浅析防结露设计在实际工程中的应用

浅析防结露设计在实际工程中的应用

韩文雯韩鲁杰吴笛

韩文雯韩鲁杰吴笛中国建筑东北设计研究院有限公司青岛分公司266071

摘要：随着人民生活水平不断提高，国内相继兴建了许多大型室内游泳馆、室内温泉中心等。室内条件与普通建筑有较大差异，尤其在冬季可能出现围护结构结露问题，本文将针对实际工程青岛海泉湾度假城温泉中心防结露设计中的一些问题进行分析总结。

关键词：防结露；温泉中心；围护结构内表面温度

一：什么是结露

结露就是指物体表面温度低于附近空气露点温度时表面出现冷凝水的现象。建筑物结露是由于墙体保温总热阻太低或者墙体存在热桥，导致内墙表面温度低于露点温度；或建筑物内含过多水汽成分的空气在遇冷后凝结产生的造成墙体内表面结露。产生主要条件是：一是建筑物内外的温差，二是空气的潮湿度。

二：建筑设计中防结露设计的重要意义

近年来，建筑节能设计，已经在建筑设计与具体施工上广泛应用并日趋成熟，但建筑墙体结露、发霉等问题常常出现，并没有得到大家的重视。原因就在于在建筑设计中没有对防止墙体结露、发霉问题进行考虑。结露看似不是什么大问题，但也能引起严重的后果，结露破坏建筑室内美观，使建筑材料发霉、变质，加速金属构件的锈蚀老化，对建筑物的结构构件产生破坏。所以必须要采取措施，避免结露现象的发生。

三：关于防结露的计算方法

原理：计算维护结构内表面温度是否大于露点温度

围护结构材料层热阻计算公式：R=δ/λ

多层围护结构的热阻计算式：R=R1+R2+••••••+Rn

围护结构的传热阻按下式计算：Ro=Ri+R+Re

由公式计算出表面温度：Ri/R总=（tβ-tb）/（tβ-tH）

当表面温度是大于露点温度，结论为不会结露。

（tβ冬季室内采暖最低温度；tH室外最低温度；τ为露点温度；tb为表面温度；Ri内表面换热组；Re外表面换热阻）

四：实际工程中解决结露问题

1、工程概况：

青岛海泉湾度假城温泉中心，为青岛海泉湾度假城四个子项工程之一。结构形式：主体为框架结构，温泉大厅为网壳。总建筑面积32108平方米。

2：功能简介：

工程内部功能根据温泉中心的使用要求，按合理流线布置。朝向大海一侧为跨度超过100米的温泉大厅，温泉大厅为通高大空间，屋面采用造型复杂的球形网壳结构，内部空间开阔宏大，地面从一层缓慢升起至二层，布置有多个不同风格特色的温泉泡池和造浪池。温泉大厅靠大海一侧，在二三层设置不同地域特点的VIP温泉包房。

3：防结露设计：

温泉大厅内设有大量温泉泡池，空气高温高湿，为避免内部墙面结露，设计中结合建筑节能设计，对内墙面进行了结露计算，准确确定了保温层和隔汽层的详细构造，满足了使用要求。此外还涉及了屋面防结露系统，由带热回收功能的空调机组根据温度对屋面内网架送热风，避免网架出现结露。要根本解决结露的问题一是要做好屋面保温系统，二是可以让水汽顺利通过，及时凝结后也可以防止水份渗透。

首先根据表一查出冬季室外平均温度为-9℃，最易产生结露的戏水大厅设计温度为29℃，相对湿度为70%。表二查出结露温度为23℃。再根据节能计算得出的保温层厚度，复核是否也满足防结露的要求。

