玻璃之家讯：引言 结露现象普遍存在，比如幕墙内壁，温室大棚、冷水管道、建筑墙壁、汽车玻璃、空调机、空气压缩机等都易产生。建筑幕墙的结露不仅严重影响人们的视线，常有露水顺面板而流，损坏窗饰、墙面、地板的现象，给使用者和维护者带来很多烦恼，多年来一直困扰着幕墙行业。本文按照相关学科理论对结露现象给予定性和定量的分析。结露的条件是空气具有一定的湿度，空气的温度高于结露物体表面的温度，并且结露物体表面的温度低于露点。结露问题的主要原因是构成幕墙的材质不具备良好的保温性能，或幕墙的收边收口位置保温处理不当，导致室内较热的湿空气遇到较冷(达到露点温度)的幕墙的内表面，水蒸气就会在幕墙的内表面上结晶成水滴，形成结露。 工程概况 辽宁某建筑为10000人体育馆及训练馆、体操热身训练场、乒乓球训练馆、篮排球训练馆、羽毛球训练馆及配套设施，总建筑面积71954m2。此工程为钢筋混凝土框架结构，屋顶为钢结构承重体系。建筑主要装饰项目包括：双鱼腹式自平衡点式玻璃幕墙、点式玻璃采光顶、断热橙色铝单板保温幕墙、银色铝单板幕墙、明框玻璃幕墙、隐框框架玻璃幕墙、钢结构点式玻璃雨篷等。此公共建筑大量运用幕墙作为维护结构，若设计中不处理好结露问题，将会严重影响使用功能及装饰效果。幕墙体系设计时应综合考虑当地环境、节点形式、室内室外温度、面板材质等实际情况，以避免结露现象的产生。 定性和定量分析湿度(humidity)：在计量法中规定,湿度定义为“物象状态的量”。通常所指的湿度为相对湿度，%rh表示，即气体中所含水蒸气量与其空气相同情况下饱和水蒸气量(饱和水蒸气压)的百分比。 绝对湿度(Absolute humidity)：单位体积(1m3)的气体中含有水蒸气的质量(g)。表示∶D=g/m3 。但是,即使水蒸气量相同，由于温度和压力的变化气体体积也要发生变化,即绝对湿度D发生变化。相对湿度(Relative humidity)：气体中的水蒸气压(e)与其气体的饱和水蒸气压(es)的比/用百分比表示。表示∶rh=e/es×100% 。但是,温度和压力的变化导致饱和水蒸气压的变化,rh也将随之而变化。湿度表示空气中水汽的含量或干湿程度，在气象观测中常用水汽压、相对湿度和露点温度三种物理量表示。 水汽压(e)是水汽在大气总压力中的分压力。它表示了空气中水汽的绝对含量的大小，以毫帕为单位。空气吸收水汽有一定限量，达到了限量就不再吸收，这个限量叫“饱和点”。空气中水汽达到饱和点时的水汽压，称为饱和水汽压(或称最大水汽张力)。饱和水汽压是温度的函数，随温度升高而增大。在同一温度下，纯冰面上的饱和水汽压要小于纯水面上的饱和水汽压。 相对湿度的大小能直接表示空气距离饱和的相对程度。空气完全干燥时，相对湿度为零。相对湿度越小，表示当时空气越干燥。当相对湿度接近于100%时，表示空气很潮湿，越接近于饱和。 结露案例计算 (1)在进行建筑玻璃幕墙产品性能分级时，所采用的计算条件如下：室内环境温度 Tin=20℃室外环境温度 Tout=-20℃室内相对湿度 RH=30% 或 RH=50% 或 RH=70%室外风速 V=4m/s;室外平均辐射温度等于室外环境气温室内平均辐射温度等于室内环境气温。(2).水(冰)表面的饱和水蒸汽压可采用下式计算：Es=E0×10^((a×t)/(b+t))式中：E0——空气温度为0℃时的饱和水蒸汽压，取E0=6.11 hPa;T——空气温度℃;a、b——参数，对于水面(t>0℃)，a=7.5，b=237.3;对于冰面(t≤0℃)，a=9.5，b=265.5。(3).在空气相对湿度f下，空气的水蒸汽压可按下式计算：e=f?Es式中：e -- 空气的水蒸汽压，hPa;f ——空气的相对湿度，%;Es ——空气的饱和水蒸汽压，hPa。