Calculadora de Valor R d'Aïllament | Eina Gratuïta de Resistència Tèrmica

Calculadora del valor R de l’aïllament

Una calculadora del valor R de l’aïllament determina la resistència tèrmica d’una capa d’aïllament a partir del tipus de material i del gruix. El valor R mesura fins a quin punt un material resisteix el flux de calor. Un valor R més alt significa una pèrdua de calor més lenta a través d’una paret, unes golfes o un terra.

Seleccioneu un material, introduïu un gruix en polzades i la calculadora multiplica els dos valors per obtenir el valor R total. Afegiu una superfície en peus quadrats i també calcula quina quantitat de material aïllant necessita l’obra.

Què és el valor R?

El valor R és una mesura de la resistència tèrmica. Descriu fins a quin punt un material impedeix el flux de calor. Als Estats Units s’expressa en ft²·°F·h/BTU, tot i que les unitats rarament s’escriuen completes.

La calor sempre es desplaça d’un lloc més calent cap a un de més fred. L’aïllament alenteix aquest moviment atrapant aire immòbil o utilitzant un material que condueix malament la calor. Un valor R més alt significa que la calor s’escapa més lentament, de manera que el forn o l’aire condicionat han de treballar menys. Energy Star estima que segellar les fuites d’aire i afegir aïllament permet estalviar a una llar típica aproximadament 15 per cent dels costos de calefacció i refrigeració.

Fórmula del valor R

La fórmula física completa de la resistència tèrmica és:

$R = \frac{d}{k}$

Aquí, $R$ és el valor R, $d$ és el gruix del material i $k$ és la seva conductivitat tèrmica. Els fabricants assagen els seus productes i publiquen un valor R per polzada, de manera que la majoria de càlculs ometen la fórmula física i n’utilitzen una de més senzilla:

$R_{total} = R_{per\ inch} \times thickness\ (inches)$

Quina quantitat de material aïllant cal

Si un projecte també necessita una quantitat de material, la calculadora determina el volum d’aïllament amb:

$Volume\ (ft^3) = Area\ (ft^2) \times \frac{Thickness\ (in)}{12}$

Això converteix el gruix de polzades a peus i el multiplica per la superfície del terra o de la paret per obtenir peus cúbics de material.

Com calcular el valor R: pas a pas

1. Trieu un material. Cada tipus d’aïllament té el seu propi valor R per polzada, ja incorporat a la calculadora.
2. Introduïu el gruix en polzades. El camp admet de 0,25 a 24 polzades (61 cm), en increments d’un quart de polzada. En les parets, la profunditat sol estar determinada pels muntants: la cavitat d’una paret de 2×4 fa 3,5 polzades (8,89 cm) de profunditat, i la cavitat d’una paret de 2×6 fa 5,5 polzades. Les golfes i els espais entre biguetes del terra sovint permeten més profunditat.
3. Introduïu una superfície (opcional). Si afegiu la superfície de l’espai en peus quadrats, es calcula el volum de material necessari, en peus cúbics. El camp admet 1 peu quadrat o més.
4. Llegiu els resultats. La calculadora mostra el valor R total i una qualificació d’eficiència, i calcula el volum de material quan s’ha introduït una superfície. També mostra la multiplicació utilitzada, com ara 3.1 × 6 = 18.6.

Exemple resolt

L’aïllament de fibra de vidre en panells té un valor R de 3,1 per polzada. Per a un gruix de 6 polzades (15 cm):

$R_{total} = 3.1 \times 6 = 18.6$

La calculadora mostraria un valor R total de R-18,6. En un terra de 400 peus quadrats (37 m²), 6 polzades de material també equivalen a 400 × (6 ÷ 12) = 200 peus cúbics (5,7 m³).

Comprendre la qualificació d’eficiència

La calculadora avalua el resultat dins d’un únic interval fix: un mínim de R-13 i un màxim de R-60. No demana la zona climàtica, la part de l’edifici ni el tipus de material, de manera que la mateixa escala de qualificació s’aplica a tots els càlculs:

• Deficient: per sota de R-6,5
• Per sota de la mitjana: de R-6,5 fins a R-13
• Mitjana: de R-13 fins a R-36,5
• Bona: de R-36,5 fins a R-60
• Excel·lent: R-60 o superior

Aquesta és una escala d’ús general, no un substitut dels mínims de la normativa local de construcció, que varien segons la zona climàtica i la part de l’edifici que s’aïlla (vegeu la taula següent).

Valor R de l’aïllament segons el tipus de material

La taula següent indica el valor R per polzada que utilitza la calculadora per a cada opció de material.

Els productes reals varien lleugerament respecte d’aquestes xifres segons la densitat i el fabricant, de manera que l’etiqueta d’un producte pot indicar un valor una mica superior o inferior al de la taula.

