Kominy i systemy kominowe w budownictwie mieszkaniowym

Obecnie prowadzonych jest wiele inwestycji budowlano-remontowych. Warto zaznaczyć, że przy każdej nowej inwestycji lub niektórych pracach remontowo-budowlanych występuje zagadnienie prawidłowego doboru komina.

Dzisiejszy artykuł chciałbym rozpocząć od przedstawienia informacji na temat doboru kominów ze względu na wymagania eksploatacyjne.

Dobór komina ze względu na:

* klasę temperaturową

Prawidłowość doboru materiału konstrukcyjnego komina zależna jest od rodzaju paliwa oraz typu urządzenia grzewczego (urządzenia klasy B lub klasy C). Przed przystąpieniem do doboru materiału konstrukcyjnego na konstrukcję komina projektant powinien wnikliwie przeanalizować typ i rodzaj urządzenia grzewczego przewidziany do zamierzonego zastosowania. Pozwoli to na dobór klasy temperaturowej komina zależnej od rzeczywistej temperatury spalin w trakcie eksploatacji urządzenia grzewczego. Klasy temperaturowe kominów są określone w wymaganiach normy PN-EN 1443:2005 „Kominy. Wymagania ogólne”, klasa T80 – T140 – klasa niskotemperaturowa, klasa T160-T400 – klasa średniotemperaturowa i T450-T600 – klasa wysokotemperaturowa.

* klasę ciśnieniową

W zależności od charakteru pracy wyróżnia się kominy pracujące:

– w podciśnieniu w klasie N – kominy pracujące przy ciągu naturalnym i odprowadzające spaliny z urządzeń z otwartą komorą spalania – urządzenia grzewcze typu „B”,

– w nadciśnieniu w klasie P – kominy pracujące w nadciśnieniu, urządzenia grzewcze z zamkniętą komorą spalania, zwane powszechnie typu „Turbo” lub urządzenia kondensujące wyposażone w wentylator,

* odporność na działanie kondensatu – kominy pracujące w stanie mokrym (gdy jest możliwe występowanie kondensacji w przewodzie kominowym; dotyczy szczególnie kominów w klasie T80-T160) oraz kominy pracujące w suchym trybie pracy (klasy temperaturowe T200-T600),

* odporność na pożar sadzy – kominy odporne na pożar sadzy oznaczone są klasą G (temperatura pożaru sadzy powyżej 1000°C) i kominy nieodporne na pożar sadzy oznaczone klasą O.

W tabeli 1 podano wymagania materiałów konstrukcyjnych dla systemów kominowych w odniesieniu do rodzaju stosowanych paliw.

wymagania materiałów konstrukcyjnych dla systemów kominowych w odniesieniu do rodzaju stosowanych paliw

Bardzo ważnym zagadnieniem jest nie tylko dobór materiałów konstrukcyjnych komina, lecz przede wszystkim odpowiedni dobór średnicy komina w zależności od mocy cieplnej urządzenia grzewczego i projektowanej wysokości komina. Do tego celu można wykorzystać nomogramy, których przykład przedstawiono na rys. 1 i 2.

Dobór średnicy komina w zależności od mocy cieplnej urządzenia i wysokości komina dla paliwa stałego.

Rys. 1. Dobór średnicy komina w zależności od mocy cieplnej urządzenia i wysokości komina dla paliwa stałego.

Dobór średnicy komina w zależności od mocy cieplnej urządzenia i wysokości komina dla paliwa gazowego.

Rys. 2. Dobór średnicy komina w zależności od mocy cieplnej urządzenia i wysokości komina dla paliwa gazowego.

Istnieje możliwość wyznaczenia wartości ciągu w przewodzie kominowym według przybliżonego wzoru:

Δp = g * H * (ρz – ρs),

gdzie:

g – przyspieszenie ziemskie

H – efektywna wysokość komina

ρz – gęstość względna powietrza zewn.

ρs – gęstość względna spalin dla Ts

Materiały konstrukcyjne

* Kominy wykonane z cegły

Do budowy i wykonania kominów i systemów kominowych stosuje się kilka rodzajów materiałów budowlanych. Najstarszym rozwiązaniem są kominy budowane z cegły pełnej kominowej na zaprawie wapiennej. Cegła pełna kominowa to materiał budowlany otrzymywany z glin ilastych, morenowych, wstęgowych, łupków, mułków oraz lessów. Podstawowym składnikami cegły są kaoliny (Al2O3·2SiO2·2H2O).

