Progettare una canna fumaria

Se la casa in cui si decide di installare una stufa non possiede una canna fumaria, bisognerà costruirne una. In un edificio di nuova costruzione, non sarà difficile inserirla nel progetto con una modica spesa; in un edificio esistente l'installazione potrà essere più complessa e costosa, ma comunque generalmente realizzabile.

In ogni caso ricapitoliamo di seguito le norme da seguire per una corretta costruzione.

Norme generali di progettazione

Da quanto descritto precedentemente, possiamo dedurre le regole generali per la realizzazione di una canna fumaria efficiente.

La canna fumaria

Un buon camino dovrà:
•essere posto a servizio di un unico impianto. Ogni stufa dovrà avere la sua propria canna fumaria.
•avere altezza e sezione tali da creare sufficiente depressione per smaltire la massa di fumi prodotta dalla combustione ( vedi dimensionamento)
•avere un andamento quanto più possibile verticale, che riduca al minimo cambiamenti di direzione ed eviti i tratti orizzontali.
•evitare cambiamenti di sezione, che creano turbolenze, con conseguenti perdite di carico
•avere sezione interna possibilmente rotonda, perché questo è il tipo di sezione che facilita al massimo lo scorrimento dei fumi. In caso di sezione quadrata o rettangolare, curare che almeno gli spigoli siano arrotondati e che il rapporto tra i lati sia pari a 1,5
•avere le pareti interne lisce ed impermeabili, per favorire lo scorrimento dei fumi, evitare il deposito di incombusti e l’assorbimento della condensa.
•essere rivestito internamente con materiali resistenti all’azione corrosiva degli acidi residui di combustione.
•essere resistente a temperature comprese almeno tra i 300° C ed i 400° C, temperature facilmente raggiunte dai fumi in uscita da stufe al massimo della andatura di combustione
•essere coibentato, ossia termicamente isolato, per mantenere alta la temperatura interna ed evitare perdite di tiraggio dovute al raffreddamento dei fumi.
•essere costruito con materiali adatti a resistere alle sollecitazioni meccaniche derivanti dalle dilatazioni termiche e dagli sbalzi di temperatura.
•essere dotato, alla sommità, di un comignolo che consenta la fuoriuscita dei fumi con qualunque regime di venti, ed impedisca la penetrazione di pioggia o neve.

Il canale da fumo

Il canale da fumo, cioè l'eventuale tratto di collegamento tra la stufa ed il camino vero e proprio, dovrà:
•essere il più breve possibile. In caso di lunghezza superiore ai tre metri, essere coibentato per evitare eccessivi raffreddamenti dei fumi. (Attenzione, se il canale da fumo è posto all'esterno della casa dovrà comunque essere coibentato, anche per brevi tratti scoperti)
•avere sezione costante, possibilmente circolare
•avere andamento ascensionale, con una pendenza mai inferiore a 5% (5 centimetri in verticale per ogni metro in orizzontale) e comunque più accentuata, se possibile
•evitare le curve, ovvero utilizzare curve con inclinazione non superiori ai 45° , se indispensabili
•avere le stesse caratteristiche di resistenza alla temperature, agli acidi ed alle condense del camino
•essere ispezionabile e scovolabile.
•essere collegato ad un unico impianto.

Collocazione del condotto

Potendo decidere con una certa libertà la posizione di una canna fumaria da installare, è meglio evitare le pareti perimetrali della casa, e cercare di posizionarla il più centralmente possibile nell'abitazione. Non solo questo renderà più efficace e meglio distribuito il calore prodotto da qualunque apparecchio ad essa collegato, ma renderà anche il suo funzionamento più largamente indipendente dalle condizioni atmosferiche esterne, diminuendo la sua dispersione termica. In questo caso tenere comunque presente l'obbligo di avere una presa d'aria di combustione collegata con l'esterno e la possibilità di inserire uno sportello di ispezione e pulizia alla sua base.

Ugualmente, potendo scegliere la posizione del comignolo, è sempre meglio installare il torrino sul colmo del tetto, ad una altezza che consenta al comignolo di sporgere non meno di 50 cm oltre il colmo, meglio se un metro.

Nell'attraversare i solai, porre particolare cura nella coibentazione della canna. Anche un solaio in muratura od in cemento armato può soffrire di una scarsa coibentazione. Le potenti escursioni termiche possono alla lunga frantumare coppi e mattoni, mentre le frequenti dilatazioni e contrazioni dell'acciaio dell'armatura possono lesionare il cemento.

Se la struttura architettonica di una casa esistente sconsiglia, o rende troppo costoso, l'attraversamento dei solai e del tetto con una nuova canna fumaria, è sempre possibile addossarla ad una delle pareti perimetrali. In questo caso si dovrà particolarmente curare la coibentazione del camino, preferendo materiali di qualità, anche se più costosi, perché costituiranno comunque un risparmio di manutenzione e costi di riscaldamento.

