Теплотехнический расчёт и утеплитель

Нормативная база

СП 50.13330.2024 «Тепловая защита зданий» (введён приказом Минстроя России от 15.05.2024 № 327/пр с 16.06.2024 взамен СП 50.13330.2012): табл. 3 — базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче по категориям зданий; п. 5.2 — коэффициент mр (0,63 для стен; 1,00 для светопрозрачных конструкций, а также покрытий и перекрытий зданий второй и третьей категорий; 0,80 для остальных), допускается снижать только при выполнении требований п. 10.1 к удельной характеристике расхода тепловой энергии по прил. Б; табл. 4 — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности αв = 8,7 Вт/(м²·°С); табл. 1 и 2 — влажностный режим помещений и условия эксплуатации А/Б; прил. М (табл. М.1) — расчётные теплопроводность и паропроницаемость материалов; прил. Г — приведённое сопротивление теплопередаче; разд. 8 — защита от переувлажнения. Климат — СП 131.13330.2025 (приказ Минстроя России от 08.08.2025 № 470/пр, введён 09.09.2025 взамен редакции 2020 года)

Как считается

Метод и нормативная база

Поэлементная проверка теплозащиты непрозрачной ограждающей конструкции по СП 50.13330.2024 «Тепловая защита зданий» (приказ Минстроя России от 15.05.2024 № 327/пр, введён с 16.06.2024 взамен СП 50.13330.2012). Приведённое сопротивление теплопередаче конструкции сравнивается с нормируемым по формуле (5.1): базовое требуемое значение Rотр из таблицы 3, умноженное на коэффициент mр по п. 5.2.

Градусо-сутки отопительного периода считаются по формуле (5.2). Среднюю температуру и продолжительность отопительного периода калькулятор подставляет по выбранному городу из таблицы 5.1 СП 131.13330.2025 «Строительная климатология» — графы периода со среднесуточной температурой не более 8 °С. Базовое Rотр для граф, где в таблице 3 даны коэффициенты a и b (все графы категории 1, стены категорий 2 и 3), считается по формуле примечания 1 Rотр = a·ГСОП + b; для покрытий и перекрытий категорий 2 и 3 коэффициентов в таблице нет, и значение берётся линейной интерполяцией между строками ГСОП.

Условное сопротивление складывается из сопротивлений теплоотдаче поверхностей и термических сопротивлений слоёв по формулам (Г.6) и (Г.7) приложения Г. Теплопроводность слоя берётся из таблицы М.1 приложения М в графе условий эксплуатации А или Б (таблица 2), значение в сухом состоянии в расчёт не идёт. Приведённое сопротивление получается умножением условного на коэффициент теплотехнической однородности r (формула (Г.4)), который вводится числом. Если нормы не хватает, калькулятор решает обратную задачу: сколько миллиметров выбранного утеплителя добавить.

Санитарно-гигиеническое требование п. 5.7 проверяется сравнением температуры внутренней поверхности по формуле (8.12) при расчётной температуре наружного воздуха с точкой росы внутреннего воздуха. Дополнительно строится распределение парциального давления водяного пара e и давления насыщенного пара E по толще конструкции на границах слоёв, сопротивления паропроницанию слоёв — по формулам (8.10) и (8.11); где e достигает E, отмечается плоскость возможной конденсации.

Формулы

ГСОП = (tв − tот) · zот

форм. (5.2) СП 50.13330.2024; tот и zот по табл. 5.1 СП 131.13330.2025 для периода со среднесуточной температурой не более 8 °С, для дошкольных, общеобразовательных, медицинских организаций и домов-интернатов — не более 10 °С

Rотр = a · ГСОП + b

табл. 3, примечание 1; стены категории 1: a = 0,00035, b = 1,4; покрытия: 0,0005 и 2,2; перекрытия над подвалами и полы по грунту: 0,00045 и 1,9; стены категории 2: 0,0003 и 1,2; категории 3: 0,0002 и 1,0

Rонорм = Rотр · mр

форм. (5.1) и п. 5.2: mр = 1, снижение допускается при выполнении требований п. 10.1 по приложению Б, но не ниже 0,63 для стен, 1,00 для покрытий и перекрытий зданий категорий 2 и 3, 0,80 для остальных

