Если сопротивления теплоотдаче зависят, главным образом, от внешних факто­ров и лишь в незначительной степени от материала поверхности ограждения, то тер­мическое сопротивление ограждения R зависит исключительно от теплопроводнос­ти материалов, составляющих ограждение, а также от структуры самого ограждения. Для определения R необходимо знать коэффициенты теплопроводности λ материа­лов, составляющих ограждение, их расположение, а также размеры отдельных эле­ментов ограждения. Если ограждение по толщине состоит из нескольких последовательно размещен­ных однородных слоев различных материалов, расположенных перпендикулярно направлению теплового потока, то термическое сопротивление ограждения будет равно сумме термических сопротивлений всех его слоев. Следовательно, для много­слойного ограждения термическое сопротивление определяется по формуле:

                              ,                              (4)

где R₁, R₂, R₃, Rn — термические сопротивления отдельных слоев, м²•°С/Вт; δ₁, δ₂…δn - толщины отдельных слоев, м; λ ₁, λ ₂… λ n — коэффициенты теплопроводности материалов отдельных слоев, Вт/(м•°С); n — число слоев, составляющих огражде­ние. При пользовании этой формулой необходимо помнить, что толщины слоев δ должны быть взяты в метрах.

Формула (4) показывает, что термическое сопротивление слоя ограждения прямо пропорционально его толщине и обратно пропорционально коэффициенту теплопро­водности его материала; термическое сопротивление ограждения не зависит от поряд­ка расположения слоев. Однако другие теплотехнические показатели ограждения, как например, теплоустойчивость, распределение температуры в ограждении и его влажностный режим, зависят от порядка расположения слоев. Поэтому для облегчения рас­четов теплоустойчивости и влажностного режима ограждений нумерация слоев ведется последовательно от внутренней поверхности ограждения к наружной.

Таким образом, формула для нахождения общего сопротивления теплопередаче выглядит следующим образом:

                                             (5)

Пользуясь формулой (5), можно определять либо термическое сопротивление данного ограждения, либо толщину одного из его слоев (обычно из материала с на­именьшим коэффициентом теплопроводности), при которой ограждение будет иметь заданную величину R₀. В последнем случае неизвестной величиной в формуле (5) будет толщина δ одного из слоев, который служит утепляющим сло­ем ограждения.

Многослойные конструкции представляют наиболее распространенный в строи­тельстве тип ограждения.

Для оценки теплотехнических качеств ограждения необходимо знать не только ве­личину его сопротивления теплопередаче, но также температуры в любой плоскости ограждения при заданных значениях температур воздуха с одной и с другой стороны ограждения.

Температура на границе каждого слоя ограждения определяется по формуле:

 , °С,                                              (6)    

где t_В – температура внутреннего воздуха, °С; q – тепловой поток, Вт/м² (см. формулу 1); R_В – сопротивление теплоотдаче у внутренней поверх­ности и  — термические сопротивления ограждения от внутренней поверхности до рассматриваемой плоскости, м²•°С/Вт; n — число слоев огражде­ния от внутренней поверхности до рассматриваемой плоскости.

Пользуясь формулой (6), можно вычислить температуры на границах всех слоев ограждения. Внутри слоя, состоящего из одного материала, изменение температуры будет изображено прямой линией. В слоистом ограждении температурная линия будет представлять ломаную, причем падение температуры будет более интенсивным в слоях, у которых материал имеет меньший коэффициент теплопроводности, и менее интенсивным в слоях с большим коэффициентом теплопроводности.

Особенно большое значение для теплотехнической оценки ограждения имеет температура на его внутренней поверхности, т. к. она определяет возможность образования конденсата, что недопустимо с санитарно-гигиенической точки зрения. Кроме того, образование конденсата может быть причиной порчи отделки внутрен­ней поверхности ограждения, увлажнения строительных материалов и, вследствие этого, уменьшения термического сопротивления конструкции или даже ее разрушения.

Эта формула является частным случаем формулы (6) и служит для определения температуры внутренней поверхности ог­раждения:

, C°                                      (7) 

На температуру внутренней поверхности ограждения величина R_B влияет значительно. При расчете сопротивления теплопередаче увеличение R_B увеличивает и значение R₀; при определении tв, наоборот, большое значение R_B оказывается неблагоприятным как понижающее температуру внутренней поверхности ограждения. Поэтому при определении температуры внутренней поверхности ограждения следует брать более точные значения величины R_B.

Для повышения температуры внут­ренней поверхности ограждения можно увеличивать значение R₀ или уменьшать значение R_B. Величина R_B зависит от ско­рости движения воздуха около поверхнос­ти ограждения, уменьшаясь с увеличени­ем этой скорости. Поэтому расположение в нижней час­ти наружных стен отопительных прибо­ров (горячих труб) повышает температуру внутренней поверхности стены. Установка вентиляторов в витринах магазинов для того, чтобы стекла не замерзали или не отпо­тевали, основана также на значительном уменьшении величины R_B из-за усиленного движения воздуха.

Расстановка мебели непосредственно около наружных стен затрудняет циркуляцию воздуха около их внутренних поверхностей, а также уменьшает излучение теплоты на за­гороженные мебелью части стен, что является причиной понижения температуры на по­верхности стены. Это в свою очередь вызывает появление сырости и плесени на стенах.

Пример теплотехнического расчета наружной стены.