R-waarde

Ook: warmteweerstand, thermische weerstand. De R-waarde geeft het warmte-isolerend vermogen van een materiaallaag aan, vaak gebruikt als isolerende waarde van dubbelglas, muren, vloeren, daken. De R is de warmteweerstand van een materiaallaag. 
Met Rc wordt de totale R-waarde aangegeven van een constructie (spouwmuur, combinatievloer, dubbelglas e.d. incl. overgangsweerstanden; denk bij de R aan Resistance (weerstand, verzet) en bij de c van Rc aan het woord combinatie of constructie).

Berekening van de R-waarde is primair afhankelijk van de materialen waaruit de te onderzoeken constructie bestaat.
De materiaalsoort wordt aangegeven door de λ-waarde (de warmtegeleidingscoëfficiënt). Hoe hoger de warmtegeleidingscoëfficiënt hoe slechter de isolatie (de warmte wordt immers beter geleid).
Om de warmteweerstand te bepalen wordt de materiaaldikte, in meter, gedeeld door de λ-waarde. Hoe hoger de materiaaldikte, hoe beter de isolatie, een dubbel zo dikke laag heeft proportioneel ook een dubbel zo goede warmteweerstand.

De formule is R = d / λ waarbij:
R = warmteweerstand in m2 K / W
d = dikte van het materiaal in m
λ = warmtegeleidingscoëfficiënt in W / m K; vaak wordt λ_reken genomen, d.w.z. de λ-waarde waarmee gerekend moet worden.

Online-berekeningen van de Rc-waarde:

- Rc-waarde calculator Kingspan (handig!)

- Rc-waarde calculator van Knauf

- Rekentool Rc-waarde daken en U-waarden kozijnen en deuren (in hout, een initiatief van SHR)

- Rekentool houtskeletbouw Rc en constructiedikte

Overigens, de gebouwschil kan onderverdeeld worden in:
- dichte delen (gevels, dak, vloer e.d.); hiervoor is de Rc-waarde, de warmteweerstand van dat constructiedeel, bepalend voor de warmteverliezen [in (m2.K)/W]
- transparante delen (veelal glas van ramen en deuren); hiervoor geldt de U-waarde van dat glasdeel e.d., de warmtedoorgangscoëfficiënt [in W/(m2.K)]
- de overgang tussen bouwelementen (en grond en buitenlucht); voor deze lijnvormige aansluitingen geldt dus de Psi-waarde (Ψ-waarde) [in W/(m.K)].

klik op de afbeeldingen hieronder voor meer info over de r-waarde (icedd):

voorbeeld berekening rc-waarde van een spouwmuur, geschikt voor bijna-energieneutraal beng; klik voor groter! (kingspan rc-calculator):

extra isolatie is niet altijd economisch aantrekkelijk, situatie 2015 met de oude nen 7120 die is vervangen door nta 8800, maar de extra-winst is nog steeds vrij gering (pdf bouwen aan een goede schil):

Notaties van warmteweerstand zijn onder meer: 
Rm = R materiaal (bij een pakket van materialen, bv. een spouwmuur, zijn er verschillende Rm's)
Rc = R constructie (het pakket aan "materialen" dat de warmte passeert, exclusief overgangsweerstanden aan buiten- en binnenzijde van de constructie), d.w.z. Rm1 + Rm2 + Rm3 maar excl. Ri en Re
Rsi = Ri = R surface interior (de overgangsweerstand van binnenlucht naar materiaal, ingaande warmtestroom, jaargemiddelde 0,13 m2K/W)
Rse = Re = R surface exterior (de overgangsweerstand van materiaal naar buitenlucht, uitgaande warmtestroom, jaargemiddelde 0,04 m2K/W)
Rluchtspouw = meestal gesteld op 0,15 m2K/W (niet-geventileerde spouw 0,18 ipv 0,15); soms Rsp genoemd, of Rcav, van cavity (spouw)
Rluchtspouw bij gebruik reflecterende folie op isolatie aan spouwzijde = 0,57 m2K/W (dus aanzienlijk meer dan de "standaard"-waarden Rluchtspouw)
Rd = R declared (de warmteweerstand volgens de leverancier van het materiaal).

Er is sprake van een correctiefactor α (alpha) 0,05 omdat er altijd onvolkomenheden in de constructie zijn.

Omdat er zoveel prietpraat is over Rc-waarden (exacte minimale waarden dus elk honderste puntje telt mee) zijn er allerlei extra zaken aan de berekening van de Rc toegevoegd, waaronder de correctiefactor voor warmtestroming (convectie) en onnauwkeurigheden in de uitvoering, en een onduidelijk geworden berekening.

De warmteweerstand van een constructieonderdeel (spouwmuur, vloer o.d.) is Rc en wordt als volgt berekend:

            ΣR_m + R_si + R_se
R_c =     -------------------  - R_si - R_se 
                (1 + α)

Bepaling van Rsi, Rse en correctiefactor.

