建筑幕墙玻璃热传导的U值、R值和K值的区别

建筑幕墙玻璃热传导的U值、R值和K值的区别

建筑幕墙玻璃的热传导性能是评价建筑节能效果的重要指标。U值、R值和K值是衡量材料隔热性能的关键参数，它们之间既有联系又有区别。本文将详细解释这些物理量的定义、单位以及它们之间的关系，并通过具体的数值和测试环境对比了中美标准的差异。

U值和K值都是衡量材料隔热性能的物理量，即传热系数。建筑玻璃的U值和K值都定义为：在标准条件下，单位时间内从单位面积的玻璃组件一侧空气到另一侧空气的传输热量。由此看出，U值和K值的概念和定义是完全相同的。

热导率（k值）

热导率是用来度量材料传导热量的能力，热导率愈高，热量在该材料内的损耗就越少。热导率定义为单位截面、长度的材料在单位温差下和单位时间内直接传导的热量，公制单位是瓦/米·开尔文（W/m-K）。通常用k或λ来表示热导率。

不同单位制下热导率的换算公式如下：
1 BTU/ft hr F = 1.73 W/m-K = 1730 mW/m-K
12 BTU-in/ft2 hr F = 1 BTU/ft hr F = 1.73 W/m-K
1 BTU-in/ft2 hr F = 0.144 W/m-K = 144 mW/m-K

玻璃的K值是指在一定条件下，单位时间通过单位面积传递的热量。K值表示玻璃组件单位面积上允许热量通过的能力，单位为W/m²·K。K值与玻璃的传热量成正比，K值越大，传递的热量越多，隔热能力越差，能量损失也越多。

热阻值（R值）

与热导率相对应的是热阻率，用来表示材料阻止热量在某方向上传导的能力。热阻系数的单位是米·开尔文/瓦（m-K/W）

热阻值R的定义是：在指定的温度下，某种材料在单位面积上阻止热量穿过的能力。材料的R值越高，就越适合作为保温材料，常常被用在建筑工程中，用来评价材料或者系统的相对保温能力。

热阻值的单位是 ㎡·K/W（英制：ft2·hr·F/BTU）

R值=材料厚度/k值

连续的绝热材料的R值可以相加，R值和材料厚度具有线性关系。

和热阻值对应的是热导系数，单位是W/㎡·K，在系统中这个值通常被称为总传热系数（OHTC）。OHTC和U值常常被认为是同义的。

U值与K值的区别

U值主要用来量度穿过玻璃系统的传热量，计算方式是华氏一度的温差下每小时穿过一平方英尺玻璃的热量。

K值主要用来衡量穿过玻璃系统的传热量，这个数值是一个温度函数。计算方式是摄氏一度的温差下每小时穿过一平米玻璃的热量。

虽然U值和K值的概念和定义看似相同，但实际应用中存在差异。例如，美国和中国的测试环境不同：

• 美国冬季U值：外部温度-20℃，内部温度21℃，风速3.3m/s
• 美国夏季U值：外部温度32℃，内部温度23.8℃，风速6.7m/s
• 中国K值：外部温度2.5℃，内部温度17.5℃，风速4m/s

以一款碲化镉玻璃为例（6C+3.2CdTe+6 Low-E+12A+6C）：

• 中国K值：1.57
• 美国冬季U值：1.66
• 美国夏季U值：1.83

可以看出，中国K值＜美国U值。