Как рассчитать высоту конька двухскатной крыши
Расчет высоты конька двускатной крыши производится двумя способами: схематическим и математическим. Точность получаемых результатов у них примерно одинакова, так как в их основе лежат аналогичные принципы тригонометрии.
Оба метода предполагают, что высота конька определяется по известным углам скатов и длине пролета крыши.
Математический расчет осуществляется с помощью формулы c = a × tan b, где:
- C – это длина конька;
- a – это половина длины пролета;
- b – это угол наклона крыши.
Использование данной формулы обуславливается тем, что конструкция двухскатной крыши представляет собой равнобедренный треугольник, который разделяется своей высотой на два прямоугольных.
Схематический расчет предполагает построение треугольника с формой аналогичной форме крыши в строго выдерживаемом масштабе. Самый удобный масштаб для чертежей – это 1:100, где 1 сантиметру в графическом выражении соответствует 1 метр реальных показателей.
Сначала нужно провести линию пролета крыши, которая будет основанием треугольника. Затем находится ее середина, из нее проводится ось симметрии. С помощью транспортира от концов этой линии откладывается установленный угол ската. В соответствии с отмеченным углом нужно провести линию. Точка, в которой она будет пересекаться с осью симметрии, станет ориентировочным местом расположения конька.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
К полученным показателям добавляется толщины коньковой доски и других доборных элементов, устанавливаемых в верхней части конструкции.
Расстояние от основания до точки пересечения оси симметрии с линией ската измеряется и преобразуется в соответствии с масштабированием в реальную высоту конька.
Несмотря на возможные погрешности, связанные с неточностью выполненных чертежей, графический метод позволяет получить хорошие результаты.
Расчет высоты конька
Критерии определения высоты печной трубы над коньком с таблицей
Условий, которые необходимо учесть, чтобы сделать расчет длины печной трубы, множество. Некоторые из них являются более важными, другие – менее
Вот на что следует обратить самое пристальное внимание в первую очередь:
Все перечисленные факторы следует соотнести с видом топлива, которое планируется использовать для печного отопления и другими строительными особенностями.
Расстояние дымохода от свода | Высота трубы по отношению к крыше |
150-300 см | равна |
менее 150 см | выше на 50 см |
более 300 см | является горизонталью, проведенной от конька, и прямой, соединяющей его с дымоходом, образовывающей угол в 10˚ |
Как влияет сечение дымохода на его высоту?
- до 3,5 кВт: 140х140 мм;
- от 3,5 до 5,2 кВт: 140х200 мм;
- от 5,2 до 7,2 кВт: 140х270 мм;
- от 7,2 до 10,5 кВт: 200х200 мм;
- от 10,5 до 14 кВт: 200х270 мм;
- свыше 14 кВт: 270х270 мм.
Дымоход с такими размерами сечения будет застрахован от явления, именуемого «просвистом». Оно заключается во встречном движении холодного воздуха сверху вниз (тяга при этом сохраняется) и наблюдается в дымоходах с неоправданно увеличенным сечением.
Хотя приведены размеры для прямоугольного сечения, наилучшим является круглое. Диаметр нужно подбирать так, чтобы его (сечения) площадь равнялась площади соответствующего по мощности прямоугольного сечения.
С высотой размеры сечения увязаны следующим образом:
- Если принято решение сделать дымоход более высоким ради усиления тяги, то сечение также нужно несколько увеличить. Благодаря этому, аэродинамическое сопротивление дымохода останется прежним. Если же размеры сечения не менять, сопротивление с увеличением длины канала также вырастет, и мера эта должной эффективности не даст.
- Если высоту дымохода решено увеличить из-за расположенных рядом высоких строений, то сечение нужно слегка уменьшить. Этим мы увеличим аэродинамическое сопротивление настолько, чтобы тяга осталась на прежнем уровне. В противном случае она станет чрезмерно большой , вследствие чего львиная доля всего производимого тепла будет лететь в трубу в буквальном смысле.
Пример расчета высоты дымохода
Учтите, что увеличение размеров сечения сверх меры даст обратный эффект: в широком дымоходе газы будут быстрее остывать.