Cegły formuje się przy rozdrobnieniu i wymieszaniu z wodą, a następnie poddaje się suszeniu i wypalaniu w temperaturze od 850°C do 1000°C. Kominy murowane z cegły nadają się do odprowadzania spalin z urządzeń opalanych paliwami stałymi – węglem, drewnem, torfm. Kominy wykonane z cegły na zaprawie wapiennej lub wapienno-cementowej stosowane są od wielu lat do odprowadzania spalin z domowych urządzeń grzewczych o małej mocy, opalanych paliwami stałymi, drewnem, węglem, torfem itp. Tego typu kominy nie nadają się jednak do odprowadzania spalin z urządzeń opalanych gazem lub olejem opałowym ze względu na występowanie kondensatu w spalinach.

* Kominy kamionkowe

Kominy kamionkowe charakteryzują się dużą wytrzymałością mechaniczną, odpornością na działanie kwasów i minimalną nasiąkliwością wodną. Przy produkcji elementów kominowych z kamionki wykorzystuje się glinę z dodatkiem szamotu i piasku kwarcowego i wypala się ją w temperaturze od 1200°C do 1300°C. Surowe wyroby przed wypalaniem pokrywa się solą kuchenną (NaCl) lub innymi sproszkowanymi minerałami. Dzięki temu w trakcie wypalania tworzy się na powierzchni wyrobu szklista polewa – glazura o różnych barwach. Kominy kamionkowe zalecane są do odprowadzania spalin suchych z urządzeń na paliwa stałe, a przy pewnych rozwiązaniach konstrukcyjnych i wyposażenia komina w odkraplacz mogą być w ograniczonym zakresie stosowane do odprowadzania spalin z urządzeń gazowych (spaliny mokre). W tym przypadku jest potrzebna opinia mistrza kominiarskiego.

* Kominy szamotowe

Elementy kominów szamotowych otrzymuje się z materiałów ceramicznych przez zmielenie i spieczenie wypalonej gliny ogniotrwałej. Elementy kominów są odpowiednio formowane, a następnie wypalane w wysokiej temperaturze (1300ºC). Cechują się dużą odpornością na szybkie zmiany temperatury i działanie wilgoci. Szczególnie zalecane są do urządzeń opalanych paliwami stałymi, takimi jak drewno, węgiel, koks o wysokiej temperaturze spalin i dużej mocy cieplnej urządzeń.

* Kominy betonowe

Kominy betonowe formowane są ze zmieszania cementu z kruszywem grubym i drobnym, wodą oraz ewentualnymi domieszkami i dodatkami. Po hydratyzacji mieszanina uzyskuje właściwości betonu.

Ciężar objętościowy cementu wynosi około 2500 kg/m3. Kominy betonowe są rzadko stosowane w budownictwie mieszkaniowym, mają natomiast szerokie zastosowanie w przemysłowych instalacjach grzewczych do odprowadzania spalin suchych o stosunkowo wysokiej temperaturze z kotłów o dużej mocy cieplnej na paliwa stałe.

* Kominy stalowe

Kominy stalowe powstały wraz z rozwojem nowych technologii hutniczych, produkcji wysokogatunkowych stali stopowych z dodatkiem niklu, chromu i molibdenu. W zależności od składu chemicznego można rozróżnić np. stale chromowe lub chromowo-niklowe, jednak bardziej rozpowszechniona jest klasyfikacja tych stali ze względu na ich strukturę. Najbardziej powszechne zastosowanie znalazły kominy wykonane ze stali austenicznej gatunku 1.4404. Jest to stal stopowa o zawartości chromu, niklu i molibdenu.

Stale austeniczne, dzięki dodatkom stopowym, charakteryzują się wysoką wytrzymałością mechaniczną i dużą odpornością na korozję, szczególnie na korozję powodowaną kwaśnymi odczynami znajdującymi się w produktach spalania. W związku z tym kominy ze stali 1.4404 znalazły szerokie zastosowanie do odprowadzania spalin z urządzeń opalanych gazem i olejem opałowym.

