最終更新: 2026-07-13

R値とU値

断熱材は熱をどれだけ止められるかで評価されます。R値（熱抵抗） はその抵抗の大きさで、大きいほど熱が漏れにくくなります。その逆数である U値（熱貫流率） は熱の通りやすさを表すので、小さいほど高性能です。この計算ツールに材料の厚さと熱伝導率を入れると、両方の値と、指定した面積・温度差での定常熱損失を返します。

数式の意味

均質な単層では、熱抵抗は厚さを熱伝導率で割った値です。

層が厚いほど、また熱を通しにくい材料ほど $R$ は大きくなります。U値はその逆数で、熱損失はそこから求まります。

ここで $A$ は熱の流れに向き合う面積、$\Delta T$ は層の両面の温度差です。差が問題になるので、$\Delta T$ は℃でもK（ケルビン）でも同じ数値です。

R値の単位：SIと米国式

R値は、互いに異なる2つの単位が並んで使われる珍しい量です。

米国式のR値は同じ材料でもSIの約 5.68倍 です（$R_\text{US} = R_\text{SI} \times 5.678$）。つまりRSI 2.5の層は米国式で約R-14です。ホームセンターのラベルにある「R-30」は常に米国式で、SIに直すと約RSI 5.3です。この計算ツールはメートル法／ヤード・ポンド法の切り替えで両方を表示します。

計算例

多層の壁

実際の壁は外装・面材・断熱材・石こうボードなど複数の層でできています。熱の通り道での抵抗は電気抵抗の直列と同じように加算されるため、総R値は各層のR値の合計です。

各層をここで計算して合計し、最後に $U = 1 / R_\text{total}$ で構造体全体のU値を求めます。技術者はさらに、両面の空気に接する側の小さな 表面熱伝達抵抗（室内側で約RSI 0.13、室外側で約0.04）も加えます。

効果の逓減

R値を2倍にすれば伝導熱損失は半分になりますが、R値が上がるにつれて節約効果は小さくなります。R-10からR-20では損失の半分を取り除けますが、R-30からR-40ではわずかしか減りません。追加した抵抗が残りの損失のうち小さな割合しか除去しなくなるためです。建築基準が気候ごとに目標R値を定め、「できるだけ高く」を求めないのはこのためで、ある点を超えると追加した材料費が節約できるエネルギーを上回ります。

制約

このモデルは定常状態での 均質な単層の伝導 のみを扱います。空気層を横切る対流や放射、間柱や金物を通る熱橋、湿気、空気の漏れ、温度が安定するまでの立ち上がり時間は含みません。木造壁の実性能は、より熱を通す構造材を熱が短絡するため、断熱材の公称R値より低くなります。基準適合の判断には、詳細な建築物理評価による構造体全体のU値を用いてください。