EFECTUL COS DE FUM

Efectul coșului de fum provoacă o presiune superioară celei atmosferice la nivelurile înalte ale casei și o presiune inferioară celei atmosferice la nivelurile inferioare. Exact ca într-un coș de fum, cu cât este mai mare diferența de temperatură dintre interior și exterior, și cu cât este mai înaltă casa, cu atât este mai mare efectul de coș de fum apărut.

Dacă „defectele” sunt uniform distribuite, nivelul de presiune neutră se stabilește mai mult sau mai puțin la jumătatea casei, cum este ilustrat în exemplul alăturat. Dacă în schimb casa are parterul sub cota zero, având „defectele” concentrate la părțile superioare, nivelul de presiune neutră se va instala la părțile superioare, ca în exemplul de mai jos.

În practică, în majoritatea caselor construite, „defectele” de etanșeitate sunt situate la nivelurile înalte și pentru că nivelul de presiune neutră tinde să se afle cât mai aproape de acestea, va fi mai mult ca sigur într-un plan superior celui median al casei, mai ales că, în mod normal, există tendința de a sigila mult mai bine etajele inferioare decât cele superioare, deoarece din comoditate suntem mai atenți la curenții de aer rece care ne deranjează decât la pierderile de căldură de la etajele superioare.

O fereastră deschisă la etajele superioare reprezintă un „defect”, iar nivelul de presiune neutră urcă imediat către această cotă, producând o depresiune la etajele inferioare, care poate fi suficientă pentru a crea o întoarcere a fumului în coșul de fum. Dacă în schimb se deschide o fereastră la un nivel inferior, nivelul de presiune neutră coboară spre acest nivel, reducând depresiunea în acel ambient.

Acest lucru explică de ce, de multe ori, pentru a ajuta funcționarea unui semineu pe lemne, este suficientă deschiderea unei feronierii sau a unei feronierii de la etaj. Dacă deschidem ambele feronierii, la etaj și la parter, nivelul de presiune neutră se reasează între aceste două nivele.

Pentru a avea și un exemplu practic, măsurăm efectul „coș de fum” într-o casă cu 3 nivele și înălțime de 9 m, cu o temperatură externă de minus 5 grade și o temperatură internă de plus 20 grade. Utilizând formulele de calcul pentru măsurarea depresiunii în coșul de fum, descoperim că densitatea aerului din interior este de circa 1,2 kg/mc, în timp ce densitatea aerului din exterior este de circa 1,324 kg/mc. Formula de calcul pentru măsurarea depresiunii este:

Ph = Hg(da – df)

Înlocuind, avem:

Ph = 9×9,8x(1,324-1,2)

Rezultat: 10,9 Pascal.

Considerând că, în mare parte, semineele pe lemne au nevoie de un tiraj cuprins între 10 și 20 Pascal, se observă că efectul „coșului de fum” poate fi determinant.

O casă cu 2 etaje, înaltă de 6 m, cu o temperatură externă de 0 grade și una internă de 20 de grade, va avea un „efect coș de fum” de circa 6 Pascal, suficient pentru a provoca inversarea tirajului.

Inversarea tirajului

Foarte mulți proprietari se plâng că un curent de aer rece și purtător de mirosuri urâte intră în casă prin gura semineului pe lemne când nu este folosit. Acest aspect se numește, în general, inversarea tirajului.

Când un coș de fum funcționează, conține gaze mai calde decât aerul extern și, în acest caz, urcă către vârful acestuia. Aceasta este funcționarea de bază a unui coș de fum. Sunt însă cazuri în care casa produce un „efect de coș de fum” mai bun decât coșul de fum însuși, mai ales atunci când nu este aprins focul în semineu pe lemne. În acest caz, aerul rece cade pe coșul de fum și intră în ambient.

Putem distinge două cazuri distincte pentru aceste situații.

Cazul cel mai des întâlnit este inversarea tirajului atunci când semineul pe lemne este instalat sub nivelul de presiune neutră și coșul de fum este instalat în exteriorul casei. Cu focul stins în semineu, aerul aflat în interiorul coșului de fum se află la o temperatură mai joasă decât ambientul din interior și devine în acest caz mai greu.

Pentru că focarul se află sub nivelul de presiune neutră, este supus unei depresiuni lejere, suficientă pentru a aspira aerul rece conținut în coșul de fum.

Odată ce inversarea tirajului este realizată, este dificil de întrerupt, deoarece coșul de fum este răcit continuu de aerul rece care vine din exterior. În acest caz, este foarte greu de aprins focul fără a avea fum și în interiorul casei.

Acest tip de inversare a tirajului se poate evita doar montând coșul de fum în interiorul casei. Chiar și o izolare foarte bună a acestuia, aflat la exterior, nu este suficientă pentru a preveni răcirea aerului din interior, dat fiind și timpul îndelungat dintre pornirile succesive ale semineului.

Dimpotrivă, un coș de fum montat în interiorul casei nu va fi influențat de presiunea negativă din ambientele mai joase, deoarece se va afla în permanență la aceeași temperatură ca și casa.

Și mai mult, deoarece nivelul de presiune neutră se află în zona „defectelor”, deschiderea mare a vârfului coșului de fum va face ca nivelul de presiune neutră din coșul de fum să fie mai sus decât cel din casă. Rezultatul este crearea unui flux de aer ascendent, chiar și cu focul din semineu stins.

Al doilea caz de inversare a tirajului este ilustrat în figura următoare. Se poate observa că vârful coșului de fum este mai jos decât vârful acoperișului. Dacă acoperișul nu este bine izolat, și în acest caz casa poate fi un coș de fum mai bun decât coșul de fum însuși. În figura, coșul de fum este montat la interior. Dacă ar fi fost la exterior, problema ar fi mult mai gravă.

Pentru a evita inversarea tirajului, este necesar ca vârful coșului de fum să fie situat mai sus decât vârful casei. Prelungind coșul de fum poate fi o soluție, ca în figura următoare, dar cu câteva contraindicatii, cum ar fi: estetica neplăcută, problema stabilității și, în plus, faptul că un coș de fum atât de mult în aer liber se răcește mult mai ușor decât unul aflat lângă casă.

Mai bine reușim să apropiem coșul de fum de casă, cât mai aproape de centrul acesteia, unde poate fi mai înalt decât ea, fără a avea probleme estetice sau de stabilitate.

Dacă totuși pentru motive bine întemeiate de design este necesar menținerea coșului de fum la exterior, o soluție poate fi izolarea acestuia cu materiale specifice care, la rândul lor, să fie izolate de exterior.

Legăturile dintre coșul de fum și interior trebuie făcute astfel încât să păstreze aceeași temperatură în coșul de fum ca și în casă, obținând astfel rezultate similare ca un coș de fum montat la interior.

Inversarea tirajului prin efectul „coș de fum” este de multe ori interpretată greșit ca o incapacitate a casei de a asigura suficient aer proaspăt pentru funcționarea semineului pe lemne. În realitate, efectul „coș de fum” depinde exclusiv de diferența de temperatură și de înălțimea casei. La o temperatură dată în exterior corespunde o certa diferență de presiune între baza și vârful casei. O casă mai puțin sigilată termic va schimba mai mult aer cu exteriorul decât o casă foarte bine sigilată termic.

Un coș de fum supus unei inversări a tirajului poate avea probleme serioase chiar și cu focul aprins în semineu pe lemne și se poate folosi doar dacă temperatura din foc este foarte ridicată. Inversarea poate apărea imediat cum scade temperatura din semineu, ca în cazul arderii jaratecului.