Jak se projektují komíny

Univerzální komínový systém by měl umět spolehlivě odvést od spotřebičů spaliny s nízkou i vysokou teplotou a zároveň být odolný při vyhoření sazí a také proti působení vlhkosti či kondenzátu. Vyprojektovat komín správných parametrů je inženýrská alchymie.

Jak se mění naše potřeby, mění se také zdroje tepla, které používáme. Logicky s tím se mění i komíny – například díky dokonalejší konstrukci spotřebičů jsou dnes výstupní teploty spalin nižší než dřív, což zase komínům nemusí dělat dobře. Uplatňují se výměníky tepla i účinná regulace přívodu vzduchu.

U kotlů nebo krbových kamen dochází stále častěji ke kondenzaci ve spalinové cestě. Ne vždy používáme ideálně suché dřevo, pokud je zároveň komín širší než je třeba, je kondenzace nevyhnutelná. I to musí projektanti komínů řešit.

Správný projekt výrazně zjednoduší použití systémových komínů, kde všechny podstatné části již předem vyřešila technická dokumentace výrobce. Projekt vedle konstrukce samotného komínu musí také určit, jaké budou průchody stropy a krovem budovy, ale také podmínky provozu a údržbu.

Komín je dost složitá věc: v jeho patě jsou zpravidla kondenzátní jímky, kontrolní nebo vybírací otvory, u třísložkových komínů mřížky pro zadní odvětrání. Pokud je součástí tělesa víceúčelová šachta, tak také revizní dvířka. A chybět by neměl přímý odvod kondenzátu. Důležitými prvky jsou vybírací nebo kontrolní otvory s dvířky. Kde se nedá komín čistit ze střechy, musí se vyprojektovat kontrolní nebo vymetací otvory třeba na půdě.

Nejlepší je, když komínové těleso je uvnitř dispozice a prochází střechou v oblasti jejího hřebene. Dříve byly komíny zakládány převážně v suterénu nebo ve sklepích, dnes je komínová pata založena často v úrovni obytného podlaží.

Přívod vzduchu pro spalování

Protože v nových dobře izolovaných a zateplených domech prostě „netáhne“, používají nezávislé spotřebiče komínové systémy, které vedle odvodu spalin zajistí současně i dostatečný přívod vzduchu pro spalování. Uzavřené spotřebiče označované také „turbo“ jsou nezávislé na vzduchu v místnosti a připojují se ke komínu dvouplášťovými soustřednými kouřovody. Funguje to tak, že vnitřní keramická vložka odvádí spaliny od kotle a volným prostorem mezi vložkou a komínovým pláštěm se přivádí spalovací vzduch, který cestou předehřívá teplo z odváděných spalin.

Dimenzování

Správný návrh průřezu komína je základ. Ve spojení s dobře navrženou tepelnou izolací zajišťuje dostatečnou teplotu spalin komínového ústí. A správný komín vedle technických dat musí zohlednit také nadmořskou výšku, vliv okolní zástavby nebo terénu, a také například možné účinky větru.

Samostatnou kapitolou jsou společné komíny pro odvod spalin od více spotřebičů. Současný sortiment spotřebičů paliv je navíc natolik široký, že se sice orientačně vyjde z návrhových diagramů a tabulek, ale správný průřez komína se stejně , přičemž nic se nejen z důvodů ekonomického provozu, ale i naší bezpečnosti musí přesně spočítat.

Vybrat správný komín je věda

V současných komínových „skládankách“ se uplatňuje řada materiálů: jako vnitřní komínové vložky se používá nejčastěji keramiky, nerezové oceli a plastu. Optimální komín bychom měli zvolit podle spotřebiče paliv. Při stavbě nového domu bývá velkou výhodu univerzální komínový systém použitelný pro otopný systém na pevná, kapalná, i plynná paliva.

Dalším kriteriem je životnost. Když stavíme rodinný domek, předpokládáme, že komín bude sloužit stejně dlouho, jako objekt, což lépe splňují keramické než kovové komíny. Naopak v případech, kdy je komín určen výhradně pro určitý konkrétní spotřebič se již při návrhu předpokládá, že s výměnou spotřebiče bude zřízen i nový komín, tedy nejlépe lehký třívrstvý nerezový systém.