Let wel: controle tijdens de uitvoering en na oplevering (luchtdichtheidstest) is zeer belangrijk. Het materiaal kan nog zo goed zijn en de berekende Rc nog zo hoog, een slechte plaatsing van het isolatiemateriaal en andere bouwfysisch slecht uitgevoerde onderdelen betekent zeer veel warmteverlies, ongewenst vochttransport e.d. De luchtdichtheid van de gebouwschil kan meewerken aan een goede isolatiewaarde.
Hou er ook rekening mee dat de Rd-waarde van het isolatiemateriaal hoger moet zijn dan verwacht, wanneer er ook materialen in de constructie zitten die een lagere isolatiewaarde hebben (bijvoorbeeld: de houten balken van een traditionale kapconstructie hebben een lagere Rd-waarde dan het isolatiemateriaal tussen de balken). 

In Nederland wordt in documentatie meestal de warmteweerstand R-waarde gegeven (hoe hoger hoe meer isolerend; in België wordt vaak de warmtedoorgangscoëfficiënt gebruikt, de thermische geleidbaarheid U; voor de U-waarde geldt hoe lager hoe meer isolerend).

Voor nieuwbouw gelden in Nederland door de nieuwe BENG-eisen de volgende Rc-waarden: 

De Rc-waarde van zeer energiezuinige woningen (o.m. passiefhuizen) kunnen zelfs boven de 10 m2K/W uitkomen.

Voor de λ-waarden van veel materialen zie bij warmtegeleidingscoëfficiënt. 

Een voorbeeld van de warmteweerstand Rc (R constructie) van een spouwmuur:
(a) metselwerk, dikte 0,10 m met λ = 1, geeft een R = 0,10 / 1 = 0,1 m2K/W
(b) lucht in spouw, standaardwaarde R = 0,15 m2K/W
(c) isolatiemateriaal PIR, dikte 0,10 m met λ = 0,023 geeft een R = 0,10 / 0,023 = 4,3 m2K/W
(d) metselwerk, zie (a), R = 0,1 m2K/W
Samen met een Re van 0,04 en een Ri van 0,13 wordt dit: 0,04 (Re) + 0,1 (a) + 0,15 (b) + 4,3 (c) + 0,1 (d) + 0,13 (Ri) = 4,8 m2K/W (voldoende wanneer de Rc minimaal 4,5 m2K/W moet zijn). 
De temperatuur van 20 graden Celsius is hier slechts een voorbeeld.
De pleisterlaag e.d. laten we soms buiten beschouwing; die R van 0,02 is niet significant in het totaal van de Rc.

Voorbeeld berekening dikte van resol hardschuim spouwisolatie bij Rc = ca. 4,5 m2K/W.

Om energie te besparen komt de Rc-waarde van de bouwschil (vloeren, muren, dak) soms al op 10 m2K/W (variant passiefhuis).

Warmtedoorgangscoëfficiënt
Vaak wordt de term U-waarde gebruikt, de warmtedoorgangscoëfficiënt, vooral bij isolatie door dubbelglas. De U-waarde is de omgekeerde van de totale R-waarde: 
U = 1/Rtotaal
(en R is daarmee 1/U).
In het voorbeeld is de U-waarde dus 1/2,52 = 0,40 W/m2K.
Volgens de normen vanaf 2015 moet voor bijvoorbeeld de gevel de R-waarde minimaal 4,5 zijn (de U-waarde is daarmee maximaal 0,22 W/m2K).

Warmteverlies, warmtestroom
Het begrip warmteverlies of warmtestroom is afhankelijk van het temperatuursverschil (delta T), de grootte van het oppervlak, de tijdsduur dat er warmte stroomt en uiteraard de R-waarde van de constructie. In formule wordt dit: Q = A * h * ΔT / R (uit Q = A * h * ΔT * U, want R = 1/U).
Een zeer eenvoudig, fictief voorbeeld om uit het "warmteverlies" de R-waarde te bepalen, waarbij 30 kWh verbruikt is in 24 uur, voor een oppervlakte van 280 m2, terwijl het temperatuurverschil tussen de twee zijden van de  isolerende laag 13 graden C is:

R = (A * h * ΔT) / Q 
dus:
R = 280 * 24 * 13 / (30 * 1000) = 2,9 m2K/W

Documentatie

- Rc-waarde calculator van Knauf

- Rekentool Rc-waarde daken en U-waarden deuren en ramen (initiatief SHR)

- Bouwen aan een goede schil (situatie 2015)

- Meer over warmtegeleiding, warmtestroom, warmteweerstand e.d.

- Eenvoudige berekeningen R-waarde als de warmtestroom (het warmteverlies) bekend is

- Stap voor stap berekeningen warmteverliezen e.d.: 
duidelijke warmteverliesberekening met uitleg van de berekeningen (Excel-sheet van Steven van Lier)

Zie eventueel verder bij isolatie, PIR, BENG, Psi-waarde.
Verg. Rw-waarde (geluidsisolatie).

Eng. R-value; warmteweerstand is thermal resistance, heat resistance

Bepaling Rsi, Rse en correctiefactor

De waarden van Rsi en Rse in situaties waarbij de standaardwaarden niet gewenst waren:

Een andere mogelijkheid ("horizontaal" geldig voor een warmtestroom die niet meer dan ca. 30 graden afwijkt van het horizontale vlak):

En in een afbeelding geplaatst:

voorbeeld met o.m. hellend dak, dakterras, onverwarmde ruimte op zolder, onverwarmde garage; gevel is te zien als een helling van > 60 graden (klimapedia):

De correctiefactor α (alpha), voor inwendige convectie en/of uitvoeringsinvloeden, is als volgt te bepalen (met nogal ver doorgevoerde scherpslijperij in de derde situatie):