Русская традиционная печь — принцип работы, плюсы и минусы, строительство самостоятельно
469,597 просмотров, 7 комментариев
Автор: Колесников Юрий Фёдорович, инженер-теплоэнергетик*
© При использовании материалов сайта (цитат, изображений) указание источника обязательно.
Русская печь совсем не гасла никогда. Она потихоньку теплилась в своем уголке при индустриализации, электрификации, газификации, и всегда была объектом пристального внимания специалистов ввиду своих замечательных качеств. Ныне русская печь переживает второе рождение; немалую роль в этом сыграли ее экономичность, всеядность и возможность построить своими руками – дорогих материалов и сложного промышленного оборудования не требуется. Чем же она хороша, в чем ее секреты, где можно и где нельзя ее строить?
Из личного опыта
Классическая русская печь
Автор в детстве и ранней юности много гостил у бабушки в деревне, в самой русской глубинке, летом и на зимних каникулах. Всласть намяв бока на русской печи с лежанкой, он загорелся желанием построить такую же в городской квартире. Это оказалось совершенно неосуществимым, но был накоплен довольно обширный материал по русским печам разных видов, что пришлось весьма кстати при написании статьи. Наблюдения проводились с 1961 по 1972 г. Печи были построены после освобождения тех мест (Орловщина) от фашистов, в 1943-45 гг.
Русская печь оказалась весьма полиморфной конструкцией. Только традиционные печи были разными даже от избы к избе в одной и той же деревне. А труды неведомых, но смекалистых печников и ученых, особенно И. С. Подгородникова и И. В. Кузнецова, породили множество конструкций, основанных на общих принципах. Все их обозреть в одной публикации невозможно даже вкратце, поэтому дальнейшее касается в основном классической русской печи (см. рис.), а усовершенствования описаны в общих чертах.
Курьезно: свод горнила одной из печей был сделан из половинок цилиндра большого ДВС. Танкового или авиационного, нашего или немецкого – неизвестно.
Теория и секреты
Принципиальное устройство русской печи показано на рисунке. Из продольного разреза можно понять ее главные секреты. Разобравшись в них, получим ее достоинства/недостатки, а затем перейдем к описанию строения. В заключение будут описаны современные высокоэффективные конструкции.
Схема русской печи
Русская печь покоится на фундаменте – опечье, деревянном, каменном, кирпичном или бетонном. Подпечек используется для хранения топлива, которое там высыхает «до пороха» и легко разгорается при растопке. Сверху подпечек замыкается полуциркульным сводом (свод-корыто). На свод насыпается подсыпка из теплоемкого материала: песка, кирпичной крошки на глиняном растворе, а по подсыпке на сухую, без раствора, выкладывается под варочной камеры, составляющей переднюю часть топки.
Важно: если выложить под без подсыпки подовая выпечка никогда не получится «настоящей». Кстати, для «настоящести» хлеб и пироги нужно печь на капустных листьях. С парным молоком – м-м-ммм.
Русская печь – нагревательный прибор периодического действия: во время не очень продолжительной протопки она накапливает в себе тепло, а затем около суток теплится, отдавая его и доводя до кондиции кулинарные шедевры. Чтобы понять ее работу, последуем за током воздуха.
Секреты начинаются в загнетке (кое-где говорят «загнёток» или «загнетка») с его навершием – перетрубьем – заканчивающимся сужающимся соплом – хайлом. Сбоку у самых стенок в загнетке делаются углубления – зольники, для сбора золы и хранения тлеющих углей для следующей растопки.
- Нередко ямку для золы и углей делают в шестке – каменной или чугунной плите, выступающей из чела (лица) печи. Тогда его называют очёлком.
- В хоромных печах чистоты ради, а в самых бедных, для удешевления работы, очёлок и зольник не делали. Золу сгребали и угли хранили в порске – закутке изнутри-сбоку устья, см. далее. В таком случае угли хранили жар сутки только при топке березовыми, дубовыми, вязовыми или кленовыми дровами, на которые поверх накладывались осиновые. Возможно, из-за этого и сохранилось убеждение в привередливости русской печи. На самом деле она ест любое твердое топливо: хворост, валежник, солому, курай (сухие сорняки), кизяк, антрацит, уголь-семечку, торфобрикеты, торфокрошку, опилки. Но печь хлеб нужно только на дровах или древесном угле. Иначе вкус получится магазинный.
В целом загнеток, говоря по-научному, газовоздушный экономайзер, в котором происходит рекуперация энергии: дымовые газы (дымооборот) подогревают поступающий в топку воздух, не отбирая у него кислорода. Перемешивания потоков не происходит: бумажная полоска зоны турбулентности не обнаруживала. Термометр над подом загнетка показывал нарастание температуры от зева к устью от комнатной до более 76 градусов (столбик доходил до предела, спирт закипал и термометр лопался).
Важно: чтобы печь не дымила, не получилась прожорливой и быстро остывающей, нужно выдерживать указанные на рисунке размеры и, особенно, гладкость стенок хайла. Штукатурить загнеток нельзя, поэтому кирпичи стенок хайла обтесывают и шлифуют до гладкости. В дымящих печах бумажка, особенно при топке тлеющим насыпным топливом, обнаруживала завихрения в перетрубье. В печах с гладким хайлом ток газов всегда был ламинарным. Нетрудно понять, что при турбулентности в загнетке воздух в топку пойдет обедненный кислородом.
Сердце русской печи – топка. Она разделяется на варочную камеру (пекарню) и горнило – топливник. В малой печи (2,5х1,75 аршина в плане; 1780х1240 мм) весь под топки выкладывают с равномерным подъемом кзади на 60-90 мм. В больших (3,25х2,25 аршина; 2310х1600 мм) и большею частью в средних (3х2 аршина; 2130х1470 мм) опытные печники выкладывали его с изломом посередине (в больших) или на трети (в средних), чтобы чугуны стояли ровно и устойчиво. Но под горнила обязательно должен быть наклонным, и в размер, как указано, а не по углу. К слову, высота полатей (лежанки) от пола по «Домострою» – 2,5 аршина.
Указанные размеры русских печей приблизительны. Длина аршина в разных регионах колебалась. Печники пляшут от кирпичей: по длине, ширине и высоте печи должно укладываться целое их число, с учетом слоев кладочного раствора.
Горячий воздух уже участвует в готовке, подогревая посуду снизу. Затем он поступает к топливу; дымовые газы поднимаются к своду горнила. Он тоже наклонный, но положе, чем под. Лучше всего топились печи, в которых топка, в плане, сужалась к устью на те же 60-90 мм.
Полоска фольги на палочке обнаруживала под сводом топки два устойчивых в любом режиме горения, противоположно направленных вихря (циркуляции). Два вихря, надо полагать, это и есть важнейший секрет русской печи. Их вращательные моменты компенсируют друг друга, и в загнетке, несмотря на наличие порожка, заметной турбулентности не образуется. В печах со слишком низким или высоким порожком циркуляции были слабыми и неустойчивыми.
Второе назначение вихрей в топке – задержка недогоревших частиц топлива. Прежде чем выйти из устья, они делают несколько (может быть, много, оборотов) и полностью сгорают при относительно невысокой температуре. Излучаемое при этом ИК равномерно греет посуду с готовкой. Посередине высоты пекарни сильных движений газов не обнаруживалось.
Узор из сажи
Удивительное – рядом. Иногда, при протопке совершенно выстывшей печи бросовым топливом, на под оседали частицы сажи, образуя регулярный узор (см. рис.) Много лет спустя, получив образование, опыт научной работы и познакомившись с научной новинкой – теорией хаоса (она совсем не то, что показывают в голливудских фильмах), автор убедился, что это – проекция на плоскость аттрактора Лоренца. О русской печке далеко еще не все известно.
Важно: пища готовится БЕЗ КОНТАКТА С ОГНЕМ И ПЕРЕГРЕТЫМИ ГАЗАМИ, при оптимальной температуре, поэтому пиролиз продуктов подавлен, канцерогены с токсинами в ней не образуются.
- Печники-асы свод горнила делают не полуциркульным, а трехцентровой бочкой, как показано на рисунке сглаженным пунктиром. Также на 90 мм при этом уширяют горнило посередине. В такой печи догорание 100%: она никогда не дымит и не дает искр.
- ИК-лучи в горниле – один из секретов русской кухни. Такие блюда, как суточные щи или пирог с пальей, должны после проварки и удаления углей долго томиться в горниле. Добиться такого режима приготовления в газовой или электродуховке невозможно. И корочки такой никаким грилем не получишь. Но хозяйке нужно знать, что температура в горниле меняется от 350 до 150 градусов, считая от огня к устью. В зависимости от требуемого режима готовки нужно размещать посуду и перемещать ее ухватом или сковородником. Так что готовка в русской печи требует навыков и сноровки, горожанам неведомых.