Do zděných objektů zapadá technologie stavebnicových komínových systémů z komínových tvárnic a keramických vložek. Pro stavbu, která nepoužívá mokré procesy, lze použít komínový systém montovaný suchou cestou. Pro montované domy jsou k dispozici prefabrikované keramické komíny, které se ze dvou nebo více dílů na stavbě jednoduše osadí a smontují.

Komíny v novostavbách mají být přímé, bez úhybů, což se ale nedá dodržet vždy při rekonstrukcích, takže tam bývají spíš než keramika používány nerezové systémy.

Jaké spotřebiče na který komín

Správně navržený komín s odpovídajícím průměrem průduchu je důležitým předpokladem pro optimální funkci připojených spotřebičů. Komíny jsou samostatné, kde je do jednoho průduchu připojen pouze jeden spotřebič, nebo společné pro spotřebičů více. Pravidla a způsob připojování popisují a řeší technické normy.

Obecně pro spotřebiče na pevná paliva běžně vyhoví keramické systémy a systémy nerezové, určené pro podtlakový provoz a s odpovídající odolností vůči korozi. Pro spotřebiče na kapalná paliva vyhovují bez problému systémy keramické a spotřebiče na plynná paliva mohou být připojeny do komínů keramických, nerezových a – což je jistě zajímavé – také v některých případech plastových.

Komíny pro spotřebiče nezávislé na vzduchu v místnosti jsou jiné: buď musí vzduch protiproudem jít například volným prostorem mezi vnitřní komínovou vložkou a komínovým pláštěm, nebo samostatnou šachtou, přidruženou ke komínovému průduchu. Optimální průměr komínového průduchu už umí na základě dodaných dat vypočítat patřičný program.

Při nástupu spotřebičů s nízkými teplotami spalin měly keramické materiály určité problémy s nasákavosti a propustnosti a částečně je nahrazovala nerezová ocel. Dnes si ovšem s potížemi výrobci keramických vložek poradili a moderní keramické komíny jsou opravdu univerzální. Mají životnost domu, zatímco životnost nerezových komínů odpovídá s ohledem na korozi životnosti připojeného spotřebiče.

Pro stavbu komínů a spalinových cest platí norma ČSN 734201 – Komíny a kouřovody – Navrhování, provádění a připojování spotřebičů paliv. Z této normy mají povinnost vycházet revizní technici spalinových cest při provádění výchozích nebo kolaudačních revizí. Při realizaci komínů a spalinových cest vyžadujte dodržování a znalost této normy!  

Velkou obezřetnost nutno projevit při realizaci tzv. kouřovodů s funkcí komína pro spotřebiče na tuhá paliva. Norma ČSN 734201 sice tuto možnost připouští, avšak jen v technicky odůvodněných případech. Špatným řešením si můžete způsobit, že Vám revizní technik spalinových cest spalinovou cestu neschválí.

Mějte na paměti následující :

1. Teplota z jednovrstvého kouřovodu se může přenášet i na plášť třívrstvého komína.

2. Z tohoto důvodu je nuto řesit prostupy a styk s hořlavými konstrukcemi (stropy, střechy apod.)

3. Komín nemůže respektovat pouze vyjádření výrobce o průměrné teplotě spalin při bežném používání spotřebiče paliv.

4. Odvod spalin musí být odolný i proti možné souhře náhod, kterými je například vznícení nečistot v komíně.

5. Prostupy kouřovodů – odvodů spalin konstrukcemi z hořlavých hmot řeší ČSN 06 1008 – přílohy.

6. Podle ČSN 73 4201 pak musí být dodržena vzdálenost dřevěných konstrukci od vnějšího líce komínového pláště nejméně 50mm. Mezera musí být provětraná, je možno vložit dodatečnou izolaci.

Podle způsobu výroby a montáže se komíny třídí na:

1. Systémový komín

Komín, který je sestaven s použitím kompatibilních dílů jednoho výrobce, který přebírá odpovědnost za systémový komín jako celek

2. Individuální komín

Komín, který je sestaven s použitím dílů, které mohou pocházet od více výrobců. Odpovědnost za komín přebírá ten, kdo komín postavil, tedy dodavatel stavby nebo montáže.

