Как рассчитать высоту и диаметр дымохода

Как выполняется расчет дымовой трубы – правила и порядок проведения

Проектирование любой котельной промышленного или бытового назначения предполагает монтаж одной дымоходной трубы для всего оборудования. Самым важным моментом при составлении проекта являются расчеты аэродинамических параметров дымовой трубы.

Трубная конструкция может быть кирпичной, стеклопластиковой или железобетонной. Сталь для ее изготовления используются только в том случае, если подобный выбор оправдывается технической и экономической выгодой.

Основные параметры дымовой трубы промышленного назначения

Составление проектной документации дымовых труб промышленного назначения сопровождается поэтапным выполнением сложных расчетов.

Вычисление аэродинамических показателей

На этом этапе проектирования определяется минимальные показатели пропускной способности конструкции. Этот параметр должен иметь такое значение, которое позволяет беспрепятственно проходить и удаляться в атмосферу продуктам сгорания топлива при работе котельной с максимальными нагрузками.

Неправильные расчеты пропускной способности могут спровоцировать скопление газов в каком-либо котле или в тракте.

Аэродинамические расчеты дымовой трубы, выполненные на профессиональном уровне, позволяют дать объективную оценку эффективности дутьевой, тяговой системы, перепадам давления в воздушном и газовом тракте.

Результатом проведенных расчетов становятся профессиональной определение оптимальной высоты и диаметра дымовой трубы, а также наиболее выгодные параметры отдельных участков и элементов на газо-воздушном тракте.

Размер конструкции по высоте

Расчет высоты трубы котельной должен быть экологически обоснован. Этот параметр высчитывается на основании данных, которые показывают рассеивание в атмосферных слоях вредных продуктов, образующийся в процессе сгорания топлива. Читайте также: “Какой должна быть дымовая труба котельной – виды, особенности, стандарты и преимущества вариантов”.

Выполнение расчетов высоты дымовой трубы при естественной тяге необходимо проводить с соблюдением определенных Санитарных Норм и Правил для предприятий коммерческого и заводского типа. При этом особое внимание уделяется фоновой концентрации вредных выбросов. Читайте также: “Какая высота дымовой трубы нужна над крышей – нормы и правила”.

Последний параметр зависит от следующих факторов:

  • Метеорологический режим атмосферы в определенном регионе.
  • Скорость движения воздушного потока.
  • Рельефные особенности местности.
  • Температурные значения отводимого газа.

В процессе проектирования конструкции для отвода вредных продуктов сгорания топлива определяются такие показатели:

  • Оптимальный размер трубы по высоте.
  • Максимальное допустимое значение объема вредных выбросов в атмосферный слой.

Показатели прочности и устойчивости трубы

Конструкция трубы также определяется соответствующими расчетами, которые предусматривают комплексное вычисление оптимальной устойчивости и прочности конструкции.

Эти расчеты необходимо проводить для того, чтобы определить способность дымовой трубы противостоять воздействию следующих факторов:

  • Сейсмическая активность.
  • Поведение почвы.
  • Нагрузки от ветра и снега.

Во внимание принимаются и другие функциональные особенности трубы:

  • Масса конструкции.
  • Колебание оборудования динамического характера.
  • Расширение под воздействием определенной температуры.

Определение прочностных характеристик позволяют сделать правильный выбор конструкции и формы дымовой трубы. В соответствии с поведенными вычислениями выполняют расчет основания под возводимое сооружение: определяется его конструкция, величина заглубления и площадь подошвы.

Тепловые расчеты

Теплотехнические расчеты проводятся с определенной целью:

  • Определить показатели расширения исходного материала под воздействием определенной температуры.
  • Установить температуру наружной оболочки.
  • Выбрать тип и толщину утеплительного материала.

Расчет размеров бытовой дымовой трубы

Важный параметр бытового устройства для отвода вредных продуктов сгорания топлива – это диаметр устья дымовой трубы, то есть размер ее верхней части. Для определения значений этого показателя не нужно выполнять сложных расчетов, достаточно учесть некоторые данные и выполнить расчеты по несложной схеме.

При известном количестве сжигаемого топлива по специальной формуле можно определить объем входящих в трубу газов.

Зная, с какой скоростью газы передвигаются по трубе, можно вычислить площадь ее сечения. А воспользовавшись формулой определения площади круга, не сложно найти наружный диаметр трубы.

Основное значение имеет мощность котла, другими словами, какое количество топлива может сгорать за час в определенном устройстве. Такие данные обязательно указывает производитель в паспорте оборудования.

Другие данные для бытовых конструкций, необходимые для выполнения расчетов, имеют примерно одинаковое значение:

  • Температурные показатели входящих в трубу газов – 150-200 0 С.
  • Скорость движения газов по дымоходу – 2 м/с и более.
  • Размер по высоте дымовой трубы на бытовой котельной должен быть не менее 5 метров от колосника. Эта величина контролируется Санитарными Нормами и Правилами.
  • Естественный напор отводимого газа – не менее 4 Па на 1 метр.

В некоторых случаях возникает необходимость произведение расчета тяги дымовой трубы. Эта величина определяется произведением высоты сооружения на разность между плотностью воздуха и аналогичным параметром дымового газа.

Зная количество сжигаемого топлива, рассчитывается мощность котла или другого оборудования.

Принимая во внимание определенное значение теплового коэффициента, высчитывают тепловые потери трубы на 1 метр.

На основании постоянных значений и полученных результатов вычисляют значение естественного напора выходящего газа.

Исходя из выше сказанного, можно сделать вывод, что методика расчета дымовой трубы и бытового, и промышленного назначения позволяет определить важные параметры возводимой конструкции.

Сечение и высота дымовой трубы: самостоятельные расчеты – это просто

Для того, чтобы дымоходная труба отвечала всем требованиям безопасности и эксплуатационных качеств, перед ее установкой необходимо произвестиопределенный ряд подсчетов. К ним относятся высота будущей дымовой трубы, диаметр сечения, а также выбор материалов, оптимальных для использования в заданных условиях. Если для постройки дымовых труб, в рамках крупных построек промышленного назначения, привлечение профессионалов является ключевым элементом, то для домашнего обихода вполне достаточно небольших познаний и энтузиазма. В данной статье будут рассмотрены ключевые замеры, которые позволят вам грамотно подобрать параметры для будущей постройки дымовой трубы.

  • Доступные виды дымоходов
  • Расчет параметров дымовой трубы
    • Расчет высоты
    • Расчет сечения
  • Заключение

Доступные виды дымоходов

(Пример устройства и особенностей современного дымохода.)

Основой работы любого дымохода является вывод продуктов горения за пределы помещения, в котором находится отопительный прибор. Вывод осуществляется за счет тяги, которая происходит без применения каких-либо технических интервенций.

Виды актуальных дымоходов и материал их изготовления:

Кирпичные.
Кирпичная конструкция является наиболее тяжеловесной. Ее применение подразумевает прочный фундамент.

Интересный факт! При добавлении в раствор, которым производится соединение кирпичей, извести, можно достичь значительного уменьшения образования конденсата. Таким образом, не только улучшается функционирование дымовой трубы, но и создается возможность сохранения всех ее составных элементов.

(Классическая кирпичная дымовая труба.)

Из сэндвич-труб.

Данная конструкция представляет собой два слоя металлических пластин, между которых пролегает утеплитель. Металлической основой, которая нашла наибольшую популярность, выступает нержавейка. Говоря о «начинке», ее роль берет на себя базальт.

Из полимерных материалов.

Основа применения – небольшие газовые котлы, либо иные отопительные приборы, которые не выдают больших температур. При воздействии излишне больших температур имеют свойство терять свою прочность. Однако при соблюдении правил эксплуатации, показывают себя как недорогой и качественный материал для дымоходов.

Из керамики.

Являются самым дорогим видом дымоходов, но при этом, наиболее прочным. Полноценный вес конструкции настолько велик, что для их установки, так же как и в случае с кирпичным видом, необходим качественный фундамент.

(Дымоход из керамики.)

Интересная информация! Существует возможность совмещения и дополнения одних материалов другими. Так, к примеру, металлический дымоход может быть обрамлен кирпичной кладкой. Она не только усилит его теплозащитные свойства, но и наделит его декоративной функцией.

