金属屋面防结露问题简析

1、金属屋面防结露问题简析摘 要：本文对建筑结露的起因以及结露对建筑物的损害作了一定的分析,并结合实际案例,提出了防止建筑结露的一些方法。关键词：建筑结露；防结露；金属屋面；相对湿度引 言结露是我们生活中的常见现象，例如冬天从室外进入室内时，眼镜镜片上会凝结一层小水珠；夏天从冰箱中取出的啤酒，放置一会儿就会有水滴沿着瓶身流淌下来。其实，结露现象在建筑物中也很普遍，叫做建筑结露，尤其常发生在寒冷地区。在北方严寒的冬季，当室外温度低于室内空气露点温度时，建筑物围护结构内就会结露，将影响室内热环境，使室内温度降级、湿度增加，从而使人感到不舒服。倘若保温层受潮，则会大大降低外围护结构的保温性能，由此增加建

2、筑能耗，使原本符合建筑节能要求的建筑降级为不符合节能要求。1 结露的定义结露就是当非饱和空气冷却到一定温度时，达到饱和状态，再继续冷却后，多余的水蒸汽将会凝结成水珠，即俗称的结露，此临界温度则被称为露点。结露是否发生取决于室内温度及露点温度。露点温度即使没有下降到与室外温度齐平，在一定的室内温度下仍有可能发生结露现象。2 结露的形成原因结露形成的两个基本条件，一是温差，如果湿空气所接触到的介质表面不存在温差，空气的饱和度就不会改变，也就不会出现结露；二是湿空气，如果空气比较干燥也就是相对湿度低，就算存在温差，其冷却后仍没有达到露点，就不会出现结露。所以结露也可被理解为是温度较高的湿空气接触到温

3、度较低的介质时，被迅速冷却到露点温度以下，并在介质表面形成水珠的现象。根据有关资料,如果室内水蒸汽的绝对湿度（水蒸汽在1kg空气中的含量）为9.97g/kg时,在20时的相对湿度为68%，在15时就会变成94%，在低于14时达到100%，也就是饱和了。如果室内水蒸汽的绝对湿度为6.61g/kg时，在20时的相对湿度为46%，在低于8时才能达到100%的饱和。所以我们得到的结论是：减少室内水蒸汽的含量十分重要。3 建筑结露的分类当结露现象发生在建筑物上时，通常称为建筑结露。建筑结露常分为表面结露和内部结露两类。所谓表面结露是指当室内的空气湿度大于室外空气湿度，室内空气接触到低于露点温度的表面和顶

4、棚时，水蒸汽就会凝结成水珠的现象。内部结露是指当水蒸汽在蒸汽压差的作用下通过墙体和屋盖时被阻挡在低温部位时，所产生的的结露现象。这里，我们可以简单地利用物理学中的相关知识加以解释。在物理学中，通常用相对湿度来描述空气湿度。所谓相对湿度是指在一定温度下，空气中含有水蒸汽的百分比（是用在特定温度下的绝对湿度除以相应的饱和量值，用百分比表示），该指标不直接体现水蒸汽的含量多少，只表达空气的干湿程度。在一定范围内，温度越高，空气中能够容纳的水蒸汽的绝对量越大，反之则越小。在冬季，由于室内温度一般较高，空气能够容纳的水蒸汽量也相对较大。虽然我们在采暖的屋子里面可能会感觉干燥，但这只是相对湿度造成的错觉，

5、并不代表空气中含有的水蒸汽的绝对量少。通常，由于冬季室内通风不好和人们日常生活中本来就产生大量水蒸汽，一般来说，室内空气中水蒸汽的绝对含量肯定要高出室外，所以在向外扩散的过程中，随着墙体温度的降低，在墙体的一定区域中极易造成结露现象。4 建筑结露对建筑材料的影响保温材料吸水或吸湿后，隔热性能将很大程度上被降低，原因是水的导热系数为0.58W/mK，远大于空气的导热系数（0.023W/mK）和一般的保温材料的导热系数（如加气泡沫混凝土的导热系数为0.19W/mK）。因此，建筑结露会降低建筑材料的隔热性能，同时，也在一定程度上影响了建筑材料的强度和耐久性，并且，由于温度和湿度比较合适，给细菌提供了

