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Ingeniería
ConversorConversor de valor U y R
Convierta valor U (transmitancia térmica) y valor R, construya conjuntos multicapa, añada películas de aire y verifique cumplimiento IECC por zona climática.
El conversor de valor U y R ayuda a convertir entre transmitancia térmica (valor U) y resistencia térmica (valor R). Calcule valor R total para conjuntos de edificios multicapa incluyendo paredes, techos y pisos para modelado de energía preciso y cumplimiento de códigos.
Valor U y valor R son recíprocos: U = 1/R y R = 1/U Valor R más alto = mejor aislamiento. Valor U más bajo = mejor aislamiento.
¿Tienes comentarios? Reporta errores, sugiere funciones o comparte tus ideas — leemos todos¿Qué son el valor U y el valor R?
El valor U (transmitancia térmica) mide qué tan fácilmente el calor fluye a través de un material o conjunto. Valores U más bajos indican mejor rendimiento de aislamiento. El valor R (resistencia térmica) mide la resistencia de un material al flujo de calor. Valores R más altos indican mejor aislamiento. Son recíprocos matemáticos: U = 1/R. En EE.UU., el valor R se usa más comúnmente, mientras que los códigos de construcción internacionales a menudo usan el valor U. Comprender ambos es esencial para modelado de energía, diseño de envolvente de edificios y cumplimiento de códigos.
Relación entre valor U y valor R
U = 1 / R y R = 1 / U
Ejemplo: Aislamiento R-20 tiene valor U = 1/20 = 0.05 Btu/(h·ft²·°F)
Fórmulas de resistencia térmica
1. Relación recíproca
Valor U = 1 / Valor R O Valor R = 1 / Valor U
2. Valor R total (Capas en serie)
Rtotal = R1 + R2 + R3 + ... + Rn
Valores R típicos (Imperial)
- Película aire exterior: R-0.17 (viento 15 mph)
- Película aire interior: R-0.68 (aire quieto)
- Aislamiento fibra vidrio: R-3.1 a R-3.4 por pulgada
- Espuma spray (celda cerrada): R-6 a R-7 por pulgada
- Plancha espuma XPS: R-5 por pulgada
- Espuma Polyisocyanurate: R-5.6 a R-6.5 por pulgada
- Montantes madera (2x4): R-4.4, (2x6): R-6.9
- Yeso 1/2": R-0.45, 5/8": R-0.56
Consejos de diseño
- No olvide películas de aire - contribuyen R-0.85 total (exterior + interior)
- El puente térmico a través de montantes reduce valor R efectivo en 10-25%
- El aislamiento continuo (exterior) es más efectivo que solo aislamiento de cavidad
- En climas fríos, enfóquese primero en aislamiento de techo (R-50+)
- El sellado de aire es tan importante como el aislamiento - no ignore la infiltración
- Control de condensación: Puede necesitar barreras de vapor según clima
- Los valores U de ventanas/puertas dominan la pérdida de calor en casas bien aisladas
- Use software REScheck o COMcheck para verificar cumplimiento de códigos energéticos
Preguntas Frecuentes
El valor U mide la facilidad con que el calor atraviesa un elemento constructivo — la transmitancia térmica — en W/m²·K (SI) o BTU/h·ft²·°F (imperial). Un U menor significa mejor aislamiento. El valor R mide la propiedad opuesta: resistencia térmica, en m²·K/W (SI) o h·ft²·°F/BTU (imperial). Un R mayor significa mejor aislamiento. Son recíprocos: U = 1/R y R = 1/U. Así, un muro con R = 5 m²·K/W tiene U = 0,20 W/m²·K. Los fabricantes y constructores en EE. UU. suelen anunciar R (R-13, R-19, R-30), mientras que los códigos europeos, británicos y australianos especifican U para conjuntos completos (muros, ventanas, cubiertas).
La calculadora maneja SI e imperial. El valor R en SI usa m²·K/W; el R imperial usa h·ft²·°F/BTU. El factor es 1 m²·K/W = 5,678 h·ft²·°F/BTU, así que R-30 imperial equivale a unos 5,28 m²·K/W en SI. Para U, 1 W/m²·K = 0,1761 BTU/h·ft²·°F. Cuidado con las etiquetas estadounidenses: una manta R-19 en imperial es solo R-3,35 en SI — diferencia de factor 5,7. La calculadora convierte en ambos sentidos y muestra ambos sistemas a la vez para evitar el error común de comparar especificaciones de dos regiones sin conversión.
Para conversión simple introduces el valor de origen (U o R), seleccionas su sistema de unidades (SI o imperial), y la calculadora devuelve el recíproco más el valor U, ambos en las unidades elegidas. Para un conjunto multicapa añades una fila por capa: eliges un material del menú (fibra de vidrio, espuma spray, XPS, EPS, poliiso, yeso, OSB/contrachapado, ladrillo, bloque de concreto, montante de madera o las dos películas de aire) e introduces su espesor en pulgadas — la herramienta calcula el R de esa capa como R-por-pulgada × espesor automáticamente, o puedes elegir 'Personalizado' y teclear cualquier R directamente. Luego suma todas las capas al R total, opcionalmente añade las películas de aire interior + exterior estándar (R-0,68 + R-0,17 = R-0,85) al marcar ese interruptor, y devuelve el R total, el valor U de todo el conjunto y una verificación de cumplimiento IECC 2021.
El calor cruza un muro a través de resistencias en serie, incluida una fina capa límite de aire en cada cara. En imperial estas películas estándar son R-0,17 exterior (viento 15 mph) y R-0,68 interior (aire en calma), R-0,85 combinadas. Marca el interruptor 'incluir películas de aire' y el total multicapa suma R-0,85 para obtener un valor de conjunto completo, exactamente contra lo que se escriben los códigos energéticos; déjalo sin marcar para comparar solo las capas de material. Tras calcular el R total, la herramienta lee la zona climática IECC seleccionada (1-8) y el tipo de conjunto (pared, techo/ático o piso), busca el mínimo prescriptivo IECC 2021 (por ejemplo pared R-13 en zona 1 hasta R-21 en zona 8, techo R-30 a R-60) y muestra un distintivo Cumple/No cumple con el mínimo requerido y tu margen por encima o por debajo — un rápido pre-chequeo tipo COMcheck/REScheck. Las entradas en SI se convierten a imperial antes de la comparación. Para trayectos paralelos como montantes que interrumpen el aislamiento, aplica aparte un promedio ponderado por área, ya que los puentes térmicos del entramado elevan el valor U efectivo por encima de esta suma nominal en serie.
Los valores exigidos dependen de la zona climática. En EE. UU. el IECC 2021 pide techo R-49 a R-60, muro R-20+ continuo y muro de sótano R-15 en zonas 4 a 8. La Part L 2022 (Reino Unido) exige muro U ≤ 0,18 W/m²·K y cubierta U ≤ 0,11 W/m²·K en obra nueva. La EPBD UE apunta a edificios casi nulos: a menudo U ≤ 0,15 en muros y U ≤ 0,10 en cubiertas. La norma Passive House exige U ≤ 0,15 en envolvente opaca y U ≤ 0,80 en ventanas triples. Para ventanas, el umbral Energy Star de EE. UU. ronda U-0,30 imperial (1,7 W/m²·K), mientras que un triple acristalamiento con argón alcanza U-0,20 (1,1 W/m²·K). Consulta siempre el código local.
El valor R es una métrica unidimensional en régimen estacionario: supone flujo paralelo de calor a través de un material uniforme sin movimiento de aire, sin humedad y sin oscilaciones de temperatura. Los muros reales tienen puentes térmicos (montantes, anclajes, herrajes) que cortocircuitan el aislamiento, fugas de aire que lo evitan por completo, humedad que degrada el rendimiento (fibra de vidrio mojada pierde hasta el 50 por ciento del R), asentamiento del relleno suelto que crea huecos y efectos dinámicos (inercia térmica, ganancia radiante) que el R medido en laboratorio no capta. Herramientas como PHPP, EnergyPlus o BEopt los modelan; una simple tabla R no. Especifica siempre aislamiento exterior continuo y combina el R con prueba de hermeticidad (n50).
La ASTM C518 y la ASTM C177 cubren la medición en laboratorio de la conductividad térmica (valor k) con placa caliente con guarda y caudalímetro de calor. La ISO 8990 es el equivalente internacional para componentes completos (ventanas, muros en hot box). Para ventanas, NFRC 100 (EE. UU.) y EN 673 (Europa) estandarizan la calificación U. Para acristalamientos, EN 410 e ISO 10292 cubren el rendimiento del conjunto ventana. La ISO 6946 rige el método de cálculo para elementos planos incluyendo coeficientes de película. El IECC y ASHRAE 90.1 publican mínimos prescriptivos U y R en EE. UU. El CIBSE TM23 (UK) y EN ISO 13790 dan el marco europeo. Los valores del fabricante deben citar la norma y la temperatura de ensayo.
La espuma de poliuretano de celda cerrada, el poliisocianurato (PIR) y el XPS contienen un agente espumante fluorado o hidrocarbonado que conduce calor mucho peor que el aire. Al envejecer, el aire atmosférico difunde lentamente hacia el interior de las celdas mientras el agente difunde hacia fuera, subiendo la conductividad y bajando el R. La ASTM C1303 prescribe la prueba de R envejecido (envejecimiento acelerado a 180 días) que la mayoría de fabricantes actuales reportan. Un panel PIR puede declarar R-6,5 por pulgada inicial pero R-5,5 envejecido. Para diseño de larga vida usa siempre el valor envejecido y busca certificación LTTR según ASTM C1303. El EPS (poliestireno expandido) usa pentano que escapa rápido y se estabiliza en R-4,0 por pulgada, con poca diferencia inicial-envejecido.
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