Печное отопление считается пожароопасным, а поэтому допускается по СНиП 41-01-2003 только в одноэтажных банях при числе мест (людей) не более 25. Печь представляет опасность прежде всего потому, что в ней горят дрова. При небрежной эксплуатации печи возможна вывалка горящих поленьев, выброс искр и пламени из дверки топливника, выброс огня при аварийных разрушениях стенок печи.

Образование трещин в кирпичных и металлических печах хоть и относится к аварийным случаям, но представляется в быту обычным явлением. Эти трещины особенно опасны в недоступных для повседневного визуального контроля местах, например, в зонах, примыкающих к деревянным стенам и потолкам. Опасными могут быть даже небольшие трещины толщиной всего 2-3 мм, причём в кирпичных печах из-за того, что в них может накапливаться пушистая сажа: либо смолистая вначале протопки в дымоходах, либо сухая в дымовой трубе. Более опасна сухая сажа, но свежая. Слой сажи толщиной более 2-3 мм уже способен воспламеняться от искр в дымовых газах. В дымоходах внезапно возникает ровный глухой гул, в щелях прочисточных отверстий и задвижек появляется ровное без всполохов жёлтое свечение, из трубы на крыше выходит широкий размытый шлейф дыма с возможным появлением искр и даже пламени. Горение сажи происходит в режиме тления примерно так же, как тлеет папиросная бумага - медленным фронтом, беспрепятственно проникающим во все закоулки дымовой системы, включая аварийные трещины, прогары и технологические отверстия (дверки, задвижки), также обычно забитые сажей.

Опасность могут представлять и нагретые поверхности печей. В соответствии со СНиП 41-01-2003 максимальная температура поверхности печи «не должна превышать 120°С на площади печи не более 5% общей площади поверхности печи» (а на площадях более 5% превышать 120°С может?!). Эта невнятность живёт в СНиПах с 1975 года! В помещениях с временным пребыванием людей при установке защитных экранов допускается применять печи с температурой поверхности выше 120°С. Такие нормы очень неконкретны и воспринимаются дачниками просто как меры для предупреждения ожогов при касаниях. В частности, не поясняется, что такое экран, какие конструкции экранов допустимы и разрешены ли печи с температурой стенок выше 120°С в помещениях, где людей вообще нет. В то же время СНиП 41-01-2003 не ограничивает температуру чугунного настила, дверок и других печных приборов.

Государственный стандарт ГОСТ 9817-95 более конкретен, без всяких оговорок устанавливается, что температура наружных поверхностей аппарата (бытового, работающего на твёрдом топливе) не должна превышать 120°С на передней и задней стенках и 80°С на боковых стенках, а температура пола под аппаратом не должна быть более 50°С. В то же время стандарт, предусматривая наличие варочной поверхности, никак не оговаривает температурные требования к ней.

Нормы пожарной безопасности НПБ 252-98, также признавая температуру 120°С как максимальную для внешних поверхностей печей, допускают тем не менее в помещениях с временным пребыванием людей (до 2 часов в сутки) температуру внешних поверхностей печей до 320°С. Температура же чугунных настилов и подобных им деталей аппаратов не ограничивается. Температура дверцы топки должна быть не более 320°С. Температура мест контакта нагретых элементов печей с горючими материалами должна быть не более 50°С.

Типичная температура самовозгорания (самовоспламенения) древесины, основного источника пожарной опасности в банях, составляет 330-470°С. Поэтому вышеуказанные нормативные требования являются попыткой обеспечить, якобы, пожарную безопасность печи при её нормальной эксплуатации, хотя все прекрасно понимают, что пожаробезопасных печей вообще не бывает, тем более, если сохраняется опасность воспламенений на раскалённых чугунных (варочных, отопительных, технологических) настилах.