Расчет параметров дымовой трубы

Процедура расчета может производиться только при наличии полного перечня параметров отопительного прибора, к которому будет присоединяться дымовая труба. Основные данные, которые потребуются для создания грамотных подсчетов: поперечное сечение и высота. Замер этих данных можно произвести самостоятельно, однако разумным будет обратиться к документации отопительного прибора. Грамотность замеров – половина успеха!

Расчет высоты

Данный параметр имеет прямое влияние на возможность создания тяги в дымоходе. По данным документации, минимальным расчетом длины является отметка в 5 метров. Меньшая высота не сможет позволить дымоходу развивать тягу, необходимую для достаточного вывода продуктов горения. Однако одновременно избыточная длина также будет естественным барьером на пути прохождения дыма должной дистанции.

(Пример расчета высоты дымохода.)

Если мы говорим о создании дымохода в рамках какого-либо промышленного предприятия, необходимо воспользоваться утвержденной системой расчетов, так как отсутствие соблюдение параметров может негативно сказаться на деятельности. Однако когда речь заходит о возведении дымохода в домашних условиях, планка значительно снижается. Достаточно исполнения следующих пунктов:

  • Расчет высоты производится от основания. Она не должна быть менее 5 метров в высоту.
  • Дымоход, а вернее его вершина, должна быть выше плоской части крыши, к которой он был подведен, минимум на 0,5 м.
  • Если возведение производится на покатой крыше и расстояние от ее вершины до дымохода составляет более 3 метров, то наивысшая точка крыши должна проходить под 10 градусным углом до наивысшей точки дымохода.

Расчет сечения

(Варианты сечения дымоходных труб.)

Необходимый расчет тяги дымоходной трубы возможен самостоятельно. Для этого необходимо воспользоваться следующими рекомендациями специалистов:

  • При отопительном приборе, который может выдать максимум, размеров в 3,5 квт, оптимальным вариантом сечения будет 0,14/0,14 м.
  • В случае, если мощность определяется в диапазоне 4-5 квт, достаточным сечением будет 0,14/0,2 м.
  • Если вы используете достаточно мощное отопительное оборудование, показатели которого доходят до 5-7 квт, оптимальным решением будет 0,14/0,27 м.

Важно! Данные подсчеты доступны к применению только в том случае, если вам доподлинно известны технические параметры вашего отопительного устройства. В случае если это не так, необходимо будет воспользоваться дополнительными расчетами.

Корректный расчет сечения трубы производится следующим образом:

  • необходимо узнать количество топлива, которое устройство потребляет в определенном временном промежутке (час);
  • температурные данные газа в промежутке его выхода в дымоход;

(Расчет сечения, в зависимости от высоты трубы и температурных показателей.)

  • высота тела дымохода;
  • поток (скорость) прохождения газов по дымоходу;

*Обычная скорость, которая является «классическим» мерилом, составляет 2м в сек.

  • КПД естественной тяги, которую принято высчитывать, исходя из 4па/метр.

Главным параметром является количество потребляемого топлива. На его основе мы получаем возможность произвести расчеты по формуле F=(π*d²)/4. Переменив ее на d²=4*F/π, получается возможность узнать истинное значение диаметра. Дополнительно, формула позволяет определить сечение.

(Данные о горении различных видов топлива, используемых в отопительных приборах.)

Заключение

Грамотный подсчет всех параметров будущей системы отвода дыма является гарантом ее эффективности. Отсутствие же расчетов может привести к преждевременному разрушению конструкции, а также отсутствию эффективности применения по назначению. Простота исчислений, основанных на многолетнем опыте профессионалов, позволяют самостоятельно произвести расчеты для дымоходной трубы.

Расчет основных параметров дымохода: диаметр, высота, длина, сечение

Ошибки, которые можно совершить в процессе изготовления дымохода, могут сыграть злую шутку с владельцем данной конструкции. Глобальные последствия легко предупредить, если соблюдать все требования, предъявляемые к строительству дымоходов.

Известно, что неправильно спроектированный дымоход способен обратиться во множество серьезных денежных проблем, связанных с его полной или частичной переделкой. Потеря функциональности конструкции может привести к возгоранию или нанесению вреда здоровью у вас и ваших близких.

Основной компонент проектирования – дымоход

Стоит выделить несколько основополагающих моментов, которые помогут грамотно рассчитать параметры дымохода.

  1. В первую очередь, занимаясь проектом системы отопления и дымохода в частности, важно выбрать наиболее подходящий материал, из которого он будет сделан. На этот параметр напрямую влияет топливо, которое вы планируете использовать для обогрева помещения. Это важно, так как для одного варианта дымохода конкретный вид топлива может подойти, а для другого – нет.
  2. Отличным примером является кирпичный дымоход. Используя дровяной способ отопления, вы уже не сможете подключить его к газовым отопительным приборам.
  3. Не менее важно подобрать высоту, диаметр дымохода и его сечение. Неправильный выбор любого из этих данных, естественно, повлияет на функционирование вашего дымохода, его КПД. Кроме того, это может привести к необратимым последствиям для всей системы.
  4. В том случае, когда вы используете один отопительный прибор, одним из самых простых способов определения параметров дымохода является просмотр технической документации, которая поставляется изготовителем для каждого устройства. Однако если вы собираетесь использовать сразу несколько приборов, здесь вам понадобятся специальные навыки и твердые знания принципов работы, свойств и прочих моментов. Без грамотного подхода в этом случае не обойтись.

Конечно, вы всегда можете самостоятельно попробовать рассчитать нужные параметры, но в этом случае вам нужно быть полностью уверенным в своих возможностях. В противном случае любая ошибка может вам дорого обойтись.

‘float left’, ‘clear’ => ‘left’, ‘margin_top’ => ”, ‘margin_bottom’ => ”, ‘padding_top’ => ”, ‘padding_bottom’ => ”), array(), array()) –>

Универсальный дымоход – возможно ли это?

Вариант проведения дымохода в доме

Как уже было сказано, одним из основных составляющих дымохода является материал, из которого он изготавливается. Многие компании, специализирующиеся на производстве таких устройств, заявляют, что их дымоходы универсальны и готовы работать в любых условиях. Однако можно сразу развеять этот миф: таких систем не существует.

Несомненно, на рынке присутствуют такие конструкции, которые могут нормально функционировать при различных вариантах подключения и с разным топливом. Но не стоит быть уверенным в их качественном функционировании, так как их неплохая работа еще не говорит о том, что они имеют все подходящие параметры качественного и надежного устройства.

Выбор сечения дымохода

Наиболее приемлемой формой дымохода считается цилиндр. В процессе работы стенки дымохода нагреваются не совсем равномерно, что делает движение продуктов горения внутри конструкции путем закручивания по оси. Из этого следует, что цилиндр является оптимальным вариантом, ведь нам нужно обеспечить хорошую тягу для вывода вредных веществ.

  • В углах прямоугольных конструкций в любом случае образуются завихрения, которые не дают дымоходу осуществлять нормальную тягу. Однако этот процесс взаимосвязан, так как данные завихрения напрямую зависят от скорости тяги.
  • Из этого можно сделать вывод, что прямоугольные дымоходы будут более успешно функционировать с тепловыми приборами, которые не требуют большой тяги. На работу печей и каминов, работающих на дровах, это оказывает только положительное влияние.
  • В случае, если дымообороты вашей печи или камина функционируют не совсем должным образом, прямоугольная конструкция дымохода существенно сэкономит тепло, в том время как от дымохода с круглым сечением не будет никакого толка.
  • Если же использовать котлы нового поколения, то для них лучше всего подойдет цилиндрический дымоход.
  • Экономичность данной системы зависит от скорости прогрева ее составляющих. Чем скорей элементы прогреются до определенной температуры, тем быстрей сработает отключение котла, и он перейдет в режим ожидания.
  • Для более быстрого прогрева котла требуется его полноценное обеспечение свежим воздухом. В свою очередь приток создается за счет тяги, соответственно, получается, что с увеличением тяги котел работает быстрей, а система прогревается лучше.

Именно поэтому наиболее оптимальным вариантом для данных котлов считается цилиндрический дымоход.

