BL2.ru

Теплотехнический расчёт стены онлайн: сопротивление теплопередаче, утеплитель, точка росы

Выберите город, тип здания и конструкцию, введите слои стены (материал и толщину). Калькулятор найдёт градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), требуемое сопротивление теплопередаче по СП 50.13330, фактическое R многослойной стены, температуры на границах слоёв и точку росы, проверит конденсацию влаги в толще. Для одного слоя (утеплителя) можно найти нужную толщину.

Климат: СП 131.13330.2012, табл. 3.1; коэффициенты a и b: СП 50.13330.2012, табл. 3; λ: приложение Т. Для другого города выберите «Свои данные» и введите t_ht, z_ht и t₅ либо сразу ГСОП. Условие эксплуатации А или Б берут по табл. 2 СП 50: жильё в нормальной зоне влажности при нормальном режиме помещений — Б. Справочно: проверьте данные по действующим редакциям СП.
Рассчитать

Расчётные теплофизические показатели материалов

СП 50.13330.2012, приложение Т, таблица Т.1: λ для условий эксплуатации А и Б, Вт/(м·°C); μ — паропроницаемость, мг/(м·ч·Па); ρ₀ — плотность в сухом состоянии (для кладки — плотность кладки). Справочно: сверяйтесь с сертификатом конкретного материала.

Материалρ₀, кг/м³λАλБμСтрока табл. Т.1
Пенополистирол (плиты)15-170,0410,0470,055
Пенополистирол (плиты)25-300,0380,0440,058
Пенополистирол с графитовыми добавками15-200,0350,040,0511
Экструдированный пенополистирол (ЭППС)35-450,0310,0320,00514
Пенополиуретан400,0310,040,0517
Минеральная вата из каменного волокна (плиты)40-600,0410,0440,3528
Минеральная вата из каменного волокна (плиты)80-1250,0420,0450,3227
Минеральная вата из каменного волокна (плиты)140-1750,0430,0460,3126
Стекловата (плиты из штапельного волокна)450,0410,0450,5133
Пеностекло (плиты)121-1400,0510,0510,005237
Газо- и пенобетон на цементном вяжущем4000,140,150,23172
Газо- и пенобетон на цементном вяжущем6000,220,260,17171
Газо- и пенобетон на цементном вяжущем8000,330,370,14170
Керамзитобетон на керамзитовом песке6000,20,260,26111
Керамзитобетон на керамзитовом песке10000,330,410,14109
Кладка из керамического пустотного кирпича (брутто 1000 кг/м³) на ЦПР12000,470,520,17189
Кладка из керамического пустотного кирпича (брутто 1400 кг/м³) на ЦПР16000,580,640,14187
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича на ЦПР18000,70,810,11180
Кладка из силикатного кирпича на ЦПР18000,760,870,11183
Железобетон25001,922,040,03199
Бетон на щебне или гравии из природного камня24001,741,860,03200
Раствор цементно-песчаный18000,760,930,09201
Раствор сложный (песок, известь, цемент)17000,70,870,098202
Раствор известково-песчаный16000,70,810,12203
Гипсокартон (сухая штукатурка)8000,190,210,07555
Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные8000,190,230,1240
Сосна и ель поперёк волокон5000,140,180,06192
Фанера клееная6000,150,180,02196

Климатические данные для расчёта (30 городов)

СП 131.13330.2012, таблица 3.1: t₅ — температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92; t_ht и z_ht — средняя температура и продолжительность периода со средней суточной температурой не выше 8 °C. Справочно: проверьте по СП 131.13330.2020.

Городt₅, °Ctht, °Czht, сутГСОП при 20 °C, °C·сутRbase, стена жилого здания, м²·°C/Вт
Москва−25−2,220545512,993
Санкт-Петербург−24−1,321345372,988
Новосибирск−37−8,122162103,574
Екатеринбург−32−5,422156133,365
Казань−31−4,820851583,205
Нижний Новгород−31−4,121551823,214
Челябинск−34−6,521857773,422
Самара−30−5,220351163,19
Омск−37−8,121660703,524
Ростов-на-Дону−19−0,116633372,568
Уфа−33−620954343,302
Красноярск−37−6,723362213,577
Пермь−35−5,522557383,408
Воронеж−24−2,519042752,896
Волгоград−22−2,317639252,774
Краснодар−162,514525382,288
Саратов−25−3,518844182,946
Тюмень−35−6,922359993,5
Ижевск−33−5,621956063,362
Барнаул−36−7,521358583,45
Иркутск−33−7,723264263,649
Хабаровск−29−9,520460183,506
Владивосток−23−4,319848113,084
Ярославль−31−422153043,256
Томск−39−7,923365013,675
Калининград−191,218835342,637
Сочи−26,69412601,841
Мурманск−30−3,427564353,652
Архангельск−33−4,525061253,544
Якутск−52−20,925210 3105,007

Как делают теплотехнический расчёт стены

Теплотехнический расчёт проверяет, что наружная стена не пропускает слишком много тепла, а внутренняя поверхность не выстывает до влаги. Норма — СП 50.13330 «Тепловая защита зданий». Главная величина — сопротивление теплопередаче R₀ (м²·°C/Вт): чем оно больше, тем теплее стена. Для многослойной стены R₀ = 1/α_int + Σδᵢ/λᵢ + 1/α_ext, где α_int = 8,7 Вт/(м²·°C) на внутренней поверхности и α_ext = 23 Вт/(м²·°C) на наружной.

