Alexander Grigoryev – Печи, камины, барбекю. Книга 2. Строительство и дизайн (страница 3)
Банная печь — каменка. Её задача не греть воздух, а нагревать камни и давать пар. Бывают каменки открытые (камни лежат сверху, на них льют воду) и закрытые (камни внутри сетки, вода подаётся через шланг). Открытая даёт лёгкий пар, но камни быстро остывают. Закрытая — тяжёлый пар, как в русской бане, но требует больше дров. Мощность банной печи — из расчёта 1 кВт на 1 кубометр парной. Для парилки 12 кубов нужна печь 12 кВт. Топливник должен быть вынесен в предбанник или на улицу, чтобы дым не шёл в парную. И обязательно искрогаситель на трубе — баня деревянная.
Камин — это не печь. Он греет только лучистым теплом, а воздух почти не нагревает. Его КПД — 20–30 процентов. Камин ставят для декора и для редких вечеров, когда хочется посмотреть на огонь. Если вы рассчитываете на камин как на источник отопления, вас ждёт разочарование. Исключение — камин с закрытой топкой и дымооборотами (каминная вставка), но это уже почти печь. Для дома площадью более 50 квадратов камин как основное отопление не годится.
Есть ещё комбинированные печи: камин-печь, печь-камин с варочной плитой, банная печь с баком для воды. Выбор огромен. Главное — не пытаться объять необъятное. Не ставьте в маленькую кухню русскую печь. Не пытайтесь отопить трёхэтажный особняк камином. Не кладите банную печь без выноса топки в деревянной парилке.
И последний совет: перед тем как выбрать тип, посмотрите реальные печи у соседей или на выставках. Пощупайте, как они греют, откройте дверцу, оцените, насколько удобно закладывать дрова. Поговорите с владельцами: что нравится, что бесит. Потому что теория теорией, а практика — мать учения. И нашей следующей главы, где мы начнём проектировать фундамент. Потому что печь без фундамента — это дом без крыши. Красиво, но бесполезно.
Глава 2. Фундамент под печь и камин
§ 2.1. Виды грунтов и нагрузки
Представьте: вы сложили печь. Красивую, ровную, с идеальной тягой. Прошла зима, пришла весна. Грунт под печью оттаивает, набухает, и вдруг — хруст. По телу печи пошла трещина, от пола до середины. Дверца перекосилась, её не закрыть. Это не брак кладки. Это фундамент сыграл злую шутку. Он был сделан неправильно, и печь разорвало силами морозного пучения.
Грунт — это не просто земля. Он дышит, он движется, он живёт своей жизнью. И прежде чем копать котлован, нужно понять, что у вас под ногами.
Виды грунтов по поведению при замерзании. Пучинистые грунты — это глины, суглинки, супеси, торф. Они содержат мелкие частицы, которые удерживают воду. Зимой вода замерзает, расширяется, и грунт вспучивается, поднимаясь на 5–15 сантиметров. При оттаивании он опускается обратно. Это настоящий ад для фундамента. К пучинистым также относят мелкие пески (пылеватые) и илистые грунты.
Слабопучинистые — средние и крупные пески с примесью глины, влажные. Они пучатся, но не так сильно, на 2–5 сантиметров.
Непучинистые — скальные грунты, гравий, галька, крупный песок (чистый, без глины). Они не задерживают воду, вода уходит вниз, и при замерзании объём почти не меняется. Это идеал.
Как определить тип грунта без геологов? Выкопайте яму глубиной метр. Посмотрите на стенку. Если видите слои глины, жирные на ощупь, комкуются — это пучинистый. Если песок, но при сжатии в горсти лепится в комок — супесь, тоже пучинистый. Если песок сыплется сквозь пальцы и не комкуется — крупный, непучинистый. Самый простой способ: смочите горсть грунта водой, попробуйте скатать колбаску. Колбаска скаталась и не рассыпалась? Пучинистый. Рассыпалась? Песок, скорее всего, непучинистый.
Теперь про нагрузку. Вес печи складывается из кирпича, раствора, литья, дымохода и, если есть, теплоизоляции. Один кубический метр кирпичной кладки весит примерно 1500–1800 килограммов (с учётом пустот и швов). Для примера: шведка 1020х890 мм высотой 2,4 метра имеет объём кладки примерно 2,2 кубометра (без учёта каналов). Плюс труба 5 метров сечением 250х120 мм — ещё около 0,5 куба. Итого 2,7 куба * 1600 кг/куб = 4320 кг. Плюс литьё и раствор — около 4,5 тонн. Русская печь может весить 10–15 тонн. Камин — 2–3 тонны. Фундамент должен выдержать эту тяжесть и не дать осадки.
Допустимая нагрузка на грунт. Для скальных и крупнообломочных — до 6 кг/см². Для песков плотных — до 4,5 кг/см². Для суглинков и глин твёрдых — до 3 кг/см². Для пластичных глин — до 1,5–2 кг/см². Если нагрузка от печи превышает несущую способность грунта, фундамент продавит, и печь накренится. Поэтому площадь подошвы фундамента должна быть достаточной. Посчитать просто: вес печи в килограммах разделить на допустимую нагрузку в кг/см², получите площадь в см². Например, печь 4500 кг на суглинке (2,5 кг/см²) требует площадь 1800 см². При квадратном фундаменте сторона корня из 1800 ≈ 42 см. Но мы всегда делаем фундамент шире печи на 10–15 см с каждой стороны, так что 60х60 см будет запас.