1：戏水大厅屋面部分防结露计算，网壳屋顶保温层采用100厚超细玻璃棉卷毡。

构造做法导热系数λ修正系数a

—0.9厚铝镁锰合金直立锁边屋面板--------

—0.17厚聚乙烯防水透气膜--------

—100厚超细玻璃棉卷毡λ=0.045W/(m•K)a=1.20

—50厚超细玻璃棉卷毡吸音层--------

—PVF透声隔汽膜--------

—不锈钢钢丝网--------

—钢构架--------

网壳屋面总热阻：Rw=0.1/(0.045X1.2)=1.852(m2•K)/W

计算出总热阻：R总=Ri+Rp+Re=0.11+1.852+0.04=2.002

Ri/R总=（tβ-tb）/（tβ-tH）0.11/2.002=tβ-tb/29-（-9）

tβ-tb=2.1（表面温度tb是29-2.1=26.9℃大于相对湿度为70%时的露点温度23℃，结论为不会结露）

2：墙体、热桥部位的防结露计算：保温层采用70厚聚苯板。

构造做法导热系数λ修正系数a

—饰面材料--------

—5厚聚合物抗裂砂浆λ1=0.930W/(m•K)a1=1.00

—70厚聚苯板λ2=0.042W/(m•K)a2=1.25

—350厚钢筋混凝土λ3=1.740W/(m•K)a3=1.00

—20厚混合砂浆λ4=0.870W/(m•K)a4=1.00

外墙总热阻：1.563(m2•K)/W（计算方法同上得出）

tβ-tb=2.4（表面温度tb是29-2.4=26.6℃大于相对湿度为70%时的露点温度23℃，结论为不会结露）

3：其它构件热工技术措施：保温层采用25厚聚苯板。

构造做法导热系数λ修正系数a

—饰面材料--------

—5厚聚合物抗裂砂浆λ1=0.930W/(m•K)a1=1.00

—25厚聚苯板λ2=0.042W/(m•K)a2=1.25

—200厚钢筋混凝土λ3=1.740W/(m•K)a3=1.00

—20厚混合砂浆λ4=0.870W/(m•K)a4=1.00

计算出总热阻：0.615(m2•K)/W（计算方法同上得出）

tβ-tb=5.5（表面温度tb是29-5.5=23.5℃大于相对湿度为70%时的露点温度23℃，结论为不会结露）

五：总结建筑设计中控制结露的措施

1.防止和控制表面结露

产生表面结露的原因，是由于室内空气温度过高或表面的温度过低，以致该处温度低于露点温度而引起的结露。

（1）正常湿度的采暖房间，若维护结构已经按最小总热阻设计，一般不会出现表面结露现象。为防止供热不均匀而引起围护结构内表面温度的波动，维护结构内表面层宜采用蓄热系数较大的材料，利用它续存的热量起调节作用。

（2）高湿房间，一般是指冬季室内空气温度处于18~20℃以上，而相对湿度高于75%的房间。当房屋使用处于短暂或间歇性高湿状况时，内表面可以采用吸湿能力强又耐潮湿的饰面层。在凝结期，水分被饰面层所吸收，待房间比较干燥时，水分又从饰面层蒸发出去。当房屋在使用中处于连续高湿状态时，内表面应设不透水饰面或增设防水层，以阻止冷凝水渗入维护结构内部。

2.防止和控制内部冷凝

根据实践经验，采取必要的构造措施来改善维护结构的湿度状况。

（1）材料层次的布置应符合“难进易出”的原则。例如屋面构造防水层设在保温层下，这样不仅消除了内部凝结，又使防水层得到了保护，提高了耐久性。

（2）设置隔气层，在保温层蒸汽渗入的一侧设置隔蒸汽层，使水蒸汽分压力急速下降，从而避免内部冷凝的产生。

（3）设置通风间层或泄气沟道，这项措施特别适用于高湿度房间的维护结构以及卷材防水屋面平屋顶结构。由于保温层外侧设有一层通风间层，从室内渗入的蒸汽可由不断与室外空气交换的气流带出，对维护结构中的保温层起风干的作用。

参考文献

[1]国家标准《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005

[2]国家标准《民用建筑热工设计规范》GB50176-93

[3]实用供热空调设计手册

[4]山东省《公共建筑节能设计标准》DBJ14-036-2006

[5]《建筑物理》第二版东南大学柳孝图主编