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熱阻 R／RSI 與 U 值換算：熱導率 λ、保溫厚度與牆體計算

更新 2026.10.16

建材與窗戶資料可能分別標示熱導率 λ、熱阻 R-value／RSI 或傳熱係數 U-factor。它們描述熱傳的不同環節：熱導率是材料本身傳熱能力，熱阻和 U 值則描述指定厚度或完整構造的熱傳表現。比較時要先核對單位、材料厚度、測試條件和計算範圍；不能只看同名數字。查核日期：2026-10-06。

施工人員在閣樓以吹填方式鋪設玻璃纖維絕熱材

美國能源部照片：施工人員將鬆填玻璃纖維絕熱材吹入閣樓空腔。圖片來源：U.S. Department of Energy；攝影：Dennis Schroeder／National Renewable Energy Laboratory。 來源頁

快速辨認表：λ、R、RSI、U 各代表什麼

符號／名稱 量測或計算對象 常見 SI 單位 常見美制單位 數值方向怎麼看
熱導率 λ（thermal conductivity） 均質材料在溫度梯度下傳導熱量的能力 W/(m·K) Btu·in/(h·ft²·°F) λ 越低，指定厚度材料通常越能阻擋熱傳
熱阻 R（US R-value） 材料層或組合在指定面積下抵抗熱流的程度 有時換成 m²·K/W h·ft²·°F/Btu 在厚度和測試條件相同的前提下，R 越高，熱阻越大
RSI SI 制的面積熱阻，常用於建築材料和構造 m²·K/W — RSI 越高，熱阻越大；可由英制 R 除以 5.678 換算
U-value／U-factor（傳熱係數） 指定構造或產品每單位面積、每單位溫差的熱傳率 W/(m²·K) Btu/(h·ft²·°F) U 越低，指定產品或構造的傳熱通常越少

簡單均質材料層有 RSI = 厚度 ÷ λ；單位必須一致：厚度用公尺、λ 用 W/(m·K)，結果就是 m²·K/W。只有在熱阻與 U 值屬於同一個構造範圍、同一種面積基準和同一套邊界條件時，才可直接用 U = 1/R。

R-value 與 RSI 快速換算表

NIST 的換算因子為 1 R_US = 0.1761102 RSI，也就是 1 RSI ≈ 5.67826 R_US。表中 R_US 使用單位 h·ft²·°F/Btu，RSI 使用 m²·K/W；數值四捨五入至三位小數。

美制 R-value（R_US） SI 熱阻 RSI（m²·K/W） 快速用途參考
1 0.176 1 個美制 R 單位換 SI
5 0.880 小型保溫層或材料值比對
10 1.761 分辨英制標示與 SI 數字量級
13 2.289 常見英制名目保溫等級示例
19 3.346 常見英制名目保溫等級示例
20 3.522 換算例：R-20 約 RSI 3.52
30 5.283 常見英制名目保溫等級示例
38 6.692 常見英制名目保溫等級示例
49 8.629 常見英制名目保溫等級示例
60 10.567 高 R 值構造的名目比對示例

快速公式：RSI = R_US ÷ 5.67826；R_US = RSI × 5.67826。表中的 R-13、R-19 等只是換算例，不是任何地區的建築法規要求；規範值依氣候區、建築類型和當地法規不同。

U-factor／U-value 單位換算

當 U 值涵蓋同一個完整構造，且採用一致的測試範圍與邊界條件時，SI 制 U_SI = 1/RSI；美制 U_US = 1/R_US。R 和 U 的單位互為倒數。換算 U 單位時，數值方向與熱阻換算相反：1 Btu/(h·ft²·°F) ≈ 5.678 W/(m²·K)。