Rоусл = 1/αв + Σ δs/λs + 1/αн

форм. (Г.6) и (Г.7); αв = 8,7 Вт/(м²·°С) по табл. 4, αн = 23 Вт/(м²·°С) по табл. 6 (поз. 1), λs по табл. М.1 при условиях эксплуатации А или Б

Rопр = Rоусл · r

форм. (Г.4): r — коэффициент теплотехнической однородности, в калькуляторе задаётся вручную или выбором из ориентировочных значений

δдоб = (Rонорм − Rопр) / r · λут

обратная задача калькулятора: толщина добавляемого утеплителя с округлением вверх до 1 мм

τв = tв − (tв − tн) · (1/αв) / Rоусл

форм. (8.12) при x = 0; tн — средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 (пояснения к форм. (5.4)); требование п. 5.7: τв не ниже точки росы

Rп = Σ δi/μi, eв = φв/100 · Eв

форм. (8.10), (8.11), (8.3); μi по табл. М.1

Что вводится

• Состав конструкции изнутри наружу: материал из таблицы М.1 (все 254 позиции) или свой материал с λ и μ, толщина слоя в мм.
• Тип ограждения (стена, покрытие, перекрытие над подвалом или пол по грунту) и категория здания по таблице 3: от них зависят Rотр и предельное значение mр.
• Условия эксплуатации А или Б по таблице 2 (по умолчанию Б).
• Город из справочника: подставляет среднюю температуру и продолжительность отопительного периода по табл. 5.1 СП 131.13330.2025. Температуру внутреннего воздуха (по умолчанию 20 °С) и расчётную зимнюю температуру наружного воздуха (холодная пятидневка) вводят вручную.
• Относительная влажность внутреннего воздуха (по умолчанию 55 %) и наружного (85 %), коэффициент однородности r, утеплитель для подбора, флажок снижения mр, площадь и объём упаковки для закупки утеплителя.

Что получается

• Условное и приведённое сопротивление теплопередаче, м²·°С/Вт.
• ГСОП, требуемое сопротивление, запас или недостача, толщина утеплителя, которую нужно добавить.
• Удельный тепловой поток через 1 м² при расчётной зимней температуре, Вт/м².
• Температура внутренней поверхности и точка росы с выводом о конденсате.
• Распределение e и E по толще с выводом о влагонакоплении, график температуры и давления пара, объём утеплителя и число упаковок, ход расчёта в PDF.

Пример расчёта

Наружная стена жилого дома в Москве (категория 1): кладка из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе 380 мм (табл. М.1, поз. 197, λБ = 0,81 Вт/(м·°С)) и минераловатные изделия из каменного волокна 100 мм (поз. 25, λБ = 0,044 Вт/(м·°С), μ = 0,32 мг/(м·ч·Па)). Москва — нормальная зона влажности, режим помещения нормальный, условия эксплуатации Б. tв = 20 °С, влажность внутри 55 %, снаружи 85 %. По табл. 5.1 СП 131.13330.2025: tот = −1,7 °С, zот = 202 сут, холодная пятидневка обеспеченностью 0,92 tн = −23 °С. Кладка с гибкими связями, r = 0,92; mр не снижается; добор тем же утеплителем.

1. ГСОП = (20 − (−1,7)) · 202 = 4383,4 °С·сут (форм. (5.2)).
2. Rотр = 0,00035 · 4383,4 + 1,4 = 2,9342 м²·°С/Вт (табл. 3, примечание 1); mр = 1, Rонорм = 2,9342.
3. Слои: 0,380/0,81 = 0,4691; 0,100/0,044 = 2,2727 м²·°С/Вт (форм. (Г.7)).
4. Rоусл = 1/8,7 + 0,4691 + 2,2727 + 1/23 = 0,1149 + 0,4691 + 2,2727 + 0,0435 = 2,9003 м²·°С/Вт (форм. (Г.6)).
5. Rопр = 2,9003 · 0,92 = 2,6683 м²·°С/Вт (форм. (Г.4)).
6. Недостача 2,9342 − 2,6683 = 0,2659 м²·°С/Вт; добавить 0,2659 / 0,92 · 0,044 · 1000 = 12,72, округлённо 13 мм.
7. Тепловой поток q = (20 − (−23)) / 2,6683 = 16,115 Вт/м².
8. τв = 20 − 43 · 0,1149 / 2,9003 = 18,296 °С; точка росы при 20 °С и 55 % — 10,68 °С; τв выше точки росы.
9. Пар: eв = 1283,4 Па; на границе кладки и утеплителя t = 11,34 °С, E = 1340,4 Па, e = 181,9 Па; на наружной грани утеплителя t = −22,36 °С, E = 102,5 Па, e = 82,3 Па; всюду e < E, Rп = 3,7670 м²·ч·Па/мг.

