Устройство традиционной печи
Историю русской печки и ее роль в деревенском доме мы описывать не станем – тема широко раскрыта в художественной и технической литературе. Сразу перейдем к сути — кратко разберем традиционную конструкцию, изображенную ниже на рисунке:
- Нижняя часть сооружения – опечье – строилось из камня либо дерева – кедра, лиственницы. Стенки основания образуют нишу — подпечек, где сушились дрова и хранилась домашняя утварь.
- Сверху опечья строился первый арочный свод и большой топливник печи – горнило. Под и второй арочный свод делался с уклоном в сторону чела – лицевой части сооружения.
- Над горнилом устраивалась перекрыша, где располагалась лежанка. Полость между вторым сводом топливника и перекрытием засыпалась песком для повышения теплоемкости.
- Перед устьем горнила предусматривалась специальная ниша – загнеток, сверху заканчивающийся хайлом (дымосборником) и собственно дымоходом. Горизонтальная полка внизу проема — шесток — имеет полукруглое окно, выходящее наружу.
- В боковых стенках кирпичного обогревателя устраивались печурки – небольшие ниши для сушки одежды и прочих вещей. Дымоход оснащался задвижкой и вьюшкой, располагающейся над хайлом.
Справка. Очень подробно история эволюции русской классической печки описана в популярной книге с одноименным названием, автор — Геннадий Федотов, год издания – 2003.
Настоящая русская печь коренным образом отличается от других отопительных сооружений из кирпича по таким признакам:
- глубокий сводчатый топливник, сделанный с уклоном вперед;
- дымовая труба располагается спереди – по центру либо в углу строения;
- непременный атрибут – лежанка, устроенная над топливной камерой.
Теперь рассмотрим принцип работы печки, показанный на схеме:
- Дрова закладываются ближе к задней стенке горнила и разжигаются. Воздух на горение поступает сквозь внешнее окно шестка и устье топливника, причем двигается над подом камеры.
- Образующееся при сжигании тепло нагревает тело печи – боковые стенки, песчаную засыпку и лежанку.
- Легкие продукты горения поднимаются к своду топки. Уклон не позволяет газам сразу покинуть камеру – сначала они отдают тепло перекрытию, затем становятся тяжелее и вытесняются новым горячим потоком.
- Пройдя под сводом горнила, продукты горения выходят через верхнюю зону устья, поднимаются в дымосборник и покидают печку через дымоход.
Примечание. В процессе горения выпечка хлеба и готовка пищи не производится. Когда печь хорошо прогрета, из топки сначала выгребаются угли, потом ухватом загружается еда в металлической посуде — чугунках. Выходное отверстие закрывается заслонкой.
Невзирая на многочисленные достоинства, русская печь с лежанкой редко строится в традиционном исполнении. Полезная площадь в современном интерьере на вес золота, а классический отопитель занимает много места, при этом слабо греет нижнюю зону помещения. Для строительства лучше рассматривать проекты модернизированных конструкций, где указанная проблема решена.
Ход кладки – пошаговая инструкция
Под печь отливается железобетонный или бутобетонный фундамент, чьи размеры на 10 см превышают габариты сооружения. Строительство начинайте по достижении бетоном 75% прочности, в нормальных условиях процесс застывания займет около 2 недель. Подразумевается среднесуточная температура воздуха 20 °С и должный уход за монолитом.
Устроив гидроизоляцию из 2 слоев рубероида, сделайте первый ряд в сплошную (понадобится 40 кирпичей). Как сложить печь согласно порядовкам, читаем дальше:
- На 2—3 ярусах формируется зольная камера, монтируется прочистная дверка и строятся столбики, подпирающие дно горнила. 4-й ряд продолжает основные стены печки, зольная камера перекрывается подрезанными камнями.
- Ряды 5—6 формируют основной дымовой канал и днище подтопка из огнеупорного кирпича. Колосниковая решетка ставится без раствора, сверху укладывается ряд шамотных камней, поставленных на ребро.
- На 7-м ярусе устанавливается загрузочная дверка и вертикальная задвижка летнего хода. 7—9 ряды укладываются по схеме, в конце шамотный кирпич укрывается каолиновой ватой (помечена зеленым). Обратите внимание: на седьмом ярусе появляется армировка стенок стальной сеткой.
- 10 и 11 ряды частично перекрывают газоходы и нижнюю отопительную камеру, ставится колосник для горнила и варочная плита. 12-й ярус начинает формировать основной топливник, на 13-м крепится дверка в устье горнила.
- 14—17 ряды кладутся по схеме, монтируются уголки для перекрытия варочного проема. На 18-м ярусе стальные профили накрываются, строится арочный свод радиусом 46 см из клиновидных камней.