(4).空气的结露点温度可以采用下面公式计算：Td=b/(a/lg(e/6.11)-1) [注：lg(e/6.11)表示取以10为底，e/6.11的对数。]式中：Td——空气的结露点温度，℃;e ——空气的水蒸汽压，hPa;a、b——参数，对于水面(t>0℃)，a=7.5，b=237.3;对于冰面(t≤0℃)，a=9.5，b=265.5。(5).本计算所采用的计算条件：室内环境温度 Tin=25.0℃;室外环境温度 Tout=-10.0℃;室内相对湿度 f=50%;幕墙玻璃的传热系数 Ug=1.75W/m2.Ka、b——参数，对于水面(t>0℃)，a=7.5，b=237.3;E0=6.11 hPa。Es=E0×10^((a×t)/(b+t))=6.11×10^((7.5-25.0)/(237.3+25.0))=31.6 hPae=f?Es=0.50×31.6=15.8 hPaTd=b/(a/lg(e/6.11)-1)=237.3/((7.5/lg(15.8/6.11))-1)=13.9 ℃(6).对幕墙玻璃的结露性能进行计算分析：室内环境温度 Tin=25.0℃室外环境温度 Tout=-10.0℃玻璃内表面换热系数 hbi=8.0W/m2.K玻璃外表面换热系数 hbe=23.0W/m2.K玻璃结露性能评价指标(室内玻璃表面温度) Tpj=22.3℃玻璃的传热系数 Ug=1.75W/m2.KUg?(Tin-Tout)=hbi?(Tin-Tpj)Tpj=Tin-(Tin-Tout)?Ug/hbi=22.3℃因为Td=13.9℃ 小于 室内玻璃表面温度Tpj=22.3℃。玻璃幕墙的结露性能满足要求，也就是在此条件下幕墙的玻璃不会结露。 结论 本文算例中所设计的幕墙节点满足结露性能要求。幕墙有许多薄弱环节，如收口封边部位，开启扇部位，金属立柱横梁部位，中空玻璃铝合金隔条部位等，如果这些部位的隔热效果不好，内表面的温度还会低于露点温度，在它的内表面还会结露，这就要求我们设计人员和施工人员注重细节，在计算时，不仅要计算门窗幕墙的平均K值，还要计算薄弱环节部位的K值，保证这些部位的保温效果，涉及其他总包单位和分包单位的问题(如收口封边部位)，要在设计时及时沟通，讲清原理，划清责任，遇到此类问题的纠纷时，要科学合理地分析，属于自己的责任要及时解决。总结以上所述，对于建筑，我们在设计时要保证围护结构最低的保温要求，也就是要保证建筑物所在地区的小传热阻。所谓最小传热阻就是保证围护结构内表面不结露的传热阻。围护结构达不到最小传热阻，就会产生结露。在冬季采暖建筑的室内空气温度一般在18℃～22℃左右，相对湿度在50%左右，室内空气露点温度在10℃～14℃之间。如果超出这个范围，也就是室内空气温度与门窗幕墙的内表面温度差为8℃左右，或者幕墙的内表面温度低于室内空气的露点温度，不仅会结露，而且有时还会结霜。在我国目前的技术和施工条件下，结露问题不可能处理的非常好，如果室内湿度过大，作为使用者，最好的办法是多开窗透风透气，降低室内水蒸气含量，防止结露。 参考文献： [1] 《民用建筑热工计算规范》 GB5017-93 [2]《建筑门窗幕墙热工计算规程》JGJ/T 151-2008 [3]《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003 [4]《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001(2006版)【完】
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