Què redueix el rendiment real

El valor R indicat en un paquet pressuposa una instal·lació ideal. Diversos factors redueixen el resultat real:

• Compressió. Un panell aixafat dins d’una cavitat més baixa perd valor R. Un panell de fibra de vidre R-19 introduït en una paret de 3,5 polzades de 2×4 funciona aproximadament com un R-13.
• Buits. L’aïllament només funciona allà on n’hi ha. Un racó que s’ha deixat sense aïllar o un buit al voltant d’una canonada permet que la calor eviti la capa, de manera que la paret té un rendiment inferior al seu valor R nominal.
• Humitat. L’aigua condueix la calor molt millor que l’aire. Un panell humit pot perdre la major part de la seva resistència.
• Ponts tèrmics. Els muntants de fusta condueixen la calor molt més ràpidament que l’aïllament situat entre ells, de manera que el valor R del conjunt de la paret sol ser inferior al valor nominal del mateix aïllament de la cavitat.
• Assentament. La cel·lulosa insuflada pot assentar-se entre 10 i 20 per cent amb el temps, cosa que en redueix el gruix efectiu.

Quin valor R necessito? Recomanacions segons la zona climàtica

Les normatives de construcció estableixen valors R mínims diferents segons la zona climàtica i la part de l’edifici que s’aïlla. Els intervals següents provenen de les orientacions del Departament d’Energia dels EUA i són independents de l’escala d’eficiència fixa de la calculadora descrita més amunt.

La zona 1 inclou llocs com el sud de Florida. La zona 8 inclou les parts més fredes d’Alaska. La major part dels Estats Units continentals es troba a les zones 3 a 6. Les normatives locals poden exigir més que aquests mínims, i el departament local de construcció n’és l’autoritat final.

Les primeres polzades d’aïllament són les que més importen. Passar de no tenir aïllament a R-19 redueix molt més la factura de calefacció que passar de R-19 a R-38. Cada polzada addicional aporta menys estalvi que l’anterior, de manera que, quan unes golfes ja tenen el nivell exigit per la normativa local, segellar les fuites d’aire sovint estalvia més que afegir-hi gruix.

Exemple: millora de l’aïllament de les golfes

Un propietari d’Ohio té 3 polzades (7,6 cm) de panells antics de fibra de vidre a les golfes, amb un valor aproximat de R-9. La seva zona climàtica exigeix un mínim de R-38, de manera que necessita aproximadament R-29 més.

Afegir 8 polzades (20 cm) de cel·lulosa insuflada (R-3,7 per polzada) afegeix:

$3.7 \times 8 = 29.6$

Això situa les golfes aproximadament en R-9 + R-29,6 = R-38,6, per sobre de l’objectiu. En un terra de les golfes de 1.200 peus quadrats, 8 polzades (20 cm) de material equivalen a 1.200 × (8 ÷ 12) = 800 peus cúbics (23 m³), i els productes insuflats es venen per volum.

Preguntes freqüents

Què significa el valor R en l’aïllament?

El valor R mesura fins a quin punt l’aïllament resisteix el flux de calor. Un nombre més alt significa que travessa menys calor el material. Les normatives de construcció estableixen valors R mínims per a parets, golfes i terres en funció del clima.

Com calculo el valor R de l’aïllament?

Multipliqueu el valor R del material per polzada pel gruix en polzades. Per exemple, un panell de fibra de vidre amb R-3,1 per polzada i un gruix de 6 polzades (15 cm) dona 3,1 × 6 = R-18,6.

Quin valor R necessito per a casa meva?

Depèn de la zona climàtica i de la part de la casa que s’aïlla. Els climes freds del nord solen necessitar de R-49 a R-60 a les golfes i de R-13 a R-21 a les parets. Els climes més càlids del sud poden necessitar menys, com ara R-30 a les golfes i R-13 a les parets. El departament local de construcció estableix el mínim exacte.

Es poden sumar els valors R de l’aïllament?

Sí. Superposar capes suma els seus valors R. Un aïllament existent R-11 cobert amb una capa nova R-19 dona un valor R combinat de R-30, sempre que el material antic estigui sec i no estigui comprimit.

Un valor R més alt és sempre millor?

No a partir d’un cert punt. Cada polzada addicional d’aïllament estalvia menys que l’anterior. Passar de no tenir aïllament a R-19 estalvia molta més energia que passar de R-19 a R-38. Segellar les fuites d’aire al voltant de llums, canonades i cables sovint estalvia més que afegir aïllament damunt d’un espai que ja està aïllat.

Quin material aïllant té el valor R més alt per polzada?

L’escuma projectada de cèl·lules tancades i el poliisocianurat tenen tots dos un valor R d’aproximadament 6,5 per polzada en aquesta calculadora, el més alt dels materials enumerats. Els productes de fibra de vidre i cel·lulosa tenen valors inferiors, que van de R-2,7 a R-3,7 per polzada (fibra de vidre insuflada 2,7, panell de fibra de vidre 3,1, cel·lulosa insuflada 3,7).

Referències

1. Departament d’Energia dels EUA. "Insulation." Energy Saver. https://www.energy.gov/energysaver/insulation
2. International Code Council. "International Energy Conservation Code." https://www.iccsafe.org/products-and-services/i-codes/2021-i-codes/iecc/
3. Oak Ridge National Laboratory. "Whole-Wall Thermal Performance." https://www.ornl.gov/content/whole-wall-thermal-performance
4. North American Insulation Manufacturers Association. "Understanding R-Value." https://insulationinstitute.org/im-a-building-or-facility-professional/residential/understanding-r-value/
5. Energy Star. "Seal and Insulate with Energy Star." https://www.energystar.gov/saveathome/seal_insulate