Comment construire un conduit de fumée pour une cheminée : règles de conception du canal de fumée et comparaison des structures

Le bon fonctionnement d'une cheminée ne dépend pas seulement de l'installation du foyer, mais aussi d'une conception et d'un montage judicieux du conduit de fumée. Tout est important : du calcul de la section du tuyau aux nuances de l'isolation thermique. Seul un conduit de fumée de qualité répondra pleinement à sa fonction.

Vous souhaitez construire un conduit de fumée, mais vous ne savez pas quel tuyau choisir ni comment l'installer ensuite ? Nous vous aidons à résoudre ce problème – dans cet article, nous avons examiné en détail comment fabriquer un conduit de fumée pour une cheminée, en nous concentrant sur les avantages et les inconvénients des tuyaux en différents matériaux.

Nous avons également présenté les exigences importantes pour l'aménagement des cheminées et l'élaboration du projet. Le contenu de l'article a été complété par des instructions détaillées sur la construction d'un conduit de fumée, accompagnées de photos étape par étape.

Caractéristiques de conception du conduit de fumée

La fonction d'un conduit de fumée de cheminée, tout comme la fonction principale des tuyaux de fumée des poêles ou des chaudières, est d'évacuer à l'extérieur, dans l'atmosphère, les produits de combustion du combustible. Les gaz ainsi que la suie passent du foyer dans le tuyau sous l'effet du tirage.

La bonne conception d'un conduit de fumée consiste à choisir et à construire une structure qui minimise la suie sur les parois du tuyau et dont le tirage empêche les gaz de pénétrer dans la pièce.

Les conduits de fumée en différents matériaux ont leurs propres caractéristiques et peuvent différer par leur conception. Par exemple, un conduit de fumée traditionnel en brique se compose des parties suivantes.

Les conduits de fumée modernes en acier ou en céramique ne comportent pas de fragments tels que la loutre ou l'évasement, mais pour une évacuation normale de la fumée dans les tuyaux en brique et pour protéger les planchers de la chaleur, ils sont indispensables.

Lors du choix du matériau, il faut tenir compte de la température des gaz : elle est plus élevée dans le foyer, plus faible à la sortie, mais même au point le plus haut, elle peut atteindre +100 °C. C'est sur la différence de température que repose la création du tirage – l'air chaud est remplacé par l'air froid.

Des paramètres tels que la hauteur et le diamètre intérieur du conduit de fumée sont également importants – ils sont calculés lors de l'élaboration du projet.

Schéma d'une cheminée avec conduit de fumée en tube d'acier. Particularités : revêtement du sol et des murs avec des matériaux ignifuges, finition des planchers, possibilité de créer des sections non verticales à l'aide de coudes.

Malgré toute la bonne volonté, il est impossible de construire un conduit de cheminée qui n'ait pas besoin d'être nettoyé. Même dans un conduit en céramique monté selon toutes les règles, la suie s'accumule avec le temps, gênant l'évacuation des gaz. C'est pourquoi il est nécessaire d'effectuer régulièrement le nettoyage du conduit de cheminée. On réalise généralement cette opération lorsque la cheminée est inutilisée.

En outre, il est nécessaire de surveiller l'intégrité des joints et de la surface intérieure : les fissures, les éraflures ou les saillies qui peuvent apparaître avec le temps empêchent la circulation normale de l'air chaud.

Normes et règles d'installation d'une cheminée

Examinons des extraits du SNiP 2.01.01-82 qui peuvent être utiles lors de l'installation autonome d'un conduit de fumée pour cheminée.

Le conduit de fumée et le canal de ventilation ont des fonctions différentes, il est donc interdit de les combiner ou d'utiliser l'un à la place de l'autre. Un seul appareil de chauffage à combustion ouverte (y compris un poêle) peut être raccordé à un même conduit de fumée.

Si deux cheminées sont situées au même étage, elles peuvent être raccordées au même canal d'évacuation des fumées, à condition de le munir d'une cloison transversale d'une hauteur d'au moins 75 cm.

Pour les conduits de fumée en béton et en brique, les dimensions minimales de la section du canal sont spécifiées. Par exemple, si la puissance ne dépasse pas 3,5 kW, la section minimale est de 14 cm x 14 cm (pour une section circulaire, diamètre 16 cm) ; si la puissance est supérieure à 5,2 kW, elle est d'au moins 14 cm x 27 cm (pour une section circulaire, diamètre d'au moins 22 cm).

