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Calculadora de Isolamento

Created by Kenneth Alambra
Reviewed by Bogna Szyk and Jack Bowater
Translated by Marinara Andrade do Nascimento Moura, PhD candidate and João Rafael Lucio dos Santos, PhD
Last updated: Jan 18, 2024


A calculadora de isolamento da Omni responde às perguntas:

  • O que é o valor R?
  • Qual é o valor R de uma determinada parede?
  • Quanto isolamento eu preciso?
  • Como calcular o valor R (valor R total) de qualquer material de isolamento de parede ou barreira?

Você pode brincar com esta calculadora para descobrir as melhores combinações de isolamentos de parede que atenderão às suas necessidades. Selecione os materiais que você já está usando (ou os materiais que deseja usar) e insira suas espessuras para encontrar o valor R total da sua barreira.

Esse também é o momento perfeito para conferir a calculadora de perda de calor 🇺🇸, também da Omni. Mas, para explorar esse tópico de isolamento e valor R, continue lendo este artigo.

O que é isolamento e de quanto isolamento você precisa?

Material de isolamento sendo instalado em um porão

Morar em locais que sofrem com o calor extremo durante o verão faz com que as pessoas usem unidades de ar-condicionado para manter suas casas confortáveis. As paredes, os telhados, os pisos, as janelas e as portas externas de nossas casas funcionam como barreiras que nos protegem das temperaturas externas. Os materiais usados para essas barreiras afetam a capacidade de nossas casas de manter o calor intenso do lado de fora. O calor, ou energia térmica, flui pelos materiais por meio de condução, convecção e radiação. Chamamos os materiais bons em resistir ao fluxo de calor de materiais de isolamento, ou isolamento.

Também é altamente recomendável usar o isolamento em residências com temperaturas muito frias durante o inverno, especialmente em países com inverno rigoroso. Os aquecedores serão muito mais eficientes com paredes e telhados isolados, pois o calor que os aquecedores emitem será mantido adequadamente no interior. Também é essencial manter uma casa bem vedada para evitar vazamentos de calor. Surpreendentemente, uma camada de neve pode funcionar como isolamento em nosso telhado. Quanto mais espessa ela for, mais isolada será sua casa (embora seja um pouco perigoso por causa do peso da neve no telhado 🇺🇸)! No entanto, a umidade pode se acumular dentro do teto e das paredes sem o isolamento adequado do telhado, levando a danos futuros.

🙋 Saiba mais sobre a termodinâmica da transferência de calor conferindo nossa calculadora de coeficiente de transferência de calor.

O que é o valor R?

Qualquer material que resista bem ao fluxo de calor pode funcionar como isolamento (até mesmo aqueles que são resistores ruins podem funcionar, mas por que você faria isso?) O valor R é um valor numérico atribuído a um material que representa sua resistência ao fluxo de calor em uma determinada espessura. Também podemos determinar o valor R total das camadas de material que compõem nossas casas. Quanto maior for o valor R de uma barreira, maior será sua resistência térmica. A espessura do material também afeta seu valor R total. Quanto mais espesso for o material, melhor será sua resistência térmica, desde que tenha um bom valor R.

Por outro lado, a obtenção do valor R recíproco fornece outro fator que descreve o fluxo térmico através de um material. Chamamos esse fator de valor U, ou coeficiente U. O valor U representa a capacidade de um material de conduzir calor. Isso significa que valores U mais baixos são preferíveis, pois limitam o fluxo de calor através das barreiras da casa.

Como calcular o valor R de uma barreira

O cálculo do valor R total de uma barreira é tão simples quanto adicionar o valor R de cada material em uma determinada seção transversal. Como os valores R dos materiais têm unidades em °F·ft²·hr/BTU por unidade de polegada de espessura, primeiro precisamos multiplicar o valor R do material por sua espessura para obter o valor R total do material. Dito isso, podemos calcular o valor R total, ou em massa, de uma barreira (com várias camadas de materiais) usando a seguinte equação:

Valor-R Total=R1t1+R2t2+R3t3+ ...+Rntn\footnotesize \begin{split} \text {Valor-R Total} = \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}

onde Rₙ é o Valor R de um material em °F·ft²·hr/BTU/in, e tn é sua espessura correspondente em polegadas. Também podemos expressar os valores R em unidades métricas ou SI como K⋅m²/W. Você pode converter os valores R em RSI (o valor R em unidades SI) dividindo o valor R pela constante 5,6785917.

Para entender melhor como calcular o valor R total, vamos considerar uma parede de amostra com as mesmas camadas da imagem abaixo:

Uma seção transversal de uma parede de amostra com isolamento com uma determinada espessura para cada material

Essa parede de amostra inclui drywall típico com isolamento de parede de fibra de vidro de 3 polegadas (valor R: 3,40) entre duas folhas de placa de cimento de 3/4 pol. (valor R: 0,05). Essa parede de drywall tem uma fenda de ar (valor R: 1,43) de 1 polegada antes de chegar a uma parede de concreto de 3 polegadas (valor R: 0,08). A parede também vem com um revestimento externo de tijolos de 2 polegadas (valor R: 0,20), com uma camada de brita (valor R: 0,60) imprensada entre o concreto e os tijolos. Usando a tabela abaixo, podemos ver quais são os valores R de outros materiais comumente usados na construção de edifícios:

Material

Valor R por polegada de espessura

Material

Valor R por polegada de espessura

Telha acústica para teto

2,90

Espuma de isocianurato

7,00

Espaço de ar

1,43

Placa de fibra de madeira laminada

2,38

Concreto com ar contido

3,90

Papel macerado

3,57

Placa de cimento-amianto

0,25

Mármore

0,05

Tijolo

0,20

Mármore

0,09

Carpete e almofada fibrosa

2,10

Lã mineral/rocha (preenchimento solto)

3,20

Toras de cedro

1,33

Taco de lã mineral/rocha

3,30

Celulose (denso)

3,20

Painel de partículas (baixa densidade)

1,41

Celulose (solto)

3,50

Painel de partículas (densidade média)

1,06

Placa de Cimento

0,05

Placa de partículas

1,10

Argamassa

0,20

Madeira compensada

1,25

Telha cerâmica

0,08

Espuma de poliisocianurato PIR com folha

7,20

CMU (oco)

1.00

Espuma em spray de poliisocianurato PIR

6.50

Tijolo comum

0,11

P Espuma de poliuretano PU em spray (alta densidade)

6,50

Placa de cortiça

3,45

P Espuma de poliuretano PU em spray (baixa densidade)

3,60

Perlita expandida

2,63

Concreto

0,08

Espuma de poliestireno expandido EPS

4,00

Areia e brita

0,60

Espuma de poliestireno extrudado

5,00

Serragem

2.22

Fibra de vidro (densa)

4,00

Madeira serrada de madeira macia (abeto, pinho)

1,25

Fibra de vidro (preenchimento solto) 0,7 PCF

2,20

Estuque

0,20

Fibra de vidro (preenchimento solto) 2,0 PCF

4,00

Espuma de terpolímero de ureia

4,48

Fibra de vidro em bastão (leve) (light)

4,00

Vermiculita (preenchimento solto)

2,20

Fibra de vidro em bastão (padrão) (standard)

3,40

Madeira

1,25

Granito

0,05

Fibra de madeira em bastão

4,00

Placa de gesso

0,90

Telhas de madeira

1.00

Madeira de lei

0,91

Com os valores R e as espessuras dos materiais em nosso exemplo, podemos inseri-los em nossa calculadora de isolamento, que resolve a equação do valor R total, conforme mostrado abaixo:

Valor-R Total=(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 {Valor-R Total} = (0,\!05) \cdot (0,\!75")\\ +\ (3,\!40) \cdot (3") + (0,\!05) \cdot (0,\!75")\\ +\ (1.43) \cdot (1") + (0.08) \cdot (3")\\ +\ (0,\!60) \cdot (1") + (0.20) \cdot (2") \end{split}
Valor-R Total=12,948\footnotesize \text {Valor-R Total} = 12,\!948

Podemos então dizer que o valor R total da parede de 11,5 polegadas com o isolamento de parede descrito acima é 12,948 °F·ft²·hr/BTU, ou que ela tem um valor R de R-12,9.

Entendendo os valores R de isolamento

Os valores R recomendados para cada tipo de barreira que temos em nossas casas dependem de onde moramos. Também é uma boa prática verificar o código de construção local para saber os valores R recomendados para o isolamento da parede ou até mesmo do piso, determinando assim, a quantidade de isolamento que você precisa. Você também pode ver os valores R recomendados para o isolamento impressos na embalagem do material. O fornecedor também poderá informar o valor R recomendado para determinada aplicação. Com a ajuda da nossa calculadora de isolamento, você pode encontrar a espessura adequada de isolamento para a sua casa.

Se a nossa calculadora de isolamento for útil para determinar os valores R de isolamento da sua parede, talvez você também queira experimentar a nossa calculadora de tamanho de BTUs do ar-condicionado, que o ajudará a determinar o tamanho adequado do ar-condicionado para a sua sala. Entretanto, se você estiver planejando construir uma casa com eficiência energética, recomendamos nossa calculadora de investimento em casas passivas 🇺🇸.

FAQ

Como o isolamento limita a transferência de calor?

O isolamento limita a transferência de calor condutiva e convectiva ao criar uma barreira entre um objeto quente e um objeto frio. Isso reflete a radiação térmica ou reduz a condução e a convecção térmica de um objeto para o outro. O isolamento será mais ou menos eficaz dependendo do material da barreira.

Qual é o valor R do isolamento?

O valor R do isolamento mede a resistência que um isolamento de determinada espessura tem contra o fluxo de calor. A unidade do valor R é °F·ft²·hr/BTU/in ou K⋅m²/W. Em geral, um valor R mais alto indica maior resistência e melhor isolamento do material. Infelizmente, os materiais de isolamento com valores R mais altos são mais caros em comparação com aqueles com valores R mais baixos.

Qual é o valor R do isolamento de fibra de vidro densa de 6 polegadas?

24 °F·ft²·hr/BTU ou 4,226 K⋅m²/W. Para calculá-lo, multiplique o valor R da fibra de vidro de empacotamento denso pela espessura da camada em polegadas:

4 · 6" = 24 °F·ft²·hr/BTU.

O que afeta o valor R do isolamento?

O tipo de material, sua espessura e sua densidade. Outros fatores que afetam o valor R incluem os efeitos da temperatura, envelhecimento e exposição à umidade. Todos esses fatores podem alterar o valor R de um produto e reduzir o isolamento geral de uma estrutura.

Como isolar uma porta termicamente?

Aqui estão algumas dicas profissionais sobre como isolar a sua porta:

  1. Instale um kit de isolamento de porta já pronto.
  2. Use painéis de isolamento feitos de placa de espuma rígida, que você ajusta às dimensões da porta.
  3. Experimente o isolamento com massa flexível em tiras ou rolos.
  4. Substitua a borracha de varredura na parte inferior da porta.
  5. Não se esqueça de proteger o teto e as paredes laterais contra a fuga de calor!
Kenneth Alambra
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