Как видно, нюансов очень много, поэтому расчет дымохода считается более сложным, чем даже расчет иной кирпичной печи. Но сегодня эту задачу можно возложить на компьютерные программы, многие из которых представлены в виде онлайн-версий на специализированных сайтах.
Более дешевый вариант дымохода вместо сэндвич-варианта – дымоход из кирпича. Своими руками его изготовить вполне реально, а служит он по статистике дольше ранее упомянутого варианта.
Высота вентиляционной трубы над крышей
Чтобы внутри дома всегда царил благоприятный микроклимат, не было излишней влажности и неприятных запахов, необходимо позаботиться об установке вентиляционной системы.
Все вентиляционные каналы, расположенные внутри дома, должны объединяться наружной вентиляционной трубой. Именно через нее воздух из дома будет выходить наружу.
Какой высоты должна быть вентиляционная труба
1. Высота вентиляционной трубы над крышей, расположенной рядом с дымовой трубой, должна быть равной этой трубе.
2. Над плоской кровлей труба должна возвышаться на высоту не менее 500 миллиметров.
3. Если труба расположена на расстоянии не больше полутора метров от парапета, либо от конька, ее высота над коньком кровли должна быть больше 500 миллиметров.
5. Вентиляционная труба, находящаяся от конька на расстоянии больше чем три метра, должна быть высотой не ниже линии, ориентировочно проведенной по направлению вниз от конька крыши по направлению к линии горизонта. Данную линию необходимо проводить под углом в 10 градусов.
Как рассчитать точную высоту
Чтобы определить точную высоту вентиляционной трубы над крышей достаточно знать ее диаметр. Далее, в зависимости от диаметра, по приведенной ниже таблице производится расчет высоты.
Методы расчета потерь давления в вентиляционной трубе
1. Потери давления воздуха можно рассчитать при помощи формулы P = R*L + z. При этом R – это потеря давления непосредственно на трение, z — потери давления на сопротивления местные, а L — длина воздуховода.
В каких случаях необходимо наращивать дымоход
- Труба имеет высоту менее пяти метров
- Оголовок трубы (видимая часть на крыше) находится в зоне ветрового подпора
- Кирпичная шахта состоит из нескольких каналов, включая дымовые и вентиляционные
Высота дымохода
Согласно нормативным документам и законам физики, нормальное разряжение в дымовой трубе начинается при высоте трубы более 5 метров. Это не значит, что все отопительные устройства, при более низких трубах дымохода, будут некорректно работать, т.е. дымить. Но если Ваше отопительное устройство дымит, и труба ниже пяти метров — это является одной из причин, почему происходит задымление. Сделаю акцент – одной из причин! Причин может быть значительно больше и не все они связаны с высотой дымохода. Установить все причины может профессиональный мастер трубо-печных работ, но сейчас будем говорить только о высоте дымохода.
Зона ветрового подпора
Зоны ветрового подпора Зона ветрового подпора — это часть кровли здания, в которой шалунишка ветер, получая завихрения от выше стоящих конструкций или конька кровли дует в низ, в том числе задувая и в дымоход, расположенный в данной зоне.
Обратите внимание на картинку, если Ваша труба дымохода расположена ниже пунктирных линий — значит трубу следует нарастить
Кирпичная шахта на несколько каналов
Когда кирпичная шахта имеет несколько каналов (например, от газового котла, вентиляционный канал из котельной, вентиляционные каналы из кухни и ванной комнаты), тёплые и влажные воздушные потоки смешиваются, оседают на внутренней поверхности общего зонта, превращаясь в сосульки и ледяные наросты.
При отсутствии приточной вентиляции, не следует исключать образование обратной тяги, когда один из каналов начинает дуть в обратную сторону. Если это происходит, в помещение начинают попадать отработанные пары от газового котла, а значит, Вы и члены Вашей семьи дышат угарным газом.
Сечение дымохода с несколькими каналами
В этом случае наращивается один канал от отопительного устройства, например от газового котла.
