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Calcolatore per l'Isolamento Termico

Created by Kenneth Alambra
Reviewed by Bogna Szyk and Jack Bowater
Translated by Rangsimatiti Binda Saichompoo and Sara Naouar
Last updated: Jan 18, 2024


Questo calcolatore per l'isolamento termico risponde alle domande:

  • Che cos'è il valore R?
  • Qual è il valore R di una determinata parete?
  • Quanto isolamento mi serve?
  • Come si calcola il valore R (valore R totale) di qualsiasi materiale isolante per pareti, isolamento per soffitte o barriera?

Puoi giocare con questo calcolatore per scoprire le migliori combinazioni di isolanti per pareti che si adattano alle tue esigenze. Seleziona i materiali che stai già utilizzando (o quelli che vorresti utilizzare) e immetti i loro spessori per trovare il valore R totale della tua barriera.

Questo è anche il momento ideale per dare un'occhiata al nostro calcolatore per la perdita di calore 🇺🇸, che parla del "valore U", che potresti voler conoscere anche tu. Ma per approfondire l'argomento isolamento e valore R, continua a leggere questo articolo.

Cos'è l'isolamento termico e quanto ne serve?

Materiale isolante in fase di installazione in una soffitta

Vivere in luoghi in cui il caldo è estremo durante l'estate spinge le persone a utilizzare i condizionatori d'aria per mantenere le loro case confortevoli. Le pareti, i tetti, i pavimenti, le finestre e le porte esterne delle nostre case agiscono come barriere che ci proteggono dalle temperature esterne. I materiali utilizzati per queste barriere influenzano la capacità delle nostre case di trattenere il calore intenso all'esterno. Il calore, o energia termica, passa attraverso i materiali per conduzione, convezione e irraggiamento. I materiali che resistono al flusso di calore sono chiamati materiali isolanti, o isolamento.

È consigliabile utilizzare l'isolamento anche per le case in cui si registrano temperature rigide durante l'inverno. I caloriferi sarebbero molto più efficienti se le pareti e i tetti fossero isolati, poiché il calore emesso dai caloriferi verrebbe adeguatamente trattenuto all'interno. È inoltre essenziale mantenere una casa stagnamente sigillata per evitare perdite di calore. Sorprendentemente, uno strato di neve può fungere da isolante per i nostri tetti. Più è spesso, più la casa è isolata (anche se è un po' pericoloso a causa del peso della neve sul tetto 🇺🇸)! Tuttavia, senza un adeguato isolamento del tetto e della soffitta, l'umidità può accumularsi all'interno del soffitto e delle pareti, causando danni futuri.

🙋 Scopri di più sulla termodinamica del trasferimento di calore consultando il nostro calcolatore per il coefficiente di scambio termico.

Che cos'è il valore R?

Qualsiasi materiale in grado di resistere bene al flusso di calore può fungere da isolante (beh, anche quelli che sono pessimi resistori possono funzionare, ma perché dovresti?). Il valore R è un valore numerico attribuito a un materiale che rappresenta la sua resistenza al flusso di calore a un determinato spessore. Possiamo anche determinare il valore R totale degli strati di materiale che compongono le nostre case. Più alto è il valore R di una barriera, maggiore è la sua resistenza termica. Anche lo spessore del materiale influisce sul suo valore R totale. Più il materiale è spesso, migliore è la sua resistenza termica, a patto che abbia un buon valore R.

D'altra parte, il valore R reciproco fornisce un altro fattore che descrive il flusso termico attraverso un materiale. Questo fattore viene chiamato valore U, o coefficiente U. Il valore U, invece, rappresenta la capacità di un materiale di condurre il calore. Ciò significa che i valori U più bassi sono preferibili in quanto limitano il flusso di calore attraverso le barriere della casa.

