Hệ số U-value kính là gì?
U-value (hệ số truyền nhiệt) là lượng nhiệt năng tính bằng watt truyền qua 1 m² kính trong 1 giây khi chênh lệch nhiệt độ giữa hai phía là 1 Kelvin (hoặc 1°C), đơn vị W/(m²·K). U-value càng thấp thì kính cách nhiệt càng tốt.
Công thức và định nghĩa
U-value được tính theo phương trình truyền nhiệt tổng hợp:
U = 1 / (Rsi + Rkính + Rkhoang + Rse)
Trong đó: Rsi và Rse là nhiệt trở bề mặt trong và ngoài (quy định theo EN 673: Rsi = 0,13; Rse = 0,04 m²·K/W); Rkính là nhiệt trở của bản thân lớp kính (nhỏ, thường bỏ qua); Rkhoang là nhiệt trở khoang khí trong IGU — đây là thành phần quan trọng nhất.
Giá trị U-value của các loại kính phổ biến
| Loại kính / Cấu tạo | U-value (W/m²·K) | Xếp loại cách nhiệt |
|---|---|---|
| Kính đơn float 6mm | ~5,8 | Kém |
| Kính đơn float 12mm | ~5,6 | Kém |
| IGU 4/6A/4 (khoang 6mm) | ~3,3 | Trung bình |
| IGU 4/12A/4 (không khí) | ~2,7 | Khá |
| IGU 4/12Ar/4 (Argon) | ~2,4 | Khá |
| IGU 4/16Ar/4 (Argon) | ~2,2 | Tốt |
| IGU Low-E soft-coat + Ar | ~1,1–1,4 | Rất tốt |
| IGU Low-E hard-coat + Ar | ~1,5–1,8 | Tốt |
| Triple IGU Low-E | ~0,6–0,8 | Xuất sắc |
| Kính chân không | ~0,3–0,5 | Xuất sắc |
U-value theo QCVN 09:2017
QCVN 09:2017/BXD (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về các công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả) quy định giá trị U-value tối đa cho vách kính và cửa sổ theo vùng khí hậu:
- Vùng khí hậu 1 & 2 (miền Bắc — Hà Nội, Hải Phòng…): Umax = 3,5 W/(m²·K)
- Vùng khí hậu 3 & 4 (miền Trung, Tây Nguyên): Umax = 4,0 W/(m²·K)
- Vùng khí hậu 5 (miền Nam — TP.HCM, Cần Thơ…): Umax = 4,5 W/(m²·K)
Lưu ý: QCVN 09:2017 tính U-value tổng thể của cả mảng cửa sổ bao gồm cả khung (Uf) và kính (Ug), theo phương pháp tính trung bình diện tích có trọng số — không chỉ riêng U-value của kính. Công thức: Uw = (Ag·Ug + Af·Uf + l·Ψ) / Aw.
Phân biệt U-value, R-value và λ
- U-value (W/m²·K)
- Đo lường tốc độ truyền nhiệt qua một kết cấu hoàn chỉnh (kính + khoang + khung). Dùng để đánh giá và so sánh sản phẩm kính hoàn chỉnh.
- R-value (m²·K/W)
- Nghịch đảo của U-value (R = 1/U). Phổ biến tại Mỹ. R cao = cách nhiệt tốt (ngược với U).
- λ (lambda, W/m·K)
- Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu — đặc tính riêng của vật liệu, không tính đến chiều dày hay cấu trúc. Thủy tinh λ ≈ 1 W/(m·K); không khí λ ≈ 0,026 W/(m·K); Argon λ ≈ 0,017 W/(m·K).
- SHGC (Solar Heat Gain Coefficient)
- Hệ số thu nhiệt mặt trời — khác với U-value, đo nhiệt từ bức xạ mặt trời (ngắn sóng) chứ không phải dẫn nhiệt. Cần phân biệt rõ hai chỉ số này. Xem bài SHGC kính.
Cách đọc nhãn U-value trên kính
Tiêu chuẩn EN 673 quy định đo U-value trong điều kiện chuẩn hóa: nhiệt độ trong 20°C, ngoài 0°C, tốc độ gió 4 m/s. Kết quả ghi trên hồ sơ kỹ thuật dạng “Ug = 1,2 W/(m²·K)” — chữ g (glazing) phân biệt với Uf (frame/khung) và Uw (window/cửa sổ tổng thể).
Phương pháp đo theo NFRC 100 (Mỹ) dùng điều kiện khác (trong 21°C, ngoài -18°C) nên cho giá trị U hơi khác — khi so sánh sản phẩm cần đảm bảo cùng tiêu chuẩn đo.
Thuật ngữ liên quan
- Cầu nhiệt (Thermal Bridge)
- Điểm hoặc đường mà nhiệt truyền qua nhanh hơn vùng xung quanh — phổ biến tại spacer nhôm IGU và khung cửa sổ kim loại.
- Warm-edge spacer
- Thanh cách IGU bằng polymer hoặc thép không rỉ thay vì nhôm — giảm cầu nhiệt tại cạnh kính, cải thiện U-value tổng thể cửa sổ.
- Emissivity (ε)
- Liên quan đến U-value: bề mặt ε thấp phản xạ bức xạ nhiệt, giảm đáng kể U-value khi dùng trong khoang IGU.