SI 傳熱係數 U（W/m²·K） 美制 U（Btu/h·ft²·°F）約 同一範圍的 SI RSI 約（m²·K/W） 解讀
0.10 0.0176 10.000 U 低、對應熱阻高
0.20 0.0352 5.000 適合做產品數據量級比較
0.28 0.0493 3.571 約對應 US R-20 的 U 值量級
0.50 0.0881 2.000 整體傳熱係數高於上一列
1.00 0.1761 1.000 U 為 1 時，RSI 為 1（限同一條件和構造範圍）
2.00 0.3522 0.500 U 增大，對應熱阻降低
轉換方向 公式 例子
U_US → U_SI U_SI = U_US × 5.67826 0.05 Btu/(h·ft²·°F) × 5.67826 ≈ 0.284 W/(m²·K)
U_SI → U_US U_US = U_SI ÷ 5.67826 0.30 W/(m²·K) ÷ 5.67826 ≈ 0.0528 Btu/(h·ft²·°F)
同一範圍的 RSI → U_SI U_SI = 1 ÷ RSI RSI 3.52 → 約 0.284 W/(m²·K)
同一範圍的 R_US → U_US U_US = 1 ÷ R_US R-20 → 0.05 Btu/(h·ft²·°F)

熱導率 λ、材料厚度與 R 值計算表

對均質材料的平面單層，忽略接觸熱阻和表面熱阻時：

  • RSI = d ÷ λ，其中 d 是材料厚度（m），λ 是熱導率 W/(m·K)。
  • R_US = RSI × 5.67826。
  • R_US per inch ≈ 0.1442 ÷ λ，只適用以該熱導率代表的均質材料層，並非包含龍骨、空腔、接縫或表面膜的整面牆值。
已知資料 計算方法 計算例 結果
λ=0.040 W/(m·K)，厚度 100 mm 0.100 m ÷ 0.040 100 mm = 0.100 m RSI = 2.50 m²·K/W
上列單層轉美制 R 2.50 × 5.67826 單一均質層，不含其他層或表面阻 約 R-14.2
λ=0.040 W/(m·K)，每英吋熱阻 0.1442 ÷ 0.040 可與資料表的 R/in 初步核對 約 R-3.61／in
產品標示 R-20，厚度 4 in 20 ÷ 4 將總熱阻除以厚度 名目約 R-5／in；未必能外推其他厚度或環境
產品標示 RSI 3.5，厚度 120 mm 3.5 × 5.67826；3.5 ÷ 0.12 分別換成美制 R 和近似 λ R 約 19.9；λ 約 0.0343 W/(m·K)，前提是單層均質材料

產品標示的 R/in、每片 R 值或每英寸熱阻可能來自指定溫度、平均溫度、材料密度與測試方法。不要把某片保溫板的名目 R/in 直接套到另一種材料或完整建築構造。

常見隔熱材料怎麼比較

下列為材料家族特性和採購欄位，不給單一固定 λ 或 R/in 數值；產品配方、密度、含水、厚度、表面層和老化會讓數值改變。以資料表的測試值或認證值為準。

材料家族 常見供貨形式 比較時看什麼 常見限制／構造注意
玻璃纖維 棉毯、板材、吹填纖維 指定厚度熱阻、密度、黏結劑、耐火及安裝壓縮 空隙、壓縮、風洗、漏氣或潮濕可能降低實際表現
礦物棉／岩棉 毯、板、鬆填 熱阻、密度、抗壓、耐火、吸水和聲學用途 防水層、固定方式與接縫需配合系統；不代表整面牆自動氣密
纖維素 吹填或濕噴 設計密度、施工厚度、沉降、阻燃處理和含水狀態 施工密度與空腔填滿度影響性能；須按安裝手冊控制厚度
EPS 發泡聚苯乙烯 板材、模塑件 厚度 R 值、密度、邊緣構造、表皮、耐水與防火系統 接縫與熱橋要處理；受紫外線、溶劑和高溫影響，按系統做防護
XPS 擠塑聚苯乙烯 閉孔板材 長期熱阻、吸水、抗壓、厚度和接縫 部分產品熱阻隨時間或測試條件變化；產品面層及安裝細節重要
PIR／聚異氰脲酸酯 硬質板材，常帶面層 長期熱阻 LTTR、實際平均溫度、面層、接縫和防火資料 名目初始熱阻未必等於長期值；產品資料需區分測試值和設計值
噴塗聚氨酯泡棉 開孔或閉孔噴塗系統 指定厚度 R 值、密度、膨脹、黏著、老化和施工溫度 施工品質、厚度均勻、通風、養護與燃燒防護都需按產品和建築規範
反射膜／低放射表面 鋁箔或表面鍍層，通常需鄰接空氣層才發揮反射作用 鍍層發射率、安裝方向、空氣層厚度和空腔封閉狀態 單薄反射膜不能在沒有空氣層的情況下簡化成固定 R 值
真空絕熱板（VIP） 密封核心板 指定初始／設計熱阻、邊緣熱橋、封裝完整性和壽命 不可任意裁切或穿孔；失真空後性能會大幅變化，施工設計須避免破損
氣凝膠毯／板 柔性毯或複合板 實際密度、厚度、熱阻、粉塵管理及貼合方式 性能、成本和施工特性取決於配方與表面包覆；要看供應商系統資料