Les caractéristiques du tirage dépendent de la hauteur du conduit de cheminée. La dimension minimale autorisée est de 5 m depuis la grille jusqu'au point extrême de la partie extérieure du tuyau. En cas de hauteur insuffisante et de mauvais choix de la section du canal, vous pouvez rencontrer le problème de l'apparition d'un tirage inversé.

La hauteur au-dessus de la toiture dépend de son type : toit plat – un demi-mètre ; toit en pente – plus d'un demi-mètre à partir du faîte (si la distance au faîte est d'un mètre et demi), au même niveau que le faîte (si la distance est de 1,5 à 3 m) ou sur une ligne fictive partant du faîte vers le conduit à un angle de 10 degrés (si la distance est de 3 m ou plus).

L'épaisseur des parois des constructions en brique est d'au moins 12 cm, celle des canaux d'évacuation des fumées en béton est d'au moins 6 cm. Les bases des conduits de fumée doivent être équipées de fenêtres avec portes pour faciliter le nettoyage. Pour faciliter les opérations de nettoyage, lors de la construction d'un conduit en brique, il ne doit y avoir ni ressauts ni cavités à l'intérieur favorisant l'accumulation de suie.

En cas de besoin de déport du conduit (par exemple, pour contourner une poutre), des sections inclinées (jusqu'à 30 degrés) et horizontales (jusqu'à 1 m de long) de même diamètre que le canal principal sont possibles.

La partie supérieure des conduits doit être protégée par un dispositif de type parapluie afin d'empêcher les précipitations de pénétrer dans le tuyau. Si le matériau de couverture n'est pas suffisamment résistant au feu, l'installation d'un pare-étincelles est également obligatoire (dimensions maximales des mailles de la grille : 5 mm x 5 mm).

Le sol, les murs et le plafond aux endroits de jonction de la cheminée doivent être protégés par des matériaux ignifuges : tôles métalliques, carton d'amiante, enduit.

Lors du passage d'un conduit en brique ou en béton à travers un plancher, l'espace doit être d'au moins 13 cm (il en va de même pour les tuyaux isolés thermiquement) ; pour les structures en céramique, la norme passe à 25 cm.

Les professionnels insistent pour installer le conduit non pas dans le mur extérieur de la maison, mais dans le mur porteur intérieur, en invoquant les rigoureux hivers russes. En le montant dans le mur extérieur (en dernier recours), il convient de protéger soigneusement la structure du gel en épaississant la maçonnerie ou en installant une isolation thermique réalisée avec des matériaux incombustibles.

Types de conduits de fumée pour cheminée

L'analyse des différents types de canaux d'évacuation des fumées permet de déterminer quel conduit est le meilleur pour une cheminée domestique. Les constructions peuvent différer tant par la conception que par le matériau de fabrication, ce dernier facteur étant déterminant.

Par conséquent, lors du choix du schéma, il faut partir du matériau, et le choix du matériau de construction dépend des exigences réglementaires et des souhaits des propriétaires de la maison.

Option #1 – céramique

Si les moyens le permettent, c'est la première option à considérer. Les fabricants, en utilisant les schémas populaires de construction de cheminées, ont conçu la fabrication de toutes sortes de pièces, de sorte que l'on peut acheter un kit prêt à l'emploi pour la construction.

Bien entendu, le nombre de pièces peut varier en fonction de la forme et des dimensions de la construction.

La céramique est idéale pour les cheminées à bois produisant une grande quantité de « fumée blanche ». Le résultat de son action sur les parois du conduit est un condensat totalement inoffensif pour la céramique. De plus, elle résiste à la fois à une chaleur élevée et à divers environnements chimiques générés par les produits de combustion.

Quels sont les autres avantages des conduits en céramique :

• surface intérieure parfaitement lisse ;
• chauffage rapide et refroidissement lent ;
• résistance à des températures allant jusqu'à +900-1000 °C ;
• compacité par rapport à d'autres structures ;
• durée de vie allant jusqu'à 50 ans.

Parmi les inconvénients, on peut citer un poids important, qui nécessite la mise en place d'une plateforme de montage ou d'une fondation spéciale.

De plus, le coût élevé des blocs et des services d'installation déroute beaucoup de personnes. En effet, lors du montage des pièces, il faut faire preuve de prudence, utiliser une colle spéciale et, à la dernière étape, recourir à un revêtement en matériaux résistants à la chaleur.

Lors du choix, il est préférable de se fier aux marques réputées : Hart, Tona, Ecoosmose, Schiedel, Effe2.