V tomto smyslu musí tedy dodavatel provést kompletní zatřídění komínu podle platných technických norem (teplotní a tlaková třída, odolnost proti korozi, vzdálenost od hořlavých materiálů, požární odolnost a pod. – Podrobně ČSN EN 1443).

3. Dodatečně vložkovaný komín

Individuální komín, kde je do stávajícího komína namontována komínová vložka od jednoho výrobce. Odpovědnost za komín přebírá ten, kdo dodatečně vyvložkoval komín komínovou vložkou.

Univerzální komíny a speciální komíny s keramickou vložkou jsou důležitým prvkem při vytápění objektu. Optimální výběr komínového systému zajistí spolehlivý odvod a rozptyl spalin bez nutnosti hledání kompromisu při výběru nebo výměně spotřebiče.

Firma DAMING s.r.o. nabízí svým zákazníkům nové komínové systémy od předních světových výrobců. Jedná se jak o klasické zděné komíny, tak i nerezové či plastové komínové systémy. Kromě prodeje samotných komínů nabízíme také montáž či stavbu nových komínů.

V současné době je technologie vyzdívání komínů z plných pálených cihel na šířku s maltovým pojivem naprosto zastaralá a vzhledem k vývoji v posledních letech v oblasti spotřebičů paliv (kotlů, kamen apod.) i naprosto nevhodná! Dnešní spotřebiče jsou konstruovány tak, aby měly co největší účinnost. Starší spotřebiče měly malou účinnost (málo tepla zůstávalo v místnosti) a mnohem vyšší teplotu spalin.Tyto spaliny stačily většinou komínem prolétnout ven, aniž by se v něm byly zchlazeny pod rosný bod.

Novodobé spotřebiče jsou konstruovány za účelem co nejvyšší účinnosti a tak jsou jejich spaliny poměrně studené již v momentě, kdy spotřebič opouštějí do komína. Teplota těchto spalin se pohybuje na poměrně nízké úrovni mezi 100-180°C . Pokud tyto teplé spaliny (ne horké) odcházejí komínem, který je vždy dále ochlazuje (u klasického zděného komína např. na půdě anebo nad střechou dochází k velkému ochlazení) dojde ke zchlazení spalin pod jejich rosný bod a jejich kondenzaci ještě v komíně. Pro klasický typ zděného komína to má katastrofální důsledky a vede to postupem času k jeho naprosté erozi a rozpadu. Při nejlepším k procestování a průsaku dehtových map na vnější povrch komína.

Přívod spalovacího vzduchu ke spotřebičům

Jeden z velmi významných problémů souvisejících s provozem komínů, je přívod vzduchu. Ten přímo ovlivňuje tah komínu, který je důležitý pro dobré spalování. Za dobrý tah je běžně považováno 10 – 20 Pa. Přitom je třeba si uvědomit, že ačkoliv otevřený krb spotřebuje každou hodinu cca 300 m3 vzduchu, moderní spotřebič spalující plyn nebo pevné palivo spotřebuje pouze cca 30 m3 za hodinu. To znamená, že i obyčejný větrák nebo digestoř mohou odtahovat více vzduchu než komín. Tato situace způsobí ve svém důsledku negativní tah, kdy z komínu se stane v podstatě přívod vzduchu a spaliny ze spotřebiče začnou vnikat do místnosti. Tuto zkušenost bohužel každoročně zaplatí několik lidí životem.

Vzhledem k tomu, že současný trend výstavby směřuje k maximální izolaci a utěsnění objektů rodinných domů, je životně důležité řešit problém přívodu externího vzduchu a to buď přímo do topeniště, nebo alespoň do místnosti, kde je spotřebič umístěn.

Tato záležitost se v současné době tragicky často podceňuje, přičemž obvyklým argumentem je přirozené větrání nebo cirkulace vzduchu v objektu, které ale nelze v praktickém provozu stoprocentně zajistit.