Расчет внутреннего диаметра дымохода

Многие сомневаются, насколько правильны их мнения и расчеты по поводу диаметра дымохода. В этом случае можно дать один совет – изучайте внимательно инструкцию заводов-изготовителей, там содержаться все нужные сведения. Если же такой документ отсутствует, не лишним будет последовать следующему совету. Для расчета диаметра дымохода, который соединяется с дымоходом с открытой топкой, используется отношение к топке 1:10. Данный метод соотносится с цилиндрическим дымоходом.

Для расчета сечения конструкции квадратного типа применяется пропорция 1 к 1,5. При этом диаметр трубы дымохода должен составлять меньший размер, чем поддувало. При теплоотдаче менее 300 кал/час сечение не должно быть меньше размеров 140х140.

От правильного выбора диаметра дымохода зависит успешная работа отопительной системы.

Адекватный расчет высоты дымохода

Неправильный монтаж дымохода может привести к пожару

С сечением вопрос решен, но как теперь быть с расчетом высоты дымохода? Определенно сказать, каким оно должно быть, невозможно. Для получения правильных данных важно принять во внимание многие факторы.

Теплый воздух поднимается вверх, а выходя из дымохода постепенно остывает. Следовательно, с увеличением количества воздуха внутри дымохода температура также повышается. Это приводит к созданию хорошей тяги. Из этого можно сделать вывод: чем больше объем дымохода, тем большее количество воздуха стремится вверх.

Однако объем устройства увеличивается не только за счет высоты, но и размера внутреннего сечения. Допусти, имеется цилиндрический дымоход, высота которого составляет 5 метров. Чтобы повысить тягу, мы увеличили внутренний диаметр устройства. Исходя из предыдущих выводов, с увеличением объема теплого воздуха тяга также стала сильней.

Но по факту это не так. Большой диаметр приводит к быстрому остыванию продуктов горения. Как следствие, на стенках дымохода образуется конденсат, мешающий нормальному дымооттоку. В итоге теряется функциональная тяга.

Можно уменьшить диаметр и увеличить высоту. Логично предположить, что с увеличением объема теплого воздуха он будет остывать не так быстро, следовательно, тяга будет достаточной.

Да, тяга действительно будет хорошей, даже слишком. Ее сила станет настолько велика, что будет охлаждать притоком воздуха топку котла, что существенно снизит эффективность вашего отопительного прибора. Он станет тратить больше времени на прогрев действующей системы, что приведет к большему расходу топлива. Это далеко не самый экономичный вариант.

Если же конструкция будет высокой, а диаметр слишком маленьким, тяга в таком случае может ухудшиться. Это случается как следствие сопротивления в трубе дымохода, поэтому приведет к проникновению угарных газов в помещение. Вот один из примеров неправильного расчета при строительстве дымоходов.

  • Определенная схема расчета высоты дымохода встречается в некоторых правилах и технических характеристиках материалов, а также непосредственно здания.
  • Также рассчитать подходящую высоту вам помогут специальные программы. Если труба будет находиться ниже или на уровне конька, будет создаваться завихрение. Как уже было сказано, ни к чему хорошему это не приведет.

Угловое подключение к дымоходу желательно избегать

Однако при любом варианте минимальная высота дымохода над скатом крыши не должна составлять менее 500 мм.

Высота дымохода рассчитывается индивидуально для каждой конкретной конструкции. Расчет происходит с учетом нескольких различных параметров. Это угол ската крыши, толщина кровли и расстояние от вертикальной оси конька.

Коллективный вариант дымохода – как его подключить

Лучше всего отдельно рассматривать расчет размера дымохода, который используется сразу для нескольких отопительных приборов, так как в этом случае нужно учитывать все эти конструкции, а также их мощность, тип и используемое топливо.

1) Возьмем вариант, когда в доме при одновременном подключении используются котел общей системы отопления и камин.
2) Очевидно, что это совершенно разные системы, поэтому диаметр дымохода для камина не будет равен диаметру дымохода котла.
3) Обычно камины работают на дровах, в то время как котлы обогревательной системы – на природном газе.

Возникает резонный вопрос: можно ли совместить эти две непохожие друг на друга системы? Да, это действительно возможно. Кроме того, при правильной установке отопительных устройств можно добиться не только их грамотного совмещения, но и более функциональной работы.

Вот основные принципы совместной работы этих устройств.

  1. В один дымоход подсоединяются совместно котел и камин. В процессе котел периодически переходит в режим ожидания, таким образом, работает камин и обеспечивает поддержание температуры в дымоходе.
  2. Это снижает вероятность образования конденсата и дает качественную тягу при следующем запуске котла.
  3. Однако нужно учесть, что размер дымохода для камина должен превышать параметры дымохода для котла. Поэтому, если использовать один котел без камина, это может привести к избыточной тяге и неправильной работе устройства.
  4. Как известно, диаметр дымохода для камина рассчитывается в соотношении 1:10 к его топке. Определенно, подобный размер будет слишком велик для котла. Плюс ко всему, камин используется не так часто, как обогревательный котел.
  5. Получается, нужно сделать дымоход меньшего диаметра, который подходит для котла? Это является большой ошибкой. При самостоятельной работе котла все будет отлично, но при запуске камина в дымоходе появится повышенное аэродинамическое сопротивление.

В итоге имеем: нестабильную работу отопительных приборов и попадание угарных газов в помещение. А это уже становится опасно для здоровья и даже жизни, ведь отравление угарными газами часто приводит к летальному исходу.

Решение с использованием двухходового дымохода

Одним из наиболее удачных вариантов для совмещения работы нескольких отопительных приборов является двухходовой дымоход. Среди его преимуществ можно выделить следующие:

  • Можно использовать сразу несколько тепловых устройств различного типа как по отдельности, так и совместно.
  • Стабильное функционирование каждого прибора.
  • Снижение затрат на строительство и монтажные работы.
  • Экономия пространства.

Устанавливая подобный дымоход, нужно выполнить все условия, которые обеспечат правильную работу каждого прибора. В то время как камин сможет отлично работать и с кирпичным дымоходом, то для использования котла следует выполнить гильзовку. Это защитит кирпич от пагубного воздействия конденсата.

Прежде чем браться за монтажные работы, стоит внимательно ознакомиться с параметрами работы каждого отопительного устройства. Наиболее выгодным решением с точки зрения безопасности и функциональности станет покупка специального двухходового дымохода промышленного производства. Таким образом, вы снизите вероятность допущения ошибок при проектировании. Нельзя не учитывать, что даже для опытного специалиста подключение одновременно нескольких отопительных приборов к одному дымоходу представляет собой нелегкую задачу.

”, ‘clear’ => ”, ‘margin_top’ => ”, ‘margin_bottom’ => ”, ‘padding_top’ => ”, ‘padding_bottom’ => ”), array(), array()) –>

Важное инженерное решение

Необходимо осознавать, что расчет дымоходов представляет собой сложную инженерную задачу. Если вы не являетесь специалистом в данной области и у вас есть определенные вопросы по расчету дымохода для своего дома, постарайтесь использовать специальные профессиональные программы, которые помогут вам правильно выполнить все необходимые вычисления высоты, сечения и длины дымохода. Также, чтобы надежно и верно произвести все расчеты, нужно знать основные свойства материалов и структуру, а также законы термодинамики и аэродинамики.

В том случае, если строительство и проектирование дымоходов не является для вас основополагающим направлением деятельности, наиболее верным решением станет обращение к специалистам. Ведь известно, что от правильной и стабильной работы дымохода зависит не только тепло и уют вашего дома, но и безопасность, а иногда даже жизнь ваших близких.

Дымовая труба для котельной: как сделать расчет размеров

Основная функция, которую должна выполнять дымовая труба для котельной — отводить в атмосферу дымовые газы от котлов и рассеивать их в этом пространстве.

Есть у нее и дополнительная функция – создавать естественную тягу, возникающую в результате разницы между температурой в топке и снаружи.

  • Типы дымовых труб
    • Самонесущие трубы котельных
    • Колонные дымовые конструкции
    • Особенности околофасадных и фасадных дымоходов
    • Трубы фермового вида
    • Мачтовые трубы дымоходные
  • Материалы для возведения труб котельных
  • Расчет параметров трубы
    • Расчет высоты трубы при естественной тяге
    • Расчет диаметра трубы
  • Выводы и полезное видео по теме

Типы дымовых труб

В больших котельных естественная тяга не может обеспечить полноценное горение, здесь ее создают принудительно при помощи дымовых насосов. Процесс горения и сброс его продуктов в атмосферу должен приносить как можно меньше вреда окружающей среде и не вызывать аварийных ситуаций в результате возникновения в топках давления, превышающего норму.