- Ярусы 19, 20 делаются по схеме, полость между сводом и стенками засыпается песком либо заполняется густым кладочным раствором. Когда наполнитель высохнет, кладется 21 ряд – перекрыша.
- С 22 по 32 яруса строится передняя часть отопителя. На 24-м ряду ставятся обе дымовые задвижки, на 25-м – железная полочка размером 42 х 32 см. Уложив 29-й ярус, перекройте печурку таким же листом.
Рекомендация. Между керамической и огнеупорной кладкой сделайте зазор с помощью обычного упаковочного картона. Впоследствии бумага выгорит, а щель останется. Горизонтальные швы между красным и шамотным кирпичом раствором не заполняются, только каолиновой ватой.
Чтобы разобраться в постройке до мелочей, предлагаем посмотреть видео с подробной демонстрацией кладки каждого ряда и пояснениями мастера:
Этап #3 – порядовка мини-печи емшанова
Автор схемы и порядовки мини-печи – Алексей Емшанов. Его разработка напоминает русскую печь Я. Порфирьева, но отличается более эффективным и равномерным прогревом боковых стенок.
Спустя пару лет после строительства печь показала отличные результаты:
- быстрый и равномерный прогрев;
- стабильная тяга при трубе сечением 20 см и высотой 5 м;
- нет растрескивания при отсутствии футеровки второго топливника;
- через 2 часа после растопки температура печи – 40-45°С, через 4 часа – от 55-80°С.
Если печь установить в помещении объемом около 100 м³, то оно прогреется до температуры 30-35°С. Количество ежедневно сжигаемых дров – 10-15 кг.
Благодаря черным вкраплениям печь выглядит привлекательно и не требует дополнительной облицовки, хотя при желании ее можно покрыть штукатуркой и покрасить.
В кладке применяется футеровка: для топливника используют шамотный кирпич ШБ-5, для одного из колпаков – лещадку ШБ-6.
Подробнее остановимся на порядовке русской мини-печки.
1 ряд – сплошная кладка. Боковые кирпичи по внешнему краю имеют закругления, что выглядит эстетично и аккуратно.
2 ряд – также сплошная кладка, общей площадью чуть меньше основания. Размеры: 6 кирпичей на 6,5 кирпичей.
3 ряд – начало строительства зольной камеры. Установка трех прочистных дверок 14х14 см и одной поддувальной 25(28)х14 см.
4 ряд – продолжение строительства камер, фиксирование дверок.
5 ряд – перекрытие двух нижних каналов для образования двух колпаков с противоположных сторон. Канал у задней стенки печи примерно в 2 раза больше канала, находящегося в центре – для лучшего прогрева задней части.
Здесь же выкладывается первый ряд шамотного кирпича – это под подтопка. Задний колпак футеруется лещадкой.
6 ряд – заканчивается перекрытие нижних каналов, в остальном – продолжение предыдущего ряда. Второй ряд шамотного кирпича необходимо выкладывать, формируя воронку со скосами – именно сюда, на колосник, будут падать угли для догорания.
Монтаж колосника РД-6. По краям нужно оставлять зазоры шириной около 5 мм для свободного расширения при нагревании. Продолжение футеровки колпака.
7 ряд – кладка внешнего контура, куда устанавливается дверка топочной камеры ДТ-3 или ДТ-4 и фиксируется в короб из нержавейки. Начинается кладка боковых стенок топливника шамотным кирпичом, установленным на ребро. Продолжается футеровка лещадкой колпака.
8 ряд – кладка, как и в 7-ом ряду. Широкий колпак зауживается – для этого кирпич подрезают под углом 45° и кладут широкой стороной вверх, а скосом вниз.
9 ряд – перекрытие широкого колпака, которое одновременно служит основанием для свода русской печи. Производится 4-й ряд шамотной кладки с перевязкой предыдущего ряда.
10 ряд – перекрытие топочной дверцы перемычкой из половинок кирпичей, внутри которых вставлена шпилька. Стягивание кирпичей производится гайками через шайбы.
11 ряд – перевязка предыдущего ряда, выравнивание по установленной перемычке, высота которой около 14 см. Кладка 5 ряда топливника шамотным кирпичом с формированием выхода для дымовых газов. Обычно этот выход называют «хайло», а особенность его состоит в самой сильной тепловой нагрузке.
Для усиления выкладываются 2 ряда кирпича, которые со временем можно будет заменить через чугунную плиту.
12 ряд – выглядит как выступ, повторяет форму первого ряда. Кирпич закруглен с двух сторон и выглядит эстетично и привлекательно. Внутренняя перемычка топливника – плита ШБ-94 или ШБ-96. Ее укладывают «на сухую», без раствора и прокладывают базальтовым картоном толщиной 2-3 мм.
