Od komina się zaczyna cz. 2

Komin jest jednym z najważniejszych elementów kominka.

Dobrze obliczony i wybudowany zapewni długotrwałą i bezawaryjną pracę naszego kominka. Bardzo istotną kwestią jest też jego usytuowanie. Komin może bowiem stanowić poważne obciążenie dla konstrukcji budynku.

Komin powinien być zaprojektowany i wykonany z materiałów zapewniających ognioodporność, mrozoodporność, małą nasiąkliwość i kwasoodporność.
Wyżej wymienione parametry spełniają tylko materiały do tego przeznaczone. Dobrze wykonany projekt komina powinien przewidywać i opisywać co najmniej następujące elementy:

• podłączenie do kominka;
• wymiary otworu;
• wysokość całkowitą komina oraz na jaką wysokość powinien zostać on wyprowadzony ponad dach;
• sposób usztywnienia;
• przejście przez strop i dach;
• głowicę komina;
• wykorzystane materiały.

Sam zaś przewód komina musi umożliwiać efektywną pracę kominka. Oznacza to, że powinien znajdować się nad paleniskiem kominka. Miejsce to jest najbardziej oczywistym i najrozsądniejszym położeniem dla komina. Produkty spalania o wysokiej temperaturze i ciśnieniu najłatwiej wtedy opuszczają palenisko. Możliwe jest również położenie komina obok lub za paleniskiem. Ograniczeni jednak jesteśmy przez mechanikę gazów, która mówi, iż należy maksymalnie ograniczać załamania przewodów. Dozwolone jest, aby:

• kąt podpięcia przewodu dymowego z paleniska do komina wynosił 45 °;
• przekrzywienia komina maksymalnie 30 °, zalecane około 15 °;
• promień zagięcia przewodu minimum 30 cm.

Zmiana czy raczej przesunięcie kierunku przepływu spalin dozwolone jest tylko raz.

Położenie przewodu nad kominkiem jest wprawdzie najlepsze dla pracy samego kominka, ale dla statyki całej konstrukcji – niekoniecznie. Mamy tu do czynienia z dużym punktowym obciążeniem konstrukcji. O ile dla domu parterowego (komin z przewodem nad paleniskiem) właściwe podparcie komina zapewni nam odpowiednio zaprojektowana stopa fundamentowa, o tyle dla domu z podpiwniczeniem lub dla kominków budowanych na wyższych kondygnacjach zapewnienie ich bezawaryjnej pracy jest trudniejsze.

Umiejscowienie komina za lub obok samego kominka jest szczególnie uzasadnione w przypadku kominków projektowanych na parterze w domach podpiwniczonych. Konstrukcję komina i elementów wsporczych dla kominka projektujemy wtedy jako samonoś­ną już od poziomu fundamentów. W piwnicy zaś możemy zaprojektować osadnik sadzy i wyczystkę.

Na sam wygląd i wymiary komina decydujący wpływ mają wymagane wymiary przewodu dymowego. Tu znowu wkraczamy w zagadnienia mechaniki cieczy i gazów. Przewód efektywnie pracujący, musi być:

• gładki;
• prosty i o jednakowym przekroju;
• o jak największym stosunku pola powierzchni do obwodu (idealny to okrąg, dobry kwadrat, gorszy prostokąt – maksymalnie o stosunku boków 1 : 1,5).

Musimy unikać wszystkiego, co powoduje zwiększenie oporów ruchu dla strumienia powietrza i minimalizować obwód otworów w stosunku do ich powierzchni. Strumień gazów wydostając się z komina trze o ścianki komina. Im mniejsza część tego strumienia będzie miała styczność z powierzchnią komina, tym lepiej. Z tych samych względów sam przewód od wewnątrz powinien charakteryzować się dużym stopniem gładkości.

O wysokości komina zadecydują dwa podstawowe czynniki:

• wyliczenie właściwej wysokości dla uzyskania właściwego ciągu;
• dostosowanie się do normowych wymagań dotyczących minimalnej wysokości komina.