Требуемое сопротивление по ГСОП

Норма зависит от климата через градусо-сутки отопительного периода: D_d = (t_int − t_ht)·z_ht, где t_int — температура внутри, t_ht и z_ht — средняя температура и продолжительность отопительного периода (период со средней суточной температурой не выше 8 °C, для детских и лечебных учреждений не выше 10 °C). Базовое значение берут из таблицы 3 СП 50: R_base = a·D_d + b. Для стен жилых зданий a = 0,00035 и b = 1,4, для общественных a = 0,0003 и b = 1,2, для производственных с сухим режимом a = 0,0002 и b = 1,0. Например, для Москвы D_d = (20 + 2,2)·205 = 4551 °C·сут и R_base = 0,00035·4551 + 1,4 = 2,99 м²·°C/Вт.

Санитарное требование и точка росы

Кроме энергосбережения проверяют санитарно-гигиеническое требование: перепад между воздухом и внутренней поверхностью Δt = (t_int − t_ext)/(R₀·α_int) не больше нормируемого Δt_n (4,0 °C для стен жилья), а температура внутренней поверхности выше точки росы внутреннего воздуха. Если поверхность холоднее точки росы, на стене выпадает конденсат и появляется плесень. Точку росы страница считает по температуре и относительной влажности воздуха (формулы ASHRAE, как на i-d диаграмме).

Толщина утеплителя

Если выбрать слой, толщину которого нужно найти, калькулятор вычтет сопротивление остальных слоёв и поверхностей из требуемого и разделит остаток на λ утеплителя. Результат округляется вверх до 10 мм. Коэффициент r учитывает теплотехническую неоднородность (крепёж, откосы, швы): приведённое сопротивление равно r·R₀.

Конденсация влаги в толще

Упрощённая проверка по методу Глейзера: давление водяного пара падает от внутреннего к наружному пропорционально паропроницаемому сопротивлению слоёв δ/μ, а температура линейно меняется внутри слоя. Там, где давление пара больше давления насыщения при температуре слоя, возможен конденсат. Обычно опасная зона лежит на границе тёплого плотного слоя и утеплителя с паропроницаемой стороны наружных слоёв. Утеплитель снаружи и пароизоляция изнутри снижают риск. Метод не учитывает сорбцию, воздухообмен и годовой цикл, он ориентировочный.

Ограничения

Расчёт учитывает одномерный поток через плоскую стену. Окна, мостики холода, узлы и грунт требуют отдельных расчётов. Данные справочные, перед использованием в проекте проверьте их по действующим редакциям СП 50.13330 и СП 131.13330.

Частые вопросы

Как выбрать условия эксплуатации А или Б?
По таблице 2 СП 50.13330: сначала определяют влажностный режим помещения по температуре и влажности воздуха (таблица 1), затем зону влажности региона (приложение В). Для жилья с нормальным режимом в нормальной зоне влажности (большая часть России) это условия Б, в сухой зоне — А. Условия Б дают чуть большее λ и, значит, более осторожный расчёт.
Что такое ГСОП и откуда брать t_ht и z_ht?
ГСОП (градусо-сутки отопительного периода) = (t_int − t_ht)·z_ht. Средняя температура t_ht и продолжительность z_ht отопительного периода (со средней суточной температурой не выше 8 °C) указаны в СП 131.13330, таблица 3.1. На странице есть 30 городов; для остальных выберите «Свои данные». Если ГСОП уже известно, введите его в отдельное поле.
Какой толщины нужен утеплитель для стены?
Столько, чтобы приведённое сопротивление теплопередаче стало не меньше требуемого: δ = λ·(R_req/r − 1/α_int − 1/α_ext − сумма R остальных слоёв). Она зависит от климата, кладки и самого утеплителя. Выберите слой утеплителя в поле «Найти толщину слоя» и посмотрите результат: чем лучше кладка, тем тоньше слой.
Что такое коэффициент теплотехнической однородности r?
Это отношение приведённого сопротивления к условному: r = R₀ᵖʳ/R₀. Для сплошной стены без включений r = 1; крепёж утеплителя, откосы, перемычки, швы и балконные плиты уменьшают r (часто до 0,7–0,9). Точное значение получают расчётом температурных полей по приложению Е СП 50. Справочно: значение r задаёт пользователь.
Почему утеплитель лучше ставить снаружи?
Тогда несущая стена остаётся в тёплой зоне, а температура на границах слоёв выше точки росы. Утеплитель внутри оставляет холодную стену за слоем с малой паропроницаемостью и пар конденсируется на её границе. На странице график температуры и точки росы показывает это: сравните порядок слоёв внутри и снаружи.