Современная нормативная документация в области строительства многоквартирных жилых домов (МКД) с поквартирными генераторами теплоты [1, 2] позволяет по заданию на проектирование не отапливать их лестничные клетки [3]. Сопротивление теплопередаче внутренних ограждений лестниц при этом должно соответствовать требованиям СП 50.13330.2012 [4]. Открытыми при этом остаются вопросы выбора температурного режима лестничных клеток и сопротивления теплопередаче их наружных и внутренних ограждающих конструкций, а также оценки влияния на радиационную температуру примыкающих к ним жилых помещений.

О температурном режиме неотапливаемых лестничных клеток многоквартирных жилых домов с поквартирными генераторами теплоты. 11/2020. Фото 1

Для решения данных задач в первую очередь необходимо составить тепловой баланс рассматриваемых лестничных клеток (рис. 1), включая межквартирные лестничные площадки, Вт:

Qс.в + Qдв.в = Qпок.н + Qпер.н + Qс.н + Qо.н + Qдв.н + Qинф, (1)

где Qс.в и Qдв.в — теплопритоки через внутренние стены и двери, Вт;Qпок.н , Qпер.н, Qс.н, Qо.н и  Qдв.н — теплопотери через наружные покрытия чердачные, перекрытия над подвалом, стены, окна и двери, Вт; Qинф — теплопотери на нагрев инфильтрующегося воздуха.

Современные дома с поквартирными теплогенераторами являются, как правило, малоэтажными зданиями (два-три этажа), чьи наружные ограждения соответствуют действующим требованиям тепловой защиты к воздухопроницаемости, что позволяет пренебречь Qинф.

Тогда температура воздуха в их лестничных клетках tл [°C] может быть выражена из (1):

О температурном режиме неотапливаемых лестничных клеток многоквартирных жилых домов с поквартирными генераторами теплоты. 11/2020. Фото 2

где Aс.в и Aдв.в — суммарные площади внутренних стен и дверей, м²; Aпокр.н, Aпер.н, Aс.н, Aо.н и Aдв.н — то же, наружных покрытий чердака, перекрытий над подвалом, стен, окон и дверей, м²; Rс.в и Rдв.в — приведённые сопротивления теплопередаче внутренних стен и дверей, м²·°C/Вт; Rпокр.н, Rпер.н, Rс.н, Rо.н и Rдв.н — то же, наружных покрытий чердака, перекрытий над подвалом, стен, окон и дверей, м²·°C/Вт; nпокр.н и nпер.н — коэффициенты, учитывающие отличие температур чердака и подвала от наружного воздуха; Aв и Aн — суммарные площади внутренних и наружных ограждений мест лестничной клетки, м²; Rв и Rн — средние по площади наружных и внутренних ограждений приведённые сопротивления теплопередаче, учитывающие nпокр.н и nпер.н, м²·°C/Вт; tсм и tн — температуры воздуха в смежных жилых помещениях и наружная, °C.

Авторами данной работы были определены tл, соответствующие определённым сочетаниям Aн/Aв и Rн/Rв, а также температурам наружного воздуха:

tн = tнхп = −30°C — температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 для Нижнего Новгорода (рис. 2);

О температурном режиме неотапливаемых лестничных клеток многоквартирных жилых домов с поквартирными генераторами теплоты. 11/2020. Фото 3

- tн = tнхм = −10,1°C — средняя температура наружного воздуха наиболее холодного месяца для Нижнего Новгорода (рис. 3);

О температурном режиме неотапливаемых лестничных клеток многоквартирных жилых домов с поквартирными генераторами теплоты. 11/2020. Фото 4

- tн = tот = −3,7°C — средняя температура воздуха за отопительный период в Нижнем Новгороде при температуре его начала-окончания 8°C (рис. 4).

О температурном режиме неотапливаемых лестничных клеток многоквартирных жилых домов с поквартирными генераторами теплоты. 11/2020. Фото 5

Чем ниже температура наружного воздуха, тем ниже будет температура лестничной клетки при одних и тех же сочетаниях Aн/Aв и Rн/Rв. Например, для Aн/Aв = 0,2 и Rн/Rв = 3, при tн = tнхп = −30°C tн = 16,8°C; при tн = tнхм = −10,1°C tл = 18,2°C; при tнtот = −3,7°C tл = 18,5°C.

В тоже время, если следовать требованиям СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» [1] буквально и принять сопротивления теплопередаче внутренних ограждений примерно равными наружным Rн/Rв = 1, получим при tн = tнхп = −30°C tл = 11,5°C; при tн = tнхм = −10,1°C tл = = 14,7°C; при tн = tот = −3,7°C tл = 16°C.

Во всех рассмотренных случаях расчётная температура лестничной клетки значительно превышает требуемую величину tл = +5°C [5].

Подобные сочетания достижимы при целом интервале значений условного сопротивления теплопередаче внутренних стен Rусл [ м²·°C/Вт], в том числе при Rусл = 1 м²·°C/Вт (Rн/Rв = 3) и Rусл = 3 м²·°C/Вт (Rн/Rв = 1).

Температуры внутренних поверхностей tвн [°C] данных стен, отделяющих рассматриваемую лестничную клетку от смежных помещений при полученных значениях tл приведены в табл. 1.

О температурном режиме неотапливаемых лестничных клеток многоквартирных жилых домов с поквартирными генераторами теплоты. 11/2020. Фото 6

Полученные данные свидетельствуют о том, что при соблюдении действующих требований к тепловой защите наружных стен и обеспечении сопротивления внутренних ограждений на уровне 1–3 м²·°C/Вт, температурный режим лестничной клетки практически не влияет на температуру их внутренней поверхности, а следовательно, и на радиационную температуру жилых комнат и кухонь многоквартирных домов.

Температуры внутренних поверхностей в обоих случаях отличаются незначительно. Разница состоит лишь в большей толщине тепловой изоляции внутренних стен и более низкой температуре воздуха в лестничной клетке при Rусл = 3 м²·°C/Вт по сравнению с Rусл = 1 м²·°C/Вт.

Кроме того, общие потери теплоты через наружные ограждения лестничной клетки при более высоком утеплении её внутренних стен в среднем за отопительный период будут ниже на 9,1%.

Вышеизложенное указывает на необходимость экономического обоснования выбора уровня тепловой защиты наружных и внутренних ограждающих конструкций неотапливаемых лестничных клеток, а также расчётной температуры внутреннего воздуха в них.