Основные стандарты высоты
Существуют базовые варианты длины дымохода по отношению к высшей точке крыши. Они оптимально рассчитаны на обеспечение нужной тяги и экономной работы котла. Высота трубы зависит от четырех факторов:
- конкретное место расположения дымохода на крыше;
- угол ската кровли;
- количество снежных осадков в данной местности;
- окружающие постройки и деревья.
При выборе места на крыше применяются следующие варианты, основанные на требованиях СНиП 41-01-2003 и нормативах СП 7.13130.2009:
Удаленность 500 мм до 1500 мм от конька крыши потребует высоты дымохода не менее 500 мм над высшей точкой. Это считается наилучшим местом установки, обеспечивающим хорошую тягу, наряду с экономичность строительных материалов для сооружения конструкции. Также, это место собирает меньше снега зимой, а следовательно, снижается риск протечки во время оттепели
При этом важно, чтобы общая длина трубы, от колосников до оголовка, составляла не менее 5 метров. Это обеспечит надлежащее давление.
Если дымоход устанавливается на расстоянии 1500-3000 мм от конька, и крыша имеет скат, то основным критерием для определения высоты будет нахождение оголовка выше линии горизонта относительно верхней точки
На крышах, оборудованных парапетами, труба должна выступать за них.
При удаленности от конька на 3000 мм и более, минимальная высота, на которой должен располагаться оголовок, вычисляется по линии, проведенной на 10 градусов вниз, относительно горизонта. Точные размеры крыши в уменьшенном масштабе наносятся на чертеж. Транспортиром отмечается нужный градус и проводится прямая. Получившееся значение высоты умножается на масштаб чертежа.
В случае нахождения рядом более высоких построек, высота дымохода должна находиться не ниже верха крыши соседних зданий. Если это очень высокие здания или деревья, применяется стандарт 45 градусов к горизонту от верхней точки преграды. Высота трубы должна быть выше этой линии.
После монтажа дымохода, следует произвести проверку тяги, запалив кусок бумаги и поднеся его к открытому поддувалу. Если пламя будет засасывать внутрь, то система работает правильно. Если огонь отклоняется в комнату, то необходимо искать ошибку в конструкции (высота, диаметр). Если это осенняя погода, с минимальной разницей температур внутри и снаружи здания, и пламя горит ровно, без отклонений, может потребоваться принудительная тяга при помощи вентилятора в поддувале.
Необходимость вентиляции
От высоты вентканала зависит объем перемещаемого воздуха внутри помещения, степень прогрева помещения.
От вентиляции зависит:
- Потребность в свежем воздухе — одна из основных в жизни человека. От нее зависит работоспособность, обмен веществ, комфортность. Процентное содержание кислорода не может опускаться ниже установленных норм. Особо оговаривается его содержание в спальных помещениях.
- Выведение вредных веществ, продуктов горения, задымления помещения.
- Удаление вредных взвесей, газов и примесей.
- Удаление из помещения избытка влаги, пыли.
- Снижение пожарной опасности путем удаления горючих газов и соединений. Вентустановки для этих целей — самые технологичные, с активной системой искрогашения, защищенности от взрыва, работающие вместе с газовыми и температурными датчиками.
Снижение интенсивности вентиляции увеличивает температуру помещения при отоплении. Ускорение воздушного потока снижает температуру, уменьшая эффективность отопления.
Главные правила установки дымохода
Мало кто знает, что внешний дымоотвод сильно влияет на объем потребляемых ресурсов и комфортность температуры в помещении. Однако труба дымохода не только избавляет дом от топочных газов и дыма, но также оказывает серьезное воздействие на КПД отопительной системы, огнебезопасность, комфортность воздуха и расход сырья. Но для этого нужно выставить его на правильную высоту над крышей.
Перед расчетом параметров дымохода и его установкой, стоит тщательно продумать данные аспекты:
- Какое топливо будет использоваться. Это влияет на оптимальный материал, из которого будет сделан дымоход, поскольку образующиеся во время отопления газы имеют разную температуру.
