6.2 火炕与火墙
6.2.1 农村居住建筑有供暖需求的房间宜设置灶连炕。
6.2.2 火炕的炕体形式应结合房间需热量、布局、居民生活习惯等确定。房间面积较小、耗热量低、生火间歇较短时，宜选用散热性能好的架空炕；房间面积较大、耗热量高、生火间歇较长时，宜选用火墙式火炕、地炕或蓄热能力强的落地炕，辅以其他即热性好的供暖方式，应用时应符合下列规定：
1 架空炕的底部空间应保证空气流通良好，宜至少有两面炕墙距离其他墙体不低于0.5m；炕面板宜采用大块钢筋混凝土板；
2 落地炕应在炕洞底部和靠外墙侧设置保温层，炕洞底部宜铺设200mm～300mm厚的干土，外墙侧可选用炉渣等材料进行保温处理。
6.2.3 火炕炕体设计应符合下列规定：
1 火炕内部烟道应遵循“前引后导”的布置原则。热源强度大、持续时间长的炕体宜采用花洞式烟道；热源强度小、持续时间短的炕体宜采用设后分烟板的简单直洞烟道。
2 烟气入口的喉眼处宜设置火舌，不宜设置落灰膛。
3 烟道高度宜为180mm～400mm，且坡度不应小于5‰；进烟口上檐宜低于炕面板下表面50mm～100mm。
4 炕面应平整，抹面层炕头宜比炕梢厚，中部宜比里外厚。
5 炕体应进行气密性处理。
6.2.4 烟囱的建造和节能设计应符合下列规定：
1 烟囱宜与内墙结合或设置在室内角落；当设置在外墙时，应进行保温和防潮处理；
2 烟囱内径宜上面小、下面大，且内壁面应光滑、严密；烟囱底部应设回风洞；
3 烟囱口高度宜高于屋脊。
6.2.5 与火炕连通的炉灶间歇性使用时，其灶门等进风口应设置挡板，烟道出口处宜设置可启闭阀门。
6.2.6 灶连炕的构造和节能设计应符合下列规定：
1 烟囱与灶相邻布置时，灶宜设置双喉眼；
2 灶的结构尺寸应与锅的尺寸、使用的主要燃料相适应，并应减少拦火程度；
3 炕体烟道宜选用倒卷帘式；
4 灶台高度宜低于室内炕面100mm～200mm。
6.2.7 火墙式火炕的构造和节能设计应符合下列规定：
1 火墙燃烧室净高宜为300mm～400mm，燃烧室与炕面中间应设50mm～100mm空气夹层。燃烧室与炕体间侧壁上宜设通气孔。
2 火墙和火炕宜共用烟囱排烟。
6.2.8 火墙的构造和节能设计应符合下列规定：
1 火墙的长度宜为1.0m～2.0m，高度宜为1.0m～1.8m；
2 火墙应有一定的蓄热能力，砌筑材料宜采用实心黏土砖或其他蓄热材料，砌体的有效容积不宜小于0.2m³；
3 火墙应靠近外窗、外门设置；火墙砌体的散热面宜设置在下部；
4 两侧面同时散热的火墙靠近外墙布置时，与外墙间距不应小于150mm。
6.2.9 地炕的构造和节能设计应符合下列规定：
1 燃烧室的进风口应设调节阀门，炉门和清灰口应设关断阀门；烟囱顶部应设可关闭风帽；
2 燃烧室后应设除灰室、隔尘壁；
3 应根据各房间所需热量和烟气温度布置烟道；
4 燃烧室的池壁距离墙体不应小于1.0m；
5 水位较高或潮湿地区，燃烧室的池底应进行防水处理；
6 燃烧室盖板宜采用现场浇筑的施工方式，并应进行气密性处理。