Option #2 – brique

La brique est un matériau traditionnel, voire ancien. Au fil des siècles, de nombreuses techniques de construction de différents types de poêles et cheminées ont été inventées, et aujourd'hui, il est possible d'utiliser les meilleures d'entre elles.

On préfère la brique pour son accessibilité, mais pour une maçonnerie de qualité, un seul type convient – la brique pleine en argile. Elle est pré-cuite et totalement prête à être utilisée à des températures élevées.

Le mortier de maçonnerie est également important, dont le rôle principal est d'assurer une liaison dense et étanche entre les briques. Le mortier de ciment ordinaire ne convient pas. Il faut mélanger un mortier composé de sable, de ciment et de chaux (5:2:1), qui résiste aux températures élevées, ne se fissure pas et ne s'effrite pas prématurément.

Lors de la maçonnerie, il faut veiller à ce que le mortier ne dépasse pas à l'intérieur des joints. La douceur du conduit est l'une des conditions principales pour une utilisation longue et sans problème. Plus de détails sur les cheminées en brique ci-dessous.

Option #3 – acier

Si la température des gaz dans le conduit d'évacuation ne dépasse pas +400 °C, on peut utiliser des cheminées en acier. Les tuyaux modernes en acier résistant à la chaleur et à la corrosion sont plus légers que leurs équivalents en céramique et conviennent à presque toutes les modifications de cheminées et de poêles. Il n'est pas nécessaire de construire des plates-formes ou des fondations supplémentaires pour les tuyaux métalliques.

Les avantages incluent également une section ronde, qui ne gêne pas l'évacuation des gaz et est pratique pour le nettoyage préventif.

Il est plus facile d'installer et d'assembler les pièces en acier que de réaliser une maçonnerie en brique ou de monter de la céramique fragile. On peut les insérer à l'intérieur des anciennes cheminées en brique, en effectuant un chemisage.

Les cheminées en acier sont classiquement divisées en 2 catégories :

• de type «chaud» simple, sans isolation thermique;
• les tubes sandwich, constitués de trois couches – entre deux couches de métal se trouve un isolant thermique.

Des exigences particulières s'appliquent au matériau d'isolation thermique. Il ne doit pas dégager de produits dangereux pour la vie humaine lors de son chauffage, avoir une conductivité thermique minimale et ne pas brûler. Dans les magasins de bricolage, vous pouvez acheter des kits prêts à l'emploi de pièces sandwich et assembler un conduit de cheminée sandwich de vos propres mains. Ou vous pouvez passer une commande pour un projet privé.

Le coût d'une cheminée ne peut pas être qualifié de budget, mais il est justifié.

Option #4 – verre

Une belle cheminée en verre est attrayante non seulement extérieurement. Elle est fabriquée en verre trempé résistant, inerte aux attaques chimiques caractéristiques des produits de combustion.

De plus, les parois parfaitement lisses empêchent le dépôt de suie en grande quantité, ce qui oblige à nettoyer le conduit beaucoup moins souvent.

Il est difficile de qualifier un conduit de cheminée en verre de produit pratique. Un léger dépôt de suie annule l'esthétique, il faudra donc nettoyer les parties visibles assez souvent.

Les inconvénients du verre sont des exigences supplémentaires en matière d'isolation thermique et d'isolation, une technique d'assemblage spéciale (difficulté à créer des joints étanches), et la possibilité de formation de condensation.

Si l'on compare les conduits de cheminée en verre et en céramique coûteux, les seconds l'emportent tant sur le plan des caractéristiques techniques que sur celui des qualités opérationnelles en général.

Après avoir consulté un aperçu des tuyaux en différents matériaux, vous n'avez toujours pas réussi à décider ce qui vous conviendrait le mieux ? Alors nous vous conseillons de consulter un autre de nos articles, dans lequel nous avons présenté les critères de choix importants d'un tuyau de cheminée, sur lesquels vous devez vous baser dans des conditions spécifiques.

Construction d'un conduit de fumée en céramique

L'option la plus fiable et la plus sûre pour installer un conduit de cheminée dans une maison en bois – est la construction en blocs de céramique. Sa face extérieure ne chauffe pratiquement pas, donc il n'y aura pas de problèmes de passage à travers les planchers.

Examinons la séquence d'assemblage d'un conduit de fumée à partir des composants de la marque allemande Schiedel Rondo Plus :

Précisons tout de suite qu'à partir de modules en céramique, on construit un conduit principal, c'est-à-dire une cheminée indépendante, pour laquelle on réalise une fondation séparée.

Tous les trous techniques sont découpés en cours de construction sur place. La découpe se fait avec une meuleuse standard dotée d'un disque diamant.