Chybou je i navržení přívodu vzduchu z nasákavých materiálů (např. betonové tvarovky), protože vzduch nasávaný z venkovního prostředí má většinou vysokou vlhkost, která v přívodu kondenzuje a u nasákavých materiálů může prosakovat do dalších konstrukcí, které tak může znehodnotit. V případě přívodu externího vzduchu do obytné místnosti rovněž není zanedbatelné, že nasákavé materiály při zvlhnutí podporují vznik plísní, které jsou potom nasávány do objektu.

 

Z výše uvedeného je patrné, že je třeba se obecně problematikou komínů mnohem více zabývat a jak projektant, tak realizátor stavby rodinného domku by měli komínům věnovat pozornost, jakou si tento důležitý funkční prvek zaslouží.

Prioritou všech zúčastněných by mělo být, soustředit se na výběr vhodného, evropsky certifikovaného a dostatečně prověřeného komínového systému, který nabízí zde uvedené problémy vyřešit, pokud možno bez horentního nárůstu finančních nákladů.

Tepelně technický a hydraulický výpočet spalinové cesty

Podle vyhlášky č. 268/2009 Sb., ale i podle ČSN 73 4201:2010 musí být komíny a kouřovody navrženy a provedeny tak, aby za všech provozních podmínek připojených spotřebičů paliv byl zajištěn bezpečný odvod spalin do volného ovzduší. Druhu a typu spotřebiči paliv, jeho jmenovitému výkonu, používanému palivu a teplotě spalin musí odpovídat velikost spalinové cesty, tedy světlý rozměr a účinná výška.

Tuto problematiku nově řeší čl. 5.2. ČSN 734201 , který odpovídá na otázky

1.Jakým způsobem revizní technik spalinových cest posoudí parametry spalinové cesty k připojenému spotřebiči paliv aby byla splněna podmínka  bezpečného odvodu spalin do volného ovzduší (za všech provozních podmínek) bez výpočtu spalinové cesty?

2. Lze budovat předimenzované spalinové cesty, protože jedna z podmínek jejich funkce je, že rychlost při proudění spalin nesmí podkročit hodnotu 0,5 m/s?

Nedoložení výpočtu bude důvodem nevydání revizní zprávy spalinové cesty

Výpočet se musí dokládat i na vložkované komíny (v čem je rozdíl z hlediska velikosti spalinové cesty mezi nově postaveným komínem a vyvložkovaným komínem?)

Přívod spalovacího vzduchu ke krbům

Před spalováním jakéhokoliv paliva, především dřeva, musí odborník stanovit parametry vzduchospalinové cesty, tj. průtokové množství spalovacího vzduchu a spalin, následně i průřez otvoru pro přívod spalovacího vzduchu a průřez komínu pro odvod spalin. Od 1.7.2015 to již požaduje ČSN 734201.

Při výpočtech vzduchospalinové cesty je nutno si uvědomit, že:

1. na počátku spalování dřeva vzniká tepelný výkon vyšší než jmenovitý, takže je vyšší i průtok spalovacího vzduchu a spalin,
2. většina krbů nemá řízené spalování, takže spaliny mají značný přebytek vzduchu, proto vyšší průtok spalovacího vzduchu a spalin vyžaduje větší průřezy vzduchospalinové cesty,
3. žádném případě nesmí být vzduchově propojena místnost s krbem s jinou místností; místnost s krbem musí mít samostatný přívod spalovacího vzduchu,
4. zvláště nešťastným řešením je propojení dvou místností, kde v jedné je umístěn plynový kotel typu B a ve druhé krb; potom je možné vzájemné přetahování spalovacího vzduchu a v krajním případě i spalin do některé místnosti.

Proč přívod spalovacího vzduchu?

