传热系数(U 值)是什么?与 R 值有什么区别?

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。
- 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
U 值与 R 值有什么不同?
| R 值 | U 值 | |
|---|---|---|
| --- | --- | --- |
| 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/W | W/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:
- 求出每一层的 R 值(均质层按厚度 ÷ λ 计算)。
- 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。
- 总热阻 R_T = Rsi + R₁ + R₂ + … + Rse。
- 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)
相关产品
与本主题相关的产品类别与示例产品
- ROCKWOOL Cool 'n' Comfort RL — 单层金属屋面的保温层:50 毫米时 R 值 1.43–1.47 m²·K/W(视型号)
- ROCKWOOL Cool 'n' Comfort SL — 双层金属屋面的保温层:50 毫米时 R 值 1.43–1.47 m²·K/W(视型号)
- SCG SUPER COOL-G — 屋面玻璃棉保温层:24 °C 时 λ 0.035–0.042 W/m·K(视密度)
建筑保温隔热材料 · 岩棉
ROCKWOOL Cool 'n' Comfort SL
- 导热系数(λ)
- 0.034–0.035 W/m·K
- 热阻(R)
- 1.43–1.47 m²·K/W
- 降噪系数(NRC)
- 1.00–1.05