Пожаробезопасность — это многоуровневое понятие. Первый уровень — это, конечно, отмеченная выше безопасность при нормальной эксплуатации. В качестве второго уровня можно принять подстраховку от возможных аварийных ситуаций, причём пожароопасных. Например, если прогорит топливник металлической печи, то безопасность должен обеспечить металлический внешний кожух (защитный экран) печи. А если разрушится кладка печи и начнут вываливаться кирпичи из стенок топливника, то до ремонта должен спасти металлический чехол (футляр) печи. И такие футляры издавна с XVII века широко использовались в Западной Европе, а затем и в городских усадьбах России. В советских условиях запрещалось переводить на газ печи, выложенные в четверть кирпича, не имеющие металлического чехла. Если вывалятся из топливника горящие дрова или головешки, то спасти от пожара может металлический лист на полу, хотя его, скорее всего, следует отнести к следующему третьему уровню безопасности — к предупреждению пожара в помещении при развитии возможной пожароопасной аварии печи, а также при небрежной или неумелой эксплуатации печи, в том числе и неисправной или неправильно смонтированной. Предупреждение пожара достигается защитой ограждающих конструкций помещения (полов, стен, потолков) негорючими, малотеплопроводными и термостойкими материалами (пожаробезопасными). Четвёртый уровень — это обеспечение возможности эвакуации и спасения людей при пожаре, ограничения материального ущерба. Наконец, последний, пятый уровень — обеспечение возможности эффективного тушения пожара и сохранения здания. Указанная градация условна. Каждый дачник вправе по своему расставлять приоритеты перечня требований СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» применительно к своей бане. Во всяком случае в действиях дачника должна присутствовать осмысленность нормативных правил, раз уж они столь декларативно составлены.

Ясно, что рассмотренное в предыдущем разделе понятие огнестойкости конструкций, относится в первую очередь именно к четвёртому и пятому уровню пожаробезопасности. Что касается первых трёх уровней безопасности, то они представляются наиболее сложными для инженерного анализа и должны в первую очередь обеспечиваться разработчиком (изготовителем) печи в соответствии с государственными нормативными требованиями, причём нормы разрешают разработчику заводской продукции устанавливать собственные правила монтажа печи в помещении в соответствии с техническим качеством продукции. Однако реальная действительность сельского и дачного быта такова, что основная масса печей построена самостоятельно, зачастую по собственному разумению, и порой находится в столь удручающем состоянии, что основную тревогу вызывает сама целостность печи и трубы. В этих условиях удаленность печи от горючих стен представляется первоочередным пожеланием. Поэтому вполне естественно, что в методическом плане основной упор СНиП 41-01-2003 делает на третьем уровне безопасности — на предупреждении возникновения пожара при аварийных разрушениях печи. Это решается с помощью отступок и разделок печей, а также противопожарной защитой стен.

Отступка (отступ, зазор, воздушный промежуток) от огня до посторонних горючих объектов является древнейшим методом защиты среды обитания от воспламеняющего действия костров. Нормировать величину отступки для костров можно только очень условно, поскольку всё зависит от вида топлива, его количества в костре, наличия ветра и т. п. Так, в банном быту считалось, что расстояние от открытого пламени до бревенчатых стен, равное одной сажени (1 сажень = 2 аршинам =2,13 м), вполне достаточно в условиях курных бань, в противном случае огонь следовало бы «посадить» в яму в земле или в углубление в куче булыжников. В складском деле условнобезопасное расстояние между штабелями пиломатериалов составляет 12 метров. В лесных массивах с целью предотвращения распространения пожаров ширину просек доводят до 20 и более метров.

Наибольшую пожарную опасность из всех банных печей представляют неэкранированные металлические печи («буржуйки»), которые могут раскаляться «докрасна», а то и «добела» (до белого каления). Стандарт национальной ассоциации противопожарной защиты США NFPA №211-1984 предусматривает отступку неэкранированных твердотопливных печных аппаратов от горючих поверхностей в размере 1 ярд =0,91 м. Реальные замеры температур, развиваемых на поверхности деревянной стены, обращенной в сторону неэкранированной металлической печи, дают такие типичные значения: на расстоянии 100 см от раскалённой печи 80°С, на расстоянии 50 см - 110°С, а при расстоянии 25 см -150°С (СИ. Таубкин. Пожары и взрывы, особенности их экспертизы, М.: ВНИИПО, 1999 г.). В наставлении по военно-инженерному делу в СССР (1966 г.) давалось указание: в целях пожарной безопасности печи и дымоходы (табельные или устраиваемые из подручных материалов, в том числе и металлические) размещать не ближе 25 см от возгораемых частей землянок или иных полевых жилых или хозяйственных построек. В дачных условиях отступка 25 см слишком мала (хотя такая рекомендация, к сожалению без пояснений, встречается в популярной литературе). В соответствии со СНиП III-Б.3-55 отступка от металлических печей (без футеровки) до примыкающих (этот неудачный, но сохранившийся в СНиП 41-01-2003 термин означает «рядом расположенных») сгораемых конструкций была определена равной 100 см до стен, не защищенных от возгорания, и равной 70 см до стен, защищенных от возгорания (рис. 165). Для металлических труб отступка была определена размером 50 см от защищенных от возгорания сгораемых стен и размером 70 см от незащищённых сгораемых стен (напомним, что термины «возгораемые» и «сгораемые» были впоследствии в СНиП 21-01-97 заменены на термины «воспламеняющиеся» и «горючие»).