Конструкционно трубы для котельных очень отличаются друг от друга и по виду несущей конструкции, и по материалу изготовления. По первому признаку выделяют несколько типов труб.

Самонесущие трубы котельных

Такие вертикальные конструкции бывают одно- или многоствольными. Они отводят продукты сгорания от котельных и котлов. Используют их независимо от вида топлива, но при соблюдении некоторых требований:

  1. Температура дымовых газов, проходящих по самонесущим трубам, не должна превышать 350 градусов С.
  2. Продукты сгорания не должны быть химически агрессивными.
  3. Оптимальная снеговая нагрузка для самонесущих конструкций – 250 кг на кВ. см, ветровая – 30 кг на кВ. см в условиях II ветрового района.

Устанавливают самонесущую трубу на крыше, а закрепляют внутри здания. Ее конструкционные особенности обеспечивают возможность перевозки и монтажа по месту, т.к. состоит она из отдельных секций, представляющих собой 3-слойные сандвич-трубы. К фундаменту сооружение крепится с использованием анкеров.

Внутри трубы находится слой, изготовленный из прочной стали, не поддающейся воздействию веществ, выделяемых при сгорании. Наружный слой защищает от атмосферных воздействий.

Параметры дымовых конструкций должны соответствовать требованиям, изложенным в нормативных документах. Расчет их основан на таких факторах, как количество котлов, мощность, вид топлива. Обязательно должны быть учтены нормы по выбросам в атмосферу. В некоторых случаях дымовые трубы комплектуют площадкой, лестницей, люком для ревизии, световым ограждением.

Колонные дымовые конструкции

Труба этого вида состоит из наружной обечайки из высокоуглеродистой стали и вставленных в нее внутренних стволов разных диаметров из нержавеющей стали для отвода газов. Конструкцию закрепляют в залитую в фундамент анкерную корзину. Их может быть как 1, так и несколько. Чтобы внутри не оседал конденсат, используют термоизоляцию.

Преимуществом такого конструктивного решения является большой эксплуатационный срок, перспектива подключения нескольких котлов. Толщину стали и марку выбирают, отталкиваясь от температуры и агрессивности продуктов сгорания.

Диаметр каждого ствола может достигать полутора метров, а если общий газоход планируют использовать для нескольких котлов, то необходим диаметр около 3 м. Чтобы не появлялся конденсат, стволы покрывают термоизоляцией.

Особенности околофасадных и фасадных дымоходов

Устанавливают околофасадные дымоходы для котельных, пристроенных к дому или встроенных. Крепят их к стене здания с использованием кронштейнов. Составляющими дымохода являются стволы и рама или анкерные крепления. Ствол имеет 3 слоя: внутри нержавеющая сталь, затем теплоизоляция и оцинкованная сталь. Трубы предназначены для котельных, где котлы работают на газе или жидком топливе.

Околофасадные и фасадные трубы передают весовую нагрузку через дополнительный нижний фундамент и ветровую через виброизолирующие крепления. Этот вид дымоотводов, с точки зрения материальных затрат, самый экономичный из-за отсутствия несущих конструкций и прочного фундамента. Модульная система, использованная при создании газоотводящих стволов, обеспечивает легкую замену поврежденных частей.

Трубы фермового вида

Такая металлоконструкция состоит из труб, закрепленных на прочной самонесущей колонне фермового типа. Ферма, в свою очередь, закреплена в анкерной корзине, залитой в фундамент. Дымоходы фермового типа подходят для использования в регионах с опасной сейсмологической обстановкой.

Для предотвращения коррозии газоотводы покрывают грунтовкой, затем окрашивают. Ствол для отвода газов составлен из модулей, состоящих из 3 слоев:

  • внутреннего, контактирующего непосредственно с продуктами сгорания и выполненного из нержавейки специальных сортов;
  • толщиной 5-6 см, выполняющего роль теплоизоляции;
  • наружного, защищающего теплоизолирующий слой от негативных воздействий окружающей среды.

Для антикоррозионного покрытия используют краски, содержащие большой процент цинка. В отдельных конструкциях внутри колонны могут присутствовать лестницы и площадки, облегчающие обслуживание. Конструктивные элементы труб этого типа относительно легкие и это облегчает как их транспортировку, так и работы по монтажу.

Мачтовые трубы дымоходные

Центральным элементом мачтовой трубы является опорная башня – трех- или четырехмачтовая, к которой прикреплены дымоходы. Все узлы конструкции собирают на основе в виде бетонной подушки, начиная снизу и постепенно продвигаясь вверх. Используют при сборке заклепочное соединение или применяют саморезы.

Обычно отдельные элементы перевозят на место монтажа и собирают, как конструктор. Занимает этот процесс совсем немного времени – несколько часов. По высоте дымоход может достигать 28,5 м максимум. Устойчивость дымоходу обеспечивают ребра жесткости – оттяжки стальные с сечением от 1,6 до 2 см. Они компенсируют действие поперечных сил.

Материалы для возведения труб котельных

Системы для отвода дыма возводят из разных материалов — кирпича, стали, керамики, полимера. Дымоход из кирпича отличается хорошей механической прочностью, отличной теплоемкостью, достаточно высокой степенью пожаробезопасности. Недостатков у этих конструкций тоже немало, поэтому в современном строительстве полностью кирпичные дымоходы встречаются все реже. Нормативные документы ограничивают высоту кирпичных труб 30-70 м, а диаметр 0,6-8 м.

На стенках кирпичной трубы со множеством выступов и углублений внутри, всегда оседает много конденсата, копоти, содержащей оксиды серы. Последние, вступая в реакцию с водой, образует кислоты, активно разрушающие кирпич. Неровности поверхности, сужение прохода в результате постепенного нарастания слоя сажи, становятся причиной снижения скорости прохода дыма.

Дымоходы из керамики более устойчивы к конденсату и воздействиям внешних факторов, у них высокая огнеупорность. Но эта система имеет большой вес, т.к. внутри находятся металлические стержни, придающие ей дополнительную прочность. Отсюда вытекают требования по обязательной устройству отдельного фундамента, опор, что повышает трудоемкость и стоимость монтажа.

Полимерные дымоотводные трубы уместны в котельных с максимальной температурой 250 градусов С, при монтаже газовых колонок. Они легкие, гибкие и долговечные, но актуальны только для газового оборудования.

Устройство для отвода дыма из нержавеющей стали – сборка, состоящая из отдельных элементов дымохода, соединенных между собой при помощи фасонных деталей: тройников, патрубков, дефлекторов, тройников, отводов. Монтаж такого дымохода может быть выполнен и после постройки здания в короткие сроки. Существует большой ассортимент соединительных деталей, поэтому трубе можно придать любую конфигурацию.

Модульный дымоход можно без особого труда демонтировать и перенести в другое место. Преимуществом конструкции является и ее небольшой вес, что позволяет обойтись без фундамента, устойчивость к воздействию влаги, незначительное отложение копоти на внутренних стенках, высокая скорость прохождения дымовых газов.

Санитарно-технические нормы разрешают применять стальные трубы для сооружения дымоходов высотой более 30 м, исключение возможно только в том случае, когда за сутки расходуется менее 5 т многозольного топлива. Причина в том, что срок службы таких сооружений составляет 10 лет, а если используется высокосернистое топливо, он существенно сокращается.

Расчет параметров трубы

Для определения высоты и диаметра дымовой трубы для котельной необходимо выполнить аэродинамический расчет конструкции. Диаметр зависит от мощности отдельных котлов или в целом котельной. На горение топлива и эффективное удаление дыма огромное влияние оказывает тяга, для создания которой необходима постоянная подача воздуха в топку. Это обеспечивается как естественным, так и искусственным путем.

Если в систему встроен дымовой насос, то высота трубы решающего значения не имеет. Важен этот параметр в основном для учета вредных выбросов в атмосферу. Чтобы определить самотягу, нужен обязательный расчет и высоты, и сечения трубы.

Расчет высоты трубы при естественной тяге

Чтобы создать нормальную естественную тягу необходимо соблюсти условие равенства силы тяги и суммарного сопротивления, которое возникает во время продвижения дымовых газов по газоводным каналам котла и тракту дымовой трубы. Обеспечить такую тягу возможно при условии небольшого газового сопротивления, когда высота трубы не превышает 60 м.