Dobrze zaprojektowany komin, to komin o wysokości pozwalającej osiągnąć wystarczający ciąg mniejszej niż wysokość wymagana normą.
Wysokość na jaką powinniśmy wyprowadzić komin ponad dach określa norma. Mówi ona, że jeżeli komin prowadzimy w pobliżu kalenicy (do 2 m), to powinien on być wyższy od kalenicę o około 65 cm; natomiast w dalszej odległości od kalenicy komin musi być wyższy niż strefa zawiewania (około 10-12 °, licząc od poziomu kalenicy w dół).
Usztywnienie komina osiągamy przez odpowiednią smukłość konstrukcji. Dla kominów murowanych w sposób tradycyjny nie jest to trudne, dla innych konieczne jest usztywnienie w poziomie stropu i konstrukcji dachowej.

Samo przejście komina przez dach czy strop, szczególnie drewniany, również należy starannie opracować. Szczególnie należy pamiętać o przestrzeganiu odległości od elementów łatwopalnych. Dla przykładu minimalna odległość belek drewnianych od czoła komina powinna wynosić 50 mm, zaś od lica wewnętrznego otworu 300 mm.

Szczególnie istotnym elementem jest głowica komina. Każdy komin musi posiadać nakładkę odporną na wpływy atmosferyczne. Powinna ona mieć wyrobione spadki na zewnątrz komina. Jeżeli ze względów wizualnych nie odczuwamy potrzeby, aby wymiary nakładki były większe niż wymiary komina, to tym lepiej. Poszerzenie komina w tym miejscu niekorzystnie wpływa na strumień powietrza omywający komin. Powoduje to zawirowania dymu i gorsze odprowadzanie spalin.

W tym miejscu należy postawić pytanie: z czego zbudować komin? Tradycyjnym i bardzo dobrym materiałem na komin jest dobrej jakości cegła pełna, od zwykłej aż do klinkierowej, szczególnie w części widocznej ponad dachem. Komin taki jest w miarę prosty w obliczaniu i konstruowaniu. Materiały są dostępne i korzystne cenowo. Ponieważ jest to materiał tradycyjny, większe są szanse znalezienia wystarczająco dobrego wykonawcy. Poza tym kominy ceglane wzbudzają zaufanie swoimi gabarytami, a porządnie wykonane prezentują się szczególnie korzystnie. Do ich wad można zaliczyć przede wszystkim bardzo duży ciężar i wymiary w konfrontacji z konstrukcjami prefabrykowanymi. Poza tym kominy tego typu nadają się tylko do określonych zadań, ich przeróbka dla celów innych niż kominek jest praktycznie nieopłacalna. Kominy takie wykonywane są najczęściej jako jednowarstwowe, cegła jest tu i materiałem konstrukcyjnym, i izolatorem, i tworzy wewnętrzne ścianki przewodu kominowego.

Drugą alternatywą są kominy wykonywane z elementów prefabrykowanych. Mogą to być kominy różnego typu. Dwuwarstwowe, czyli warstwa zewnętrzna (nośna) i izolacyjna z lekkiego betonu oraz rura wewnętrzna ceramiczna o dużej kwasoodporności i gładkości. Rozwiązanie takie charakteryzuje się większą odpornością ogniową niż jednowarstwowe. Stosuje się również kominy prefabrykowane o konstrukcji trójwarstwowej, tzn. zewnętrzna nośna – lekki beton, wewnętrzna tworząca przewód spalinowy – rura ceramiczna, i pomiędzy nimi warstwa izolacji termicznej. Takie rozwiązanie pozwala na uzyskanie dużo wyższej temperatury odprowadzanych spalin, a więc większą prędkość wylotową gazów, a co za tym idzie – możliwość konstruowania niższych kominów. W systemowych rozwiązaniach dobrych firm przewidziane są szczeliny powietrzne pomiędzy warstwą ocieplenia a zewnętrznym pustakiem. Powietrze owiewając warstwy izolacji skutecznie je osusza z wilgoci.

Kominy z elementów prefabrykowanych wymagają większej fachowości i są rozwiązaniem – przynajmniej w swojej początkowej fazie – droższym, ale zajmują do dwóch razy mniej miejsca i mogą być nawet kilkakrotnie lżejsze od konstrukcji murowanych w sposób tradycyjny.