В последующих редакциях норм проектирования печного отопления (СНиП II-33-75, СНиП 2.04.05-86, СНиП 2.04.05-91 и СНиП 41-01-2003) вышеуказанные требования к размерам отступок бесследно исчезли, видимо, на том основании, что СНиП II-33-75 определил, что для печного отопления следует предусматривать только такие печи, температура поверхности которых не должна превышать 120°С (кроме чугунного настила, дверок и других печных приборов). Это означает, что неэкранированные печи стали запрещёнными для проектирования, но вся беда в том, что заодно и абсолютно все металлические печи остались без норм для проектирования и поныне. Единственно, что нормирует СНиП 41-01-2003 для металлических печей — это расстояние между верхом металлической печи с нетеплоизолированным перекрытием (каменкой, варочной плитой) и незащищённым потолком 1200 мм (ранее в СНиП II-33-75 это расстояние составляло 1000 мм). Чтобы разъяснить ситуацию, в СНиП 2.04.05-91 и СНиП 41-01-2003 определено, что величины отступок должны устанавливаться заводом-изготовителем металлических печей. Однако ясно, что в условиях рыночных отношений редко какой завод захочет взять на себя ответственность и затраты на определение своих собственных норм (тем более в условиях, когда Госстрой РФ и Пожарный надзор самоустранились от нормирования). Поэтому, как правило, в технической заводской документации ограничиваются требованиями типа того, что «печь должна быть установлена на расстоянии не менее 500 мм до сгораемых конструкций в соответствии с ГОСТ 9817-95 с соблюдением действующих норм пожарной безопасности НПБ 252-98» (хотя ГОСТ 9817-95 относится только к аппаратам с водяным контуром, а нормы пожарной безопасности НПБ 252-98 вовсе не содержат требований к отступкам). В этих условиях индивидуальные изготовители металлических печей имеют по существу единственный юридически безупречный вариант монтажа любой печи — вплотную к пожаростойкой стене (см. выше). К сожалению, в большинстве случаев дачник не имеет в бане таких пожаростойких стен, а отступка печи от негорючих пожаробезопасных (но не огнестойких) стен нормами также не определена. Так что, дачнику приходится полагаться вовсе не на официальные нормы и правила, а на инженерные соображения.

Рис. 165. Нормы пожарной безопасности при установке металлических печей в помещении с горючими стенами: 1 — неэкранированная стена топливника, 2 — экранированная стена топливника, 3 — горючая стена, 4 — защита стены или потолка (стальной лист 0,55 мм по слою асбестового картона 10 мм), 5 — горючий потолок, 6 — металлическая листовая разделка без защиты торца проёма потолка, 7 — металлическая листовая разделка с защитой торца проёма потолка по методике поз. 4, 8 — нижняя часть сварной стальной разделки, 9 — верхняя часть сварной стальной разделки, 10 — утеплитель. Размеры без звёздочек соответствуют действующим нормам СНиП 41-01-2003. Размеры со звёздочками соответствуют отменённым нормам СНиП III-Б. 3-55 и СНиП II-33-75.

Рис. 166. Нормы пожарной безопасности при установке металлических печей финской фирмы «HARVIA»: 1 — печь экранированная, 2 — дымовая труба неэкранированная, переходящая у потолка в экранированную и утеплённую, 3 — стальные экраны печи, 4 — горючая стена, 5 — стальные экраны стены, 6 — горючий потолок, 7 — экран трубы, 8 — утеплительный слой из базальтовой ваты, 9 — негорючий уплотнитель (утеплитель), 10 — воздушный зазор технологический, играющий роль калориферного промежутка (отступки), 11 — вентиляционные отверстия (для паровых бань нежелательны).