Нормативными документами, регламентирующими расположение и расчет дымовых труб по высоте, являются СНиП41-01-2003, СП 7.13130.2009, рекомендации изложенные в инструкции к котлу, в частности, следующие их требования:

  1. От колосников до верхней точки трубы не должно быть меньше 5 м.
  2. Над плоской кровлей без высокого ограждения труба должна возвышаться не менее чем 0,5 м.
  3. По отношению к высоте ограждения и конька крыши труба должна превышать их уровень на 0.5 м, если она находится в пределах полутора м от этих конструкций.
  4. Когда дымоход удален от парапета и конька на расстояние от 1,5 до 3 м, его верхняя точка должна совпадать с их уровнем по высоте.

При неправильно подсчитанной высоте дымохода может возникнуть много проблем и главная – воздушные завихрения или зона ветрового подпора. Огонь в топке могут погасить сильные порывы ветра.

Выполнение правил пожарной безопасности также обязательное условие при проектировании трубы котельной. Необходимо изолировать конструкции, прилегающие к трубе. Чтобы искры из вентиляционных отверстий на трубе не попадали на кровлю в случае, когда она выполнена из горючего материала, высоту конструкции увеличивают на 0,5 м. Труба котельной должна быть удалена от высоких построек и деревьев минимум на 2 м.

Так как оптимальная тяга возникает за счет разности между суммарной плотностью газов, уходящих в дымоход и столбом воздуха снаружи равным по высоте, расчет выполняется по формуле:

Расчет довольно сложный, лучше, если его выполнят специалисты. Параметры, влияющие на высоту трубы:

  1. Коэффициент А характеризует метеорологическую обстановку региона.
  2. Мi – масса дымовых газов, которые проходят через трубу за единицу времени.
  3. F – скорость с которой оседают частицы, образующиеся во время горения.
  4. Спдкi и Сфi – показатели концентрации разных веществ в дымовом газе.
  5. V – объем газа.
  6. T – разница между температурами воздуха, поступающего в трубу и выходящего из нее.

Если котельная расположена в пристройке к дому, последний становится помехой. Необходимо, чтобы в этом случае оголовок трубы располагался выше зоны ветрового подпора. В противном случае функционировать нормально отопительное оборудование не сможет.

Чтобы определить, на какую величину нужно нарасти трубу, находят самую высокую точку на доме, проводят через нее прямую образовывающую угол 45 градусов с поверхностью земли. Пространство под этой линией – зона ветрового подпора, а дымоход должен располагаться над ней.

Расчет диаметра трубы

Для расчета диаметра трубы существует формула: S = m/(ρr х w). Здесь m – расход топлива за 1 час, w – скорость движения дымовых газов, ρr — плотность воздуха в условиях работы, определяют его по формуле: pв = pBну х 273⁄273 х tос. Где tо – температура воздуха снаружи, pBну – плотность воздуха в нормальных условиях = 1,2932 кг/м3.

Пусть в котле сгорает 50 кг твердого топлива за час, тогда за секунду это будет 50 : 3600 = 0,013888 кг. Скорость движения дымовых газов – 2 м за сек. При температуре воздуха -4 градуса С плотность воздуха равна 0,6881кг на 1 куб. м. Тогда S = 0,013888 : (0,6881 х 2) = 0,010092 кв. м = 92 кв. см. Для круглого сечения d = √4 x 92 : 3,14 = 10,83 см.

Диаметр цилиндрического дымохода можно рассчитать и по другой формуле: d = 1000/1,163 x (r x Q√H), где r — коэффициент, зависящий от вида используемого топлива. Для угля это 0,03, для дров 0,045, для газа 0,016, жидкого топлива — 0,024.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик с наглядной демонстрацией процесса расчета высоты дымового канала для обустройства котельной:

Здесь автор видео поделился собственным опытом расчета и монтажа дымохода для котла на твердом топливе:

Еще одно видео в помощь проектировщику-любителю:

Не столь важно, на каком топливе работают котлы в котельной. В любом случае не обойтись без системы отвода дымовых газов. Главные требования, которым должны соответствовать дымоходные трубы — хорошая тяга и пропускная способность, выдержанные нормы экологии.

Определяем, на какую глубину копать фундамент под дом

Как выбрать глубину фундамента

Строительство частного дома своими руками имеет множество положительных и отрицательных моментов, подводных камней, способных свести на нет все физические и финансовые затраты. Главный элемент любого строения, не зависимо от того, из которого материала оно изготовлено – фундамент. О том, как правильно определить, на какую глубину копать фундамент и пойдет речь в дальнейшем.

  • Виды фундаментов под дом
  • Прочность фундамента и глубина его заложения
  • Уровень расположения грунтовых вод
  • Уровень промерзания грунта
  • Глубина фундамента и виды почв в зоне строительства

Виды фундаментов под дом

В настоящее время при строительстве домов различной этажности наибольшее распространение получили следующие виды фундаментов:

  1. Столбчатый;
  2. На сваях;
  3. Бетонный ленточный;
  4. Бетонный плитный.

Вопрос, на какую глубину копать фундамент под дом актуален лишь для основания в виде отдельных столбиков или железобетонной ленты. Бетонную монолитную плиту углубляют лишь на величину, необходимую для достижения нужной толщины, свайные опоры заглубляют до достижения ими прочных грунтов, расположение которых может быть определено для каждой конкретной местности отдельно.

Определяем фундамент и глубину

Глубина фундамента под дом зависит от целого ряда параметров. Основными из них являются:

  • Определяемые проектом требуемые прочностные характеристики фундамента, определяемые несущей способностью выбранного типа;
  • Высота расположения грунтовых вод, способных оказывать негативное влияние как на прочностные характеристики основания дома, так и на его целостность;
  • Уровень, на который может промерзнуть грунт в данной конкретной местности.

Более подробно остановимся на каждой из перечисленных характеристик.

Прочность фундамента и глубина его заложения

При строительстве важно получить такое основание дома, которое выдержало бы с достаточным запасом нагрузку от всей конструкции, расположенной над так называемым нулевым уровнем – уровнем почвы. Прочность бетона зависит не только от того, какой глубины должен быть фундамент под дом, но и от его толщины, марки используемого бетона, применяемых для армирования стальных прутков, температуры воздуха, при которой были выполнены бетонные работы.

Для учета всех перечисленных выше параметров необходимо досконально разобраться во всех вопросах самому или нанять квалифицированных специалистов, услуги которых окажут влияние на рост общего бюджета строительства. Качество бетона – табличная характеристика. Из соответствующих справочников можно определить несущую способность отдельных марок смеси.

Так, бетон М200 способен выдержать нагрузку в 196 кг на см 2 , а М500 уже 523 кг. Таким образом, не сложно будет подсчитать требуемый вид смеси, предварительно рассчитав общий вес всех частей будущего здания – стен, перекрытий, стропильной системы и кровли. В соответствие со строительными нормами также просто определить и диаметр армирующих элементов, рекомендуемые параметры их расположения.

То, на какую глубину заливать ленточный фундамент может зависеть и от материала, из которого предполагается выполнять строительство несущих стен, а также этажность будущего строения. Минимально заглубленный ленточный фундамент рекомендуется изготавливать для каркасных строений высотой в один этаж. Максимальная глубина будет присутствовать у основания дома, изготавливаемого из кирпича с бетонными межэтажными перекрытиями.

Как уже отмечалось, прежде чем определять на какую глубину копать фундамент под дом из пеноблоков, необходимо учесть все параметры строения, его площадь, высоту, вид кровли. Не меньшее влияние на глубину заложения основания строения оказывают и остальные характеристики.

Уровень расположения грунтовых вод

Прежде чем определиться, на какую глубину копать ленточный фундамент, рассмотрим более подробно влияние влаги на него. В соответствии с требованиями строительных нормативов, во избежание оказания отрицательного воздействия на основание дома, подошва фундамента должна располагаться не менее чем на 0,5 метра выше уровня расположения грунтовых вод.

