Quel est préférable d'utiliser des cheminées dans la

15-04-2018
Les pipes

Lors de la construction de poêles et de cheminées, ainsi que de l’installation d’un système de chauffage autonome pour une maison résidentielle privée, de nombreux propriétaires se posent la question de choisir le projet le plus approprié pour la fabrication de cheminées et de conduits de fumée. Comme on le sait, les cheminées industrielles représentent le plus souvent une structure autoportante, fabriquée selon un projet technique distinct et disposant de sa propre infrastructure technologique.

Dans le même temps, il est vivement conseillé d’utiliser des conduits de fumée intégrés ou des tuyaux d’échappement avant conçus conformément aux normes de sécurité incendie pour une évacuation sûre et économique des gaz résiduels du système de chauffage autonome d’un bâtiment résidentiel privé.

Tuyaux autoportants de chaudière à gaz autonome.

Vue d'ensemble des différents types de cheminées

Afin de donner une réponse détaillée à toutes les questions d’intérêt sur ce sujet, nous allons décrire dans le présent article les principaux aspects concernant le choix du matériau pour la fabrication de cheminées.

De plus, le lecteur se verra proposer des instructions détaillées, qui traitent des principaux problèmes technologiques liés à la bonne installation et au bon positionnement du système d'échappement sur le toit ou la façade du bâtiment.

La figure montre la clôture lumineuse des cheminées d'une entreprise industrielle.

Physique et dynamique des gaz de la cheminée

Afin de comprendre toutes les caractéristiques de la conception et de l'installation des cheminées, vous devez tout d'abord comprendre quels processus physiques se produisent dans le système d'extraction de fumée pendant le fonctionnement des appareils de chauffage domestiques.

  1. Le tirage naturel normal de la cheminée, nécessaire au fonctionnement efficace de tous les appareils de chauffage, chaudières et foyers domestiques, est dû à la différence de pression d'air entre l'entrée de l'appareil de chauffage et la sortie de la cheminée externe.. En raison de la différence de pression, un vide d'air se forme dans le tuyau, ce qui contribue à éliminer les produits de combustion du combustible du four dans l'atmosphère environnante.
  2. La traction inverse, en règle générale, est un phénomène à court terme, mais très dangereux et préjudiciable, qui se produit le plus souvent lorsqu'un système de cheminée illettré ou un mauvais emplacement de la sortie par rapport au toit du bâtiment se produit..
Le système de rétention des mouvements d’air sur le toit d’une maison privée entraîne l’apparition d’une inversion de poussée.
  1. Une différence de température importante se produit en raison du refroidissement progressif des gaz chauffés dans le conduit de fumée, à mesure que l'on s'éloigne de la chambre de chauffage de l'appareil de chauffage et se rapproche de la sortie.. Ce moment est particulièrement important à prendre en compte dans les systèmes de chauffage avec une grande longueur de canal de fumée.
  2. L'augmentation de l'humidité de l'air, en particulier dans les parties supérieures de la cheminée, est due à la condensation de la vapeur d'eau., contenus dans les gaz d'échappement, car ils refroidissent lors du passage dans les tuyaux et les canaux.
  3. À la suite de l’interaction de produits volatils de la combustion du carburant avec le condensat d’eau, la formation d’acides, de bases et d’autres composés agressifs, qui au fil du temps peut conduire à la destruction progressive des parois du canal de fumée.
La photo montre un bouchon avec un tuyau pour l'évacuation des condensats.

Astuce! Pour réduire la chute de température et minimiser ainsi la formation de condensat, il est nécessaire de chauffer complètement le canal de fumée sur toute sa longueur en utilisant des matériaux isolants résistant au feu.

Choix des matériaux

Lors du choix d'un matériau pour la fabrication de cheminées, il est nécessaire de prendre en compte le fait qu'il doit avoir une résistance mécanique élevée et une bonne capacité portante pour pouvoir supporter le poids et les charges dues au vent. De plus, il doit être résistant à l'eau, aux acides, aux bases et à d'autres environnements corrosifs, et ne pas se dégrader sous l'influence de températures basses ou élevées.

Actuellement, la production en série de cheminées propose le plus souvent des produits à partir des types de matériaux suivants:

  1. Maçonnerie en briques pleines ou creuses, ainsi que les structures monolithiques de marques légères et lourdes en béton armé.
La pose du canal de fumée en brique pleine.
  1. Tuyau en céramique purifié d’impuretés, d’argile cuite, recouvert à l’extérieur et à l’extérieur d’une couche de vernis résistant au feu et résistant aux acides.
  2. La cheminée en métal chauffé en acier inoxydable poli se compose de deux couches de métal entre lesquelles un matériau isolant thermique et résistant au feu est déposé.

Tous les éléments structurels du canal de fumée sont reliés entre eux au moyen de mortier de ciment au four ou de mastic spécial réfractaire et résistant aux acides qui, après séchage, reste plastique et ne s’effondre pas sous l’effet de chutes de température.

Éléments structurels de la cheminée en acier inoxydable isolé.