Pro hoření je potřeba do topeniště dodávat dostatek kyslíku, který tam přichází se vzduchem. Kyslík ze vzduchu se zúčastní hoření, přemění se na spaliny (kouř) a vyletí komínem. Množstvím dodávaného vzduchu regulujeme intenzitu/rychlost spalování paliva. Krby/kamna tedy neustále spotřebovávají vzduch. Pokud by byl vzduchu nedostatek, může v topeništi dojít ke špatnému spalovaní, tedy že spaliny nedohoří úplně, dehtují, špiní sklo, časem jakoby přestávají hořet – neodevzdají tedy všechnu energii a plýtváme palivem. Pokud by bylo vzduchu ještě méně, tak může dojít k tomu, že v topeništi se nashromáždí velké množství nedohořených spalin a ty mohou takzvaně „bouchnout“, případně může dojít k úniku spalin do místnosti. V krajním případě může dokonce dojít k explozi celých kamen, roztříštění skla, rozmetání uhlíků po místnosti a ke vzniku požáru.

Udává se, že pro spálení 1 kg dřeva kamna či krbová vložka spotřebují asi 8 až 15 m3 vzduchu. Takže pokud například za hodinu spálíme 5 kg dřeva, tak kamna spotřebují 40 až 75 m3 vzduchu, což už je velký objem. A toto množství potřebujeme každou hodinu do místnosti přivést.

Dříve k takovým stavům nedocházelo, protože domy měly netěsná okna, kdy se různými štěrbinami do domu neustále dostával nový vzduch, který kamna spotřebovala. Dnes je ovšem situace naprosto jiná. Moderní okna jsou téměř hermeticky těsná, do domu nikudy „netáhne“ a kamna tedy mají jen málo vzduchu k hoření. Kdybychom v novostavbě nebo v domě s vyměněnými okny neměli přívod spalovacího vzduchu, tak zpočátku (řekněme hodinu) by kamna hořela normálně. Jak by v čase ubýval vzduch z domu, tak by v domě nepatrně klesal tlak. Komín by tím přicházel o tah a kamna by pomalu začínala kouřit do místnosti místo do komína. To probíhá pomalu a nenápadně a může tedy zejména v noci dojít k tomu, že dojde k otravě osob oxidy uhlíku.

Proto je nutné ke kamnům/krbu přivést dostatek spalovacího vzduchu.

Kolaudace a stavby krbů

Špatně nebo neúplně formulované znění požárně technického řešení stavby vás může při kolaudačním řízení pěkně potrápit.

Příklad popisu :

Požadavky na provedení krbu dle ČSN 734230 :

Jedná se o vnitřní krb s krbovou vložkou opatřenou dvířky – krb s uzavřeným ohništěm. Vložka bude certifikovaná o výkonu 8-10kW. Krb stojí na pevném podloží – podlaha 1.NP na terénu. Provedení podlahy 80cm před a 40 cm po bocích ohniště musí být nehořlavé. Stěna za krbem je nehořlavá, nesmí v ní být rozvody NN, plynu a vody. Strop nad krbem je pevný nehořlavý. V místnosti s krbem nesmí být zařízení na odvod vzduchu (digestoř, ventilátor apod.). Krbová vložka bude mít odvod spalin zaústěný přímo do komína (Schiedel DN180). Prostor teplovzdušné komory musí být nehořlavý, stěny teplovzdušné komory budou odizolovány tak, aby povrchová teplota nebyla větší než 52°C. Teplovzdušná komora musí být odvětrána min.1 otvorem opatřeným mřížkou. Do prostoru komory musí být zajištěn přístup pro čistění kouřovodu, příp. teplovzdušných rozvodů. Provedení kouřovodů a komínů odpovídá ČSN734201. Před uvedení krbu do provozu musí být provedeno odzkoušení spalinové cesty a celková revize zařízení zakončená revizní zprávou.

Co z toho vyplývá :

  1. Pokud v místnosti budou zařízení na odvod vzduchu (digestoř,ventilátor atd.), mohou po Vás hasiči požadovat ověření dostatečného přívodu vzduchu pro spalování např 4Pa testem dle čl. 5.6. normy ČSN 734230 a to při přívodu spalovacího vzduchu z interiéru – viz čl. 7.2.1. normy.
  2. Je tedy potřeba si pohlídat jaké technické řešení je při stavbě zvoleno a požárně technické řešení tomu adekvátně formulovat.
  3. Hasiči mohou striktně požadovat i přesnější formulace v Revizní zprávě spalinových cest