R 值 / U 值保溫熱阻換算計算機
R 值(thermal resistance)量度保溫材料阻擋熱流嘅能力,數值越高保溫越好;U 值(thermal transmittance)係相反,越低越好。兩者係倒數關係 U = 1 ⁄ R,但 SI(m²·K/W)同美式(ft²·°F·h/BTU)口徑之間還要乘 5.678 換算 — 比較產品 spec、跨地區規範時非常容易混淆。輸入任一邊嘅 R 或 U,工具即時計出 4 個值,並對照常見規範等級。
常見預設
請輸入有效嘅正數 R 或 U 值。
R(SI)
5.28
m²·K/W
R(US)
30.00
ft²·°F·h/BTU
U(SI)
0.189
W/(m²·K)
U(US)
0.033
BTU/(ft²·°F·h)
保溫等級
高(現行屋頂/nZEB 牆面)
R 與 U 互為倒數:U = 1 ⁄ R;SI ↔ US 換算因子 R_US = R_SI × 5.678263(ASHRAE Fundamentals 2021)。
公式
U = 1 ⁄ R;R_US = R_SI × 5.678263;U_US = U_SI ⁄ 5.678263(ASHRAE Handbook of Fundamentals 2021)。
- · SI 單位:R = m²·K/W、U = W/(m²·K);ISO 6946 同 EN 標準採用。
- · 美式單位:R = ft²·°F·h/BTU、U = BTU/(ft²·°F·h);IECC、ASHRAE、NFRC 採用。
- · 換算因子嚟自 BTU·in/(ft²·°F·h) ↔ W/(m·K) 嘅組合:R_SI × 5.678263 = R_US。
- · 常見參考:單層玻璃 U_SI ≈ 5.7;雙層 ≈ 2.7;Low-E 雙層 ≈ 1.6;三層氬氣 ≈ 0.8;Passive House 牆面 U_SI ≤ 0.15。
- · 美式分級例子:R-13 牆腔 ≈ R_SI 2.29、R-30 閣樓 ≈ R_SI 5.28、R-49 寒帶閣樓 ≈ R_SI 8.63(IECC 2021 climate zone 5)。
- · 英國 Building Regs Part L1A(2022)規定外牆 U ≤ 0.18 W/(m²·K),即 R_SI ≥ 5.56、R_US ≥ 31.5。
- · 參考:ASHRAE Handbook of Fundamentals(2021、SI ed.)ch. 25;ISO 6946:2017;NFRC 100/200 fenestration ratings。
常見問題
點解美國同歐洲嘅 R 值好似差 5 倍咁多?
因為唔同單位制。美國「R-30」係用 ft²·°F·h/BTU;同一塊保溫板喺歐洲標 R_SI 5.28 m²·K/W — 兩個係同一件嘢,只係單位唔同。換算係 R_US = R_SI × 5.678263。所以見到加拿大、英國、歐盟嘅產品標細數字(例如 R 5),唔代表佢比 R-30 差,反而可能更勁。日常檢查:(1) 留意單位後綴;(2) 喺英制系統下,住宅外牆通常 R-13 至 R-21,閣樓 R-30 至 R-49;(3) 喺公制系統下,外牆 R_SI 2–4,閣樓 5–8 已係好。Passive House 標準要求 R_SI 6.7 牆、10 屋頂,相當於 R-38 牆、R-57 屋頂。
U 值定 R 值 — 邊個先係正規 spec?
兩個都係正規,只係場景唔同。窗戶、整面外牆、整個屋頂(即「組合件 assembly」) — 多用 U 值,因為直接代入 Q = U × A × ΔT 即可算熱流。NFRC(北美窗戶)、英國 Part L、EU EPBD 都係列 U_window。單一保溫材料/批料(fibreglass batt、EPS board) — 多用 R 值,因為 R 隨厚度線性增加,標 R-13/R-30 就方便客戶選用。實務 tip:(a) 比較窗戶或門 — 用 U,數字越細越好;(b) 比較保溫材料 — 用 R,數字越大越好;(c) 整面牆 spec — 通常用 assembly U(考慮 stud 散熱);(d) 簡單做 dT 散熱估算(Q = U·A·ΔT)— 一定用 U_SI。
R 值越高越好,咁係咪可以無限疊?
理論上越高越好,但實際邊際效益遞減。將 R-13 升到 R-30 牆,傳導熱損可由 100 % 跌到 43 %(差距 57 個百分點);由 R-30 升到 R-60 只再省多 21.5 %(即由 43 % 跌到 21.5 %);由 R-60 再升 R-100 只省多 8.5 %。同時要平衡:(1) 厚度/空間 — 高 R 牆會食用面積,香港、東京呢類土地稀缺地方未必划算;(2) 熱橋 — stud、窗框、樓板交接處嘅熱損會主導,純加 R 解決唔到,要做 continuous insulation;(3) 濕氣 — 加保溫會改變 dew point,可能引致內凝水,需配 vapour barrier 計算;(4) 投資回收期 — 多花 $5000 升級 R-30 → R-60 喺溫和氣候可能 30+ 年先回本,氣候越極端越早回本。一般共識:超過 Passive House 等級(R_SI 6–10)後,邊際成本/效益基本失衡。
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