Jeżeli więc planujemy budowę domu parterowego (z podpiwniczeniem lub bez podpiwniczenia), lepszym rozwiązaniem jest komin tradycyjny. Jest tańszy w budowie i wykonujemy go z materiałów ogólnie dostępnych, a technologia jego budowy nie nastręcza większych problemów. Poza tym, dla tego typu komina (ciężki) w przypadku domu parterowego problem posadowienia daje się prosto rozwiązać.

Jeżeli natomiast mamy dom kilkukondygnacyjny i planujemy postawić komin na piętrze lub chcemy dokonać zmiany funkcji naszego komina, to wtedy rozsądne będą rozwiązania oparte na technologiach prefabrykowanych renomowanych firm. Dodatkowym atutem takich rozwiązań jest to, że firmy je oferujące mają spore doświadczenie, potrafią zaproponować właściwe rozwiązanie dla każdego przypadku. Komin sprzedają „w zestawie”, tzn. prefabrykaty, materiały izolacyjne, mieszanki do produkcji zapraw itp. Słowem wszystko, co potrzebne jest do wybudowania naszego komina.

 

Komin tradycyjny, tj. z cegły ceramicznej pełnej, i komin z elementów prefabrykowanych to dwie zupełnie różne konstrukcje. Porównajmy ich ciężary dla otworów przewodów kominowych 14 × 27 cm – murowany i około ϕ16 dla prefabrykowanego.
Jak widać, różnica w obciążeniach jest bardzo znaczna. Stawianie komina na stropie, który nie był uprzednio ku temu przewidziany, to bardzo trudna i ryzykowna sprawa. W przypadku komina, który miałby być wykonany gdzieś pośrodku pomieszczenia – praktycznie niewykonalna.

Problem postawienia komina na stropie jest natomiast do rozwiązania w przypadku jego umiejscowienia przy ścianie. W tym przypadku wywołujemy w stropie znaczne wprawdzie, ale prawdopodobnie możliwe do przeniesienia siły ścinające. Natomiast stawiając komin pośrodku pomieszczenia, powodujemy powstanie dodatkowego momentu, którego strop nie będzie w stanie przenieść.

Kolejnym argumentem za racjonalnością tego wariantu jest to, iż w przypadku wątpliwości co do wystarczającej nośności stropu, mamy kilka wariantów rozwiązań tego problemu.
Możemy wykonać wzmocnienie stropu w strefie przypodporowej. Zagadnienie to zostało omówione w poprzednim numerze „Twojego Poradnika Budowlanego”. Możemy także, i na tym się skupimy, „zmusić” ścianę do przeniesienia części obciążenia komina. Wielkość obciążenia, które uda się nam przekazać na ścianę, będzie różna dla różnych rozwiązań i wykorzystanych materiałów do budowy komina. Oszacowanie, jaką część obciążenia przekażemy ścianie, również jest trudne do wykonania.

Można spierać się w takim wypadku o sens wykonywania takich zabiegów, ale pamiętajmy, że nawet jeżeli w jednym wypadku nie doszacujemy nośności, a w drugim zaś ją przecenimy, to na końcu powinniśmy otrzymać satysfakcjonujący nas efekt, czyli dobry i bezpieczny komin.

Przekazywanie obciążenia na ścianę, oprócz bardzo wyjątkowych sytuacji, powinno być całkowicie bezpieczne. Ściana zazwyczaj posiada spore zapasy nośności i możemy je próbować wykorzystać.
Można to zrobić na kilka sposobów.

Po pierwsze, musimy stwierdzić z jaką ścianą mamy do czynienia. Najczęściej jest ona z cegły pełnej, cegły żerańskiej (prefabrykowany otworowy element żelbetowy) lub z bloczków gazobetonowych.