В качестве примера приведём рекомендации финских фирм по установке экранированных металлических печей (рис. 166). Суть решения состоит в том, что в целях снижения температуры поверхности печи и уменьшения тем самым потоков лучистого тепла печь экранируют обычным образом с помощью металлических или кирпичных экранов. Эти экраны играют одновременно и роль огнепреграждающих поверхностей, предотвращающих создание пожароопасных ситуаций при аварийном разрушении (прогаре, растрескивании) топливника. Установка этих экранов позволяет снизить размер отступки с 1000 мм до 500 мм (даже по российским нормам). Далее, для предотвращения возникновения пожара (воспламенения горючей стены в случае создания пожароопасной ситуации при разрушении топливника и экранов) поверхность горючей стены экранируют стальными листами, причём один экран, отстоящий на расстояние не менее 30 мм от стены, сокращает размер отступки до 250 мм а два экрана — до 125 мм. Такой размер отступки уже беспрецедентен для российских условий: даже заводские металлические газовые котлы с холодными водоохлаждаемыми стенками обычно располагают по заводской техдокументации на расстоянии не ближе 100 мм от несгораемых стен (но не огнестойких). Для объяснения своих норм финны утверждают, что экранная защита стен не позволяет им нагреваться свыше 50°С в условиях нормальной эксплуатации. Но понятие нормальной эксплуатации в российских условиях очень расплывчато: из-за небрежности монтажа и халатного обращения листы экранной защиты могут быть деформированны, сдвинуты и т. п. (например, при шатаниях каркаса строения, в том числе сезонных, при усадках, при попытках хранить в металлических, якобы, совсем холодных, сухих зазорах дрова, щепу, бумагу), а сами экраны могут использоваться для сушки белья или одежды. Узкие (труднодоступные для щетки) зазоры к тому же сами по себе могут стать источником пожарной опасности из-за естественного накопления пыли, древесной муки, опилок. Поэтому финны, двигаясь в общем-то очень перспективном направлении экранной защиты, совершенно разумно внедряют заводские специализированные пустотелые воздухопродуваемые металлические двойные панели («защитные кожухи лёгкой изоляции») устойчивые к температурным колебаниям, механическим нагрузкам на сжатие и защищенные от излишнего проникновения горючих аэровзвесей. Ясно, что в плане теплозащиты (но не в плане теплоизоляции) такие пустотелые панели более эффективны, чем привычные панели типа «сандвич», заполненные термостойкой базальтовой ватой. В то же время принцип «сандвича» незаменим при утеплении 8 (именно утеплении, а не защиты от перегрева) дымовых труб 2, хотя принцип пустотелой панели иногда скрытно присутствует и в экранированных дымовых трубах финского производства в виде воздушного промежутка 10, может быть, даже продуваемого 11 (рис. 166).

Действующие российские нормы СНиП 41-01-2003 не используют пока принципа экранной защиты стен от возгораний. Для защиты горючих стен предписывается использовать штукатурку толщиной 25 мм по металлической сетке или металлический лист по асбестовому картону толщиной 8-10 мм (ранее СНиП II-33-75 разрешал кроме того использовать при отсутствии асбестового картона строительный (натуральный шерстяной) войлок в один, а на потолке в два слоя, пропитанный глиняным раствором с последующей штукатуркой по металлической сетке). Защита металлическим листом по асбесту является очень надёжной механически даже в российских условиях, однако огнезащитная эффективность не столь уж высока: теплопроводность асбеста находится на уровне теплопроводности древесины, а предел огнестойкости штукатурки и стали по асбесту не превышает EI15. Повышение эффективности металлоасбестовой защиты может быть достигнуто устройством дополнительного металлического экрана, отстоящего от металлического листа, прижимающего асбест к стене, на расстояние 20-50 мм. В качестве экрана в банях очень удачно выглядят волнистые кровельные листы или профнастил, хорошо сочетающийся с вагонкой. Отметим также, что сокращение отступок до размеров менее 250 мм в банях неудобно, нежелательно также закрывать эти отступки даже с одной из сторон. Пол в отступках, даже открытых, желательно изолировать хотя бы металлическим листом. Отметим в связи с этим, что во все времена в закрытых (загороженных с торцов) отступках пол всегда защищали сталью или кирпичом, причём по нынешним нормам негорючий пол в закрытой отступке должен располагаться на 70 мм выше пола помещения.