Уровень грунтовых вод

Этот запас глубины заложения необходим на случай возможного подъема почвенной воды, например в сезон дождей, или интенсивного образования талых вод. В противном случае не избежать следующих негативных последствий:

  • намокание бетона с последующим его разрушением снизу и уменьшением толщины фундамента;
  • просачиванием влаги внутрь подвальных помещений или в подполье, что неизбежно приведет к распространению плесени, грибка, гнили, способной разрушить деревянные части конструкции дома и значительно ухудшить здоровье жителей.

Как же правильно определить, на какую глубину заливать фундамент под дом? Вычислить уровень грунтовых вод для той или иной местности невозможно. Необходимо выполнить сложные геологические работы и определить искомую величину для всех точек расположения. Сделать это возможно следующими способами:

  1. самостоятельно изучить геологические карты для вашего региона, найти которые можно в свободном доступе в сети или в специализированных организациях. К сожалению, из-за небольшого масштаба сложно определить глубину расположения грунтовых вод для отдельного населенного пункта.
  2. обратиться за помощью в специализированные организации, занимающиеся проведением гидрологических исследований местности. За определенную плату, которая может значительно различаться в зависимости от региона, профессионалы выполнят бурение скважин и замер расположения грунтовых вод непосредственно на вашем земельном участке в нескольких его точках.
  3. менее затратный и наименее точный способ заключается в общении с соседями и строительными бригадами, ведущими работы на других участках в вашем населенном пункте. Лучше всего о водоносных слоях могут рассказать специалисты по рытью колодцев. Если рядом имеются свежевыкопанные источники питьевой воды, пообщайтесь с их владельцами.
  4. наиболее выгодный способ получить информацию о состоянии грунтовых вод на вашем участке – предварительно, до начала строительства и возникновения проблемы, на какую глубину копать под фундамент траншею – заказать колодец себе. В процессе его копки максимально собирайте информацию и используйте ее в дальнейшем. Этот вариант позволяет, кроме получения источника чистейшей питьевой воды и определения уровня подземных вод досконально изучить и основные слои грунта на вашем участке. Таким образом не будет необходимости копать на участке разведочные шурфы.

к оглавлению ↑

Уровень промерзания грунта

Пожалуй, самый главный показатель при решении проблемы, на какую глубину нужно копать фундамент, является глубина, на которую способен промерзнуть почва в месте проведения строительных работ. важность данной характеристики определяется исходя из следующих моментов:

Уровень промерзания почвы

  • тогда, когда ленточный фундамент будет углублен выше глубины промерзания, в зимний и весенний периоды на подошву основания дома будут действовать выталкивающие вертикальные силы. При повторении таких нагрузок в течение нескольких лет это неизбежно приведет к изгибающим дефектам фундамента и образованию трещин. При их расположении под землей постепенно влага станет проникать в бетон и при циклах замерзания-оттаивания способствовать его разрушению. В конечном итоге это приведет к необходимости замены основания конструкции или, в худшем случае, к обрушению дома.
  • в случае правильного ответа на вопрос, какая глубина фундамента должна быть под дом, подошва его будет опущена ниже глубины промерзания и все колебания грунта произойдут по касательной, не оказывая выталкивающего воздействия на основание дома. Это наиболее оптимальный вариант, какой глубины должен быть фундамент.

Как же определить глубину промерзания почвы для того или иного города. В специализированных строительных справочниках можно обнаружить карты, содержащие информацию об уровне, на который происходило промерзание грунта в самые суровые зимы за последние 100 лет. Существуют подобные сведения и по некоторым отдельным городам Российской Федерации. Таким образом, для определения глубины промерзания грунта для вашей местности необходимо:

Карта промерзания грунтов

  1. Изучить имеющиеся климатические карты и определить, в каком из регионов расположен ваш конкретный участок;
  2. Выбрать из списка ближайший к вам город с определенным уровнем промерзания и принять данную величину за основную при расчете, какая должна быть глубина фундамента.
  3. Существует и максимально простой вариант – пообщаться со строительными бригадами на соседних участках или изучить имеющиеся у владельцев проектами строительства, составленными профессиональными строительными инженерами. Это может избавить от большого перечня проблем и дать однозначный ответ, какой глубины должен быть фундамент.

к оглавлению ↑

Глубина фундамента и виды почв в зоне строительства

Часто, глубина, на какой должен быть фундамент, зависит еще от одного важного компонента – вида почв, находящихся непосредственно в зоне проведения строительных работ. Именно от их качества и водопроницаемости в большей степени зависит пучинистость грунта.

Прежде чем определять, какой глубины делать фундамент под дом, необходимо провести качественное исследование почв. Лучший способ составить полную картину грунтов – копка нескольких шурфов глубиной не менее 2-х метров. Как уже отмечалось, можно совместить процесс исследования с копкой колодца, но это не даст полного представления о почвах на всем участке.

Среди наиболее распространенных видов почв, характерных для средней полосы нашей страны, можно выделить следующие:

  1. Песчаная пылеватая характеризуется очень мелкими фракциями составляющих ее компонентов;
  2. Супесчаная и суглинистая почвы представлены разноколичественным соотношением в их составе песка и глины;
  3. Глинистая почва достаточно плотная, но и она подвержена пучинистости из-за высокой влагоемкости глины.

Чтобы более точно определить, на какую глубину заливается ленточный фундамент необходимо уточнить и такую характеристику грунтов разного состава, как капиллярное смачивание. Оно представляет собой уровень, на который влага может подниматься по почвам вверх от подземных вод. Для различных типов почв эта величина может варьироваться от нескольких дециметров до нескольких метров:

  • Пылеватые почвы из-за меньшей плотности способны проводить влагу вверх лишь на 0,3-0,5 метра;
  • У супесчаных данная величина может достигать 1 метра;
  • Для суглинков уровень подъема капиллярной воды приближается к 1, 5 метра;
  • Для глинистых почв эта величина приближается к трем метрам.

Таким образом, однозначно указать, на сколько копать фундамент не сможет ни один даже самый опытный строитель, не изучивший всех характеристик грунта в месте строительства. Досконально провести необходимые исследования сложно и дорого, но экономия на этом этапе может привести к разрушению уже готового дома.

Основной акцент в данном обзоре был сделан именно на том, какой глубины должен быть фундамент. Множество других вопросов будет рассмотрено или уже было рассмотрено в других статьях. Изучив их, вы узнаете, с чего начать копать фундамент, какой глубины и ширины должен быть фундамент для дома из блоков и других материалов, какой должен быть выбран фундамент в зависимости от условий строительства.

Как определить глубину фундамента для двухэтажного дома?

Фундамент – основа жилого строения, от правильности его закладки и качества зависит общее состояние сооружения и долговечность. Какой глубины должен быть фундамент, чтобы возведенное строение простояло многие годы, избежав перекосов и трещин в основании? Ключевые факторы , влияющие на глубину закладывания основы, анализ данных которых позволит сделать верный расчет необходимого заглубления: х арактер грунта на строительном участке, г лубина залегания подземных вод, г лубина промерзания почвы, к апитальность возводимого здания и его конструктивные особенности (количество этажей, наличие подвала).

Тип грунта и его влияние на закладку

Основные виды грунта, на которых ведется строительство:

  • Скальный – самый надежный и прочный. Ему не грозит размывание и проседание. Промерзание не увеличивает его объем. Основание сооружений на скальном грунте проводится на его поверхности.
  • Крупнообломочный – несцементированная порода с содержанием песка. Подразделяется на щебенистый и гравийный с содержанием частиц с фракцией более 10 и 2 мм соответственно. Устойчивость грунта к сжиманию позволяет проводить заглубление основания до 0,5 м.
  • Песчаный – подразделяется на пылеватый, мелкий, средний и крупный, а также гравелистый. Пылеватый и мелкий проблематичные для строительства виды грунта, подвергающиеся морозному пучению. Средний, крупный и гравелистый – неплохая фундаментная основа. Заглубление основания рекомендовано до 1 м.
  • Супесь и суглинок – имеют свойства песка и глины соответственно, но в значительно меньшей степени. Содержание глины в грунте от 10 до 30% относит его к суглинку, более низкое содержание глины в грунте относит его к супеси. Все грунты, содержащие глину, подвержены осадке под нагрузкой от фундамента в течение нескольких сезонов, а также пучению. Поэтому заглубление должно быть ниже уровня промерзания, ориентировочно от 1,5 до 2 м.
  • Глинистый – связанный, во влажном состоянии пластичный. Закладка фундамента в него должна производиться с особой тщательностью, так как он сильно подвержен пучению, размывается и значительно оседает. Заглубление проводится на всю глубину промерзания грунта.
  • Лессовидный – пористый, с высокой степенью поглощения влаги, значительно проседает. Основание на сваях будет оптимальным вариантом для лессовидного грунта. В противном случае необходимо утрамбовывать почву на глубину до 2 м.
  • Торфяной – имеет волокнисто-пористую структуру, несущая способность очень слабая. Усадка длится продолжительное время. При строительстве грунт либо заменяют, либо используют свайный фундамент.