§ 2.2. Устройство независимого фундамента
Запомните главное правило: фундамент печи не должен быть связан с фундаментом дома. Никогда. Даже если печь стоит вплотную к стене. Даже если очень хочется сэкономить на бетоне. Почему? Потому что дом и печь весят по-разному, и их фундаменты дают разную осадку. Дом оседает на 2–5 сантиметров в первые годы, печь — на 1–2 сантиметра. Если их связать, они начнут тянуть друг друга, и в кладке появятся трещины. Зазор между фундаментами должен быть не менее 50 миллиметров, заполненный песком или пенополистиролом. Это называется «независимый фундамент».
Глубина заложения. Фундамент печи должен опираться на грунт, который не промерзает зимой. Промерзание грунта в средней полосе России — от 1 до 1,8 метра. В Сибири — до 2,5 метров. Нормативная глубина промерзания для вашего региона есть в СП 22.13330.2016 (актуализированный СНиП 2.02.01-83). Если фундамент заложить выше глубины промерзания, пучинистый грунт при замерзании вытолкнет его вверх, а при оттаивании опустит. За зиму-другую печь может подняться на несколько сантиметров, и её разорвёт. Поэтому глубина заложения для пучинистых грунтов — ниже глубины промерзания плюс 10–20 сантиметров. Для непучинистых (скала, крупный песок) можно закладывать на 30–50 сантиметров, но лучше всё равно заглубить на 80–100 см для устойчивости.
Песчано-гравийная подушка. На дне котлована обязательно делают подушку из крупного песка или песчано-гравийной смеси (ПГС). Толщина подушки — 20–40 сантиметров. Подушка выполняет две функции: дренирует воду (чтобы она не застаивалась под фундаментом) и компенсирует неравномерные движения грунта. Песок засыпают слоями по 10–15 см, проливают водой и трамбуют ручной трамбовкой или виброплитой. На подушку укладывают гидроизоляцию (рубероид или плёнку), чтобы цементное молоко не ушло в песок.
Теперь про бетон. Для фундамента печи используют бетон марки М200–М250 (класс В15–В20). Состав: одна часть цемента М400, 2,5 части песка, 4 части щебня (фракция 20–40 мм), вода по консистенции густой сметаны. Можно заказать готовый бетон на заводе, но для фундамента 1х1 метр на глубину 1,2 метра нужно около 1,2 кубометра — можно и самому замешать. Только нужна бетономешалка, руками не вытянете.
Фундамент делают либо монолитным (заливают бетон в опалубку), либо сборным (из бетонных блоков). Монолитный лучше — он цельный, без швов. Сборный быстрее, но швы между блоками — слабое место. Для печи весом до 2 тонн подойдёт и сборный, для тяжёлых — только монолит.
Опалубка для фундамента — как мы описывали в первой книге. Щиты из досок 25–40 мм, раскреплённые распорками. Верх фундамента должен быть на 5–10 сантиметров ниже уровня чистого пола, чтобы потом закрыть его декоративной панелью или кирпичным цоколем. Если сделать фундамент вровень с полом, пол вокруг печи будет холодным, и вода с пола будет тянуться капиллярами вверх.
§ 2.3. Армирование, гидроизоляция
Бетон хорошо работает на сжатие, но плохо на растяжение. А пучинистые грунты создают растягивающие нагрузки. Поэтому фундамент нужно армировать. Используют стальную рифлёную арматуру класса А400 (бывшая А-III) диаметром 10–12 миллиметров. Гладкая арматура не годится — она выскальзывает из бетона.
Арматурный каркас вяжут проволокой или сваривают (сварка ослабляет металл в местах соединения, лучше вязать). Каркас состоит из двух сеток: нижней и верхней, соединённых вертикальными прутками. Расстояние между прутками — 20–30 сантиметров. Защитный слой бетона (от арматуры до края фундамента) должен быть не менее 5 сантиметров, чтобы арматура не ржавела. Поэтому каркас ставят на пластиковые фиксаторы или кусочки кирпича, чтобы он не касался опалубки.
Толщина арматурного каркаса — на всю высоту фундамента. Если фундамент глубокий (более метра), делают два яруса сеток: нижнюю в 5 см от подошвы, среднюю на половине высоты, верхнюю в 5 см от верха. Для фундамента невысокого (до 80 см) достаточно одной сетки в нижней трети.
Гидроизоляция. Бетон — как губка, он впитывает воду из грунта. По капиллярам вода поднимается вверх и увлажняет кирпичную кладку. При замерзании вода в порах кирпича расширяется и разрушает его. Поэтому между фундаментом и первым рядом кирпича обязательно делают горизонтальную гидроизоляцию. Классический способ: два слоя рубероида на битумной мастике. Рубероид нарезают полосами шире фундамента на 5–10 см, кладут внахлёст 10–15 см. Вместо рубероида можно использовать более современные материалы: гидроизол, стеклоизол, технониколь. Битумную мастику наносят горячей (разогревают паяльной лампой) или холодной (из ведра). Горячая надёжнее, но опаснее.