美國 DOE 指出絕熱材料 R 值會受類型和厚度影響；裝設空隙、壓縮、熱橋和漏氣也會使現場表現與材料標示不同。產品數值、完整牆體性能、窗戶 U-factor 和建築耗能不是可以直接互換的同一個量。

多層牆體熱阻怎麼估算

若熱流垂直穿過數層平面材料，且假設每層面積相同、無旁路熱橋，材料層熱阻可近似相加：R_total ≈ R₁ + R₂ + …，再加上計算範圍要求的內外表面熱阻；U ≈ 1/R_total。這是理想的一維估算，不足以評估完整建築構造。

新建住宅在木質骨架外安裝連續式硬質保溫板與外側固定條

美國能源部高效住宅案例照片：連續外牆保溫板覆蓋木框架，外側再設固定條。連續保溫可減少穿過框架的熱橋，但整體熱阻仍須按完整構造計算。圖片來源：U.S. Department of Energy／DOE Efficient New Home；專案：Julia II。 來源頁

構造項目 能否直接當成一層 R 相加 補充說明
均質保溫板、石膏板、木板等各層 在一致測試條件下可作初步串聯加總 用供應商對應厚度的 R 或由 λ 和厚度換算；注意接觸熱阻是否已包括
封閉空氣層 不可只用空氣的 λ 乘厚度 空腔內輻射、自然對流、方向、厚度和表面放射率共同決定熱阻，查標準表或系統模擬
木龍骨／金屬龍骨與保溫空腔並存 不能把空腔棉 R 當整面牆 R 熱流會經龍骨形成並聯路徑；金屬熱橋尤其可能顯著降低整體熱阻
連續外保溫加龍骨填充 可作熱橋改良，但要看整面牆計算 連續層能減少部分穿透熱橋；板縫、錨栓、窗框和樓板交接仍有影響
窗戶／中空玻璃 不能只對玻璃中心的 R 求倒數代表整窗 整窗 U-factor 可能包含玻璃中心、邊緣、窗框和氣密構造，核對 NFRC 或相應測試標示範圍
空氣滲漏與熱對流 不是固體材料層熱阻 氣密層和施工縫隙對實際熱損失、濕氣和舒適度都重要，須獨立評估

以牆體名目材料熱阻加總，不會自動得到整棟房屋的能源節省量。氣候區、朝向、日照、通風、窗戶面積、熱橋、施工品質、暖通設備和室內設定都影響能耗；當地法規的絕熱要求另查主管機關，不把美制 R 值示例當成台灣或其他地區標準。

常見標示誤讀

  • R 值越大，數字換成 SI 也要越大：英制 R 與 RSI 的數字尺度不同；R_US 乘 0.1761 才是 RSI。
  • U 值越大，保溫越好：在同一測試範圍下，U 越低通常代表熱傳越少；R 越高則通常代表熱阻越大。
  • 把 R-20 當 RSI 20：R-20 約等於 RSI 3.52，而不是 RSI 20。
  • U 直接倒數就能換成任意 R：只有涵蓋相同構造、面積基準、表面條件和測試方法時才可直接倒數。
  • 保溫板 R 值就是整面牆 R 值：龍骨、接縫、固定件、窗框和漏氣路徑會改變整體結果。
  • 同厚度同材料永遠有同一熱阻：密度、含水、平均溫度、老化和產品面層會影響測試或設計值。
  • 反射箔直接貼在牆上仍提供相同反射熱阻：低放射表面通常要有合適的空氣層和安裝方向才有預期效果。

參考資料

本文用於熱阻、熱導率、傳熱係數和材料規格的單位辨讀與初步估算，不是建築節能設計或法規判定。實際保溫工程需依在地規範、測試報告、氣密防潮設計、熱橋分析和合格施工規劃。查核日期：2026-10-06。