Isolatsiooni R-väärtuse kalkulaator | Tasuta termiline takistuskalkulaator

Soojustuse R-väärtuse kalkulaator

Soojustuse R-väärtuse kalkulaator leiab soojustuskihi soojustakistuse selle materjali tüübi ja paksuse põhjal. R-väärtus mõõdab, kui hästi materjal takistab soojusvoolu. Suurem R-väärtus tähendab aeglasemat soojuskadu läbi seina, pööningu või põranda.

Valige materjal, sisestage paksus tollides ja kalkulaator korrutab need kaks, et anda kogu R-väärtus. Lisage pindala ruutjalgades ja see arvutab ka, kui palju soojustusmaterjali on töö jaoks vaja.

Mis on R-väärtus?

R-väärtus on soojustakistuse mõõt. See kirjeldab, kui hästi materjal takistab soojuse liikumist. Ameerika Ühendriikides väljendatakse seda ühikus ft²·°F·h/BTU, kuigi ühikuid harva täpselt välja kirjutatakse.

Soojus liigub alati soojemast kohast jahedamasse. Soojustus aeglustab seda liikumist, hoides paigal õhku või kasutades materjali, mis juhib soojust halvasti. Suurem R-väärtus tähendab, et soojus pääseb aeglasemalt välja, seega on ahjul või kliimaseadmel vähem tööd teha. Energy Star hindab, et õhulekete tihendamine ja soojustuse lisamine hoiab tüüpilises kodus kokku umbes 15 protsenti kütte- ja jahutuskuludest.

R-väärtuse valem

Täielik füüsikaline valem soojustakistuse jaoks on:

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

Siin $R$ on R-väärtus, $d$ on materjali paksus ja $k$ on selle soojusjuhtivus. Tootjad testivad oma tooteid ja avaldavad R-väärtuse tolli kohta, seega jätab enamik arvutusi füüsikalise valemi vahele ja kasutab selle asemel lihtsamat:

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

Kui palju soojustusmaterjali on vaja

Kui projekt vajab ka materjali kogust, leiab kalkulaator soojustuse mahu järgmiselt:

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

See teisendab paksuse tollidest jalgadeks ja korrutab selle põranda- või seinapindalaga, et saada materjali kuupjalgades.

Kuidas arvutada R-väärtust: samm-sammult

1. Valige materjal. Igal soojustustüübil on oma R-väärtus tolli kohta, mis on juba kalkulaatorisse sisse ehitatud.
2. Sisestage paksus tollides. Väli võtab vastu 0,25 kuni 24 tolli, veerandtolliste sammudega. Seinte puhul määrab sügavuse tavaliselt karkassipostide vahe: 2×4 seinaõõne sügavus on 3,5 tolli, 2×6 õõne sügavus on 5,5 tolli. Pööningud ja põrandatalade vahed lubavad sageli suuremat sügavust.
3. Sisestage pindala (valikuline). Ruumi ruutjalgade lisamine arvutab vajaliku materjali mahu kuupjalgades. Väli võtab vastu 1 ruutjala või rohkem.
4. Lugege tulemusi. Kalkulaator näitab kogu R-väärtust, tõhususe hinnangut ja materjali mahtu, kui pindala on sisestatud. See kuvab ka kasutatud korrutustehte, näiteks 3.1 × 6 = 18.6.

Näidisarvutus

Klaasvillmatil on R-väärtus 3,1 tolli kohta. 6-tollise paksuse korral:

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

Kalkulaator näitaks kogu R-väärtuseks R-18,6. 400 ruutjalga suuruse põranda puhul annab 6 tolli materjali ka 400 × (6 ÷ 12) = 200 kuupjalga.

Tõhususe hinnangu mõistmine

Kalkulaator hindab tulemust ühe kindla vahemiku alusel: miinimum R-13 ja maksimum R-60. See ei küsi kliimavööndit, ehitisosa ega materjali tüüpi, seega kehtib sama hindamisskaala iga arvutuse kohta:

• Nõrk: alla R-6,5
• Alla keskmise: R-6,5 kuni R-13
• Keskmine: R-13 kuni R-36,5
• Hea: R-36,5 kuni R-60
• Suurepärane: R-60 ja rohkem

See on üldotstarbeline skaala, mitte asendus kohalikele ehitusnormide miinimumidele, mis erinevad kliimavööndi ja ehitisosa järgi, mida soojustatakse (vt tabelit allpool).

Soojustuse R-väärtus materjali tüübi järgi

Allolev tabel esitab R-väärtuse tolli kohta, mida kalkulaator kasutab iga materjalivaliku puhul.

Tegelikud tooted erinevad nendest näitajatest veidi olenevalt tihedusest ja tootjast, seega võib tootesildil olla tabelist pisut kõrgem või madalam väärtus.