Помимо стен в печном узле необходимо защищать не только стены, но и полы, и потолки. Причём в банях особую опасность представляет высокая температура потолка, достаточно высокая даже в режиме нормальной эксплуатации. В случае мощных металлических печей отступка незащищённого потолка от верха печи в 1200 мм, предусматриваемая в СНиП 41-01-2003, представляется недостаточной. Потолок над металлической печью всегда необходимо защищать в том числе металлическими экранами, которые на потолке могут иметь самые различные формы, обеспечивающие и защиту от лучистых потоков, и отклоняющие горячие воздушные потоки в стороны (поз. 11 на рис. 165).

Что касается пола, то он всегда непосредственно примыкает к печи, и казалось бы, противопожарные правила должны категорировать полы по степени огнестойкости. Однако СНиП 41-01-2003 не накладывает никаких ограничений на конструкцию полов и предусматривает лишь отступку от огня в печи (в топливнике, в зольнике, в дымооборотах, в дымовом канале) от пола (рис. 167):

— минимальные расстояния от уровня пола из горючих материалов до дна зольника 140 мм, до дна газооборота - 210 мм,

— в случае каркасных печей, в том числе на ножках, пол из горючих материалов следует защищать от возгорания листовой сталью по асбестовому картону толщиной 10 мм, при этом расстояние от низа печи до пола должно быть не менее 100 мм,

— при конструкции перекрытия или пола из негорючего материала дно зольника и газооборота можно располагать на уровне пола,

— пол из горючих материалов перед печью под топочной дверкой следует защищать металлическим листом размером 700x500 мм, располагаемым длинной стороной вдоль печи, а пол вокруг печи «на расстоянии, не менее чем на 150 мм превышающем габариты печи» (в редакции СНиП 41-01-2003), защищают стальным листом по асбестовому картону толщиной 8 мм.

Таким образом, можно ориентироваться на два размера отступки от огня до горючего пола: 210 мм воздуха или кирпича при отсутствии защиты пола и 100 мм при наличии защиты. Часто пол под металлической печью защищают кирпичной кладкой, однако в малотеплоёмких банях желательно применять низкотеплопроводные и малотеплоемкие материалы типа пенобетона, керамзитобетона, жёстких плит из базальтовой ваты и даже финские пустотелые воздухопродуваемые металлические панели 10 вместо бетонных плит 9 (рис. 167). Отметим попутно, что воздухопродуваемые зазоры 11, повышающие теплозащитные свойства плит, допустимы лишь в сухих высокотемпературных саунах, где конденсация паров между плитой и полом не наблюдается.

Рис. 167. Принципиальные схемы защиты сгораемого пола (вид сбоку): а — слоем несгораемого материала А от пола (или сгораемой конструкции) до дна зольника (топливника, газооборота); б — для каркасных (в том числе металлических) печей воздушным зазором В при одновременной защите пола листовой сталью по асбестовому картону толщиной 10 мм; в — бетонной плитой с щелью под ней (финская рекомендация); г — легкий поддон из двух параллельных металлических листов с щелью между поддоном и полом (финская рекомендация). 1 — топливник печи, 2 — внешний экран (кожух) печи, 3 — сгораемый пол, 4 — стальной лист по всему полу печного узла, 5 — кирпичная кладка в два слоя по черному полу до уровня чистого пола, затем продолжение кладки еще одного слоя по металлическому листу внутри печи для формирования глухого дна (пода) топливника, 6 — металлический лист по слою асбестового картона, 7 — слой асбестового картона толщиной 8 мм для стен и 10 мм для пола, 8 — металлический экран, 9 — бетонная плита, 10 — легкий поддон из двух параллельных сваренных по периметру стальных листов, 11 - воздушный зазор между плитой или поддоном и сгораемым полом. Нормируемые размеры, не менее: А =210 мм, В = 100 мм (СНиП 41.01-2003), С= 60 мм, D = 300 мм (рекомендация финских фирм для своих печей).