Наконец, возвращаемся в загнеток. Здесь мы не только подогреем воздух, но и поддержим в горячем виде приготовленную на сегодня пищу (хозяйке до следующего утра можно заняться другими делами), а остатки тепла отдадим телу печи в перетрубье с хайлом. В дымник (дымоход, трубу) уйдет лишь ничтожное его количество. Поскольку температура дымооборота на всем его протяжении резким скачком нигде не падает, а в горниле сгорает почти все, что может гореть, копоти и сажи если и осядет, то самый мизер. Опасности возгорания сажи не возникнет, и услуги трубочиста не понадобятся десятилетия.
Самый главный секрет
В русской печи безо всяких перегородок и закоулков, усложняющих, а то и делающих невозможным ремонт или чистку, образуется виртуальный сложный дымовой канал, по эффективности превосходящий любой лабиринтный. Остается жалеть лишь об одном: имя или имена создавших ее гениев так и остаются в безвестности.
О мини-печах
Сейчас русская печь уверенно вышла из захолустья. Благодаря высоким технологиям и новым материалам появилась русская мини-печь, см. рис. Такую один человек легко поднимает, укладывает в багажник, ставит в беседке на даче или просто на лужайке. Большинство полезных качеств мини-печь сохраняет. Одна с ними беда: нет пророка в своем отечестве. Показанная модель – итальянского производства, а отечественных на рынке что-то плохо видно.
Некоторые особенности
На следующем рисунке – та же базовая печь в изометрии. Здесь видны печурки – ниши для сушки трав, грибов, ягод. Печурка в разрезе показана на рис. справа. Между нею и горнилом остается всего один кирпич. Сушат ИК-лучи, и в зависимости от расположения печурки относительно огня меняется ее режим. Также в такой «бюджетной» печи нет кирпичного подпечка; его роль играет опечье.
Русская печь без подпечка
Под шестком нередко, особенно в уличных печах, делают маленькую печку – подтопок. Топят его по-черному, а дым улавливают колпаком над шестком; устье колпака выходит в дымник над вьюшкой. Подтопок позволяет экономить топливо летом, когда обогрев не нужен, или быстро что-то сготовить, не ожидая часа-полутора, пока прогреется вся печь.
Иногда подпечек выдвигают вровень с шестком по всей ширине чела. Иногда, наоборот, зев с дымником и загнетком отодвигают назад за счет длины полатей; глубина горнила на физику процессов в печи влияет мало, и получается широкий и прочный, удобный шесток. В таком подтопок можно сделать в виде ниши и топить по-белому, выведя его дымник в загнеток.
Необходимо также упомянуть о разного рода дополнительных материалах, исходя из опыта личных наблюдений. Признаков разрушения в конце периода наблюдений не было заметно только у русских печей из кирпича целиком. От углов вставок и балочек из металла и бетона от года к году ползли трещины. Деревянные вставки на челе (по пожарной безопасности их можно делать только по-наружи) рассыхались и выпадали.
Вообще никакого ремонта не требовали печи, лицевой слой кладки которых и полати были выложены на известковом растворе; печи целиком на глине приходилось подмазывать и штукатурить. Но нутро печи, подверженное переменным тепловым деформациям, держалось только выложенное на очень жирной глине (см. далее) – ТКР, температурный коэффициент расширения, такого кладочного раствора в точности равен ему же у красного кирпича.
Лежанки, сложенные на глине, никогда не проваливались, если на них был уложен настил из дерева. Они же не пекли бока, как бы печь ни «жгалили».Своды из четного числа кирпичей лет через 20-25 начинали обрушиваться. Впрочем, что такое замок свода, строителям объяснять не нужно.
Любопытный факт: некто Иосиф Джугашвили, в истории известный как Сталин, был истовым поборником русской печи. Для настила полатей его любимой печки вытесали вручную цельную доску из сибирского кедра, на которой диктатор в отведенный ему час и помер. Более в Сибири такого громадного кедра никто никогда не видал.
Итог по свойствам
Что в печи хорошо?
- Дешевизна материалов – чтобы построить русскую печь, нужны красный кирпич, глина да песок.
- Экономичность – КПД самой простецкой русской печи превышает 60%, а усовершенствованные конструкции дают до 80% и более, что для тепловых приборов просто невероятно.
- Всеядность – работает на любом твердом топливе без ухудшения параметров.
- Функциональность – помимо отопления и готовки, на полатях, как известно, спят.
- Простота пользования – с утра протопил, и на сутки хватит. Шуровать в топке не нужно.
- Целебные свойства: о пище уже сказано; сон на полатях – крепкий и глубокий. 6 часов его достаточно, чтобы всласть выспаться; просыпаешься всегда бодрым, с ясной головой.
- Безопасность – огонь в самой глубине топки, вываливание углей крайне мало вероятно даже при неквалифицированном пользовании; искры дает лишь в исключительных случаях от очень интенсивной топки в лютый мороз. С трехцентровым сводом на искрит никогда.
К некоторым пунктам придется дать пояснения.
При расчете по готовым формулам и упрощенным методикам КПД русской печи выходит где-то 25-30% Это значение издавна внушало сомнение, и в 1927 г. Наркомзем СССР провел натурные испытания. Результат ошеломил специалистов: точно измеренное значение оказалось 68%! Это выше КПД большой ТЭЦ! Тогда же был объявлен конкурс на усовершенствование печи. Образцы, разработанные в ВТИ (Всесоюзный теплотехнический институт), Грумм-Гржимайло и Подгородниковым, показали КПД около 80%. Исследования русских печей ведутся по сей день: еще вполне не понятно, как достигается такой КПД.
Указанные свойства сна на полатях относятся к медленно выстывающей за ночь печи. Сходный, но значительно более слабый эффект дает пользование хорошим фирменным электроодеялом с автоподстройкой по физиопараметрам.
Еще любопытный факт. Местные непослушных, вредных, безалаберных детей нередко укоряли: «Видно, что не на полатях тебя делали!»
Пожаробезопасность
У читателя, не вникавшего глубоко в тему, может возникнуть вопрос: а как же опустошительные пожары, которыми «славилась» деревянная Русь? Тут уместно рассказать следующее.
В начале XVIII в. Петр I, осатанев от очередного московского пожарища, дал одному из своих ближайших сподвижников, начальнику Приказа тайных дел боярину князю Ромодановскому, задание выяснить: «Какого такого-сякого град сей окаянный никак не гореть не может?» Ответ был получен вскорости:
– Обыватели, даже и до купцов суконной сотни, топят по-черному, поелику подворную подать платить не хотят.
– Упиваются, растреклятые, водкою самогонною, аки скоты непотребные, оттого и горят.
- Цветистые петровские обороты приличия ради заменены нейтральным «такого-сякого». Великое мастерство великого государя по матерщинной части общеизвестно.
- Подворная подать – аналог налога на недвижимость. Курные избы любого размера считались, говоря по-современному, жильем социальным и налогообложению не подлежали.
Петровские реформы коснулись и печного дела, и к концу его царствования массовые пожары почти прекратились. Екатерина II продолжила совершенствование пожарной безопасности, и в ее правление пожары даже в курных избах стали крайне редкими; в России теперь горело не чаще, чем в Европе.
Что в ней плохо?
- Русская печь работает только на медленно горящем твердом топливе. Быстро сгорающие жидкое и газ требуют много воздуха, подток которого русская печь обеспечить не может. Ставить в горнило форсунку для мазута или газовую горелку не только бесполезно, но и опасно для жизни.
- Дает твердые отходы – золу, которую нужно куда-то девать.
- Тяжела, дает большую сосредоточенную нагрузку на перекрытие, поэтому в многоэтажных домах неприменима.
- Громоздка, отнимает много жилой площади и объема.
- Теплоотдача с единицы поверхности невелика: большая русская печь может обогреть комнату в 45 кв. м точно так же, как радиатор под окном.
- Вялый дымооборот (побочное следствие высокой эффективности) исключает выведение нескольких дымников в одну трубу: печь, которую топят чуть сильнее, вытеснит дым других из дымохода при любой тяге, и те начнут дымить. Поэтому непригодна также для многоквартирных домов.
- Долго прогревается; после летнего простоя требуется суточная протопка.
- При огрехах строения может дымить.
- Совершенно не поддается автоматизации.
Примечание: исконная русская печь еще и почти не греет вниз; над полом образуется слой холодного воздуха. В современных русских печах этот недостаток устранен; большинство усовершенствованных разработок – печи с нижним подогревом.
Русская печь в интерьере
В целом нужно признать, что русская печь годится только для одноэтажного индивидуального жилья.
А в интерьере?
Но не архаична ли русская печь и по виду? Может ли она быть вписана в современный интерьер? Вполне, т.к. в основе дизайна русской печи – простые формы. Они допускают как самостоятельное эстетическое использование, так и самый вычурный декор. Технически же конструкция русской печи вполне совместима с современными отделочными материалами, см. рис.