Pour réaliser des trous géométriquement précis, la cheminée en céramique est livrée avec un gabarit. Ensuite :

Le montage du conduit de cheminée en céramique s'effectue de manière standard : les modules sont empilés les uns après les autres. Cependant, il faut prêter attention aux spécificités des passages à travers le plancher des combles et à travers la toiture.

Dans notre exemple, le conduit de cheminée et la colonne de ventilation sont situés côte à côte, ce qui a obligé à légèrement entailler les chevrons :

Nous avons également sur notre site un autre article contenant un guide étape par étape pour la construction d'un conduit de cheminée en céramique, sa fixation et la décoration de la partie extérieure.

Construction d'un conduit de fumée en brique

Quel que soit le matériau utilisé, lors de la construction d'un conduit de cheminée, il est nécessaire de respecter les normes et règles. Si l'on calcule mal le diamètre ou la hauteur du conduit, si l'on choisit une brique non conforme aux normes, ou si l'on oublie l'isolation thermique dans la zone froide, le résultat risque d'être décevant.

Recommandations pour l'élaboration du projet

Il existe deux options pour la construction d'un conduit de cheminée en brique :

• à section rectangulaire – en utilisant uniquement la brique ;
• à section circulaire – avec un parement extérieur en brique de cheminée et un conduit intérieur en céramique (amiante-ciment, acier).

La première option est courante, mais pas souhaitable. La structure avec des angles intérieurs est inférieure à la forme cylindrique en termes de qualité d'évacuation des fumées. Dans un conduit de cheminée à section rectangulaire, la suie s'accumule plus rapidement et son nettoyage est plus difficile. Par conséquent, si possible, il est préférable de choisir une structure combinée.

L'amiante-ciment moderne n'est pas plus nocif que l'ardoise ou l'asphalte, il n'y a donc pas lieu de craindre d'utiliser ces tuyaux. Cependant, il y a un inconvénient qui se manifeste en cas d'isolation insuffisante : une absorption rapide de la condensation. Il est évident qu'un tuyau dont la structure est endommagée ne durera pas longtemps, c'est pourquoi la céramique devient de plus en plus populaire.

Les conduits en brique sont construits avec une section carrée ou rectangulaire. Si un manchon métallique de section ronde est installé à l'intérieur du canal en brique, il est placé sur toute la hauteur directement depuis le foyer. Il n'est pas permis de rétrécir le canal de fumée sur le trajet d'évacuation des produits de combustion.

Pour calculer avec précision le diamètre intérieur d'un conduit de cheminée en brique ou en céramique pour une cheminée, il est préférable de consulter des spécialistes : il faut prendre en compte la hauteur du conduit, son orientation, le nombre de coudes, le matériau de fabrication, le volume et la température des gaz sortants, le type de combustible, la vitesse de combustion, etc.

Cependant, il existe plusieurs règles générales à ne pas négliger. Supposons que pour les conduits de section cylindrique, la proportion standard par rapport au foyer est de 1:10.

Spécialement pour les cheminées, on utilise la « méthode suédoise » : détermination de la surface du conduit de fumée (f) par rapport à la surface du foyer (F). Le graphique indique les valeurs pour les systèmes de cheminée à section ronde, carrée et rectangulaire.

On considère également que la section du conduit d'évacuation doit être supérieure au diamètre de l'arrivée d'air. Lors du calcul de la hauteur, il faut tenir compte de la hauteur du bâtiment (y compris le toit), du type de toiture et de l'emplacement des bâtiments voisins.

Si un tronçon horizontal est prévu dans la conception, sa longueur ne doit pas dépasser 1 m. Cette exigence s'explique par le mouvement naturel des gaz chauffés vers le haut, ce qui signifie que la majeure partie de la suie se déposera sur les parois du tronçon horizontal, qui est le plus difficile à nettoyer.

Nuances structurelles de la construction

L'un des aspects distinctifs de la maçonnerie en brique est l'élaboration de schémas en couches. Parallèlement, on choisit la composition de la colle pour les raccords du conduit en céramique et du mortier pour créer une structure étanche en briques.

Il est important que les joints ne se déforment pas et ne modifient pas la forme du conduit pendant le chauffage. La surface intérieure doit être aussi lisse que possible, sans saillies ni aspérités.

Pour connecter des sections de tuyau de diamètres différents, il existe des adaptateurs réducteurs en acier ou en céramique. Les points de fixation sur le tuyau doivent être scellés pour éviter les fuites de gaz.