Sia che sia costruita all'esterno dell'appartamento, sia che sia costruita all'interno, la canna fumaria deve essere sempre singolarmente individuabile lungo tutto il suo perimetro e per tutta la sua altezza, ed essere sempre separata dalle murature circostanti. Non deve cioè mai essere ricavata nelle pareti, né esservi parzialmente affogata.

In ogni caso, esistono in commercio canne fumarie prefabbricate realizzate in molti diversi materiali (vedi tecniche e materiali) che possono facilmente risolvere qualunque esigenza a costi ragionevoli.

Dimensionamento

Il corretto dimensionamento della canna fumaria è uno dei problemi più delicati da risolvere, e che maggiormente coinvolgono l'efficienza e la sicurezza dell'impianto.

La normativa sul dimensionamento delle canne fumarie è vasta e complessa, e l'intervento di un professionista sempre consigliabile, tuttavia, per gli irriducibili cultori del fai-da-te, almeno un accenno alle tecniche di calcolo servirà ad evitare errori grossolani.

Per i combustibili solidi, legna o carbone, è ancora raccomandabile il regolamento di attuazione della Legge 615/66, che ricava il valore della sezione necessaria del camino dalla seguente formula:

Dove:
S è la risultante sezione del camino, espressa in cm²
K è una costante caratteristica del tipo di combustibile, che per il combustibile solido assume il valore di 0,03.
P è la potenza al focolare, espressa in Kcal/h .
h è l'altezza utile del camino, espressa in metri.
L è la lunghezza dei tratti suborizzontali del camini o del canale da fumo, espressa in metri.
c è il numero complessivo delle curve del camino e del canale da fumo.
p una costante che esprime le perdite di carico del dispositivo, una complessa questione termotecnica che non è il caso qui di discutere; nel caso di potenza inferiore alle 160000 Kcal/h (evidentemente il nostro caso) si pone uguale ad 1.

Il valore ottenuto va aumentato di un 10% per ogni 500 m di altitudine sul livello del mare.

Per consentire l'impiego di elementi prefabbricati per la realizzazione del camino è ammessa una oscillazione della sezione ottenuta dal calcolo compresa tra un -10% ed un +30%

Esempio di calcolo sezione canna fumaria:

Supponiamo di voler installare un impianto completo come quello disegnato appresso.

Abbiamo acquistato una stufa della potenza nominale dichiarata dal costruttore di 10.000 Kcal/h. Poichè la potenza nominale, in una stufa di qualità, corrisponde a circa il 70% della potenza al focolare, che è il dato che ci occorre, possiamo porre P = 14285 (10000/70 x 100)

L'altezza utile h del camino, misurata dal foro di uscita dei fumi della stufa al termine della canna fumaria (subito sotto il comignolo, comignolo escluso) è, poniamo, di 7 m.

  La lunghezza L del tratto suborizzontale del canale da fumo (dalla prima curva all'innesto nella canna fumaria) è pari ad 1,5 m

Il numero c delle curve è 2 ( per curva si intende qualunque cambiamento di direzione dei fumi)

Sostituendo i valori, la formula diventa:

L'area della sezione retta così ottenuta corrisponde ad un camino quadrato di lato interno 150 mm, ovvero ad un camino rotondo di diametro 170 mm.

Si tenga presente che questa formula risale a tempi in cui la stragrande maggioranza dei camini era costruita di forma quadrangolare ed in materiale edile, quindi con materiali che provocano turbolenze nei fumi e rallentamenti dovuti alla rugosità delle pareti interne. Pertanto, se si opta per una sezione rotonda, che provoca meno turbolenze, ed in acciaio inox, materiale perfettamente liscio, si può tranquillamente applicare la possibilità di ridurre la sezione del 10%: una canna in acciaio inox di diametro 150 mm andrà benissimo in questo caso.

Fortunatamente, qualunque stufa di qualità, nel suo manuale di istruzioni, fornisce sempre i parametri minimi richiesti alla canna fumaria per il buon funzionamento dell'impianto, che raccomandiamo di rispettare rigorosamente.

In generale, tanto più alta è una canna fumaria, tanto più ridotta può essere la sua sezione, ma tanto più potente la stufa, tanto maggiore deve essere la sezione.

Si tenga comunque presente che, per la nostra esperienza, e tanto per avere un'idea, la canna fumaria non dovrà essere in generale più bassa di 4,5/5 metri, e non avere, per questa altezza, una sezione inferiore ai 150 mm per le stufe ed agli almeno 200 mm per gli inserti da camino che possano essere usati aperti.

Non è detto che nella specifica situazione queste misure siano sufficienti; ripetiamo solo che, in caso di una canna fumaria esistente con misure inferiori a questa, ne è sempre sconsigliabile l'utilizzo senza consultare un professionista.