6.2.1 农村居住建筑应首先考虑充分利用炊事产生的烟气余热供暖。火炕具有蓄热量大、放热缓慢等特点，有利于在间歇运行的情况下维持整个房间的温度。将火炕和灶或炉具结合形成灶连炕是一种有效的充分利用能源的方式。对于没有灶或炉具等产生高温余热的设施，可考虑只设火炕，利用炕腔作为燃烧室，但注意避免局部过热。
6.2.2 炕体按与地面相对位置关系分为三种形式，即落地炕、架空炕（俗称吊炕）和地炕，其主要的构造原理如图12所示。
架空炕上下两个表面可以同时散热，散热强度大，但蓄热量低，供热持续能力较弱，热得快，凉得也快，比较适合热负荷较低，能够配合供暖炉等运行间歇较短、运行时间比较灵活的热源。当选用架空炕时，其下部空间应保持良好的空气流通，使下表面散热能有效地进入人员活动区，因此，架空炕的布置不宜三面靠墙。炕面板采用整体型钢筋混凝土板，可减少炕内支座数量。
对于运行间歇较长的柴灶等热源形式，适合使用具有更强蓄热能力的落地炕、地炕。落地炕应在炕洞底部和靠外墙侧设置隔热层，炕洞底部宜铺设200mm～300mm厚的干土，提高蓄热保温性能。地炕（俗称地火龙）是室内地面以下为燃烧空间，地面之上设置火炕炕体的一种将燃烧空间与火炕结合起来的采暖设施。
图12 火炕的构造示意
单纯依赖火炕难以满足房间供暖需求时，可以选择火墙式火炕，或者辅以热水供暖系统、火炉等较灵活的供暖方式。火墙式火炕（也称炕火墙）是将传统落地炕靠近炕沿的内部设置燃烧室和烟道，使炕前墙的垂直壁面变成火墙的一种改进火炕形式。该采暖形式使火炕和火墙互相取长补短，提高了炕面温度的均匀性，解决炕下区域较凉的问题，同时提高了散热强度，可以迅速提高室温，灵活地满足室内采暖需求。
6.2.3 靠近喉眼的烟气入口处烟气温度过高，如不能迅速扩散，将对其附近炕面的加热强度过大，造成局部过热，为此宜取消落灰膛和前分烟板，正对喉眼的附近不要设置支柱，这样可以避免各种阻挡形成的烟气涡流，热量扩散快。为防止高温烟气甚至火焰直接穿过喉眼，冲击炕面板，造成局部温度过高，可以在喉眼后方加设一向下倾斜的火舌，将高温烟气导向前方，降低此处换热强度，从而有效解决局部过热问题。另外为了前方有一定的扩散量，引洞的砖可以适当排开一些。
热源强度小、持续时间短的火炕，在烟气入口处尽量减少阻碍，可将热烟带大量引向炕的中部，使烟气迅速流到炕梢部分。在炕梢部分增设后阻烟墙能使烟气尽量充分扩散，并与炕板换热，可减少排烟口的气流收缩效应，保证了烟气扩散至整个炕腔内部，使炕面温度更均匀；并可降低烟气流速，使烟气与火炕进行充分换热，这样炕的后部温度就可以明显提高，炕面温度均匀性也随之提高。热源强度大、持续时间长的火炕，宜采用复杂的花洞式烟道，延长烟气与火炕的换热流程和充分发挥炕体蓄热性能，从而提高能量利用效率，但要避免炕头过热。
火炕进烟口低于排烟口，并且在铺设炕面板时保证一定坡度，炕头低炕梢高，通过抹面层找平。一方面保证烟气流动顺畅，同时保证烟气与炕体的流动换热效果，另一方面也避免炕头炕梢温差过大。炕体进行气密性处理时，可采用炕面抹草泥，将碎稻草与泥土混合，防止表面干裂，抹完一层后，待火烤半干后再抹一层，并将裂缝腻死，然后慢火烘干，最后用稀泥将细小裂缝抹平。
6.2.4 整个系统烟气流动受烟囱内烟气形成的热压动力和室外风压共同作用影响。为此，烟囱需要进行保温防潮处理，避免烟囱内温度过低，造成烟气流动缓慢，炉膛或灶膛内没有充分的空气参与燃烧，发生点火难、不好烧的问题。