Видео: ремесло кладки и декорирования русских печей
Строим печь
Полная схема русской печи показана на рисунке ниже, со списком позиций. К описанному выше здесь есть дополнение – душник. Это газовоздушный теплообменник: дымооборот через стенку греет воздух, который забирается внизу. Отдушина душника выходит в помещение вверху, затем идет заслонка, а за ней устье душника открывается в дымник над вьюшкой.
Летом заслонка открыта, и ток воздуха в душнике выводит наружу лишнее тепло дымовых газов, обеспечивая заодно хорошую вентиляцию помещения. На зиму заслонку закрывают; нагретый воздух поступает в помещение и греет его.
Душник – самый простой и надежный способ получить от печи нижний подогрев, не усложняя чрезмерно ее конструкцию.
- Подпечье;
- Подшесток;
- Шесток;
- Душник;
- Чело;
- Задвижка;
- Дымоход;
- Перекрыша;
- Заслонка;
- Устье;
- Разделка;
- Теплая печурка;
- Горячие печурки;
- Порожек;
- Засыпка;
- Свод горнила;
- Горнило;
- Под;
- Щека;
- Порсок;
- Подпечек;
- Арка подпечка;
- Зев;
- Арка зева;
- Хайло;
- Арка устья;
- Уступ кладки;
- Канал душника;
- Устье дымника.
Примечание: щеку (боковину) печи, обращенную к стене, называют глухой, а обращенную в помещение – зеркалом.
Что такое порядовка?
Печь выкладывают горизонтальными слоями кирпичей – рядами. Свод инструкций по кладке каждого ряда – это и есть порядовка. Иногда порядовками называют ряды (первая порядовка, выкладываем порядовки и т.п.). Это, вообще говоря, неверно.
Для каждого вида печи порядовка, понятное дело, будет своя. Современные порядовки сопровождаются чертежами. К постройке печи можно приступать, только если ее порядовка абсолютно понятна.
Материалы
Кирпич
Кладка русской печи производится из красного керамического кирпича. Кирпич должен быть хорошо обожжен и самого высокого качества – плотный, гладкий. Пережженный кирпич (с темным нутром, если его разбить) абсолютно непригоден. Также не годится кирпич пустотелый: тепло будет плохо растекаться по телу печи, ее нутро будет перегреваться и вся печь скоро начнет разваливаться.
Особенно тщательно нужно подбирать кирпичи для пода: они должны быть ровными, гладкими, совершенно одинаковой высоты. В старые времена печники выбирали подовые кирпичи из закупаемых партий и хранили отдельно. В наше время под можно выгладить после кладки болгаркой с чашеобразным кругом. По идее, печь от этого хуже не станет, но опытных данных нет.
Облицовка печи и верхний ряд лежанки могут быть выложены из лицевого кирпича на известковом растворе. Тогда полати никогда не провалятся, и отделка печи не вызовет затруднений – кладка на глине с уширенными швами (см. ниже) хоть и жаростойкая, но не очень-то прочная и ровная, а штукатурка и плитка на ней держатся неважно.
Раствор
Кладочный раствор для русской печи не совсем обычный; тут важно сочетание жаропрочности, высокой теплоемкости и равного с кирпичом ТКР. Состав раствора таков:
- Тщательно просеянная самая жирная, какая только найдется, глина – 3 объемных части.
- Просеянный и прокаленный речной песок – 3-5 объемных частей.
- Чистая вода – 1 объемная часть.
Раствор должен быть также очень жирным – густым, вязким. Его кондицию проверяют двумя дощечками; между ними сжимают шарик свежего раствора размером с теннисный мяч. Тощий раствор растрескается сразу; средненький при сжатии примерно на 1/3, а хороший – наполовину. Слишком мягкий и текучий раствор также не годится; в него нужно добавить песка, но не более чем 2:1 относительно глины.
Хорошая глина для кладки печей когда-то представляла серьезную проблему. Сейчас строение русской печи упрощается: в продаже есть готовые сухие смеси для кладки печей и отдельно – жирная глина.
При высыхании жирный раствор нередко трескается. В таком случае трещины замазывают средним или тощим глиняным раствором, но ни в коем случае не известковым, гипсовым или цементным.
Приемы работы
Опечье
Деревянное опечье держит печь весом до 1600 фунтов (примерно 750 кг), т.е. малую или среднюю без подпечка. Выполняют его в виде сруба в два пояса, с засыпкой бутом и настилом из брусьев. Настил накрывают войлоком, как следует вымоченным в жидком растворе жирной глины, а по нему – кровельным железом.
Деревянное опечье пожароопасно и ныне запрещено. Сейчас русские печи ставят на фундамент из кирпича или бетонных блоков, или просто на бетонное перекрытие. Если печь на фундаменте и предполагается ее облицовка, фундамент по периметру нужно дополнительно выпустить на полкирпича-кирпич, с учетом слоя раствора.
Арки и своды
Арки и своды выкладываются из НЕЧЕТНОГО числа кирпичей по опалубке на деревянных шаблонах – кружалах. Сначала в натуральную величину делают чертеж арки в разрезе, затем по нему подтесывают на клин замковые кирпичи. Выложить свод с прямым замком или беззамковый самодельщику можно и не пытаться, это может не всякий опытный каменщик.
Далее готовят кружала с учетом толщины досок опалубки и по ним выкладывают свод без замка. Потом нужно густо смазать пазы замков раствором и вложить замки в паз. Следующий этап – замки по очереди и в несколько проходов постепенно забивают в паз до места. Киянкой тут не обойдешься, приходится орудовать поленом. Но лупить что есть дури нельзя; нужно использовать инерцию тяжелого полена, а не силу резкого удара.
Контролируют качество замыкания свода по выдавливанию колбасок раствора из швов: оно должно быть более-менее равномерным по всей поверхности. Густой раствор течет медленно, поэтому нужно делать перерывы между проходами. В итоге получится предварительно напряженная конструкция; только такой свод и прослужит долгие десятилетия.
Как учиться?
Только из вышеописанного ясно, что русскую печь построить очень и очень непросто, а мы еще не добрались до порядовки. По-книжке даже у опытного и умелого мастера получится результат, красочно описанный Макаренко в «Педагогической поэме». Можно ли научиться класть печи самому? Есть способ.
Во-первых, нарезать из пенопласта в масштабе маленьких кирпичиков около 2500 шт. Чтобы они вышли одинаковыми и ровными, резать нужно не ножом, а на простейшем станке: над фанерным щитом натягивается регулируемая по высоте нихромовая проволока 0,3-0,4 мм. Нагревается она током низкого, 2-12 В, напряжения.
Внимание! Брать ток от ЛАТРа нельзя – он автотрансформатор и не изолирует от фазы!
Затем берем порядовку и на столе на каплях ПВА собираем модель печи. Зимой это не так уж скучно. После недельной сушки… сбрасываем ее на голый пол. Не развалилась – можно идти дальше.
А дальше – сложить на даче или во дворе самую маленькую, на которую найдется порядовка, печку. Очень полезно, моделируя зимой, понять, как работает вся конструкция, и разработать порядовку самостоятельно. Если после первичной протопки печь не дымит и хоть как-то печет, можно браться за настоящую. Но неукоснительно соблюдая правило: семь раз отмерь, один раз отрежь.
Расход материала
Классическая русская печь, описанная выше, в зависимости от размера требует примерно такого количества материалов:
- Малая – 1500 кирпичей и 0,8 куб. м раствора.
- Средняя – 2100 кирпичей и 1,1 куб. м раствора.
- Большая – 2500 кирпичей и 1,35 куб. м раствора.
Примечание: «примерно» значит, что часть материала в неопытных руках уйдет на бой. Скорее всего, и своды поначалу придется перекладывать.
А стоит ли самому?
Имеет ли смысл браться за столь сложную работу самостоятельно? Сколько стоит работа опытного и надежного печника? Если 100% от стоимости материалов, как принято в общих строительных работах, то это еще не так уж дорого.
Отнюдь и отнюдь не вдвое против материала. Можно встретить предложения сложить печь за 20 000 руб, но это явная несуразица. Попробуем прикинуть сами.
Русская печь с плитой
Печник работает в средних широтах полгода, и обязательно с подручным-учеником. Считая их занятость в 100% рабочего времени, зарплату мастера в 25 000 руб, а помощника в 15 000 и время выполнения работы 7 рабочих дней (это совершенно реальный срок), получим, что простая печь обойдется не дешевле 45 000 руб, а русская печь с плитой и водогрейкой (см. рис.) в 55 000-60 000 руб.
Но через неделю уже можно будет топить. Одно лишь условие: мастер должен сообщить, где, когда и кому он уже клал печи, и их нужно осмотреть лично. Хорошие мастера обязательно запасаются рекомендателями, а если крутит и мямлит – лучше обратиться к другому.
Чтобы дать более полное представление о сложности работы, рассмотрим коротко, как выложить описанную выше простую печь. Только для примера; подробная порядовка русской печи – довольно объемистая брошюра.
Порядовка
Примечание: на первые три ряда (выстилку) можно пустить кирпич перекаленный (железняк) на цементном растворе. Они почти не нагреваются. Но печь с нижним подогревом вся должна быть из качественного кирпича.
1-6 ряды
Стяжку по гидроизоляции фундамента не делаем, кладем насухо – отпотевание исключено. Начинаем с левого переднего угла (поз. а-1 на рис.) В угол – кирпич 3/4 тычком наружу. От него – ряд из 12 полномерок до угла а-2. Шов – уширенный до 13 мм; такой будет везде в первых 3-х рядах, т.к. в 4 ряду будет сформирован уступ кладки.
В угол а-2 – два тычка 3/4 и двойной ряд полномерок до угла а-3. К углу а-4 приходим аналогично а-1 – а-2. Завершают ряд 1 две полномерки, образующих проем в 540 мм. Кладку проверяем правилом и диагоналями.
Во втором ряду (поз. б) по сторонам тычки 1 ряда перекрыты ложками. В углах – по 2 трехчетверки, уложенные ложками. Обрамляющие проем полномерки перекрыты тычками 3/4 с перевязкой швов. Третий ряд (поз. в) идентичен первому.
Примечание: ложковый кирпич не имеет никакого отношения к ложке, которой едят. Ложковый кирпич укладывается вдоль стены длинной горизонтальной стороной, а тычковый – перпендикулярно ей. И тот, и другой могут уложены плашмя, на бок, на торец (торчком, на попа).
4 ряд – согласно поз г. по расчалке. Расположение кирпичей – как во 2 ряду. Шов сужаем до 5 мм, чтобы получить уступ в 25 мм по сторонам. Проверяем кладку уровнем.
5 ряд – по поз. д. В д-2 и д-3 по два 3/4; между ними – два ложковых ряда. Боковые стены тычковые. Стенки проема подпечья стесываем под пяту арки. Устанавливаем на подпорках ее кружала и выкладываем 6 ряд идентично 4-му.
Первая арка
Выкладывая арку, в дополнение к вышеописанному нужно соблюдать следующее; для последующих арок/сводов тоже:
- Поперек арки от пяты до пяты не должно быть ни одного неперевязанного шва (слева на рис. ниже).
- Швы от вершины к пятам плавно утончаются от 13 до 5 мм.
- Кружала с опалубкой убирают только после высыхания раствора.
Примечание: арку в кирпич можно выкладывать прямо по кружалам без опалубки. Но только если она не продолжается в свод.
7-10 ряды
7 ряд выкладывается как 5-й; 8 – как 6-й (слева на рис.) В боковинах изнутри тычки обтесываются под пяту свода. На 8-м ряду начинаем выкладывать подшесток: три ряда тычковых полномерок, считая вглубь от чела. Средний тычок снизу нужно подтесать под арку подпечка. 9 ряд кладем как 7-й, но 2-й ряд подшестка выкладываем ложками. Выкладываем свод подпечка.
10 ряд – особенный, на рис. справа: углы из 3/4, боковины из ложковых полномерок; тыл из тычковых полномерок. От чела вглубь – 3 ряда тычковых полномерок. В ряду – по 7 штук, уложенных плашмя. Это и будет шесток с подом загнетка.
Подсыпка
Подсыпку горнила делаем из битого кирпича на глиняном растворе. Трамбуем и растягиваем, как указано стрелкой. Делать самому под с изломом лучше и не пытаться – он получается не у всякого печника.
11-17 ряды
Четные ряды выкладываем как 10-й. В нечетных по бокам идут тычковые ряды; сзади – ложковые. 15-й и 16-й подтесывают под пяты арок. По завершении 17-го ряда кладку стен вокруг горнила прерывают, пока не будет выложен весь перед печи, до вертикальной плоскости, проходящей по задней стенке устья.
Зев, загнеток, устье, горнило
Арки и своды возводят по кружалам арки подпечка с опалубкой. Боковые стенки загнетка пойдут в кирпич; чело и устье – в полкирпича. Пята арки зева придется на 15-й ряд; пята арки устья – на 16-й. Особенно трудно будет новичку выгладить внутренние стенки хайла: сверху не видно, что делаешь, а изнутри пыль и крошка в глаза летят. Поэтому хайло нужно обрабатывать сверху, выверяя шаблоном.
18 и выше
Нечетные ряды кладем как 1 или 11; четные – как 2 или 10, см. рис. Если полати будут сложены на глине, то начиная с 19 ряда кирпичи изнутри притесывают по месту к своду горнила. Но это не всегда спасает глиняные полати от проваливания, поэтому лучшие мастера возводят вокруг горнила коробку, делают засыпку из кирпичной крошки на глине, разравнивают ее и трамбуют, а по ней пускают сплошную выстилку из ложков, обрамленных торчками с трехчетверками по углам. Чтобы полати держались вечно и не продавили свод, дальнейшее зависит от зажиточности и щедрости заказчика: то ли деревянный щит-настил, то ли ряд лицевого кирпича на известке с перевязкой швов.
Последний способ далеко не так прост, как кажется: свод ведь наклонен кпереди. Поэтому на его замки кладут ряд кирпичей плашмя впродоль и с перевязкой швов относительно замочных. Затем стесывают на клин, чтобы такая поперечина вышла вровень со стенками.
Засыпка получится двухстронней, а полати лягут на клин и стенки. Суть тут в чем? Вспомним строительную механику: свод гораздо труднее раздавить сверху, чем пробить сбоку. Нагрузка от полатей передастся на замок, а от него по своду на щеки печи. Арка свода будет работать только на сжатие и, если полати и провалятся, останется целой, а полати несложно восстановить.
Если же подтесывать кирпичи верхних рядов, то нагрузка от полатей даст боковую сдвиговую нагрузку на свод. Сдвиг строительные материалы держат плохо. Провалились полати – провалится и свод, и печь нужно перекладывать.
Эволюция
Схема печи Подгородникова
Развитие русской печи шло по четырем переплетающимся ветвям: нижний подогрев, плита, экономия, компактность. Огромный вклад в нее внес И. С. Подгородников, разработавший серии печей «Экономка» и «Теплушка», распространенные и поныне. Схема «Теплушки» Подгородникова показана на рисунке. Ее усовершенствовал И. В. Кузнецов; печь Кузнецова – на рис. слева ниже.
Суть в том, что топка и варочная камера разделены, а подпечье герметизировано. Дымовые газы через шпур опускаются в подпечье (на котором оборудуется вторая низкая лежанка, удобная старым и малым, а топка самым естественным образом работает и как плита. Накопление сажи в подпечье исключено благодаря тщательному расчету конструкции. Каких трудов это стоило в век арифмометров и логарифмических линеек, нам лучше и не гадать.
Однако такая печь занимала много места и приобрела повышенную пожарную опасность: огонь горел близко к устью топки. Дальнейшие усовершенствования до 90-х годов толку давали мало – печь слишком усложнилась. На следующем рисунке – компактная экономка 70-х – 80-х годов в разрезе. Ее КПД выше 80%, но сложить такой лабиринт возьмется далеко не всякий печник, а разобраться в назначении и порядке использования всех этих дверок и заслонок сразу не сможет и теплотехник с дипломом, не то что рядовая домохозяйка. Вдобавок, есть закоулки, недоступные для осмотра и чистки.
Компактная печь-экономка сложной конструкции
Современная русская печь
С развитием компьютерного моделирования русская печь пошла по пути качественного усовершенствования: все творческие способности можно было обратить на смекалку и сообразительность. На следующем рисунке (справа) – удачная современная русская печь. «Изюминка» конструкции в том, что вместо засыпки под пекарней (где она, как оказалось, все равно не работает по назначению) устроили зимнюю топку. Увеличение высоты подшестка позволило довести объем подсыпки под горнилом до оптимального.
Недостаток у такой печи всего один: для переключения «зима – лето» нужно двигать не одну, а две заслонки, и вдобавок ставить/вынимать тяжелую плиту, закрывающую устье зимней топки. Если с этой плитой что-то все же придумать, то такая печь уже может быть автоматизирована на зиму: зимняя топка может работать на газе.
А что дальше?
Мы знаем, как устроена русская печь. Но как она работает – тут еще много неясного. А в эпоху истощения запасов энергоносителей генератор тепла с КПД, как у электрических машин – находка бесценная. И здесь открывается обширное поле деятельности как для маститых специалистов, так и для самодельщиков.
Русская печь: волшебство, созданное своими руками
При упоминании о русской печи возникают ассоциации со сказкой и волшебством. А ещё — с невероятно вкусными и ароматными блюдами и тёплой атмосферой. Поражает то, что огонь её простого очага не угас даже в нашу технологическую эпоху. Благодаря возрождению индивидуального строительства этот замечательный отопительный агрегат и сегодня в почёте у владельцев загородных домов. Сделать его своими руками, имея под рукой подробную инструкцию, будет не так и сложно.
Почему русские печи так популярны
Невероятная «живучесть» русской печи заключается в её функциональности — она используется и как варочный, и как отопительный агрегат, причём последнее, вопреки распространённому мнению, является отнюдь не первичной функцией. В простейшем виде конструкция представляет собой очень глубокий камин, по сути, габаритную топку с трубой.
Русская печь традиционной конструкции
Благодаря толстым стенкам и массивному своду, теплоаккумулирующей способности русской печи может позавидовать любой другой твердотопливный агрегат. Этот же фактор играет и на пользу экономичности. Сооружение может оставаться тёплым в течение суток, поэтому не требуется много дров, чтобы поддерживать температуру в комфортных пределах. Здесь же невозможно не упомянуть и о чрезвычайно удобной конструкции с лежанкой или полатями.
Конструкция русской печи уникальна и в плане создания кулинарных шедевров. Широкий температурный градиент топки очень удобно использовать во время приготовления пищи. При необходимости получить быстрый нагрев чугунок с содержимым пододвигают поближе к очагу. Если же требуется уменьшить интенсивность кипения, то его перемещают на периферию, поближе к бокам. К слову, русская печь обладает уникальной способностью, которой не имеет ни один другой отопительно-варочный агрегат. Разогретые до высокой температуры стенки и свод печи способны сохранять очень высокую температуру даже после полного прогорания топлива. Излучаемые поверхностью инфракрасные лучи позволяют длительное время запекать или томить продукты, получая ни с чем не сравнимый вкус и румяную аппетитную корочку. Достоинство такого способа приготовления пищи заключается ещё и в том, что она не контактирует ни с огнём, ни с газовой средой, поэтому ни о каких канцерогенах не может быть и речи.
Сегодня русская печь представляет собой чрезвычайно функциональний отопительный прибор с варочной плитой, водонагревателем и место для отдыха
Современные отопительные приборы можно классифицировать по наличию одного из следующих признаков:
- Наличие плиты и подтопки. Варочную поверхность встраивают непосредственно в тело печи, получая так называемый шесток, который выполнялся глухим в канонической модели.
- Размещение на тыльной стороне печи камина, который выходит в смежную комнату. Практичность такого способа чрезвычайно высока, поскольку при существовании двух отопительных приборов не требуется сооружать отдельные дымоходы и фундаментные плиты.
- Пристроенная к печи груба или топчан. Они всё так же, как и прежде повышают комфорт и удобство отопительного прибора, хоть габариты современных лежанок и не сравнить с размерами традиционных печей, которые рассчитывались на 3–4 человека.
Интеграция плиты в массив русской печи не только расширила её варочные возможности, но и дала возможность отапливать боковой обогревающий щиток и нижнюю часть конструкции. По этому фактору выделяют агрегаты с боковым подогревом, которые используются для отопления соседней комнаты, а также теплогенераторы с нижним обогревом. Наличие у последних подтопка позволяет прогревать стенки, которые находятся ниже уровня пода. За счёт повышения теплоотдачи появляется возможность отапливать помещение увеличенной площади без необходимости расширения габаритов прибора.
Нижний обогрев значительно увеличивает тепловую производительность
Достоинства и недостатки (таблица)
Плюсы | Минусы |
Высокий КПД — от 50 до 70%. | Способность работать только на таких видах топлива, которые не требуют повышенного притока воздуха. Перевести её на газ или мазут не получится. |
Безопасная конструкция. | Громоздкость конструкции. Дополнительная нагрузка на перекрытие — устанавливать её можно только на первом этаже. |
Нетребовательность к материалам — при постройке печи можно обойтись только кирпичом, песком и глиной. | После выстуживания агрегат требует длительного прогрева. |
Равномерная теплоотдача. | Неэффективный дымооборот — при просчётах в строительстве отопительный прибор может дымить. |
Долговечность. | Неудобство при чистке топливника от золы. |
Возможность отопления смежного помещения. | |
Удобство и комфорт лежанки. | |
Поверхность лежанки может длительное время излучать ИК-энергию, что имеет прекрасный терапевтический эффект. |
Кроме того, русская печь потребует от хозяйки умения обращаться с ухватом, сковородником, горшками и чугунками, а это не каждой современной женщине придётся по душе. Если же вы готовы смириться с небольшими неудобствами, то этот в прямом смысле сказочный агрегат сможет отблагодарить хозяина не только теплом и вкусной едой, но ещё и здоровым сном, а также чудесными оздоровляющими процедурами.
Устройство и особенности конструкции
Построенная по всем канонам печь имеет множество конструктивных элементов.
Схематическое изображение основных частей русской печи
- Подпечье. Углубление у основания печи предназначается для хранения и сушки дров. Сегодня многие владельцы отказываются от подпечья для упрощения и удешевления конструкции и делают это совершенно напрасно. Более удобного и практичного места для топлива найти невозможно.
- Печурка — холодная ниша для хранения посуды.
- Шесток — ровная горизонтальная поверхность перед горнилом. Здесь можно оставить вытащенную из очага пищу, чтобы она долгое время была горячей. Существуют конструкции печей, у которых в этом месте обустраивают варочную плиту.
- Под или лещадь — расположенное под небольшим уклоном к шестку днище горнила (варочной камеры). Отклонение от горизонтали к выходу позволяет легко передвигать тяжёлые чугунки.
- Горнило — пространство внутри печи, которое одновременно выполняет функции топливника и варочной камеры. Как и в случае с лещадью, потолок горнила имеет уклон к выходу. Это позволяет задерживать раскалённые газы под сводом, благодаря чему они успевают прогревать массив отопительного прибора. Между подом и шестком расположен загнёток, или загнетка, – своего рода переходная зона между горизонтальными участками печи с разной температурой.
- Перетрубье — то же, что и хайло. В русской печи это дымосборник, расположенный над шестком. За ним начинается дымовая труба.
- Самоварник (по-другому душник) – узкий канал, ведущий прямо в дымоход, который предназначается для подключения трубы самовара. В современных печах душник не обустраивают.
- Вертикальный газоход над шестком
- Вьюшка — лючок, которым полностью перекрывается дымоход. Через окошко вьюшки есть доступ к задвижке 10, которой регулируется тяга в печи.
- Задвижка дымовой трубы.
- Лежанка.
На другой иллюстрации прекрасно видно устройство внутренних камер сооружения. Печурка, которую можно заметить на нижнем рисунке, предназначается для сушки фруктов, грибов и ягод. Как видите, толщина стенок между нишей и горнилом — не больше кирпича, что фактически превращает печурку в некое подобие современных духовок шведских дровяных теплогенераторов.
Строение внутреннего пространства русской печи
Огромное влияние на производительность отопительного прибора оказывает загнёток, который является своеобразным рекуператором: поступающий поток воздуха подогревается дымовыми газами. Смешивания не происходит по причине различной плотности газов, причём эксперименты показали отсутствие турбулентности даже на границе раздела двух газовых потоков. Чтобы избежать завихрений, поверхности хайла и загнётка делают максимально гладкими. В противном случае турбулентность будет уносить часть кислорода, что повысит газогенерирующую способность отопительного прибора.
Поступающий в печь кислород поддерживает интенсивное горение топлива. При этом разогретые газы устремляются к своду горнила. Благодаря его наклону в сторону устья и небольшому порожку, который препятствует свободному выходу газов к хайлу, создаются две устойчивые зоны циркуляции газов. Именно в них и заключается вся сила русской печи, вот только для образования вихрей следует точно придерживаться основных размеров.
Кроме того, вращающиеся потоки длительное время удерживают несгоревшие частицы в зоне высокотемпературного пламени, за счёт чего повышается полнота сгорания топлива. Разогретый свод и стены варочной камеры активно излучают энергию в инфракрасном диапазоне, равномерно нагревая то, что готовится в горниле. Что же касается загнётка, то он выступает не только в роли теплового экономайзера, но ещё и позволяет весь день поддерживать пищу в горячем виде. Для этого достаточно перекрыть дымоход, а устье закрыть деревянной заслонкой.
Благодаря особенностям дымооборота печь длительное время остаётся тёплой
Как можно заметить, дымооборот русской печи отличается минимальным температурным градиентом. Постоянство температуры разогретых газов, а также их постоянная циркуляция в рабочей зоне приводит к тому, что в горниле без остатка сгорают мельчайшие частицы топлива. И вот тут-то проявляется ещё одно немаловажное преимущество такой простой, но тщательно продуманной конструкции. Дело в том, что зола в отопительном агрегате конечно же присутствует, а вот касаемо сажи и копоти, то они практически не осаживаются на стенках печи — чистить её придётся всего несколько раз за всю жизнь.
На нашем сайте представлено большое количество инструкций по самостоятельному монтажу печей разных конструкций и сложности, в их числе и печка Кузнецова: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/pech-kuznecova-poshagovaya-instrukciya-po-izgotovleniyu.html.
Размеры, чертежи и порядовки
Существует множество вариантов русских печей. Чертежи некоторых из них мы приводим в качестве примера.