- Параметры дымохода. А именно — особенности конструкции, уровень возвышения над кровлей и внутреннее сечение. От этого зависят функциональные особенности отопительной системы. Несоответствие перечисленных показателей часто ведет к неправильной работе печей и котлов.
- Наличие и особенности вентиляции. Большинство отопительных устройств, при которых формируются топливные газы, нуждаются в хорошей вентиляции. Однако не всегда рентабельно и рационально строить ее отдельно, поэтому чаще вентиляцию совмещают с отопительной системой.
Можно выбрать материалы и произвести расчеты своими силами. Однако для экономии времени и большей надежности можно все подсчитать на специальном калькуляторе или обратиться к специалистам.
Некоторые рекомендации перед установкой:
Лишь после учета этих аспектов можно переходить к расчету высоты.
Определяем высоту дымоходной трубы: основные критерии
Высота конструкции зависит от ряда важных моментов, рассмотрим их.
- Конкретное месторасположение дымоходного канала на крыше относительно конька.
- Роза ветров, интенсивность и сила ветра в конкретном регионе страны. Кроме того, сюда можно отнести среднестатистическую толщину снежного покрова.
- Угол наклона кровельного ската.
- Наличие/отсутствие больших сооружений, деревьев рядом с дымоходной трубой.
Оцинкованная труба для дымохода основные достоинства
Ранее мы рассказывали о сферах применения и основных достоинствах оцинкованной трубы для дымохода. В дополнение к этой статье советуем вам ознакомится с этим руководством
Так, если дымоход выходит на расстоянии в 50 сантиметров от конька, то он должен возвышаться над ним как минимум на столько же. Как показала практика, это самый оптимальный вариант расположения конструкции, так как при таких условиях достаточно большое количество стройматериалов, необходимых для сооружения конструкции, экономится.
Более того, именно в этом месте объемы скапливающегося зимой снега минимальны, благодаря чему возможность протечек кровли при его таянии заметно уменьшается. И что характерно, процедура расчета высоты даже на онлайн-калькуляторе регламентируется СНиПом, а также инструкцией изготовителя оборудования.
Расчет диаметра воздуховода и высоты канала
Подсчет прямоугольного или круглого сечения вентканала ведется при наличии 2 параметров — скорости потока воздуха и воздухообмена в помещениях. При принудительной вытяжке вохдухообмен замещается мощностью вентилятора. Параметр написан в сопроводительных документах к изделию. Воздухообмен рассчитывается исходя из кратности по СНиП для конкретного помещения. Скорость потока в воздуховоде обычно не должна превышать 5 м/с, но иногда повышают до 10 м/с.
Нормативы
Нормы воздухообмена в жилых и подсобных помещениях
При нормальной работе вентиляции воздух в помещении постоянно обновляется. Согласно требованиям СНиП и СанПиН, устанавливаются нормы в жилых и нежилых комнатах, ваннах, туалетах, кухнях, других специальных помещениях.
Минимальные нормы — кратность в час или куб/ч для одноквартирных жилых домов:
- жилые помещения с постоянным присутствием жильцов — не менее одного объема в час;
- кухня — 60 м³/час;
- санузел, ванная — 25 м³/час;
- иные помещения — не менее 0,2 объема воздуха в час.
Требования по «Своду правил СП 60» исходят из норм на 1 человека в помещениях с постоянным пребыванием:
- при площади менее 20 кв. м/чел — 30 м³/час, но не меньше 0,35 объема в час;
- при площади более 20 кв. м/чел — 3 м³/час на 1 кв. м.
В бассейнах, саунах вентиляция должна быть принудительная, чтобы не образовывалась плесень
«Свод правил СП 54» для жилых многоквартирных зданий дает другие условия:
- спальня, гостиная — 1 обмен в час;
- кабинет — 0,5 объема;
- подсобные помещения — 0,2 объема за час;
- спортивные помещения — 80 м³/час;
- кухня с электрической плиткой — 60 м³/час; на газовую добавляется 100 м³/час;
- ванна, туалет — 25 м³/час;
- сауна — 10 м³/час на каждого посетителя.
