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传热系数(U 值)是什么?与 R 值有什么区别?

5 分钟阅读 · 由本站团队编写 · 更新于 2026年9月26日

插图:整面外墙分解成多层并带有窗户,一条热流箭头依次穿过每一层并逐渐变细。
简要回答

传热系数(Thermal Transmittance,U 值)表示热量穿过整个建筑构件(如墙体、屋面或窗户)的多少,单位为 W/m²·K,数值越低,通过的热量越少。R 值是每一层的热阻,越高越好。U 值等于所有材料层总热阻的倒数,其中包括两侧表面空气层的热阻。

三部分示意图:λ 是材料本身的属性;R 是一定厚度材料层的热阻,厚度越大 R 越高;U 是整个建筑构件的传热系数λ 1R 2U 3 三部分示意图:λ 是材料本身的属性;R 是一定厚度材料层的热阻,厚度越大 R 越高;U 是整个建筑构件的传热系数λ 1R 2U 3
  1. 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
  2. 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
  3. 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

U 值与 R 值有什么不同?

R 值U 值
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描述内容单一材料层的热阻热量穿过整个建筑构件的多少
国际单位m²·K/WW/m²·K
更好的数值更高更低
适用对象保温材料、吊顶板、墙板等,逐层墙体、屋面、吊顶、窗户,整个系统

简单说:用 R 值选择保温层,用 U 值看整面墙或整个屋面的效果。

U 值如何计算(原理)?

按 ISO 6946 对分层构件的计算方法:

  1. 求出每一层的 R 值(均质层按厚度 ÷ λ 计算)。
  2. 加上内表面热阻(Rsi)和外表面热阻(Rse),标准按热流方向规定其数值。
  3. 总热阻 R_T = Rsi + R₁ + R₂ + … + Rse。
  4. U = 1 ÷ R_T。

以下为仅说明计算方法的假设示例(并非任何系统的数值):若 Rsi + Rse 合计 0.20,所有材料层合计 2.30 m²·K/W,则 R_T = 2.50,U = 1 ÷ 2.50 = 0.40 W/m²·K。

U 值有什么用?

U 值可用于粗略估算稳态条件下穿过建筑构件的热量:传热量(W)≈ U × 面积(m²)× 两侧温差(K)。

例如(假设)U 0.40 × 100 m² × 10 K ≈ 400 W。在相同条件下,U 值减半,传热量也减半。

为什么实际 U 值可能与计算不同?

  • 热桥(Thermal Bridge)——钢架、檩条、龙骨或保温中断处是热量的捷径,仅按分层计算可能比实际情况好。ISO 6946 也给出了非均质构件的计算方法。
  • 安装质量——缝隙、接缝和被压缩的保温材料都会使实际效果变差。
  • 门窗不在 ISO 6946 的范围内,有各自的计算方法,窗户厂家通常给出整窗的 U 值(或 U-factor)。
  • U 值是稳态数值——实际受晒屋面还涉及太阳辐射和材料蓄热。U 值是比较工具,而不是能准确预测每个时刻室温的数字。

建筑须满足的 U 值

部分类型的建筑有法定节能要求。须满足的数值和计算方法应以该项目适用的法规和标准为准,并由设计师或工程师核查。本文不提供设计用 U 值。

如果需要选择保温材料,使墙体或屋面达到设计师规定的 U 值,请把构造层次发给我们协助查看。延伸阅读:导热系数(λ) 和 如何选择保温厚度。

参考资料

  • ISO 6946:2017 — Building components and building elements — Thermal resistance and thermal transmittance — Calculation methods
  • ISO 7345:2018 — Thermal performance of buildings and building components — Physical quantities and definitions
  • U.S. Department of Energy, Energy Saver — Energy Performance Ratings for Windows, Doors, and Skylights(窗户 U 值)
  • U.S. Department of Energy / ENERGY STAR — Insulation Fact Sheet(R 值可相加;缝隙的影响)

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