Влияние глубины промерзания грунта

Глубина промерзания грунта в значительной степени зависит от его вида. Чем сильнее почва насыщена водой, тем большему промерзанию и морозному пучению она подвержена. Свойство воды расширяться после замерзания губительно воздействует на основание сооружения, контактирующее с почвой, которая перенасыщена водой. Для предотвращения разрывов и трещин в основании сооружения фундамент необходимо заглублять ниже уровня промерзания почвы.

Расчет глубины промерзания почвы:

h=√М*k, где М – среднемесячная температура зимних месяцев (учитываются месяца, в которые температура отрицательна), k – коэффициент для определенного типа почвы.

Коэффициент, используемый для расчета в зависимости от типа грунта:

  • Крупнообломочный – 0,34;
  • Песчаный (крупный и средний) – 0,3;
  • Песчаный (мелкий и пылеватый), супесь – 0,28;
  • Глинистый и суглинки – 0,23.

Влияние грунтовых вод на глубину закладки

Грунтовые воды залегают в пористых и рыхлых почвах. Их уровень изменяется в зависимости от осадков и климата, связан с местным рельефом. Повышение уровня грунтовых может размыть основание строения, а понижение привести к оседанию.

  1. Глубина залегания грунтовых вод не имеет значения при закладке фундамента на крупнообломочных и скальных породах, а также песчаных (с крупными частицами более 2мм);
  2. Уровень подземных вод, находящихся глубже двух метров уровня промерзания почвы в пылеватых или мелких песках, не учитывается при закладывании фундамента. Если же грунтовые воды выше уровня промерзания почвы – глубже уровня промерзания.
  3. При расчете уровня заглубления основания строения для глины и суглинка уровень подземных вод значения не имеет. Его в любом случае проводят ниже уровня промерзания.

Если уровень грунтовых вод очень высок, работы по проектированию основания строения лучше поручить специалисту, который сможет провести гидрогеологическое исследование участка для строительства. Как правило, в этом случае возводится свайный фундамент или специальный – монолитный плавающий.

Расчет глубины фундамента для двухэтажного дома

Чтобы произвести расчет глубины закладки основания жилища, кроме учета вышеперечисленных факторов, необходимо учитывать сведения о материале, из которого будет выполняться строительство. Двухэтажный дом относится к малоэтажным строениям, поэтому, если позволяют климатические условия и тип почвы, основанием для него может быть мелкозаглубленный ленточный фундамент.

Наиболее простой способ расчета: 0,8 * X, где X – количество этажей. Следовательно, глубина фундамента для двухэтажного дома – 1,6 м.

Виды фундамента и глубина заложения

В зависимости от рельефа участка, на котором ведется строительство, и типа грунта подбирается фундамент:

  • Ленточный – на пучинистых почвах рекомендовано укладывать на глубину 80 см в расчете на каждый этаж. Такой тип рекомендован для строительных участков с относительно ровным рельефом, где перепады грунта не превышают 0,5 м. Ширина фундамента рассчитывается исходя из толщины будущих стен, добавив к этой величине 15 см. Более точные расчеты проводятся с учетом данных об участке, где ведется строительство.
  • Плитный – сооружается на пучинистых и слабых почвах. Для двухэтажного дома достаточно высоты плиты 30-35 см.
  • Столбчатый – подобен ленточному, но опорой в нем служит не лента, а столбы. Его толщину можно рассчитать зная толщину будущих стен.
  • Свайный – используется на сложных, неустойчивых почвах. Минимальная глубина свайного фундамента 1,3 м.

Если предполагается возведение фундамента в местности со слабым грунтом, работы по его проектированию желательно поручить опытным специалистам. Они учтут все особенности участка и рассчитают параметры фундамента, который послужит надежной опорой для будущего дома.

Глубина заложения фундамента

Информацию про глубина заложения фундамента, вычисление глубины заложения, СНИП, Вы узнаете как определить глубину заложения фундамента, мелкозаглубленного и ленточного фундамента и глубины их заложения. Вопрос от клиента:

Виктор, 26 лет, Москва! “Добрый день, уважаемые специалисты. Я планирую заняться строительством двухэтажной дачи из сруба в Подмосковье. Работы сейчас на стадии проектирования. Я пытаюсь рассчитать все самостоятельно, но не обладая достаточным количеством опыта часто сталкиваюсь с необходимостью сторонней помощи. Так и в этот раз. Инженеры, подскажите пожалуйста, как рассчитать глубину заложения фундамента. В интернете много противоречивой информации – не знаю чему верить. Заранее спасибо.”

Мы решили развернуто ответить на вопрос клиента, и предлагаем ему целую информационную статью по данной тематике.

  • Что нужно учесть при вычислении глубины заложения фундамента
  • Геологические условия на строительном участке
  • Глубина промерзания почвы
  • Конструктивные особенности возводимой постройки
  • Глубина заложения фундамента СНИП
  • Как и чем определить глубину заложения фундамента
  • Определяем расчетную глубину промерзания почвы под конкретным зданием
  • Определяем глубину заложения основания
  • Ленточный фундамент глубина заложения
  • Мелкозаглубленный фундамент глубина заложения

Определение глубины заложения фундамента – первоочередной этап проектирования всех видов железобетонных оснований.

Совет эксперта! Величина ГЗФ измеряется как расстояние между уровнем почвы на строительной площадке и отметкой нижней точки подошвы основания.

Из данной статьи вы узнаете, что необходимо учитывать при определении глубины заложения фундамента, на какую глубину принято заглублять ленточные основания разных типов и как самостоятельно рассчитать ГЗФ согласно требованиям действующих “Строительных норм и правил”.


Рис. 1.1: Классификация фундаментов согласно уровню заглубления

Что нужно учесть при вычислении глубины заложения фундамента

В строительной практике глубина заложения ЖБ оснований – ленточных, плитных и столбчатых, рассчитывается на основании трех определяющих факторов:

  • Геологических условий на строительном участке;
  • Конструктивных особенностей возводимой постройки;
  • Глубины промерзания почвы.

Расчет глубины заложения производится по каждому из 3-ех вышеперечисленных факторов, и в качестве проектной глубины принимается наибольшая из полученных величин ГЗФ.

Геологические условия на строительном участке

Анализ геологический условий стройплощадки необходим для определения глубины размещения несущего слоя почвы, на который должна опираться подошва основания.

Совет эксперта! В качестве несущего слоя выступает прослойка грунта, величина расчетного сопротивления которой превышает 150 кПа.

  • В несущий слой почвы подошва основания должна быть заглублена как минимум на 20 сантиметров;
  • Общая глубина заложения основания, при любых условиях, не должна быть меньше 50-ти сантиметров;

Также выполняется определение уровня грунтовых вод . В идеале, основание должно закладываться выше этого уровня, однако нередко встречаются ситуации, когда глубина промерзания грунта и УГВ одинаковы, либо грунтовые воды вообще поднимаются выше уровня промерзания.


Рис. 1.2: Дренажная система для отвода грунтовых вод

Если заложение фундамента выше УГВ невозможно, вокруг основания обустраивается дренажная система из труб, опоясывающих периметр фундамента. Наличие дренажной системы позволяет отвести воду от расположенного рядом с фундаментом грунта, благодаря чему уменьшаются силы морозного пучения почвы, возникающие в холодное время года.

Глубина промерзания почвы

Ключевым фактором, влияющим на величину ГЗФ, является глубина промерзания почвы. Особенно важным данный фактор становится в условиях строительства на склонной к пучению почве, к которой относится:

  • Влагонасыщенный песчаный грунт;
  • Пылистая и мелкая песчаная почва;
  • Высокопластичная глинистая почва;
  • Глинистый суглинок.

Совет эксперта! Сила пучения – это выталкивающее воздействие, оказываемое грунтом на расположенное в нем основание здания.


