Сопротивление теплопередаче

Сопротивление теплопередаче R показывает, насколько хорошо ограждающая конструкция держит тепло: это перепад температур по обе стороны стены, делённый на тепловой поток через неё. Единица — м²·°C/Вт. Чем выше R, тем меньше теплопотери: при перепаде 50 °C стена с R = 3,75 пропускает в 5,5 раза меньше тепла, чем кладка с R = 0,68. Норму задаёт СП 50.13330.2012: для стен Подмосковья — порядка 3,2 м²·°C/Вт.

Что означает сопротивление теплопередаче на практике

По R проверяют, дотягивает ли конструкция до нормы, и сравнивают конструкции из разных материалов на равных. Теплопроводность λ описывает материал, R — готовую конструкцию заданной толщины: R — обратная сторона теплопроводности, подробности в термине про теплопроводность. Тонкий хороший утеплитель и толстая холодная кладка при одинаковом R держат тепло одинаково, но занимают разный объём: вата — 150 мм, кирпич — почти полметра.

Нормируемое значение зависит от климата: чем холоднее регион, тем выше требование. Южнее Подмосковья нужно меньше, за Уралом и на севере — больше. Как из R получить теплопотери всего дома и что это в киловаттах — в термине про теплопотери дома.

Формула и единицы

Сопротивление слоя: R = δ / λ, где R — сопротивление теплопередаче, м²·°C/Вт; δ — толщина слоя, м; λ — теплопроводность материала, Вт/(м·°C).

Стена редко бывает однослойной, и R складывается по слоям: R = δ₁/λ₁ + δ₂/λ₂ + … Кладка, утеплитель, штукатурка — у каждого слоя своё сопротивление, в расчёт идёт сумма.

Дальше R работает в формуле теплопотерь: Q = S × ΔT / R, где Q — тепловой поток, Вт; S — площадь конструкции, м²; ΔT — перепад температур между комнатой и улицей, °C (подробнее — в термине про ΔT).

Пример расчёта

Ориентиры из базы расчётов сайта:

• двухкамерный стеклопакет: R ≈ 0,45 м²·°C/Вт;
• кладка в полтора кирпича (380 мм, λ = 0,56): R = 0,38 / 0,56 ≈ 0,68;
• минераловатный утеплитель 150 мм (λ = 0,040): R = 0,15 / 0,040 = 3,75.

Стена площадью 40 м² при перепаде 50 °C (в комнате +20 °C — низ оптимума по ГОСТ 30494-2011, на улице −30 °C):

• с R = 0,68: Q = 40 × 50 / 0,68 ≈ 2941 Вт;
• с R = 3,75: Q = 40 × 50 / 3,75 ≈ 533 Вт.

Голая кирпичная кладка норму 3,2 не проходит. Сто миллиметров минваты поверх кирпича добавляют 0,10 / 0,040 = 2,5 м²·°C/Вт, итого 0,68 + 2,5 ≈ 3,18 — норматив закрыт. Сколько таких стен в доме и что это в сумме, показывает калькулятор теплопотерь дома; разбор конструкций — в статьях про основы теплоизоляции дома и утеплитель стен дома.

Типичные ошибки

1. R утеплителя приписывают всей стене. «150 мм ваты — значит, стена 3,75» — расчёт игнорирует кладку и штукатурку. Честная сумма у кирпичной стены с сотней ваты — около 3,18, а не 3,75: разница в один ход утеплителя.
2. Мостики холода не считают. Перемычки, армопояс и стойки каркаса проводят тепло мимо утеплителя: фактическое сопротивление конструкции ниже посчитанного по слоям, и стена не дотягивает до нормы уже в эксплуатации.
3. Норму переносят из чужого региона. 3,2 м²·°C/Вт — ориентир Подмосковья по СП 50.13330.2012; на юге требуется меньше, в Сибири больше. Дом, собранный по чужой цифре, либо перерасходует топливо, либо недогревается в расчётную пятидневку.
4. λ берут из сухой лаборатории, а слой стоит мокрым или продуваемым. Намокшая или открытая ветру вата теряет заявленное сопротивление — фактическое R конструкции ниже расчётного. Материалы с разными λ и их защита разобраны в обзоре теплоизоляционных материалов.

Частые вопросы

В каких единицах измеряется сопротивление теплопередаче?

В м²·°C/Вт: перепад в градусах, который держит квадратный метр конструкции при тепловом потоке в один ватт. Ориентиры: стеклопакет ≈ 0,45, кладка 380 мм ≈ 0,68, минвата 150 мм — 3,75.

Какое сопротивление теплопередаче нужно стенам?

Для Подмосковья — порядка 3,2 м²·°C/Вт по СП 50.13330.2012. К северу требование растёт, к югу снижается: точное значение берут из свода для своего региона.

Как считается R многослойной стены?

Сложением сопротивлений слоёв: кладка 0,68 плюс 100 мм минваты 2,5 — итого около 3,18 м²·°C/Вт. Каждый слой считают по своей толщине и теплопроводности.

Чем сопротивление теплопередаче отличается от теплопроводности?

Теплопроводность λ — свойство материала в Вт/(м·°C), сопротивление R — характеристика конструкции конкретной толщины: R = δ / λ. Сантиметр минваты заменяет по теплу около 14 см кирпичной кладки.

Почему окно теряет больше стены при меньшей площади?

Из-за низкого R: при перепаде 50 °C квадратный метр стеклопакета (R ≈ 0,45) пропускает около 111 Вт, квадратный метр утеплённой стены (R = 3,75) — 13 Вт. Разница в восемь раз, поэтому остекление считают отдельной строкой.

Источники

1. СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» — нормируемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (для стен Подмосковья ≈ 3,2 м²·°C/Вт).
2. ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» — оптимальная температура жилых комнат 20–22 °C.