当室外风力变化时，烟囱出口若处于正压区，将阻碍烟气正常流动，甚至有可能发生空气倒灌进入烟囱内，产生返风倒烟现象。民间流传的烟囱“上口小、下口大、南风北风都不怕”之说，烟囱口高于屋脊，以及烟囱底部设置回风洞，形成负压缓冲区，都是避免产生此问题的有效措施。烟囱砌筑时，下部可用实心砖砌筑成200mm×200mm方形烟道（或采用Φ200mm缸瓦管），出房顶后采用Φ150mm缸瓦管。
6.2.5 灶门设置挡板，停火后关闭灶门挡板和烟道出口阀，使整个炕体形成了一个封闭的热力系统，使热量只能通过炕体表面向室内散发，减少热气流失，提高其持续供热能力。烟道的出口阀需要待灶膛内火全部燃烬后，方可关闭，避免不完全燃烧烟气进入室内，造成煤气中毒或烟气污染。
6.2.6 灶的位置会直接影响燃烧效果、使用效果和厨房美观，应根据锅的尺寸、间墙进烟口的位置以及厨房的布局要求综合考虑确定。
灶可分别砌出两个喉眼烟道。一个喉眼烟道通往炕，另一个可直接通往烟囱，两个喉眼烟道分别用插板控制(图13)。冬季烟气通往火炕的喉眼烟道，室内炕热屋暖；夏季烟气可直接通往烟囱的喉眼烟道，不用加热炕。春秋两季可交替使用两个喉眼烟道。
图13 倒卷帘式烟道
灶膛要利于形成最佳的燃烧空间，空间太大，耗柴量增加，灶膛温度低；空间太小，添柴次数增加，且影响燃烧放热。其形状大小应根据农户日常所烧燃料种类确定。例如烧煤、木柴类就可以小一些，烧秸秆类的就适当增大一些。在灶内距离排烟口近的一侧多抹一层泥，相反的另一侧少抹一层；锅沿处留出一定空间使灶膛上口稍微收敛成缸形。内壁光滑、无裂痕。
灶内拦火强度大，虽然灶的热效率上去了，但由于灶拦截热量过多，不仅灶不好烧，同时使炕内不能获得足够热量造成炕不热。炉箅平面到锅脐之间的距离为吊火高度。吊火过高利于燃烧，但耗柴量增加，过低添柴勤，不利于燃烧。
6.2.7 火墙式火炕是一种将普通落地炕进行了结构优化，与火墙相结合的新型复合供暖方式，如图14所示。火墙拥有独立的燃烧室，其一侧散热面为火炕前墙。此种供暖方式，充分利用了火炕蓄热性和火墙的即热性、灵活性，互相取长补短，适合严寒和寒冷地区，热负荷大且需要持续供暖的房间。如果将火墙燃烧室上方设置集热器还可作为重力循环热水供暖系统的热源，供其他房间供暖使用。
图14 火墙式火炕内部构造
6.2.8 火墙以辐射换热为主，为使其热量主要作用在人员活动区，其高度不宜过高，应控制在2m以下，宜为1.0m～1.8m。如果火墙位置过高，则在人员呼吸带以下1.0m的空间温度过低，室内顶棚下温度过高，人员经常活动范围内将起不到供暖作用。火墙长度根据房间合理设置，为了保证烟气流动的充分换热，长度宜控制在1.0m～2.0m之间。火墙的长度过长，在受到不均匀加热时引起热胀冷缩，易产生裂缝，甚至喷出火花引起火灾。
火道截面积的大小依据应用场所而定，如用砖砌，一般可选用120mm×120mm～240mm×240mm；烟道数根据火墙长度而定，一般为3～5个洞，各烟道间的隔墙采用1/4砖厚。
- 上一节：6.1 一般规定
- 下一节：6.3 重力循环热水供暖系统