Forme et hauteur des cheminées

Lors de la conception et de la construction de cheminées de vos propres mains, il convient de rappeler que les caractéristiques de la cheminée en matière de dynamique du gaz dépendent en grande partie de la taille, de la forme et de la différence de hauteur de tout le système de chauffage. Par conséquent, pour son fonctionnement normal, les conditions suivantes doivent être respectées:

  1. La moindre résistance au mouvement d'un flux d'air ascendant se produit dans un tuyau circulaire, car une telle forme contribue le mieux au mouvement rectiligne des gaz sans formation de tourbillons turbulents.
  2. S'il est nécessaire de fabriquer un tuyau rectangulaire, le rapport de la longueur des côtés doit être de 1: 1,5 et il est recommandé d'arrondir autant que possible les angles intérieurs avec du mortier de ciment.
  3. La section doit être d'au moins 10 cm ², tandis que le diamètre du tuyau rond doit être d'au moins 150 mm pour les poêles et de 180 mm pour les foyers.
  4. La qualité de la traction naturelle dans le four dépend en grande partie de la différence de hauteur. La cheminée d'un logement privé doit donc avoir une hauteur d'au moins 4 m pour un four et d'au moins 5 m pour deux fours.
Le schéma de la plus simple cheminée dans un immeuble résidentiel privé.

Astuce! Pour assurer une bonne traction et minimiser la formation de suie dans le tuyau, vous devez utiliser des matériaux dont la surface interne est lisse et, mieux encore, semblable à un miroir. En raison de ces qualités, les cheminées en acier inoxydable sont le matériau le plus demandé. Bien que leur prix reste relativement élevé, elles sont maintenant largement utilisées dans la construction résidentielle individuelle.

Choix d'emplacement

La qualité du système de chauffage de la fournaise dépend également, entre autres, de l’emplacement correct des canaux de fumée à l’intérieur et à l’extérieur du bâtiment, ainsi que du choix correct du point de sortie du toit.

Pour éviter l'apparition de l'inversion de poussée, réduire les risques de condensation et prévenir la destruction de la structure sous l'influence de facteurs externes, il est nécessaire de respecter les règles de sécurité simples applicables aux cheminées:

  1. Plusieurs cheminées d'un même bâtiment doivent être combinées en un seul groupe et fermées par un boîtier de protection commun en matériau isolant de la chaleur. Ainsi, étant dans un boîtier isolant commun, chacun d'eux réchauffera le reste en leur donnant une partie de leur chaleur.
  2. La surface extérieure du tuyau isolé ne doit pas être située à moins de 100 mm des structures en bois du bâtiment, et un joint en matériau isolant non combustible, tel que de la laine minérale ou de l'amiante, doit être installé entre elles.
Le passage de la conduite à travers l’interfaçage se chevauche.
  1. Des cheminées séparées et autoportantes doivent être installées de manière à ne pas créer de pression atmosphérique dans les bâtiments les plus proches, compte tenu de la direction des vents dominants dans cette région.
  2. La sortie du canal de fumée doit être située aussi près que possible du faîte du toit. Dans le même temps, le transfert de chaleur du tuyau dans l'atmosphère est réduit et la libre circulation des flux d'air nécessaire à la création d'une poussée naturelle est assurée.
  3. Sur le toit en matériaux résistants au feu (ardoise, tuile métallique), la sortie ne devrait pas être à moins de 500 mm au-dessus du faîte du toit, et sur le toit d'un toit ou d'une tuile souple, cette distance devrait être d'au moins 800 mm.

Une représentation visuelle de l'emplacement correct de la sortie du tuyau peut être obtenue en regardant la figure ci-dessous.

L'emplacement optimal de la sortie par rapport à l'arête du toit.

Codes de construction de la sécurité incendie

La conception et la construction des conduits d'échappement pour les appareils de chauffage domestiques et les cheminées décoratives doivent être effectuées dans le strict respect des règles de sécurité incendie, ainsi que des codes et réglementations de la construction.

  1. Chaque cheminée doit être installée sur ses propres fondations ou avoir un montage séparé avec des supports spéciaux sur les structures de support du bâtiment.
  2. Il est interdit d'utiliser des tuyaux comme supports de roulement pour la fixation d'autres éléments structurels du bâtiment et l'installation de communications techniques.
Support de roulement pour le montage de tuyaux isolés en acier inoxydable.
  1. Les structures métalliques de roulement des cheminées situées sur la façade du bâtiment doivent être solidement fixées au mur à l’aide de boulons à expansion utilisant des rondelles grower et des écrous de blocage Grover.
  2. Il est interdit d’utiliser le tuyau sur le toit du bâtiment pour attacher une cargaison et fixer la garniture de sécurité pendant les travaux de couverture.
  3. Le couplage de la structure de la tuyauterie avec le sang du bâtiment doit être équipé d’un tablier en tôle galvanisée pour le protéger de la pluie et des autres précipitations.
  4. Lorsque le bâtiment est situé sur le territoire des approches aériennes des aéroports, des héliports ou des aéroclubs, la clôture des cheminées est obligatoirement éclairée à l'aide de feux de signalisation supérieurs, conformément au Manuel du service d'aérodrome dans l'aviation civile (GA-86 US).
Le schéma d'installation du tablier pour protéger l'espace de la toiture de l'humidité.

Astuce! Lors de l'installation d'un système de chauffage dans des bâtiments en bois, il est impératif d'installer des coupe-flammes et des pare-étincelles sur les cheminées pour éviter que le bois ne brûle à partir des produits de la combustion des gaz de combustion qui se répandent accidentellement hors de la cheminée.

Conclusion

Après avoir lu cet article, vous pouvez conclure que l’installation automatique d’une cheminée dans le système de chauffage d’une maison résidentielle est une entreprise très importante. Il est donc recommandé d’étudier en détail les règles de sécurité incendie, les codes de construction des cheminées et d’autres documents techniques.

En outre, pour plus d'informations, vous pouvez regarder la vidéo dans cet article ou lire des documents similaires sur notre site Web.