Фотогалерея: примеры чертежей и порядовок
Русская печь: чертежи и порядовки Чертёж русской печи с нижним подогревом Чертёж русской печи с варочной плитой Чертёж русской печи с лежанкой
Сегодня мы не будем останавливаться на простых конструкциях. Наша цель — соорудить практичный и функциональный агрегат с варочной плитой и водогреющим баком, который удовлетворит любого владельца загородного жилья. Ниже вы можете увидеть его чертежи и порядовки, а в дальнейшем мы предоставим полную инструкцию по изготовлению печи, обустройству дымохода и порядке запуска агрегата в работу.
Чертёж и порядовки к русской печи (фотогалерея)
Чертёж улучшенной русской печи Чертёж и порядовка Порядовка русской печи: 1 — 24 ряд Порядовка: 25 — 31 ряд Готовая печь
Инструменты и материалы
Чтобы возвести русскую печь своими руками, не придётся покупать никаких специальных инструментов. Тем не менее подготовьте всё необходимое заранее — это сэкономит время и поможет правильно организовать работу. Вот то, что понадобится в первую очередь:
- Пара разноразмерных мастерков из нержавеющей стали.
- Расшивка для швов, если планируется такой вид отделки.
- Молоток-кирка каменщика.
- Резиновая киянка.
- Угловая шлифмашина (болгарка) с отрезным кругом.
- Электрическая дрель с набором свёрл.
- Инструмент для контроля точности кладки (уровень, отвес, угольник и шнур-причалка).
- Ножницы для работы по металлу.
- Ёмкости для смешивания раствора.
- Сетка для просеивания глины и песка.
- Рулетка.
- Плоскогубцы.
Сегодня в продаже можно найти печное литьё любого типа и функциональности
- Кирпич красный (марка не ниже М-150) – 1900 шт.
- Песок — 300 кг.
- Глина (как можно более жирная) – 250 кг.
- Картон базальтовый или другой негорючий уплотнитель.
- Рубероид для влагоизоляции фундамента.
- Варочная панель двухконфорочная размерами 400х700 мм.
- Топочные дверцы размерами 250х210 мм и 250х180 мм.
- Колосниковая решётка 200х280 мм — 2 шт.
- Колосниковая решётка 250х380 мм.
- Дымовая задвижка 180х260 мм.
- Прочистные дверцы 130х130 мм — 2 шт. и 130х200 мм — 1 шт.
- Поддувальная дверца — 250х150 мм.
- Заслонка горнила — 380х450 мм.
- Бак водогрейный 120х280х500 мм.
- Уголок стальной с полкой 60 мм — 1.5 м.
- Металл листовой толщиной 5 мм.
Кроме этого, необходимо озаботиться и материалами для строительства фундамента — щебнем, песком, цементом и досками для обустройства опалубки.
Подготовительные мероприятия
На этапе подготовки к строительству выбирают место для строительства печи, монтируют надёжный фундамент и подготавливают рабочий раствор.
Выбор места
Место установки русской печи прежде всего зависит от особенностей помещения. В деревянном доме между отопительным прибором и стенами здания должен быть выдержан воздушный зазор шириной не менее 40 см. Кроме того, зоны с повышенной температурой нагрева должны дополнительно защищаться негорючими материалами, например, плитами из базальтового картона. Немаловажно и то, что при этом сохраняется доступ к боковым поверхностям обогревающего агрегата, необходимый для их периодической ревизии. Если же печь планируют установить в простенке между двумя комнатами, то проём защищают кирпичной кладкой, отделяя её от дерева прокладкой из негорючего материала.
Варианты возможного расположения печи в доме
Лучше всего размещать отопительный агрегат таким способом, чтобы топить его можно было с кухни или веранды, а лежанку или камин вывести в гостиную или спальню.
Строительство фундамента
Поскольку русская печь представляет собой габаритную, массивную конструкцию, то её основание должно обеспечивать устойчивость и надёжность всего сооружения. Для обустройства фундамента требуется выкопать котлован глубиной от 0.5 до 0.7 м. Естественно, в рыхлых и нестабильных грунтах этот параметр потребуется увеличить.
На дне котлована сооружают подушку из дренажных материалов. Для этого яму заполняют 150–200 мм слоем песка, который тщательно утрамбовывают и заливают водой для лучшего уплотнения. Сверху песок засыпают щебнем, мелким бутом или битым кирпичом, поднимая дно котлована ещё на 100–150 мм. Поверхность дополнительно обрабатывают трамбовкой, после чего выравнивают тонким песчаным слоем, который также подвергают проливанию.
Конструкция фундамента для русской печи
Подушку из песка и щебня застилают влагонепроницаемым материалом, поверх которого устанавливают изготовленную из обрезных досок опалубку. Чтобы избежать вытекания цемента через щели короба, его стенки укрывают полиэтиленом.
Бетон для фундамента должен иметь такой состав: 1 часть цемента М-400, 3 части песка и 5 частей щебня или другого заполнителя. Раствор доводят до состояния густой сметаны, после чего заливают до половины высоты опалубки. После этого бетон подвергают штыкованию и на его поверхность укладывают армировочную сетку. Далее раму до края заполняют бетоном и выравнивают поверхность при помощи длинного правила.
Бетонное основание выстаивают несколько дней, пока бетон основательно не схватится, после чего накрывают рубероидом.
Как приготовить раствор
Для того чтобы работа приносила удовольствие, кладочный раствор должен быть мягким и эластичным. Это даст возможность полностью заполнять швы и не прикладывать чрезмерных усилий при укладке кирпичей. Кроме того, смесь не должна давать трещин при высыхании, чего на самом деле добиться не так просто. Дело в том, что избежать растрескивания поверхности можно только одним способом — уравняв параметры температурного расширения кладочного раствора и кирпича. Конечно, можно приобрести специальную смесь для кладки печей в строительном магазине, однако настоящая русская печь должна создаваться из экологичных материалов, не так ли? А на эту роль отлично подходит недорогой традиционный состав из глины и песка.
Качество глиняного раствора оказывает решающее влияние на прочность кладочных швов
Определённая сложность возникает в подборе правильных пропорций, что связано с различной жирностью глины. Хотите узнать секрет нерастрескивающегося раствора? Он достаточно прост — необходимо брать максимально жирную глину, добавляя в неё до 3 частей песка.
Для приготовления раствора глину очищают от инородных компонентов, разминают комки и на 24 часа замачивают в холодной воде. После этого тщательно смешивают её с песком, доводя до полужидкой консистенции.
Чтобы приготовить оптимальный по составу раствор делают несколько миниатюрных замесов с различным содержанием песка, фиксируя пропорции на бумаге. После этого из каждой пробы формируют плоские лепёшки, которые оставляют на несколько дней до полного высыхания. Лучшим считается тот состав, который меньше всего растрескался в процессе сушки.
Не следует приготавливать слишком много раствора. Дело в том, что при отстаивании он будет разделяться на составляющие: песок сядет на дно. Повторного перемешивания глиняного состава не избежать, а это всё — ненужная трата времени и сил.
В нашем следующем материале вы найдёте пошаговое руководство по строительству печи-шведки с расчётами и порядовкой: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/pech-shvedka-svoimi-rukami.html
Кладка русской печи: пошаговая инструкция
Внешний вид будущей печи
Прежде всего, позвольте дать несколько советов, которые сделают работу более простой, а построенное сооружение — безопасным.
- Используйте только качественный кирпич, в теле которого нет трещин.
- При заполнении швов внутри не должно быть пустот и промежутков, а их толщина должна укладываться в пределы 5–8 см. Помните, что обмазывать стены глиной для их герметичности — не лучший вариант, поскольку при этом падает теплопроводность.
- Перед тем как укладывать кирпич, его рекомендуется вымочить — в таком случае он не будет вытягивать жидкость из раствора.
Кирпич перед кладкой вымачивают ещё и по другой причине. Во время сушки он будет обезвоживаться одновременно с раствором, что будет способствовать лучшему сцеплению и упрочнению стенок.
Чтобы конструкция была аккуратной, выдавливаемые из швов излишки глины надо сразу же подбирать, не допуская их высыхания. Стенки печи могут выкладываться в кирпич или полкирпича, тогда как внутренние камеры — в половину, а то и в четверть его размера. Опытные мастера печь средних размеров чаще всего выполняют толщиной до 15 см, аргументируя это тем, что так она быстрее прогревается и не требует дополнительного топлива на предварительную топку.
Кладку удобно вести, ориентируясь на порядовку. Для этого схему распечатывают на отдельных листах бумаги, чтобы в процессе работы следовать выбранной инструкции.
- Первый ряд выкладывают с особой тщательностью, ведь он задаёт геометрическое соответствие и ровность сооружения. Начинающим печникам лучше начертить контуры печи мелом на основании или же сначала произвести пробную укладку насухо. При работе придерживаются следующего порядка: сначала выкладывают внешний периметр конструкции, а затем заполняют его согласно схеме порядовки.