Zaletą kominów stalowych jest szybkie nagrzewanie i w związku z tym praca komina we właściwej temperaturze jest zbliżona do temperatury spalin, dzięki czemu minimalizuje się zjawisko wykraplania kondensatu ze spalin i uzyskuje się dużą efektywność energetyczną przewodu spalinowego, przy równoczesnym zabezpieczeniu powierzchni komina przed destruktywnym działaniem kondensatu na elementy budynku.

Stale żaroodporne, dzięki odpowiednim pierwiastkom stopowym, takim jak chrom, nikiel i krzem, wykazują podwyższoną odporność na działanie gorących gazów i produktów spalania. Kominy te szczególnie przeznaczone są do odprowadzania spalin z urządzeń opalanych drewnem, takich jak kominki z otwartą i zamkniętą komorą spalania czy urządzenia grzewcze na pelety wykonane z odpadów drzewnych.

W ostatnim okresie w ofertach handlowych znajdują się kominy metalowe ze stali żaroodpornej gatunku 1.4828. Tego rodzaju kominy przeznaczone są do pracy w temperaturze powyżej 550C. Stal ta tworzy warstwę pasywną, która zabezpiecza wewnętrzną powierzchnię komina.

Producenci kominów metalowych oferują również kominy wykonane ze stali ferrytycznych, w których głównym dodatkiem stopowym jest chrom, a także domieszki molibdenu, tytanu oraz niobu. Stale ferrytyczne pomimo gorszych własności w technologii produkcji posiadają wiele cech, które decydują o szerokim ich zastosowaniu w technice kominowej ze względu na to, że jest to materiał ciągliwy i podatny na obróbkę mechaniczną, charakteryzujący się dużą trwałością eksploatacyjną.

Podsumowanie

Przed doborem materiałów konstrukcyjnych na systemy kominowe projektanci powinni zapoznać się z obowiązującą w Polsce europejską klasyfikacją systemów kominowych, zgodną z wymaganiami Rozporządzenia Komisji Europejskiej nr 305/2011 oraz normy PN-EN 1443:2005 „Kominy. Wymagania ogólne”. Klasyfikacja ta umożliwia dobór systemu kominowego w zależności od składu spalin, klasy temperaturowej, klasy ciśnieniowej i odporności systemu kominowego na pożar sadzy.

W polskim budownictwie mieszkaniowym problematyka systemów kominowych i wentylacyjnych budzi największe kontrowersje – zaniechania w procesie projektowym i inwestycyjnym mogą mieć poważne skutki w czasie normalnej eksploatacji mieszkań. Mogą one również prowadzić do powstawania poważnych problemów budowlanych, np. zagrzybienie budynków, oraz tragicznych przypadków zatruć tlenkiem węgla.

Warto zaznaczyć, że w Polsce problem ten jest bardzo złożony, gdyż krajowe przepisy „Prawo Budowlane”, „Warunki Techniczne, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie” nie odpowiadają zmianom techniczno-technologicznym, jakie zaszły w budownictwie komunalnym w ostatnim dwudziestoleciu. Dodatkowym problemem jest brak fachowej literatury z dziedziny wentylacji budynków i techniki kominowej.

Zbigniew A. Tałach, Stowarzyszenie „Kominy Polskie”

Literatura:

1. „The chimney as a technological challenge of modern times”, Andrzej Strugała, Grzegorz Czerski, Zbigniew A. Tałach, The concentric chimney and air supply ducts – directions of chimney systems development in housing perspective, Scientific editor Rudolf Kania, Opole-Vienna 2011.

2. Zbigniew A. Tałach, „Materiały konstrukcyjne systemów kominowych jako element poprawy efektywności energetycznej instalacji grzewczych”, materiały konferencyjne V Kongres INSTALEXPO, Warszawa 2007.

3. Z. Tałach, P. Cembala, „Nowoczesne systemy kominowe do odprowadzania produktów spalania z urządzeń grzewczych na paliwa stałe małej mocy”, materiały konferencyjne „Kotły małej mocy zasilane paliwem stałym. Koszty poprawy jakości powietrza w sezonie grzewczym w Polsce”, Sosnowiec, kwiecień 2016 r.

4. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) NR 305/2011 z dnia 9 marca 2011 r. ustanawiające zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylające dyrektywę Rady 89/106/EWG.

5. PN-EN 1443:2005, „Kominy – Wymagania ogólne”.

6. Materiały techniczno-informacyjne firmy Schiedel Sp. z o.o. Opole.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij