Optimizar el costo/beneficio del aislamiento

¿Dónde está ubicado y es esto para un espacio habitable de 4 estaciones?

Desea aislar su techo para mantener el calor adentro (si se encuentra en un clima con una temporada de calefacción) o mantener el calor afuera (si se encuentra en un clima con una temporada de refrigeración más larga). Suponiendo que se encuentra en una región donde necesita calentar su casa.

Perderá más calor a través de un techo sin aislamiento del que podría recuperar a través de un mejor aislamiento de paredes o mejores ventanas.

Asegúrese de extender su aislamiento sobre las paredes exteriores hasta el borde, de lo contrario perderá mucho calor a través de las esquinas de la pared exterior.

Usando la transmisión de pérdida de calor de fórmulas y valores R de materiales para constante llegué a esto:

La transmisión de calor a través de la pared de un edificio o construcción similar se puede expresar como:

Ht = UA dt (1)

dónde

Ht = pérdida de calor (Btu/hr, W)

U = "Valor U" (Btu/hr ft2 oF, W/m2K)

A = área de la pared (ft2, m2)

dt = diferencia de temperatura (oF, K)

El valor U de una construcción que consta de varias capas se puede expresar como

U = 1 / ∑ R (2)

dónde

U = Coeficiente de Transferencia de Calor (Btu/hr ft2 oF, W/m2K)

R = "Valor R": la resistencia al flujo de calor en cada capa (hr pies cuadrados oF/Btu, m2K/W)

R-values of common building materials
Material    R/inch
Masonry/Stone/Brick/Glass   .1-.3
Wood    .9-1.3 
Gypsum Wallboard    .6-.9
Fiberglass batts    3.1-3.3
Blown in fiberglass 2.2-4.1
Blown in cellulose  3.5-3.7
Polystyrene Board   3.7-4.2
Polyurethane Board  4.5-5.5
Polyiso board   5.5-7
Spray Polyurethane  4-6.3

Entonces, para mi caso sin aislamiento adicional, el valor U sería:

1 / (1 * 1 + 5 * 3 + 1 * 1) = 0,059 (tenga en cuenta que estoy convirtiendo cm a pulgadas debido a la tabla, 1 pulgada = 2,5 cm, tomé 1 para madera y 3 para bloques de fibra de vidrio)

Si agrego 20cm extra de lana de fibra de vidrio: 1 / (1 * 1 + 5 * 3 + 1 * 1 + 8 * 3) = 0.024

Con solo 10cm de lana de fibra de vidrio: 1/(1*1+5*3+1*1+4*3) = 0,034

Mis ventanas tienen U alrededor de 0.8, pero debo considerar un área mucho más grande del techo y una diferencia de temperatura mucho mayor allí porque el estaño se calentará mucho más durante el cálido día de verano. Veamos UA para ventanas 0.8 * 15 = 12, para techo 0.059 * 40 = 2.4. Si el techo estuviera tan caliente como el aire, no tendríamos ningún problema, la pregunta es: ¿la diferencia de temperatura en la superficie del techo puede ser 5 veces mayor que la que hay alrededor de las ventanas? Creo que esto si puede pasar a veces, digamos que mi casa tiene 22, el aire tiene 25 pero el techo se calienta a 40.

Conclusión, buscaré 20 cm adicionales debajo del techo porque la lana no es tan cara, y luego perderé/ganaré más calor en las ventanas que en el techo con seguridad. Creo que 10 cm también serían suficientes, pero esto también debería mejorar un poco el aislamiento acústico. Pero esta capa adicional tiene un mayor impacto solo cuando el techo está caliente, en el invierno perderé 5 veces más calor a través de las ventanas que del techo, incluso si no agrego nada. Entonces, cortar U para el techo a la mitad puede reducir mi factura tal vez en un 10%. No puedo asegurarlo, pero esto podría devolver la inversión en un año o dos, pero solo porque estoy reconstruyendo el techo de paneles de yeso de todos modos. De lo contrario, se pagaría en décadas. Intentaré hacer coincidir la pared UA con el techo UA.

Pero no soy un experto en construcción, ¿hice los cálculos y todas las conclusiones aquí mismo? Alguien con experiencia me lo puede confirmar por favor??? Si esto es correcto, será mucho más fácil decidir dónde invertir más dinero en el futuro.

Aquí hay un ejemplo de muestra donde U es similar para el techo, pero tiene 0.3 para las ventanas. Estas son algunas ventanas mejores que las mías o tengo un número incorrecto para las mías. También me olvidé de las pérdidas del piso.