Кладка 1-го ряда выполняется всплошную
Кладкой 2-го ряда начинают формировать внутренние камеры
Приступая к 3-му ряду устанавливают чугунные дверцы
Чтобы места примыкания печной чугунины не растрескивались во время эксплуатации, металлические элементы можно обмотать асбестовым шнуром или уплотнить зазоры при помощи базальтового уплотнителя.
Кладка 4-го ряда
5-й ряд: монтаж колосниковой решётки и топочной дверцы
Установка водогреющего бака в 6 ряду
Особенности кладки 7-го ряда
Кладка 8 и 9-го ряда
10-м рядом формируют днище горнила
11-й ряд: монтаж варочной плиты
12-ый и 13-ый ряд
14-й ряд: формируем канал для отвода продуктов сгорания
В 15-м ряду начинают формировать основание свода горнила
Особенности кладки 16-го ряда
Работы, которые проводят при кладке 17-го ряда
Арочный свод 18-го ряда
Крепление металлической полосы в 19-м ряду
После укладки 20-го ряда наружную сторону свода печи засыпают песком
21-й ряд: перекрытие, закрывающее печную засыпку
Особенности сооружения печи в 22-м ряду
23-й ряд: начало дымового канала и обустройство прочистки дымохода
24-й ряд: монтаж задвижки
Особенности порядовки 25 и 26-го ряда
Последние ряды печи объединяют перетрубье с дымоходом
После этого работу по сооружению печи считают завершённой. Остаётся соорудить дымоход, после чего можно будет проводить пробную топку.
Обустройство дымохода
Дымоход, необходимый для работы русской печи, абсолютно ничем не отличается от дымовой трубы любого стацинарного твердотопливного агрегата, будь то «голландка», «шведка» или какая-нибудь новомодная колпаковая печь, рассчитанная с помощью компьютерного моделирования. Конструкцию и порядовки дымохода можно взять с приведённого ниже чертежа.
Устройство дымохода для русской печи с порядовками
В процессе работы рекомендуем соблюдать несколько простых правил:
- Устройство и место установки трубы для отвода продуктов сгорания должны отвечать нормам действующего СНиП.
- В месте перехода из потолка в чердак труба должна утолщаться.
- Нижнюю часть дымохода кладут на такой же раствор, как и печь.
- Внутреннее сечение дымового канала должно отвечать мощности отопительного прибора.
- Выше кровли дымоход сооружают на растворе с добавлением цемента.
- Места прохождения трубы через перекрытия изолируют при помощи негорючих и гидроизоляционных материалов.
В процессе работы постоянно контролируют геометрию конструкции и отклонение от вертикали при помощи уровня или отвеса.
Способы отделки русских печей
Декорирование русской печи выполняется несколькими способами:
- расшивкой кирпичной кладки;
- оштукатуриванием;
- отделкой керамической плиткой или изразцами.
Расшивка по кирпичной кладке является самым простым способом, который весьма неплох для современных интерьеров. Главное, чтобы подобный способ декорирования планировался с самого начала, поскольку эстетичность конструкции напрямую зависит от качества материала и аккуратности кладки. Как правило, для кладки наружных стен используют облицовочный кирпич с гладкими боковыми стенками.
Если преследуется цель построить русскую печь согласно старинным канонам, то она должна быть оштукатурена специальным глиняным раствором с добавлением мякины. После высыхания наружные поверхности покрывают раствором белой глины в воде. Подобная побелка является экологически чистым, безопасным для окружающих покрытием. Кроме того, благодаря ей готовится основа для финальной отделки — росписи. Узоры, которыми покрывают стенки печи, могут повторять национальный орнамент или сцены из сказок, представлять собой флористические завитушки, стилизацию под гжель, хохлому и т. д. – всё зависит от создаваемого настроения и предпочтений владельца. Широкий выбор штукатурных смесей позволяет заменить старинный состав более современным «короедом» или «барашком».
Для отделки керамической плиткой используются только термостойкие виды кафеля — терракот, майолику, жаропрочный клинкер или керамогранит. Кроме того, русские печи нередко выкладывают изразцами. Заметим, что хоть декорирование керамической плиткой и является одним из наиболее красивых и практичных способов отделки, после него в дизайне начинает проглядываться высокомерие и роскошь «голландок», а это не каждому придётся по душе.
Как можно декорировать русскую печь (фотогалерея)
Декорирование расписной керамической плиткой Укладку плитки можно выполнять не всплошную, а широкими декоративными полосами Отделка изразцами Печь, облицованная изразцами, нередко начинает напоминать стильную «голландку» Традиционный способ финишной отделки — побелка Роспись — традиционный способ отделки русской печи
Если планируется не расшивать кладку, а облицовывать её керамической плиткой или оштукатуривать, то обязательно закрепите на поверхности стен металлическую сетку. Иначе декоративная отделка при нагревании конструкции будет отваливаться.
Порядок запуска отопительного прибора в работу
Построив печь, ни в коем случае не стоит спешить испробовать её отопительные способности на полную силу. Обращаться с ней надо бережно и аккуратно, поскольку при интенсивной топке стенки, расположенные ближе к очагу, будут просыхать гораздо быстрее удалённых поверхностей. Разница в тепловом расширении влажных и сухих материалов довольно существенна, поэтому есть опасность появления трещин на границах швов. Чтобы избежать неприятностей, все проёмы печи открывают и сушат при естественных условиях в течение двух недель.
Из-за необходимости длительной сушки печи, приступать к её возведению рекомендуется в тёплое время года.
Для ускорения процесса удаления влаги или при сушке сооружения при неблагоприятных погодных условиях в горнило и топливник можно поместить тепловентилятор или мощную электролампу. При этом дверцы печи закрывают, а каналы оставляют открытыми.
Очаг разжигают только после полного высыхания стенок
Топку печи начинают только после завершения периода предварительной сушки. Для этого в течение первых двух дней в агрегат закладывают не более 3–4 кг дров, добавляя каждые сутки по 1 кг топлива в течение декады. О готовности печи к полноценной работе судят по отсутствию конденсата на внутренних поверхностях металлических деталей. Отопительный прибор несколько раз испытывают на половинной мощности, после чего проверяют работу агрегата на максимальном режиме. Во время «обкатки» обязательно осматривают поверхности стенок на предмет появления трещин и их возможного увеличения. Заделывают появившиеся изъяны только после того, как печь несколько раз будет протоплена на полную силу.
Несколько советов по безопасной эксплуатации
- После длительного простоя обязательно проверьте все видимые поверхности на герметичность швов. Появившиеся трещины необходимо заделать глиняным раствором.
- Перед каждой топкой проверяйте наличие тяги. Если в помещение идёт дым из горнила, печь ни в коем случае нельзя эксплуатировать. Возможно, закрыта одна из задвижек или требуется чистка дымохода.
- Закрывать вьюшку можно только после полного прогорания дров.
- Рекомендуется удалять сажу с внутренних поверхностей печи в начале каждого сезона. На деле же печь загрязняется очень слабо и после постройки не потребует чистки в течение нескольких лет. Впрочем, всё зависит от дымности и качества используемого топлива.
Видео: создаём русскую печь из кирпича своими руками
Правильно и аккуратно построенная русская печь не только обеспечит помещение комфортным теплом, но ещё и создаст неповторимый самобытный стиль, настолько родной и близкий, что любой гость будет навсегда очарован и покорён интерьером вашего дома. Если же вы ещё и будете использовать отопительный прибор для готовки, то в полной мере сможете ощутить вкус и аромат настоящих русских пирогов, суточных щей или ароматной томлёной каши.
- Автор: Виктор Каплоухий
Благодаря разносторонним увлечениям пишу на разные темы, но самые любимые — техника, технологии и строительство. Возможно потому, что знаю множество нюансов в этих областях не только теоретически, вследствие учебы в техническом университете и аспирантуре, но и с практической стороны, так как стараюсь все делать своими руками.
Русская печь своими руками
Если вы строите дом и хотите придать ему очарования русской избы, печь с лежанкой – лучшее решение.
Если вы строите дом и хотите придать ему очарования русской избы, печь с лежанкой – лучшее решение.
Конструктивно печь состоит из топливника, ниши для хранения посуды (холодная печурка), и прилегающего к ней подставки под горячие горшки и сковородки (шесток), ниши для хранения дров (опечье/подпечек), своеобразной духовки для приготовления пищи и выпекания хлеба (горнило), дымохода, полатей (лежанки). Нижняя часть горнила называется под, его выстраивают под углом, чтобы удобней было ставить внутрь тяжелую посуду с блюдами. Над шестком располагается перетрубье и дымоход, который всегда оснащен задвижкой – вьюшкой.
В современных доработанных конструкциях русских печей устранены такие недостатки как: неравномерный прогрев; большое потребление топлива; длительность нагрева печи.
