Программа рассчитывает теплотехническое сопротивление многослойной стены, распределение температуры по толщине конструкции и положение точки росы. Подходит для кирпичных, бетонных, газобетонных и комбинированных стен с утеплителем и декоративной отделкой.
Что можно рассчитать
- Общее термическое сопротивление стены в м²·°C/Вт с учётом всех слоёв.
- Температурный профиль — изменение температуры от внутренней поверхности до наружной.
- Положение точки росы внутри конструкции при заданной влажности воздуха.
- Сравнение полученного сопротивления с нормативным для выбранного региона.
- Подбор оптимальной толщины утеплителя для достижения норматива без перерасхода материала.
Калькулятор работает на ПК и смартфонах, сразу отображает график температуры и точку росы. Все изменения толщины слоёв и материалов отображаются динамически без перезагрузки страницы.
Формулы расчёта
Тепловое сопротивление слоя:
$$
R = \frac{d}{\lambda}
$$
где \(d\) — толщина слоя в метрах, \(\lambda\) — теплопроводность материала (Вт/м·°C).
Суммарное сопротивление стены:
$$
R_{\text{общ}} = R_1 + R_2 + R_3
$$
Температура на границе слоя:
$$
T_i = T_{\text{внутр}} — \frac{\sum R_i}{R_{\text{общ}}} \cdot (T_{\text{внутр}} — T_{\text{наруж}})
$$
Точка росы:
Расчёт по приближённой формуле Магнуса–Тетенса:
$$
T_d = \frac{b \cdot \alpha(T, RH)}{a — \alpha(T, RH)}
$$
где
$$
\alpha(T, RH) = \frac{aT}{b+T} + \ln\left(\frac{RH}{100}\right)
$$
при \(a = 17.27\), \(b = 237.7\) и относительной влажности 50% (по умолчанию).
Описание полей ввода
| Параметр | Описание |
|---|---|
| Климатический регион | Выбор нормативного сопротивления теплопередаче для города или района |
| Материал стены | Кирпич, бетон, газобетон, дерево и др. с указанной теплопроводностью |
| Толщина стены | В метрах, регулируется ползунком и числовым полем |
| Утеплитель | Минвата, пенопласт, ППУ, ЭППС и др. с разной теплопроводностью |
| Толщина утеплителя | В метрах, регулируется ползунком и числовым полем |
| Декоративный слой | Штукатурка, гипс, сайдинг, вагонка и др. материалы отделки |
| Толщина декоративного слоя | В метрах, регулируется ползунком и числовым полем |
| Температура внутри | Постоянная температура воздуха в помещении, обычно +18…+22 °C |
| Температура снаружи | Минимальная температура наружного воздуха для расчёта |
Принцип работы графика
График показывает распределение температуры по толщине стены и линию точки росы. Разные цвета фона соответствуют материалам: кирпич, утеплитель, декоративный слой. По ломаной синей линии можно определить, как падает температура от внутренней до наружной поверхности. Красная пунктирная линия показывает точку росы — если она попадает внутрь утеплителя или стены, есть риск конденсата.
Пример 1
Исходные данные:
- Стена: кирпич 0.4 м (λ = 0.81 Вт/м·°C)
- Утеплитель: минвата 0.1 м (λ = 0.04 Вт/м·°C)
- Декор: штукатурка 0.03 м (λ = 0.7 Вт/м·°C)
- Регион: Москва (норма R = 2.8 м²·°C/Вт)
- Температуры: +20 °C внутри, –25 °C снаружи
Пошаговый расчёт:
- Сопротивление каждого слоя: Rкирп = 0.4 / 0.81 = 0.49 м²·°C/Вт. Rминвата = 0.1 / 0.04 = 2.50 м²·°C/Вт. Rштукатурка = 0.03 / 0.7 = 0.04 м²·°C/Вт
- Общее сопротивление стены: Rобщ = 0.49 + 2.50 + 0.04 = 3.03 м²·°C/Вт
- Сравнение с нормативом: Rнорм = 2.8 → 3.03 ≥ 2.8 → соответствует норме
- Температурный перепад: ΔT = 20 – (–25) = 45 °C
- Распределение температуры по слоям (пропорционально сопротивлению): На кирпиче: 0.49 / 3.03 × 45 ≈ 7.3 °C. На минвате: 2.50 / 3.03 × 45 ≈ 37.1 °C. На штукатурке: 0.04 / 3.03 × 45 ≈ 0.6 °C
- Точка росы при +20 °C и влажности 60% ≈ +12 °C. По распределению температур точка росы попадает внутрь слоя утеплителя, но при минвате это допустимо — влага быстро выводится.
