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【摘要】通过计算数据阐明外墙内表面温度在保温前、后的变化情况,证明工程中地下室维护结构增加保温层可以解决结露问题。
【关键词】地下室;结露;原因;解决
我国沿海和南方地区夏季空气温度高、含湿量大,通常会出现持续数周的“桑拿”天。此时空气相对湿度较高,地下室外墙或地面内侧结露成为工程建设中普遍存在的现象,其产生的后果,轻则因潮湿发霉而影响美观舒适性,重则造成地面严重积水无法正常使用。本文针对地下室结露产生的原因进行理论分析并提出相应解决办法。
1、结露产生的原因
地下室外墙或地面内侧结露的根本原因是外墙或地面内表面温度低于空气露点温度,下面将以外墙为例进行阐述。
通常地面下深度3m以内的土壤地温受地表空气温度影响较大,随季节升高或降低;地面下深度超过3m的土壤地温则常年变化不大,地下越深地温越恒定,具体温度因南北方而异,大概范围为5~20℃。
当夏季时,空气相对湿度较大,而此时地下室外墙受贴邻土壤地温影响,外墙内表面温度较低,当外墙内表面温度低于空气的露点温度时,墙面开始结露。下面模拟地下室无保温钢筋混凝土外墙状态,通过计算所得结果说明结露产生的原因,过程如下:
1.1模拟计算参数
1)地下室空气干球温度tn=25℃
2)地下土壤地温td=12℃
3)地下室外墙(钢筋混凝土)厚δ1=0.5m,导热系数λ1=1.51[W/( m·℃)]
4)地下室外墙内表面热阻Rn=0.115[(m2·℃)/W]
1.2计算步骤
实际工程中地下室墙体还有防水层、抹灰层等,因其热阻较小,计算时忽略不计。
1)R1=δ1/λ1=0.5/1.51=0.397[(m2·℃)/W]
2)R0=R1+Rn=0.331+0.115=0.446[(m2·℃)/W]
3)θ1=tn-Rn·(tn-td)/ R0=25-0.115×(25-12)/0.446=21.6℃
R0─地下室外墙总热阻,[(m2·℃)/W]
R1─地下室无保温外墙(钢筋混凝土)热阻,[(m2·℃)/W]
θ1─地下室外墙内表面温度,℃。
干球温度25℃、相对湿度不同时的空气状态参数
从计算结果和上表可以看出,当空气相对湿度超过81%时,外墙内表面温度θ1 =21.6℃低于空气的露点温度tl,此时外墙内表面开始结露。在外墙内表面温度不变的情况下,相对湿度越高,露点温度越高,越容易结露。无保温墙体温度分布见图-1。
2、解决措施。
针对以上情况,在其他条件不变的情况下,可采取增加保温层措施,解决结露问题。工程上常用的保温材料有挤塑聚苯板、硬质聚氨酯泡沫塑料等,以挤塑聚苯板为例,模拟计算增加保温层后的墙面温度变化情况。
2.1模拟计算参数
1)挤塑聚苯板厚δ2=0.05m,导热系数λ2=0.03[W/( m·℃)]
2.2计算步骤
1)R2=δ2/λ2=0.05/0.03=1.667[(m2·℃)/W]
2)R0=R1+R2+Rn=0.331+1.667+0.115=
2.113[(m2·℃)/W]
3)θ1=tn-Rn·(tn-td)/ R0=25-0.115×(25-12)/2.113=24.3℃
R2─擠塑聚苯板热阻,[(m2·℃)/W]
从计算结果看出,地下室外墙增加保温层后,外墙内表面温度θ1提高至24.3℃,高于多数情况下的空气露点温度tl,墙面不易结露。理论上外保温和内保温效果是一致的,只是墙内温度不同,实际工程中可根据自身情况确定采用何种保温。保温墙体温度分布见图-2(a)、图-2(b)。
通过理论计算分析,说明地下室外墙增加保温层后,提高了地下室维护结构内表面温度,只要使之高于空气的露点温度就不会结露,故工程中地下室维护结构增加保温层能够解决结露问题。
参考文献:
[1]经起龙.不应忽视建筑结露现象[J].建筑知识,1992(06).