Фундамент для русской печи
Для печей фундамент выполняют в виде плиты, которая обособлена о фундамент здания. Прежде, чем определиться с глубиной котлована, выполняют чертежи печи с размерами, определяют ее местоположение в доме, оценивают тип грунта и уровень его промерзания, а также высоту грунтовых вод. Например, в Подмосковье уровень промерзания почвы около полутора метров. Следовательно, рекомендуется делать три ряда из ФБС (при высоте блока 60 см).
Фундамент из бута и арматуры дешев, надежен, но необходимо дать ему просохнуть в течение двух-трех недель. Другой вариант – фундамент из ФБС (фундаментный блок стеновой). Это удобно, долговечно, но несколько дороже бутобетонного фундамента.
Важно! Гидроизоляцию прокладывают в два слоя. Первый располагается непосредственно в траншее, второй – немного ниже уровня пола.
- Вычисляем количество блоков. Сопоставляем габариты фундамента и размеры блоков, которые указывают в маркировке (24-4-6, соответственно длина, ширина и высота, указаны в дециметрах).
- Копаем продолговатый котлован. Его глубина должна быть на 25 сантиметров больше глубины промерзания грунта.
- В котлован закладываем гидроизоляцию, затем слой щебня (10 см) и песка (5 см), уплотняем их.
- Замешиваем бетон и заливаем тонкий слой, не более двух сантиметров. Выжидаем высыхания бетона.
- Следом необходимо возвести основание, которое защитит конструкцию и не даст фундаменту просесть. Выкладываем ряд подушечных ФБС, начиная с углов. Стыки скрепляем раствором цемента.
- Проверяем строительным уровнем отсутствие перекосов.
- В последующих рядах каждый новый блок ставим на стык двух нижестоящих. В случае образования пустот, в которые не вмещается блок, укладываем туда кирпичи.
Подготовка раствора для кладки печи
Выбираем глину
— для красного кирпича берем глину и просеянный песок в соотношении один к двум;
— если планируется использование тугоплавких кирпичей, глина соответственно должна быть тугоплавкой;
— для шамотов смешивают шамотный порошок (3-4 части) и огнеупорную глину на основе бентонита или каолина (1 часть);
— при возведении труб кирпичи укладывают на смесь цемента с песком.
Глину замачиваем в бочке или железной кадке на два дня. Объем воды из соотношения 1 часть воды на 4 части глины. Затем добавляем в смесь песок. Перемешивать состав очень удобно ногами в резиновых сапогах. Раствор обязательно должен быть однородным, без крупных включений и комков.
Русская печь «Теплушка» своими руками
Модель этой печи основана на классической русской, но имеет свои дополнения. Разработал «Теплушку» Иосиф Подгородников, инженер. Такая конструкция способна обогреть до 35 квадратных метров помещения.
Отличия от устаревших моделей:
- — полный прогрев всей кладки, в том числе пространства под топкой;
- — для приготовления пищи нет необходимости топить печь полностью, можно воспользоваться плитой (предварительно закрыв горнило заслонкой), что позволяет экономить топливо;
- — в конструкции продуман водогрейный бак.
Важно! При кладке необходимо убирать кельмой все излишки раствора. Ни в коем случае нельзя наносить глиняный раствор на внутреннюю поверхность кладки, это ухудшит теплопроводность и приведет к повышенному отложению сажи на стенках.
Порядовая схема кладки
Коробку для нагрева воды выполняем из стальных листов. Делаем разметку. Вырезаем болгаркой из стали стенки и дно коробки. После чего необходимо вырезать отверстие ближе к основанию коробки и приварить туда водопроводный кран, через который из бака удобно будет наливать воду. Скрепляем их сваркой. Зачищаем швы. Бак необходимо закрыть крышкой подходящего размера, ее изготавливаем аналогично, вырезая из стали крышу бака и прямоугольник, который будет служить крышкой, привариваем к нему ручки из арматуры.
1-2. Начальные ряды строим сплошными. Первый ряд можно либо выложить полностью из кирпичей, либо выстроить рамку, на которую будет приходится основная масса печи, а внутреннее пространство рамки заполнить кирпичным боем в виде половинок и четвертинок кирпичей. Второй ряд — две стенки: одну выкладываем толщиной в один кирпич (а), другую – в два раза толще (б, в). Над участками, выложенными в два кирпича в последующем будут возводиться: плита, отделение для хранения посуды, перетрубье (рисунок б), а также щиток обогревательный (рисунок в), между этими элементами расположим горнило – нишу для приготовления пищи и лежанку (перекрышу).
3. Далее выкладываем поддувальный канал, само поддувало, производим закладку топливника.
4. Продолжаем возводить стенки. Закрываем прочистное отверстие половинкой кирпича.
5. Здесь пригодятся кирпичи, спиленные болгаркой под углом (а). Эти кирпичи послужат опорой для свода, который будем возводить далее. После того, как этот ряд выстроен, берем листы фанеры и вырезаем из них несколько полукруглых шаблонов. Скрепляем их между собой рейками и саморезами, получается полукруглая форма для кладки (2), которая будет поддерживать каждый кирпич в процессе строительства.
1-скошенные клиновидные кирпичи; 2-опалубка из фанеры; 3-доски; 4 – кладка арки.
6. Закладываем металлическую коробку для воды (а). Начинаем выкладывать свод подпечья.
7. производим перекрытие над горизонтальным обогревательным каналом щитка.
8. Устанавливаем колосник (а) на скошенные кирпичи. Угол наклона кирпичей делаем таким образом, чтобы угли свободно скатывались вниз на площадку (б). Свод (арку) понемногу засыпаем песком.
9. Ставим дверцу топки, зажимая крепление в кирпичной кладке и дополнительно укрепляя его проволокой. Добавляем слой песка на свод.
10. В этом ряду оставляем отверстие (а), через которое будем производить очистку канала щитка (б), расположенного горизонтально. Кирпичи обрезаем под углом 45 градусов и перекрываем ими бак для нагрева воды, оставляя доступ к крышке и крану.
11. Продолжаем строительство, опираясь на чертежи. Между стенками печи насыпаем и уплотняем слой песка. При этом добиваемся уклона в сторону устья.
12. На песок, уплотненный со скосом, начинаем кладку пода (а). После того, как ряд будет выложен, над топкой вырубаем углубления и устанавливаем туда пластину чугунной плиты (б). Между краями плиты и кирпичами должен остаться небольшой зазор. Засыпаем в зазоры песок.
Кирпичную кладку перед плитой закрываем металлическим уголком, оберегая кирпичи от крошения при нечаянных ударах.
13. Вырезаем из стального листа полоску. Отгибаем края в одну сторону. Саму полоску сгибаем в радиус. Она послужит формой для устья печи и одновременно его защитой (а). Горизонтальный канал щитка перекрываем, оставляя пространство между кирпичами (пять окошек – а, б, в, г, д). От этих окошек будем возводить строго вверх каналы щитка обогревательного.
14-16. Далее кладка без изменений. В 16 ряду над металлической дугой ставим два кирпича, обрезанных под углом.
17-18. Начинаем выкладывать арку (а) над металлической полоской. Для этого каждый кирпич обрезается на необходимый угол. Разметку делаем из центра. Угол скоса определяем ниткой, натянутой от центра дуги к вершине каждого кирпича. Когда арка готова, опускаем в горнило опалубку, вырезанную из фанеры в виде полукругов, скрепленных между собой деревянными брусками. После этого начинаем из цельных кирпичей выкладывать свод. В зазоры между кирпичами, непосредственно в раствор, вставляем небольшие осколки кирпичей. Это придаст прочности своду (б). Далее, в восемнадцатом ряду делаем перекрытие шестка.
19. Слева в кладке делаем «пяты» из скошенных кирпичей. Будем возводить арку, отделяющую душник от шестка.
20. Вновь выкладываем арку по ранее описанной технологии. С правой стороны делаем основание перетрубья.
21. Перекрываем горнило.
22. Формируем лежанку. Делаем кладку душника (а) и ящик, в который будет осыпаться сажа (б).
23. Делаем перетрубье и одновременно пять каналов, идущих вверх.
24-26. Поднимаем кладку вверх.
27. Ставим две функционально разных задвижки (для летней и зимней работы печи) – а, б.
28. Делаем перекрытие перетрубья.
29. Производим монтаж полудверки, предназначенной для вьюшки.
30. Делаем объединение дымовых каналов.
31. От душника (б) выкладываем канал (горизонтально).
32. Начинаем делать полное перекрытие перетрубья. Для этого можно использовать металлические уголки в качестве опоры. Для трубы оставляем отверстие.
33. Полностью перекрываем кирпичами обогревательный щиток. Далее – кладка трубы.
Источник https://clubpechnikov.ru/russkaya-pech/
Источник https://aqua-rmnt.com/otoplenie/russkaya-pech-volshebstvo-sozdannoe-svoimi-rukami.html
Источник https://kamin-expert.ru/otopitelnaya/russkaya-pech-svoimi-rukami.html