Po drugie, musimy ocenić jaką rolę pełni ta ściana w konstrukcji budynku. W naszych budynkach możemy napotkać kilka rodzajów ścian, które mniej lub bardziej nadają się do naszych celów. Mogą to być ściany zewnętrzne i wewnętrzne, nośne lub nie. Najlepszą będzie ściana o charakterze nośnym i /lub z elementów pełnych, jak cegła pełna czy żelbet. Ścian tego typu szukajmy na początku w środku budynku. Mają one fatalne parametry cieplne, ale są doskonałe konstrukcyjnie i dlatego nadają się znakomicie na wewnętrzne ściany nośne. Mocną ścianą powinna być również przegroda oddzielająca nas od sąsiadów. Tu z kolei decydujące są parametry izolacyjności akustycznej. Taka ściana musi mieć odpowiednią dźwiękoszczelność, więc np. 24 cm gazobetonu zupełnie się do tego nie nadaje.

Ściany zewnętrzne są zazwyczaj dobre pod względem konstrukcyjnym, ale komin powinien być usytuowany możliwie blisko kalenicy dachu, więc ściany zewnętrzne, za wyjątkiem szczytowych, odpadają.

Po wybraniu odpowiedniej ściany i stwierdzeniu z jakiego materiału jest wykonana, przystępujemy do całkowitego skucia tynków aż do „żywej” konstrukcji. Jeżeli mamy dostęp obustronny do ściany, przewiercamy ścianę całkowicie i w powstałe otwory wbijamy pręty. Pręty wbijamy tak, aby trafić w jakąś spoinę poziomą. W przypadku komina ceglanego – powinno wystarczyć co 2–3 spoiny. Dla elementów prefabrykowanych – praktycznie co każdy pustak. Pręty mogą przechodzić przez całą szerokość ściany, wtedy trzeba je po drugiej stronie zamocować, np. przez zagięcie. Jeżeli nie możemy przebić się na drugą stronę, wbijamy pręty do około ¾ szerokości ściany. Zabezpieczeniem przed wyrwaniem prętów może być:

• wywiercenie otworu o średnicy większej o około 4–5 mm i wypełnienie pozostałej części otworu wokół pręta specjalną masą klejącą (najlepiej z oferty HILTI);
• wywiercenie otworu o średnicy minimalnie mniejszej od naszego pręta i wbicie go „na siłę”.

Sam kształt pręta to albo odcinek prosty, albo pręt wygięty w kształcie litery „C”. Średnica pręta wynikać powinna z obliczeń i nie powinna przekraczać rozsądnych wielkości. Poza tym jest ograniczona ewentualną grubością spoiny: 10÷12 mm powinno w zupełności wystarczyć.

W przypadku ścian z materiałów o dużej porowatości lub z gazobetonu problem jest poważniejszy. Potrzebny będzie odrębny projekt kotwienia w takiej ścianie. Na szczęście dzisiejszy asortyment kotew i systemów zamocowań pozwala rozwiązać praktycznie każdy problem.

Jak widać, jest możliwe postawienie komina w miejscu, gdzie uprzednio nie był on przewidziany. Konieczne jest jednak zachowanie daleko idącej ostrożności i oczywiście zasięgnięcie porady konstruktora. Przy zachowaniu rozsądku w wyborze miejsca i materiału, powinno się nam to udać ku naszej wielkiej satysfakcji.

---

W domach parterowych korzystnym rozwiązaniem jest komin tradycyjny.

Jest on:

• tańszy;
• zbudowany z materiałów ogólnie dostępnych;
• nieskomplikowany technologicznie;
• jego posadowienie nie nastręcza problemów z punktowym obciążeniem konstrukcji budynku.

W przypadku domu kilkukondygnacyjnego warto postawić komin z elementów prefabrykowanych. Zysk wynikający z większych powierzchni użytkowych z pewnością przeważy nad zwiększonym kosztem elementów prefabrykowanych w stosunku do materiałów tradycyjnych.

---

Budowa komina na stropie uprzednio do tego nie przewidzianym jest ryzykowna, o ile nie zadbamy o zabezpieczenie konstrukcji budynku. W przypadku postawienia komina na stropie przy ścianie możemy:

• wykonać wzmocnienie stropu w strefie przypodporowej;
• przenieść część obciążenia na ścianę.

Mimo wszelkich zabezpieczeń usytuowanie komina pośrodku pomieszczenia na stropie, który nie był uprzednio do tego przewidziany, jest praktycznie niewykonalne.