热阻(R 值)是什么?

热阻(Thermal Resistance,R 值)表示某一材料层在一定厚度下阻挡热流的能力。数值越高,隔热越好。对于均质材料层,R = 厚度(m)÷ λ。国际单位为 m²·K/W;美国资料使用 ft²·°F·h/Btu,数值相差很大,切勿直接比较。
- 1λ(导热系数,W/m·K):材料本身的属性,越低导热越少——与厚度无关
- 2R(热阻,m²·K/W):针对一定厚度的材料层,R = 厚度 ÷ λ;同种材料越厚 R 越高
- 3U(W/m²·K):整面墙或屋面(含各层及表面空气层)的传热系数,越低传热越少
R 值与 λ 有什么不同?
- λ(导热系数)是材料本身的性质,与厚度无关,越低越好。
- R 值属于一定厚度的材料层,越高越好。
因此同一种材料厚度增加一倍,R 值也增加一倍。
R 值如何计算?
均质材料层:R = d ÷ λ,其中 d 为厚度(米)。
假设示例(并非任何产品的数值):λ = 0.040 W/m·K、厚 75 mm 的保温材料,R = 0.075 ÷ 0.040 ≈ 1.88 m²·K/W。
多层叠加时,各层 R 值可以相加。例如一层 R 1.88 加上另一层 R 0.50(假设),合计 R 2.38 m²·K/W。这是计算整面墙或屋面 U 值的基础。
国际单位与英制单位,切勿混用
| 体系 | 单位 | 常见于 |
|---|---|---|
| --- | --- | --- |
| 国际单位(有时写作 RSI) | m²·K/W | 欧洲、亚洲资料以及泰国大多数厂家 |
| 英制(美国) | ft²·°F·h/Btu | 美国资料和网站,如 "R-13"、"R-30" |
1 m²·K/W 约等于 5.678 ft²·°F·h/Btu。因此国际单位 R 1.88 的保温材料,用英制单位表示约为 R-10.7,而它们是同一产品。如果看到 R 值高得不寻常,先检查单位。
没有单位的 R 值无法比较
如果资料只写 "R-10" 而不注明单位,请先向销售方或厂家确认使用的单位以及对应的厚度。
如何正确用 R 值比较保温材料?
- 按实际使用厚度比较,不要只比较 λ。
- 使用相同单位,并确认计算所用的 λ 是在相近的平均温度下测得的。
- 考虑安装情况——被压缩的保温材料达不到标称 R 值,材料之间的缝隙也会降低整体效果。
- 材料的 R 值不等于整个屋面或墙体的效果——整个建筑构件用 U 值描述,它包括所有材料层和表面空气层。
薄铝箔本身几乎没有 R 值。其效果取决于铝箔表面前方的空气层以及热流方向,因此不应仅凭铝箔片材的 R 值与纤维类保温材料比较。参见 反射铝箔如何起作用。
具体产品在某一厚度下的 R 值,请查看厂家资料或咨询我们。选择厚度请阅读 如何选择保温厚度。
参考资料
- ISO 7345:2018 — Thermal performance of buildings and building components — Physical quantities and definitions
- ISO 6946:2017 — Building components and building elements — Thermal resistance and thermal transmittance — Calculation methods
- ASTM C168 — Standard Terminology Relating to Thermal Insulation
- U.S. Department of Energy / ENERGY STAR — Insulation Fact Sheet(R 值可相加;压缩的影响)
- Virginia Cooperative Extension — ENERGY SERIES: What about Radiant Barriers?(辐射屏障与 R 值)
- NIST Special Publication 811 — Guide for the Use of the International System of Units(单位换算)
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