Рис. 1.3: Воздействие сил пучения на фундаменты разной глубины заложения

В холодное время года, при промерзании почвы, влага, которой она пропитана, превращается в лед, увеличивая свой объем на 3-9%.

Из-за огромной плотности нижних пластов грунта, увеличившаяся в объеме почва не может расширятся вниз, и она начинает давить вверх, оказывая на основание выталкивающие нагрузки вертикального и касательного воздействия.

Следствием пучения являются деформации оснований – ленточные и плитные фундаменты перекашиваются, стены покрываются трещинами, выпирают оконные и дверные рамы.

Совет эксперта! Глубина заложения основания в пучинистой почве всегда должна быть большей глубины промерзания грунта – на фундамент, расположенный ниже ГПГ, не действуют силы вертикального пучения.

Конструктивные особенности возводимой постройки

Глубина заложения фундамента определяется с учетом следующих конструктивных особенностей возводимого строения:

  • Наличие цокольного этажа либо подвального помещения;
  • Наличие оснований под отдельно стоящее оборудование;
  • Характер и сила нагрузок, которые здание будет оказывать на несущий фундамент (ветровые, снеговые и от массы сооружения);


Рис. 1.4: Ленточный фундамент подвального помещения и воздействие на него грунтовых вод

Совет эксперта! Ленточные фундаменты, если будет возводится подвальное помещение, заглубляются на 50 сантиметров ниже крайней точки его пола, столбчатые фундамента – ниже на 150 см.

Глубина заложения фундамента СНИП

Требования и правила по определению глубины заложения железобетонных фундаментов приведены в нормативном справочнике СНиП № 20201-83 “Фундаменты зданий и сооружений”.

В пункте 2.25 данного документа приведены формулы и таблицы, с помощью которых на практике можно рассчитать глубину заложения ЖБ фундаментов. Для этого потребуются такие исходные данные:

  • Тип почвы;
  • Ежемесячная и среднегодовая температура в регионе;
  • Технический проект постройки;
  • Глубина размещения грунтовых вод.

Рис. Глубина заложения ленточного фундамента исходя из глубины промерзания

Как и чем определить глубину заложения фундамента

Основное влияние на ГЗФ оказывает глубина промерзания почвы, так что расчеты по выявлению ГЗФ требуют предварительного определения данной величины и сопоставления полученного результата с нормативной таблицей.


Рис. 1.5: Схема ленточного фундамента под дом из сруба

Для примера произведем расчет глубины заложения основания под дом из сруба, место строительства – Москва.

Рассчитываем нормативный показатель глубины промерзания почвы

Делается это по формуле:

  • Dfn = d0√Mt

Где d0 – коэффициент, величина которого отличается для разных видов почвы:

  • Глинистый и суглинистый грунт – 0,23;
  • Супесь, мелкий песчаный грунт – 0,28;
  • Средняя и крупная песчаная почва – 0,30;
  • Скальной грунт – 0,34;

√Mt – это квадратный корень всех минусовых месячных температур в регионе за один календарный год. Узнать среднемесячные температуры в конкретных регионах России можно в приложении 5.1 к СниП №23-01-99 “Строительная климатология”.

Для Москвы среднемесячные температуры будут следующими:

На основании таблицы определяем √Mt (суммируем только минусовые температуры): √5,6+1,1+1,3+7,1+7,8 = 4,78.

Теперь мы можем рассчитать основную формулу нормативного промерзания:

  • Dfn = d0√Mt = 0,23*4,78 – 1,1 м.

Коэффициент 0,23 взяли для глинистой почвы и суглинка, которые преобладают в столице России.

Определяем расчетную глубину промерзания почвы под конкретным зданием

Расчетная ГПП, на основании которой будет определятся глубина заложения фундамента, высчитывается по формуле:

  • Df = Kh*Dfn

В которой, Dfn – уже рассчитанная нами величина нормативного промерзания, а Kh – коэффициент, который отличается для отапливаемых и неотапливаемых зданий.

Для неотапливаемых помещений, если они расположены в регионах с плюсовой среднегодовой температурой (в Москве – +5,4) он всегда равен 1.1.

Коэффициент Kh для отапливаемых помещений вы можете узнать из нижеприведенной таблицы.


Таблица 1.2: Коэффициенты Kh при разных температурах внутри помещения

Теперь мы можем определить расчетную глубину промерзания почвы в Москве под разными сооружениями:

  • Отапливаемая постройка с неотапливаемым подвалом: Df = 1×1.1 = 1.1 м;
  • Отапливаемая постройка с утепленным цоколем, без подвала: Df = 0.7×1.1 = 0.8 м;
  • Неотапливаемая постройка, без подавала: Df = 1.1×1.1 = 1.21 м.

Определяем глубину заложения основания

Пользуясь данными таблицы соотношения уровня грунтовых вод и ГПГ мы можем определить оптимальную глубину заложения ЖБ основания, которая позволит свести к минимуму воздействующие на фундамент в холодное время года силы пучения.


Таблица 1.2: Глубина заложения фундамента в разных условиях

Совет эксперта! Точную глубину грунтовых вод и показатель текучести почвы можно узнать только в результате геологических изысканий на строительном участке. Если у вас нет возможности провести такие работы, рекомендуется брать глубину фундамента с запасом – “не менее величины Df”.

Ленточный фундамент глубина заложения

В зависимости от глубины заложения классифицируют два вида ленточных фундаментов – глубокого и мелкого заложения.

Ленточный фундамент глубокого заложения обустраивается на склонной к морозному пучению почве, из-за выталкивающих нагрузок которой любой другой фундамент бы деформировался. На таком фундаменте могут возводится тяжелые кирпичные дома, здания из сруба либо многоэтажные газобетонные постройки.


Рис. 1.6: Ленточный фундамент глубокого заложения с цокольным этажом

Совет эксперта! Нижняя точка опорной подошвы фундаментов глубокого заложения всегда размещается на 20-25 сантиметров ниже глубины промерзания грунта.

Существует два вида сил пучения:

  • Вертикальные – наиболее мощные воздействия, которые исходят от слоев почвы, расположенных под опорной подошвой фундамента;
  • Касательное – выталкивающие воздействия, оказываемые в результате трения расширяющейся почвы и боковых стенок основания.

Благодаря такому размещению опорная подошва, расположенная в непромерзающем грунте, не подвергается вертикальным выталкивающим силам пучения. Остаются лишь касательные воздействия, которые нивелируются давлением, оказываемым на основание массой постройки, и никакого серьезного вреда не приносят.


Рис. 1.7: Схема ленточного фундамента глубокого заложения

Наибольшая экономически обоснованная глубина размещения в грунте ленточных оснований – два с половиной метра. При необходимости превышения этой глубины рационально отказаться от ленточного фундамента и отдать предпочтение основаниям из забивных либо буронабивных свай.

Мелкозаглубленный фундамент глубина заложения

Мелкозаглубленное основание – подвид ленточного фундамента, при обустройстве которого не учитывается величина ГПГ.

Такой фундамент применяется для возведения легких домов из дерева, каркасных панелей, пенобетона либо небольших кирпичных зданий на непучинистой почве с низким уровнем расположения грунтовых вод.

Рис. 1.8: Схема мелкозаглубленного ленточного фундамента

Мелкозаглубленное ленточное основание противопоказано строить на:

  • торфяных и иловых грунтах;
  • неоднородной почве;
  • на любых видах сильнопучинистой почвы;
  • на подтапливаемой местности.

Совет эксперта! Минимально допустимой глубиной заложения мелкозаглубленного ленточного основания принято считать 50 сантиметров.

В регионах со скальным грунтом, где делать углубления в почве экономически не выгодно, такое основание может размещаться прямо на поверхности грунта.


Рис. 1.9: Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Для глинистой и суглинистой почвы оптимальная глубина заложения мелкозаглубленного основания составляет 80-90 сантиметров.

При строительных работах в условиях низкоплотного верхнего слоя почвы, мелкозаглубленный фундамент нужно заглублять до уровня пластов плотного грунта со стабильными несущими характеристиками.

Наши услуги

Компания “Богатырь” занимается забивкой свай и лидерным бурением. В нашем распоряжении собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

Читайте также:  Кровати «Домики» — лучший выбор для детей
Оцените статью
Добавить комментарий