Mis vähendab tegelikku toimivust

Pakendil olev R-väärtus eeldab ideaalset paigaldust. Mitu asja vähendavad tegelikku tulemust:

• Kokkusurumine. Madalamasse õõnde surutud matt kaotab R-väärtust. R-19 klaasvillmatt, mis on surutud 3,5-tollisesse 2×4 seina, toimib umbes R-13 tasemel.
• Vahed. Soojustus toimib ainult seal, kus see on. Vahele jäetud nurk või ava toru ümber laseb soojusel kihist mööda pääseda, seega toimib sein oma nimiväärtusest halvemini.
• Niiskus. Vesi juhib soojust palju paremini kui õhk. Märg matt võib kaotada suurema osa oma takistusest.
• Külmasillad. Puidust karkassipostid juhivad soojust palju kiiremini kui nendevaheline soojustus, seega on seina tervikliku konstruktsiooni R-väärtus tavaliselt madalam kui õõnesoojustuse enda nimiväärtus.
• Vajumine. Tselluloosist puistevill võib aja jooksul vajuda 10 kuni 20 protsenti, vähendades selle tegelikku paksust.

Millist R-väärtust ma vajan? Soovitused kliimavööndi järgi

Ehitusnormid seavad erinevad miinimum-R-väärtused olenevalt kliimavööndist ja sellest, millist ehitisosa soojustatakse. Allolevad vahemikud pärinevad USA energeetikaministeeriumi juhistest ja on eraldiseisvad kalkulaatori enda kindlast tõhususe skaalast, mida kirjeldati eespool.

Vöönd 1 hõlmab kohti nagu Lõuna-Florida. Vöönd 8 hõlmab Alaska kõige külmemaid osi. Enamik mandri-Ameerika Ühendriikidest jääb vööndisse 3 kuni 6. Kohalikud normid võivad nõuda nendest miinimumidest rohkemat, ja kohalik ehitusamet on lõplik autoriteet.

Esimesed soojustuse tollid on kõige olulisemad. Soojustuseta olekust R-19-ni jõudmine vähendab küttearvet palju rohkem kui R-19-lt R-38-ni jõudmine. Iga lisatoll annab tagasi vähem kui eelmine, seega kui pööning on juba kohaliku normi nõutud tasemel, säästab õhulekete tihendamine sageli rohkem kui täiendava sügavuse lisamine.

Näide: pööningu uuendamine

Ühel Ohio majaomanikul on pööningul 3 tolli vana klaasvillmatti, mis annab umbes R-9. Tema kliimavöönd nõuab miinimumina R-38, seega vajab ta veel umbes R-29.

8 tolli tselluloosist puistevilla (R-3,7 tolli kohta) lisamine annab:

$3.7 \times 8 = 29.6$

See viib pööningu umbes R-9 + R-29,6 = R-38,6 tasemele, mis ületab sihtväärtuse. 1 200 ruutjalga suuruse pööningupõranda puhul on 8 tolli materjali 1 200 × (8 ÷ 12) = 800 kuupjalga, mida puistematerjalide puhul müüakse mahu järgi.

Korduma kippuvad küsimused

Mida tähendab R-väärtus soojustuses?

R-väärtus mõõdab, kui hästi soojustus takistab soojusvoolu. Suurem number tähendab, et materjalist läbib vähem soojust. Ehitusnormid seavad miinimum-R-väärtused seintele, pööningutele ja põrandatele olenevalt kliimast.

Kuidas arvutada soojustuse R-väärtust?

Korrutage materjali R-väärtus tolli kohta paksusega tollides. Näiteks klaasvillmatt R-3,1 tolli kohta ja 6 tolli paksust annab 3,1 × 6 = R-18,6.

Millist R-väärtust ma oma kodu jaoks vajan?

See sõltub kliimavööndist ja sellest, millist maja osa soojustatakse. Külmad põhjapoolsed kliimad vajavad tavaliselt R-49 kuni R-60 pööningutel ja R-13 kuni R-21 seintel. Soojemad lõunapoolsed kliimad saavad hakkama vähemaga, näiteks R-30 pööningutel ja R-13 seintel. Kohalik ehitusamet määrab täpse miinimumi.

Kas soojustuse R-väärtusi saab kokku liita?

Jah. Kihtide virnastamine liidab nende R-väärtused. Olemasolev R-11 soojustus, millele on lisatud uus R-19 kiht, annab kokku R-30, kui vana materjal on kuiv ega ole kokku surutud.

Kas suurem R-väärtus on alati parem?

Mitte teatud punktist edasi. Iga lisatud toll soojustust säästab vähem kui eelmine. Soojustuseta olekust R-19-ni jõudmine säästab palju rohkem energiat kui R-19-lt R-38-ni jõudmine. Valgustite, torude ja juhtmestiku ümbruse õhulekete tihendamine säästab sageli rohkem kui täiendava soojustuse lisamine juba soojustatud alale.

Millisel soojustusmaterjalil on kõrgeim R-väärtus tolli kohta?

Suletud pooridega pihustusvahul ja polüisotsüanuraadil on mõlemal selles kalkulaatoris R-väärtus umbes 6,5 tolli kohta, mis on loetletud materjalide seas kõrgeim. Klaasvilla ja tselluloosi tooted on madalamad, ulatudes R-2,7-st R-3,7-ni tolli kohta (klaasvillast puistevill 2,7, klaasvillmatt 3,1, tselluloosist puistevill 3,7).

Viited

1. U.S. Department of Energy. "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