Rопр = 2,67 м²·°С/Вт при требуемых 2,93 (ГСОП 4383) — стена ниже нормы, не хватает 0,27 м²·°С/Вт; добавить ≈ 13 мм минераловатных изделий из каменного волокна (λ = 0,044). Тепловой поток q ≈ 16,1 Вт/м². Конденсат на внутренней поверхности не образуется (τв 18,3 °С, точка росы 10,7 °С), влага в толще не накапливается.

Окончательные значения принимаются в составе проектной документации — с учётом задания, местных условий и решений смежных разделов.

Границы применимости

• Проверяется только поэлементное требование п. 5.1 а) и температура внутренней поверхности по глади. Комплексное требование к удельной теплозащитной характеристике здания (п. 5.5, табл. 7) и удельная характеристика расхода тепловой энергии (разд. 10, приложение Б) не считаются; без расчёта по приложению Б флажок снижения mр ставить нельзя.
• Коэффициент однородности r не рассчитывается. Приведённое сопротивление по норме определяется по формуле (Г.1) с удельными потерями через линейные и точечные теплотехнические неоднородности, а предложенные в списке значения r — ориентир, а не данные издания.
• Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности всегда αн = 23 Вт/(м²·°С). По таблице 6 для перекрытий над холодными подвалами и подпольями он 17, для чердачных перекрытий и стен с воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом, — 12, для перекрытий над невентилируемыми подвалами — 6; у навесного вентилируемого фасада слои снаружи от прослойки в сопротивление не входят. Для перекрытий замена на 23 идёт в запас, а внесённые в состав слои снаружи вентилируемой прослойки завышают сопротивление, и их в состав вносить нельзя.
• Город подставляет период со среднесуточной температурой не более 8 °С. Для дошкольных, общеобразовательных, медицинских организаций и домов-интернатов п. 5.2 требует период не более 10 °С: его tот и zот вводят вручную по табл. 5.1 СП 131.13330.2025. Город подставляет и расчётную зимнюю температуру — холодную пятидневку обеспеченностью 0,92 (табл. 5.1 СП 131.13330.2025, гр. 4), а для категории 1 — tв жилого здания по ГОСТ 30494-2011, табл. 1: 20 °С, при пятидневке минус 31 °С и ниже — 21 °С. Для остальных зданий tв назначают по нормам их проектирования.
• Точка росы и давление насыщенного пара считаются по формуле Магнуса, а не по формуле (8.9). Температура поверхности проверяется по глади: зоны теплопроводных включений, наружные углы, оконные откосы, на которые п. 5.7 требует обратить особое внимание, требуют расчёта температурных полей.
• Влагонакопление оценивается одним стационарным распределением при расчётной зимней температуре. Нормативная проверка разд. 8 — требуемые сопротивления паропроницанию по формулам (8.1) и (8.2) за годовой период и за период с отрицательными среднемесячными температурами до плоскости максимального увлажнения по п. 8.5 — не выполняется. Если в составе слой с прочерком или нулём паропроницаемости в табл. М.1, влагонакопление не считается.
• Не считаются светопрозрачные конструкции и двери, воздухопроницаемость (разд. 7), теплоустойчивость (разд. 6), теплоусвоение полов (разд. 9), теплопотери через полы по грунту по зонам. Для зданий с избытками явной теплоты более 23 Вт/м³ нормируемое сопротивление определяется для конкретного здания (примечание 2 к табл. 3).

Район площадки на карте местности

• Климатические параметры по СП 131.13330.2025
• Зона влажности по СП 50.13330.2024 и условия эксплуатации А или Б

Смежные расчёты: Архитектурные решения (АР)

• Лестница: ступени и габариты
• Звукоизоляция (СП 51)
• Естественное освещение (КЕО)
• Продолжительность инсоляции