По таблице
Специальный алгоритм позволяет просчитать диаметр вентиляционной трубы, исходя из таблицы в СНиП. Высота вентиляционной трубы над крышей частного дома зависит от диаметра и определяется по ячейкам таблицы, где в левом столбце забита ширина труб, а высота — в верхней строке в мм. При этом учитывается расположение от конька дома, формы потолка, удаленности вентканала от трубы дымохода.
По электронному калькулятору
Специальный калькулятор рассчитывает нормы в зависимости от введенных показателей: площади помещения, высоты потолка, по количеству людей, типу помещения. Калькулятор учитывает основные показатели. Желательно провести несколько расчетов и выбрать максимальные значения для каждого из помещений.
Как определить, насколько нужно поднять конёк
Определившись с наклоном скатных плоскостей, можно узнать, какой должна быть высота крыши. Справиться с такой задачей сможет любой, кто хоть чуть-чуть помнит школьный курс геометрии. Вспоминаем, что в прямоугольном треугольнике всегда длина одного катета будет равняться длине другого, умноженного на тангенс угла, образованного с основанием. Отсюда, если высоту мы принимаем за один из катетов, то рассчитать её сможем так:
- подбираем оптимальный угол наклона (допустим, 35 градусов);
- вычисляем тангенс (получим приблизительно 0,7);
- берём половину ширины здания (к примеру, 9 м /2 = 4,5 м);
- в итоге нужный катет равен 4,5 м * 0,7 = 3,15 м.
Виды и характеристики дымоходных труб
Асбестовые трубы разрушаются при температуре 300 градусов
Дымоходные трубы, изготовленные из разного материала, будут отличаться по своим характеристикам.
Асбоцементные трубы традиционно используются для обустройства дымоходов и до сих пор считаются самым бюджетным вариантом, но далеко не самым лучшим. Дымоходы, полностью выполненные из асбеста, эксплуатировать небезопасно:
- при нагреве выделяются канцерогены;
- материал трескается и разрушается при температуре выше 300°C.
Допустимо делать из асбоцементных труб только удаленные от источника тепла участки. Но выполняя сборку, сложно добиться герметичности, в том числе при использовании других материалов. Асбест имеет пористую и шероховатую структуру, поэтому поверхность быстро обрастает сажей и впитывает конденсат, из-за чего разрушается труба и снижается тяга.
В кирпичном дымоходе быстрее накапливается сажа
Кирпичные дымоходы – классика. Достоинства уравновешивают недостатки. Из преимуществ отмечается:
- внушительный срок службы – более 50 лет;
- огнестойкость;
- эстетичный внешний вид.
Недостатки:
- сложная сборка и обслуживание;
- шероховатая поверхность, накапливающая сажу;
- значительный вес конструкции;
- восприимчивость к кислотной среде.
Стальные дымоходы необходимо утеплять, чтобы не образовывался конденсат
Цельные металлические дымоходы изготавливаются из нержавейки. При их монтаже не возникает значительных затруднений. Они характеризуются многочисленными достоинствами:
- небольшой вес;
- антикоррозийные свойства;
- устойчивость к высоким температурам (до 500–700°C);
- гладкий внутренний канал;
- длительный срок службы (15 лет и более);
- препятствуют образованию конденсата.
Есть и недостатки: ограниченность применения из-за тонких стенок. Их можно использовать только в качестве гильзы кирпичной шахты либо внутри помещений. В целях расширения сферы использования цельнометаллические дымоходы утепляют.
Расчёт высоты дымохода
Для расчёта высоты дымохода надо знать основные параметры дома и печи. Произвести вычисления можно самостоятельно или с помощью специальной программы.
Самостоятельный расчёт высоты дымоходной трубы
Рассмотрим требования СНиП к высоте дымохода относительно конька крыши:
- при расположении дымохода на расстоянии до 1,5 м от конька крыши его минимальная высота над коньком должна составлять 0,5 м;
- если дымоход предполагается расположить на расстоянии 1,5–3 м, его оголовок нужно поднимать до уровня самой высокой точки кровли;
- при большем удалении дымоотводящей трубы высота её установки определяется вымышленной линией, проведённой от конька под углом в 10o к горизонту.