Вывод:
- Общее сопротивление: 3.03 м²·°C/Вт
- Норма: выполняется
- Точка росы: в утеплителе (безопасно)
Пример 2
Исходные данные:
- Стена: газобетон 0.3 м (λ = 0.14 Вт/м·°C)
- Утеплитель: ЭППС 0.05 м (λ = 0.035 Вт/м·°C)
- Декор: гипсокартон 0.02 м (λ = 0.25 Вт/м·°C)
- Регион: Новосибирск (норма R = 3.2 м²·°C/Вт)
- Температуры: +20 °C внутри, –35 °C снаружи
Пошаговый расчёт:
- Сопротивление каждого слоя: Rгазобетон = 0.3 / 0.14 = 2.14 м²·°C/Вт. RЭППС = 0.05 / 0.035 = 1.43 м²·°C/Вт. Rгипсокартон = 0.02 / 0.25 = 0.08 м²·°C/Вт
- Общее сопротивление стены: Rобщ = 2.14 + 1.43 + 0.08 = 3.65 м²·°C/Вт
- Сравнение с нормативом: Rнорм = 3.2 → 3.65 ≥ 3.2 → соответствует норме
- Температурный перепад: ΔT = 20 – (–35) = 55 °C
- Распределение температуры по слоям: Газобетон: 2.14 / 3.65 × 55 ≈ 32.2 °C. ЭППС: 1.43 / 3.65 × 55 ≈ 21.5 °C. Гипсокартон: 0.08 / 3.65 × 55 ≈ 1.2 °C
- Точка росы при +20 °C и влажности 60% ≈ +12 °C. В распределении температур точка росы оказывается на границе утеплителя — требуется пароизоляция изнутри.
Вывод:
- Общее сопротивление: 3.65 м²·°C/Вт
- Норма: выполняется
- Точка росы: на границе утеплителя (обязателен паробарьер)
Часто общая эффективность конструкции определяется именно утеплителем, особенно если он обладает низкой теплопроводностью. При этом толщина основного материала почти не влияет на положение точки росы, которое зависит от соотношения сопротивлений каждого слоя.
Таблица теплопроводности материалов
| Материал | Теплопров. λ, Вт/(м·°C) | Примечание |
|---|---|---|
| Кирпич полнотелый | 0.81 | Керамический, плотный |
| Кирпич пустотелый | 0.56 | С щелями, облегчённый |
| Керамический блок | 0.35 | Пористая структура |
| Бетон тяжёлый | 0.17 | М250–М400 |
| Газобетон D400 | 0.12 | Ячеистый автоклавный |
| Газобетон D500 | 0.14 | Повышенной плотности |
| Пенобетон | 0.09 | Неавтоклавный |
| Минвата базальтовая | 0.04 | Утеплитель плитный |
| Пенопласт (ПСБ-С) | 0.033 | Белый пенополистирол |
| Пенополистирол экструдированный | 0.028 | XPS, высокой плотности |
| ППУ (напыление) | 0.03 | Жёсткий пенополиуретан |
| Дерево (сосна) | 0.045 | Влажность 12% |
| Арболит | 0.08 | Древесно-цементный |
| Саман | 0.18 | Глиносоломенный блок |
| Фибролит | 0.2 | Древесная шерсть + цемент |
| Гипсокартон | 0.25 | Стандартный лист 12 мм |
| Штукатурка цементная | 0.3 | ЦПС слой 20 мм |
Нормативные термосопротивления по зонам
| Регион / Город | Rнорм, м²·°C/Вт | Климатическая зона |
|---|---|---|
| Москва | 2.8 | II |
| Сочи | 1.8 | I |
| Ростов-на-Дону | 2.4 | II |
| Новосибирск | 3.2 | III |
| Екатеринбург | 3.5 | III |
| Красноярск | 4.0 | IV |
| Якутск | 4.5 | IV–V |
Точка росы по влажности
| Темп. воздуха, °C | Влажность 40% | Влажность 60% | Влажность 80% | Влажность 90% |
|---|---|---|---|---|
| +20 | +6.0 | +12.0 | +16.5 | +18.3 |
| +10 | -3.3 | +4.0 | +8.0 | +9.3 |
| 0 | -12.0 | -4.8 | -0.5 | +1.3 |
| -10 | -22.0 | -14.3 | -9.0 | -7.0 |
| -20 | -32.0 | -24.5 | -19.2 | -17.0 |
Влажность воздуха внутри помещения также меняет положение точки росы: при высокой относительной влажности конденсат смещается ближе к внутренним слоям. Наружные климатические условия, в частности продолжительные морозы или резкие перепады температуры, увеличивают тепловой поток и могут приводить к промерзанию стены при недостаточной толщине теплоизоляции.
👉 Даже при положительном среднем значении температуры зимой кратковременные морозы могут давать пиковые тепловые потери. По этой причине для проектирования применяются расчётные температуры и усреднённые климатические данные, а также закладывается запас по сопротивлению теплопередаче.
Дополнительный фактор, который учитывают проектировщики, — паропроницаемость каждого слоя: она должна снижаться изнутри наружу, иначе пар из помещения будет задерживаться в толще стены и вызывать накопление влаги в утеплителе.
Важные замечания
- Калькулятор упрощён и не учитывает теплопотери через мостики холода (швы, перемычки, откосы).
- Для точного расчёта влажностного режима стены нужно учитывать годовой цикл температур и влажности.
- Нормативы R могут отличаться по регионам и годам — проверяйте актуальные значения по СП 50.13330.
- Результат пригоден для предварительного подбора толщины утеплителя и сравнения материалов.
Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций позволяет определить, насколько эффективно стена удерживает тепло и соответствует ли она действующим нормативам. Важно понимать, что суммарное сопротивление теплопередаче зависит не только от материала несущей части, но и от всех последующих слоёв — утеплителя, отделки, штукатурки или облицовочного кирпича.