Outre les adaptateurs réducteurs, d'autres pièces de forme sont utilisées – des regards d'inspection avec portes, des tés, des éléments d'angle.

Pour préparer des cheminées anciennes et inutilisées depuis longtemps, un simple nettoyage ne suffit pas. Pour un fonctionnement efficace, un chemisage est nécessaire – insertion d'un tuyau métallique de section circulaire. Les parois en brique de la cheminée et l'acier ne doivent pas entrer en contact ; un espace doit être laissé entre eux.

Une étape obligatoire est l'isolation thermique. Elle permet, d'une part, d'augmenter la vitesse de chauffage du tuyau, et d'autre part, de réduire ou d'éliminer la formation de condensation. De plus, le matériau isolant pour cheminées constitue une barrière contre l'échauffement des matériaux combustibles situés à proximité du tuyau (bien que selon les règles, cela ne devrait pas se produire).

Une attention particulière doit être accordée au passage à travers le plancher et la toiture, où du bois est utilisé dans la construction.

Les matériaux de finition des murs autour de la cheminée peuvent être quelconques, mais doivent impérativement être incombustibles. Souvent, les murs en bois (rondins, madriers) sont laissés tels quels – ceci est une infraction. Les finitions céramiques (clinker, carreaux) ou les tôles métalliques conviennent.

La finition de la partie extérieure du tuyau qui dépasse de la toiture est également nécessaire. Pour la protéger des débris et des précipitations, on installe des « chapiteaux », des girouettes stylisées, des déflecteurs.

Instructions étape par étape pour la maçonnerie du conduit de fumée

Le projet préparé est un guide d'action : il contient un schéma de maçonnerie, un devis, une liste des activités de construction. La maçonnerie d'un conduit de cheminée en brique est la partie finale de la construction d'une cheminée.

Étape 1 – préparation des matériaux et des outils. Pour la préparation du mortier, on aura besoin de sable, ciment, chaux (ou argile spéciale), d'un récipient ; pour la construction de la maçonnerie – d'une truelle à jointoyer, d'une truelle, d'un marteau, d'un niveau.

Étape 2 – préparation du mortier. Les artisans connaissent généralement des secrets particuliers pour rendre le mortier plus élastique et non fissurant. Par exemple, ils y ajoutent un peu de chaux. La consistance de la masse doit ressembler à de la crème sure, être épaisse mais se détacher facilement.

Étape 3 – maçonnerie. Un plan de rangées prêt facilite le travail – chaque rangée doit être posée selon les schémas. Si un tuyau en céramique ou en acier doit passer à l'intérieur du corps en brique, cela doit également être pris en compte lors du choix du schéma et de la taille de la section.

Étape 4 – l'évasement. Cet élément – l'élargissement du tuyau – est réalisé lors du passage à travers le plancher. La brique est alors décalée d'¼ vers le bord extérieur.

À la suite du décalage, l'épaisseur doit atteindre 0,5 m. Dans l'interstice entre la maçonnerie et le plancher, on insère un manchon en tôle et des morceaux d'isolant thermique en basalte.

Étape 5 – pose d'un segment dans le grenier. Pour une pièce non chauffée, l'isolation thermique est obligatoire. Le passage à travers la toiture est aménagé à l'aide d'un autre élargissement – la loutre. Elle protège le grenier des précipitations.

Étape 6 – habillage du tuyau extérieur et du couronnement. Si nécessaire, on installe un pare-étincelles, un déflecteur (pour réguler le tirage), au-dessus, un auvent de faîte ou un chapeau (parapluie). Dans le magasin de bricolage, vous pouvez acheter des têtes prêtes à l'emploi.

Quelques conseils des maîtres poêliers et cheministes :

Tout au long de la maçonnerie, deux points sont importants : que le tube soit parfaitement vertical et que sa surface intérieure soit parfaitement lisse. Le chemisage garantit cette lissité.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Les vidéos sont utiles à ceux qui souhaitent construire eux-mêmes une cheminée et éviter les erreurs lors de la conception et de l'installation du conduit de fumée.

Encore plus d'informations sur les conduits de fumée sandwich :

Aménagement d'un conduit de cheminée en briques sur le toit :

Assemblage d'un conduit modulaire en céramique :

La construction d'un conduit de fumée pour une cheminée est une activité passionnante, mais elle ne sera utile que si les normes et règles d'installation sont respectées.

Si vous hésitez sur le choix du matériau ou du type de conduit, nous vous recommandons de consulter des poêliers expérimentés qui connaissent de nombreux secrets pour une construction de qualité des cheminées.

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