Измерять расстояние от трубы до конька крыши необходимо по горизонтали между вертикальными осями дымохода и конька
В последнем случае потребуются более кропотливые расчёты.
На чертеже дома от конька вниз проводится линия под наклоном 10о. Место пересечения этой линии с осью будущего дымохода и будет правильным расположением оголовка трубы.
- Высота оголовка вычисляется по следующей формуле: hдымохода = hдома — S/tg80о, где hдымохода и hдома — высота соответственно дымохода и дома, S — расстояние от дымохода до конька крыши, а tg80о — необходимый параметр для вычисления интересующей стороны получившегося треугольника. Он приблизительно равен 5,67.
Например, при высоте дома 8 м и расстоянии от дымохода до конька крыши 6 м hдымохода = 8 — 6/5,67 = 6,94 м.
Иного подхода требует расчёт высоты дымохода в том случае, если имеется преграда — стоящее рядом здание, высокое дерево и т. д. Высокий объект образует зону ветрового подпора: потоки воздуха встречают сопротивление и не проходят мимо дымохода, а возвращаются и тем самым вызывают обратную тягу. Для определения зоны ветрового подпора необходимо прочертить линию относительно земли под углом 45о таким образом, чтобы она проходила через угол дома и заканчивалась на вершине расположенного рядом высокого объекта. Труба должна быть размещена выше этой линии, чтобы не возникало обратной тяги.
Труба дома должна выходить за зону ветрового подпора, чтобы не возникало обратной тяги
Расчёт высоты дымохода с помощью специальной программы
В сети можно найти различные онлайн-калькуляторы для расчёта высоты дымохода относительно конька крыши. Для несведущего в инженерных системах это один из самых простых и точных вариантов. Достаточно ввести в соответствующие поля требуемые параметры и получить искомое значение высоты. Программы используют ту же формулу, что указана выше.
Рассмотрим работу программ-калькуляторов на конкретных примерах.
Онлайн-калькулятор на сайте Pechi.su
Адрес страницы с калькулятором — .
Калькулятор представляет собой наглядную схему, где указаны основные параметры дома.
Вводим параметры дома из предыдущего примера в помеченные ячейки.
После ввода параметров нажимаем кнопку «Считать!» и получаем минимальную высоту дымохода. В нашем случае это 6,94 м.
Рассматриваемая программа довольно проста и понятна любому пользователю. Кроме высоты печной трубы она позволяет рассчитывать диаметр круглого дымохода по заданной мощности отопительного котла.
Программа расчёта дымохода на сайте Defro.pro
Программа на сайте defpro.ru довольно функциональна и позволяет учитывать вид топлива, данные котла и некоторые дополнительные требования к дымоходу
Стоит обратить внимание, что программа сразу предоставляет пример расчёта с результатами и вычисляет не только высоту дымохода, но и его внутренний диаметр. Здесь можно задать несколько дополнительных характеристик трубы дымохода
При добавлении внезапного сужения и тройного поворота дымохода его высота увеличивается в 1,5 раза
Калькулятор высоты дымохода на сайте ProstoBuild.ru
Адрес страницы с калькулятором — .
Это простейший и наглядный сервис, который требует ввести всего два параметра: высоту дома и расстояние от конька до дымохода.
Отличием этой программы является то, что она может учесть наличие преграды рядом с домом. Попробуем использовать этот вариант.
Задаём данные о наличии дерева высотой 12 м на расстоянии 6 м от дома и получаем искомую высоту нашей трубы — 12,5 м. Как и ожидалось, она должна быть установлена выше дерева.
Программы для расчёта дымохода лучше применять в комплексе, поскольку возможности каждой из них ограничены, но при этом они дополняют друг друга.
Расчёт высоты дымохода относительно конька крыши — не самая сложная инженерная задача, поэтому при желании его можно произвести самостоятельно или с помощью одной из многочисленных программ, имеющихся в интернете.