Что касается кирпичных печей, то правила их установки в СНиП 41-01-2003 разработаны более детально. В методическом плане безопасный характерный размер отступок от огня (в кирпичной печи) до незащищённых горючих стен составляет не менее 500 мм, а защищенных — 380 мм. Такие же размеры приняты для разделок у печей и дымовых каналов. Разделки родились исторически как местные утолщения стенок дымовых труб в местах прохода через перекрытия (потолки). Потом, когда печное дело развилось настолько, что печи начали ставить в проёмах стен, то промежутки между печью и стенами на всю высоту печи и выше стали закладывать кирпичом, и эта кирпичная кладка, обязательно не перевязанная с печью, тоже стала называться разделкой. Разделка печи — это негорючая часть печи, увеличивающая толщину стенки печи в месте контакта с горючими стенами. Можно сказать, что разделка — это заложенная кирпичом отступка. Поскольку современный размер разделки очень велик 500 мм, то часть разделки можно делать расширением трубы кирпичом, а часть металлом, причём так, чтобы возможные сезонные «гуляния» не приводили к её повреждению. Дачник должен предусмотреть, кроме того, и осадку бревенчатого (брусового) строения и делать толщину разделки трубы больше толщины перекрытия (или толщины стены, которая может перемещаться).

Разделки, конечно же, делают и у металлических труб, но не из кирпича, а из металла, материала гибкого, а потому более надёжного в условиях подвижки ограждающих конструкций относительно трубы. Разделки металлических труб делают в банном быту зачастую как придётся, конкретных технических решений десятки. Самая простая разделка — это целый лист металла в проёме потолка с отверстием для трубы в середине. При этом надо выдержать расстояние от трубы до сгораемых конструкций (скорее всего до обшивки потолка) в размере 500 мм. Сверху можно уложить на лист металла несгораемую термостойкую засыпку (утеплитель), а сверху по верхней поверхности перекрытия уложить второй лист металла (можно разрезной) с отверстиями для прохода дымовой трубы. Такая разделка 6 (рис. 165) может быть дополнена защитой перекрытия металлом 7. Более удобны сварные разделки 8 и 9, образующие герметичный проход (канал) для многократного перемонтажа трубы, не затрагивая утеплителя 10. Отметим, что по российским нормам экранирование и утепление металлической трубы (рис. 166) не дают права уменьшать размер разделки трубы меньше 380 мм, тогда как финские рекомендации дают такую возможность для тонких деревянных перекрытий с толщиной менее 30 мм. Более того, дымовые трубы раньше запрещалось примыкать к негорючим металлическим несущим элементам здания, поскольку механическая прочность металла снижается при высоких температурах. Действительно, при прогаре трубы или аварийном завале оголовка трубы (например, мертвой птицей) дымовые газы вынуждены будут истекать через аварийные трещины в кладке или неплотности трубы с нагревом примыкающих конструкций (в том числе с искрами).

У дачника, впервые устанавливающего печь в свою маленькую тесную баню, может возникнуть масса вопросов по обеспечению действенной защиты от возможных возгораний. Ещё раз подчеркнём, правила безопасности разрабатываются не для нормального функционирования объекта, а именно для случаев непредвиденных аварий зданий или аппарата. Поэтому в рядовых случаях лучше просто-напросто перестраховаться и выбирать размеры разделок и отступок по максимуму (даже во вред комфорту) с надёжной защитой стен. За досадными умалчиваниями официальных правил кроется традиционная российская небрежность, которая ещё ярче проявляется в реальных постройках бань, изобилующих несметным количеством нарушений: практически в любой бане можно найти факты несоблюдения нормируемых размеров разделок и отступок. Наиболее опасные (и, к сожалению, наиболее частые) нарушения наблюдаются при врезке металлических печей в сгораемые стены, особенно в части соблюдения высотных норм. Поэтому совершенно ясно, что если российские нормы по-фински либерализовать, то не исключено, что дачники порой будут ставить металлические экранированные печи вплотную к деревянным стенам хотя бы на том простом основании, что наружные стенки иной экранированной печи совсем холодные (с температурой не выше 50°С).

Источник: health.totalarch.com. Дачные бани и печи. Принципы конструирования. Хошев Ю.М. 2008