Не забываем, что между двумя кладками топливника – из красного и шамотного кирпича – расстояние 5-8 мм. Зазор необходим для свободного расширения шамота во время сильного нагрева.
Под также выкладывается из шамотного кирпича. Край топливника перекрывается сверху плиток, на стыках используется базальтовый картон или каолиновая вата. Хайло приобретает законченный вид, площадь сечения – около 30 см².
Установка 2-конфорочной чугунной плиты 71х41 см и защитного 5-сантиметрового металлического уголка на край кирпичной кладки напротив плиты.
13 ряд – кладка внешнего контура и 7-го ряда шамотного кирпича. По краям чугунной плиты укладываются 2 половинки распиленной шамотной плиты (94 или 96), раствором соединяются только по краям. В нижней части – пазы 5-7 мм для свободного хода чугунной плиты.
14 ряд – перевязка предыдущего ряда, кладка варочной камеры, футеровка колпака.
15 ряд – повторение 13-го ряда. Подготовка основания под строительство свода печи и возведение его. Свод должен быть выполнен строго по радиусу.
Для усиления стенок прокладывают перфорированную оцинкованную металлическую ленту через 1-2 ряда. Благодаря этому боковые части смогут удержать напряжение при перетопах.
16 ряд – повторение 14-го ряда внешнего контура. Шамотная кладка возводится вокруг свода.
17 ряд – кладка устья русской печи шамотным кирпичом, зауживание верхней части. Вместо традиционного арочного оформления используется фигурное. Оно выполняется просто и защищает устье от перетопов. Чтобы кирпичи не разъезжались, применяют перфорированную ленту.
18 ряд – очередной «пояс» – выступ из закругленных кирпичей по наружному контуру. На стыках красного и шамотного кирпича необходимо прокладывать базальтовый 3-миллиметровый картон или каолиновую вату чтобы соблюсти герметичность между наружной красной «оболочкой» и внутренним шамотным «ядром».
19 ряд – установка входной арки из кирпичей, поставленных на ребро. Внутри такая же арка выполнена из шамотного кирпича. Для усиления конструкции внутри ее пропущена шпилька, зафиксированная с двух сторон гайками. Внутренняя арка защищает внешнюю от перетопа, так как чугунная плита во время топки нагревается до 500°С.
20-22 ряд – продолжение кладки предыдущего ряда. Для сохранения тепла над сводом укладывают толстый слой каолиновой ваты – 50-60 см, а накрывают плитой из огнеупорного бетона или простого армированного бетона.
Начиная с 22 ряда можно использовать только красный кирпич.
23 ряд – сужение дымосборника с 3-х сторон под углом 22 или 45 градусов. В результате размеры дымосборника должны сократиться до сечения 25х25 см. Продолжение футеровки бокового канала.
24 ряд – перекрытие огнеупорной плиты над сводом горнила и продолжение сужения дымосборника.
25 ряд – сужение дымосборника. Кладка внутреннего контура вокруг горизонтальной поверхности (мини-лежанки или сушилки) «на сухую» для обеспечения расширения и защиты от микротрещин. Позже ее можно облицевать керамической плиткой. Оформление боковых каналов.
26 ряд – перекрытие обоих колпаков в передней части. Дымосборник сузился до конечного размера – 25х25 см. Установка 3-х задвижек: русской печи, летнего хода и зимнего хода.
27 ряд – перекрытие задвижек и колпаков.
28 ряд – очередной «пояс» из закругленного кирпича. Три дымоотводных канала соединяются в одну камеру.
29 ряд – кладка основного дымосборника шириной 25 см.
30 ряд – установка прочистной дверки для очистки дымосборника.
31 ряд – сужение дымосборника, подготовка его к перекрытию.
32 ряд – перекрытие прочистной дверки, перевязка всего дымосборника полностью. Остается отверстие 25х25 см.
33 ряд – по контуру передней части – «пояс» из закругленного кирпича, повторная перевязка дымосборника, начало кладки трубы.
34-35 ряд и далее – кладка трубы высотой около 1 м.
После прохождения перекрытия устанавливают сэндвич-дымоход сечением 20 см. Диаметр невелик, поэтому выдерживает вес не более 1 тонны. Это необходимо учитывать при подборе дымохода – у кирпичного высота более 2 м нежелательна.
Тяжелую трубу лучше сдвинуть вбок. Если же ее планируется расположить по центру, то выше 1,5 м поднимать нельзя. В идеале прямо в трубе, под потолком, нужно установить еще одну задвижку. Однако ею часто пренебрегают из-за высоты – дотянуться до трубы действительно проблематично.