Come si calcola il valore R di una barriera

Per calcolare il valore R totale di una barriera, è sufficiente sommare il valore R di ciascun materiale in una determinata sezione trasversale. Poiché i valori R dei materiali sono espressi in °F⋅ft²⋅hr/BTU per unità di pollice di spessore, dobbiamo prima moltiplicare il valore R del materiale per il suo spessore per ottenere il valore R totale del materiale. Detto questo, possiamo calcolare il valore R totale, o di massa, di una barriera (con più strati di materiali) utilizzando la seguente equazione:

Valore R Totale=R1t1+R2t2+R3t3+ ...+Rntn\footnotesize \begin{split} \text {Valore R Totale} = \text R_1\text t_1 + \text R_2\text t_2 + \text R_3\text t_3\\ +\ ... + \text R_n\text t_n \end{split}

Dove Rₙ è il valore R di un materiale in °F⋅ft²⋅hr/BTU/in e tn è lo spessore corrispondente in pollici. Per esprimere i valori R in unità metriche o SI, si indica come m²⋅K/W. Possiamo convertire i valori R in RSI (il valore R in unità SI) dividendo il valore R per la costante derivata di 5,6785917.

Per capire meglio come calcolare il valore R totale, consideriamo una parete campione con gli stessi strati dell'immagine sottostante:

Una sezione trasversale di una parete campione con un isolamento di un determinato spessore per ogni materiale

Questa parete campione comprende un tipico cartongesso con isolamento in fibra di vetro da 3 pollici (Valore R: 3,40) tra due lastre di cemento da 3/4 pollici (Valore R: 0,05). Questo cartongesso ha un intercapedine d'aria (Valore R: 1,43) di 1 pollice prima di arrivare a un muro di cemento da 3 pollici (Valore R: 0,08). La parete è inoltre dotata di un rivestimento esterno in mattoni da 2 pollici (Valore R: 0,20), con uno strato di ghiaia da 1 pollice (Valore R: 0,60) inserito tra il cemento e i mattoni. Utilizzando la tabella sottostante, possiamo vedere quali sono i valori R di altri materiali comunemente utilizzati nell'edilizia:

Materiale

Valore R per pollice di spessore

Materiale

Valore R per pollice di spessore

Pannello acustico a soffitto

2,90

Schiuma isocianurata

7,00

Spazio d'aria

1,43

Pannello in fibra di legno laminato

2,38

Cemento addensato all'aria

3,90

Carta macerata/polpa

3,57

Pannelli di cemento-amianto (vietati nel Regno Unito nel 1999)

0,25

Marmo

0,05

Mattoni (90 PCF)

0,20

Marmo

0,09

Tappeti e tappeti fibrosi

2,10

Lana minerale/roccia (riempimento sciolto)

3,20

Tronchi di cedro

1,33

Stecca di lana minerale/roccia

3,30

Cellulosa (pacco denso)

3,20

Pannello di particelle (bassa densità)

1,41

Cellulosa (riempimento sfuso)

3,50

Pannello di particelle (densità media)

1,06

Pannello di cemento

0,05

Pannello di particelle

1,10

Malta di cemento

0,20

Compensato

1,25

Piastrelle di ceramica

0,08

Schiuma di poliisocianurato PIR con pellicola

7,20

CMU (cavo)

1,00

Schiuma spray di poliisocianurato PIR

6,50

Mattone comune (120 PCF)

0,11

Schiuma poliuretanica spray PU (alta densità)

6,50

Pannello di sughero

3,45

Schiuma poliuretanica spray (bassa densità)

3,70

Perlite espansa (riempimento sciolto)

2,63

Cemento colato

0,08

Polistirene espanso EPS

4,00

Sabbia e ghiaia

0,60

Polistirene espanso XPS

5,00

Segatura o trucioli

2,22

Fibra di vetro (pacco denso)

4,00

Legname di conifere (abete, pino)

1,25

Fibra di vetro (riempimento sfuso) 0,7 PCF

2,20

Stucco

0,20

Fibra di vetro (riempimento sfuso) 2,0 PCF

4,00

Schiuma di terpolimeri di urea

4,48

Stecca di fibra di vetro (leggera)

4,00

Vermiculite (riempimento sfuso)

2,20

Stecca di fibra di vetro (standard)

3,40

Legno

1,25

Granito

0,05

Stecca di fibra di legno

4,00

Cartongesso

0,90

Scandole di legno

1,00

Legno duro (acero, quercia)

0,91

Dati i valori R e gli spessori dei materiali del nostro esempio, possiamo ora inserirli nel nostro calcolatore per l'isolamento termico, che risolve l'equazione del valore R totale, come mostrato di seguito:

Valore R Totale=(0,05)×(0,75")+ (3,40)×(3")+(0,05)×(0,75")+ (1,43)×(1")+(0,08)×(3")+ (0,60)×(1")+(0,20)×(2")\footnotesize \begin{split} \text {Valore R Totale} = (0,\!05) \times (0,\!75")\\ +\ (3,\!40) \times (3") + (0,\!05) \times (0,\!75")\\ +\ (1,\!43) \times (1") + (0,\!08) \times (3")\\ +\ (0,\!60)×(1") + (0,\!20) \times (2") \end{split}
Valore R Totale=12,948\footnotesize \text {Valore R Totale} = 12,\!948

Possiamo quindi dire che il valore R totale della parete da 11,5 pollici con l'isolamento a parete descritto sopra è di 12,948 °F⋅ft²⋅hr/BTU, ovvero che ha un valore R di 12,9.

Capire i valori R dell'isolamento termico

I valori R consigliati per ogni tipo di barriera che abbiamo in casa dipendono dal luogo in cui viviamo. È inoltre buona norma controllare il codice edilizio locale per conoscere i valori R raccomandati per l'isolamento delle pareti, del sottotetto e del pavimento per sapere di quanto isolamento hai bisogno. Puoi anche vedere i valori R raccomandati per l'isolamento stampati sulla confezione dell'isolante. Anche il tuo fornitore locale sarà più che felice di indicarti il valore R consigliato per l'applicazione di cui hai bisogno. Con l'aiuto del nostro calcolatore per l'isolamento termico, potrai poi trovare lo spessore di isolamento adeguato di cui ha bisogno la tua casa.

Se il nostro calcolatore per l'isolamento termico ti è stato utile per determinare i valori R dell'isolamento delle pareti e del sottotetto, potresti provare anche il nostro calcolatore per le dimensioni della stanza per il condizionatore d'aria, che ti aiuterà a determinare le dimensioni del condizionatore d'aria più adatte alla tua stanza. Se invece hai intenzione di costruire una casa ad alta efficienza energetica, ti consigliamo il nostro calcolatore per il risparmio delle case passive 🇺🇸.

FAQ

In che modo l'isolamento limita il trasferimento di calore?

L'isolamento limita il trasferimento di calore conduttivo e convettivo, creando una barriera tra un oggetto caldo e uno freddo. Questo riflette la radiazione termica o riduce la conduzione e la convezione termica da un oggetto all'altro. L'isolamento sarà più o meno efficace a seconda del materiale della barriera.

Qual è il valore R dell'isolamento?

Il valore R dell'isolamento misura la resistenza che un isolante di un determinato spessore oppone al flusso di calore. L'unità di misura del valore R è F⋅ft²⋅hr/BTU/in o K⋅m²/W. In genere, un valore R più alto indica una maggiore resistenza e un migliore isolamento del materiale. Purtroppo, i materiali isolanti con un valore R più alto sono più costosi rispetto a quelli con un valore R più basso.

Qual è il valore R dell'isolamento in fibra di vetro densa da 15 cm?

4,16 m²⋅K/W o 23,6 °F⋅ft²⋅hr/BTU. Per calcolarlo, moltiplica il valore R della fibra di vetro ad alta densità per il suo spessore in pollici:

  1. Moltiplica valore R della fibra di vetro per il suo spessore in pollici:
    4 × 5,9" = 23,6 °F⋅ft²⋅hr/BTU; e

  2. Converti il risultato in sistema metrico dividendolo per 5,678:
    23,6 / 5,67859 17 = 4,1559 m²⋅K/W

  3. Ecco il tuo risultato: 4,16 m²⋅K/W!

Cosa influisce sul valore R dell'isolamento?

Il tipo di materiale, il suo spessore e la sua densità. Altri fattori che influenzano il valore R sono gli effetti della temperatura, dell'invecchiamento e dell'esposizione all'umidità. Tutti questi fattori possono modificare il valore R di un prodotto e ridurre l'isolamento complessivo di una struttura.

Come posso isolare la porta del garage?

Ecco alcuni pro-tips su come isolare la porta del tuo garage:

  1. Installa un kit di isolamento della porta del garage già pronto;
  2. Utilizza pannelli isolanti in schiuma rigida, da adattare alle dimensioni della porta del garage;
  3. Prova l'isolamento flessibile in strisce o rotoli;
  4. Sostituisci la spazzola di gomma sul fondo della porta; e
  5. Non dimenticare di proteggere il tetto e le pareti laterali dalla fuga di calore!
Kenneth Alambra
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