měřítku.

• Na diagramu nakreslete čáru rovnoběžnou se základnou.
• V místě, kde se střecha protíná s potrubím, bez narušení měřítka vyčleňte 0,5 m.
• Přes výsledný bod, rovnoběžný s první čárou, nakreslete druhou. Tímto způsobem se zaznamená minimální úroveň, na které lze umístit komínovou hlavu.

Nalezení spodní hranice s vodorovnou vzdáleností od kouřovodu k hřebeni v rozmezí 1,5–3 m je ještě jednodušší. Stačí položit vodorovnou čáru přes horní část střechy. Toto bude minimální velikost vnější části kanálu.

Profesionálové kategoricky nedoporučují přeceňovat velikost vnější části kouřovodu. Pokud je silný tlak větru, může se vysoká trubka převrhnout. Pokud je z nějakých technických důvodů nutné vytvořit vysoký úsek komína nad střechou, zpevní se kotevními dráty.

Výška, když je vzdálenost mezi nimi větší než 3 m

Tento proces je považován za nejobtížnější, ale stojí za to se na něj zaměřit, protože takové konstrukční řešení není tak vzácné. Řekněme domy, které mají velké, zneužitelné přístavby. V těchto případech bývá topná jednotka umístěna tak, aby bylo zajištěno vytápění všech obytných prostor.

Dalším příkladem může být složitá konstrukce, ve které je topná jednotka s komínem umístěna uprostřed, ale protíná střechu ve značné vzdálenosti od hřebene, například nedaleko od okraje sklonu hlavní konstrukce.

Montáž komína je možná pouze tehdy, je-li vzdálenost mezi předpokládanou úrovní roštu a plánovaným vyústěním minimálně 5 m.

Jaká výška by měla být komínová trubka, vzdálená od hřebene střechy: metody výpočtu

Minimální hranice této hodnoty se v takových případech vypočítá dvěma způsoby: graficky a matematicky.

Grafická technika

Tato metoda je založena na geometrických konstrukcích podobných výše uvedeným. Schéma je nakresleno v souladu s rozměry a proporcemi domu v dostupném měřítku.

• Na připraveném výkresu jsou vyznačeny dvě osy symetrie: hřeben a plánované umístění komína.
• Horní částí střechy je vodorovně nakreslena čára a pomocí úhloměru se z ní položí úhel 10˚.

• Označená linie pokračuje, dokud se neprotne s osou symetrie kouřového kanálu.
• Odříznutý segment poskytuje požadovanou hodnotu.
• Musí se změřit a přepočítat podle měřítka. Výsledná hodnota bude skutečnou hodnotou výšky.
• Zbývá zkontrolovat, zda výsledná hodnota vyhovuje stavebním předpisům.

Design domu lze v případě potřeby mírně upravit. K tomu se osa komína postupně horizontálně posouvá. Díky těmto jednoduchým akcím je určena optimální poloha kouřového kanálu.

Matematická technika

Tato metoda je založena na použití goniometrických vzorců. Výpočty se provádějí v následujícím pořadí.

• Připravte si výkres přední části domu ve vhodném měřítku. Pro projektanty bez větších zkušeností je nejpřijatelnější 1:100, kdy při převodu výkresových jednotek do rozměrů skutečné stavby se 1 cm rovná m.
• Na schématu je vyznačena osa symetrie komína.
• Vrcholem střechy se vede pomocná vodorovná čára a pokračuje, dokud se neprotne s prodloužením středové osy komína.
• Stejně jako u grafické metody se sestrojí pravoúhlý trojúhelník s ostrým úhlem 10˚ v blízkosti okraje hřebene.

• Když znáte jednu z jejích větví, můžete vypočítat druhou pomocí vzorce a = b *tgα. V našem případě:

• a – vzdálenost od hřebene k ústí trubky;
• b – vzdálenost od osy symetrie domu k ose souměrnosti komína
• úhel α je úhel 80˚, k pravému úhlu se přidává 10˚.

Uvedené metody jsou použitelné pouze při výpočtu domácích komínů, které obsluhují pouze jednu topnou jednotku. U průmyslových kotlů s výkonem nad 80 kW nebo několika topných zařízení byste se měli obrátit na odborníka.

Výška komína vzhledem k hřebeni na šikmé střeše závisí nejen na požadavcích SNiP, ale také na jeho vnitřním tvaru, průřezu a dalších parametrech, které zase určují účinnost topného zařízení a jeho účinnost. Pro provedení podrobnějších výpočtů použijte online kalkulačky, které najdete na specializovaných webech.