6、良好的生活环境，容易造成装饰层的霉变和破坏，特别霉菌在温度25到30之间、湿度80%以上，且有充足的氧气条件下，可大量繁殖，真菌也会活跃传播，容易对人体健康造成危害。5 金属屋面防结露设计措施体现在金属屋面上，一般采取如下措施来防结露：（1）加强金属围护系统保温性能，选择传热系数小、足够厚的外围护结构,处理好建筑热工，使金属屋面的内表面温度不至于太低，保证金属屋面表面不产生凝结水，确保室内主结构和主围护结构不结露，为空调通风与采暖系统的间歇或停止运行提供可能性，为整个建筑的节能运行创造良好条件。（2）用送热风（目前较多采用的方法）或红外辐射提高围护结构表面温度。（3）设置通风层或泄气通道，让围

7、护结构内的空气形成通路，使得进入保温层的水分有路可出，从而降低空气间层的相对湿度，达到防结露的目的。（4）设置隔汽层，在围护结构内高温一侧设置隔汽层，降低蒸汽分压力，形成“难进易出”的格局，是目前设计中应用最普遍的一种措施，还有一种较常采用的方法是控制内部冷凝。6 工程实例在此以吉林某项目的金属屋面围护设计为例，该项目即是通过设置保温墙的方式，强化了围护系统的保温性能，控制了传热系数，使围护系统的表面温度不至于太低，保证了围护表面不产生凝结水，从而达到了防结露的效果。该项目的具体参数和保温性能计算如下：（1）有关的规范规程民用建筑热工设计范规（GB 50176-93）；民用建筑设计通则（GB

8、50352-2005）。（2）自然条件最冷月平均温度：-18.1；最热月平均温度：22.9；冬季室外计算温度：-31。（3）室内外保温墙系统材料参数0.6mm压型钢板导热系数：=58.2W/（mK）150mm厚保温棉（容重48kg/m3）导热系数：=0.05kW/（mk）C140*60*20*3.0 C型钢导热系数：=58.2W/（mK）0.6mm压型钢板导热系数：=58.2W/（mK）（4）热阻值一般空气间层冬季热流向下 R气=0.185 K/W；一般空气间层冬季热流向上 R气=0.165 K/W；垂直空气间层 R气=0.175K/W。（5）热阻和传热系数计算单一材料热阻计算：； (1)屋面

9、系统热阻计算：R总=R1R2.Rn； (2)屋面系统传热阻计算：Ro=RiR总Re； (3)屋面系传热系数：。 (4)（6）原则首先满足建筑、结构使用功能要求；考虑结构经济、合理，安全可靠；综合考虑美观、节能、环保等方面；按屋面系统传热系数K评定。（7）室内外保温墙系统热工分析根据民用建筑热工设计规范，本工程位于吉林省吉林市，属于严寒地区，必须充分满足冬季保温要求，一般可不考虑夏季防热（保温墙如图1所示）。热工分析分一、二区取其平均值计算。图1 保温墙示意图（8）冬季保温分析一区传热阻计算a. 热阻计算压型底板：。 （5）空气层： 。 （6）保温棉： 。 （7）空气层： 。 （8）压型底板：

10、。 （9）一区热阻：R1.1=R底板1R空气1R保温棉R空气2R底板2=3.35002K/W。 （10）b. 一区传热阻计算内表面换热阻值：Ri=0.11K/W。外表面换热阻值：Re=0.04K/W。传热阻：Ro.1=RiR1.1Re=3.50002K/W。 （11）c. 一区传热系数计算： 。 （12）二区传热阻计算a. 热阻计算压型底板： 。 （13）保温棉： 。 （14）压型底板： 。 （15）二区热阻：R1.2=R底板1R保温棉R底板2=3.00002K/W。 （16）b. 二区传热阻计算+外表面换热阻值：Re=0.05K/W。传热阻：Ro.2=RiR1.2Re=3.16002K/W。 （17）c. 二区传热系数计算 。（18）保温墙传热系数一区和二区的面积之比为0.36/0.64，故： 。 （19）（9）结论综上所述，本项目室内外保温墙热工性能为：冬季保温条件下，K=0.305W/（），不仅满足了保温节能，还有效地防止了建筑结露现象。参考文献1 民用建筑热工设计规范（GB