[2]尹宏伟.住宅建筑窗体结露现象的分析与防治[J].科技信息,2009(04).
[3]王艳,贺光华.寒冷地区房屋结露现象处理方法的探讨[J].中国勘察设计,2006(08).
【关键词】地下室;结露;原因;解决
我国沿海和南方地区夏季空气温度高、含湿量大,通常会出现持续数周的“桑拿”天。此时空气相对湿度较高,地下室外墙或地面内侧结露成为工程建设中普遍存在的现象,其产生的后果,轻则因潮湿发霉而影响美观舒适性,重则造成地面严重积水无法正常使用。本文针对地下室结露产生的原因进行理论分析并提出相应解决办法。
1、结露产生的原因
地下室外墙或地面内侧结露的根本原因是外墙或地面内表面温度低于空气露点温度,下面将以外墙为例进行阐述。
通常地面下深度3m以内的土壤地温受地表空气温度影响较大,随季节升高或降低;地面下深度超过3m的土壤地温则常年变化不大,地下越深地温越恒定,具体温度因南北方而异,大概范围为5~20℃。
当夏季时,空气相对湿度较大,而此时地下室外墙受贴邻土壤地温影响,外墙内表面温度较低,当外墙内表面温度低于空气的露点温度时,墙面开始结露。下面模拟地下室无保温钢筋混凝土外墙状态,通过计算所得结果说明结露产生的原因,过程如下:
1.1模拟计算参数
1)地下室空气干球温度tn=25℃
2)地下土壤地温td=12℃
3)地下室外墙(钢筋混凝土)厚δ1=0.5m,导热系数λ1=1.51[W/( m·℃)]
4)地下室外墙内表面热阻Rn=0.115[(m2·℃)/W]
1.2计算步骤
实际工程中地下室墙体还有防水层、抹灰层等,因其热阻较小,计算时忽略不计。
1)R1=δ1/λ1=0.5/1.51=0.397[(m2·℃)/W]
2)R0=R1+Rn=0.331+0.115=0.446[(m2·℃)/W]
3)θ1=tn-Rn·(tn-td)/ R0=25-0.115×(25-12)/0.446=21.6℃
R0─地下室外墙总热阻,[(m2·℃)/W]
R1─地下室无保温外墙(钢筋混凝土)热阻,[(m2·℃)/W]
θ1─地下室外墙内表面温度,℃。
干球温度25℃、相对湿度不同时的空气状态参数
从计算结果和上表可以看出,当空气相对湿度超过81%时,外墙内表面温度θ1 =21.6℃低于空气的露点温度tl,此时外墙内表面开始结露。在外墙内表面温度不变的情况下,相对湿度越高,露点温度越高,越容易结露。无保温墙体温度分布见图-1。
2、解决措施。
针对以上情况,在其他条件不变的情况下,可采取增加保温层措施,解决结露问题。工程上常用的保温材料有挤塑聚苯板、硬质聚氨酯泡沫塑料等,以挤塑聚苯板为例,模拟计算增加保温层后的墙面温度变化情况。
2.1模拟计算参数
1)挤塑聚苯板厚δ2=0.05m,导热系数λ2=0.03[W/( m·℃)]
2.2计算步骤
1)R2=δ2/λ2=0.05/0.03=1.667[(m2·℃)/W]
2)R0=R1+R2+Rn=0.331+1.667+0.115=
2.113[(m2·℃)/W]
3)θ1=tn-Rn·(tn-td)/ R0=25-0.115×(25-12)/2.113=24.3℃
R2─擠塑聚苯板热阻,[(m2·℃)/W]
从计算结果看出,地下室外墙增加保温层后,外墙内表面温度θ1提高至24.3℃,高于多数情况下的空气露点温度tl,墙面不易结露。理论上外保温和内保温效果是一致的,只是墙内温度不同,实际工程中可根据自身情况确定采用何种保温。保温墙体温度分布见图-2(a)、图-2(b)。
通过理论计算分析,说明地下室外墙增加保温层后,提高了地下室维护结构内表面温度,只要使之高于空气的露点温度就不会结露,故工程中地下室维护结构增加保温层能够解决结露问题。
参考文献:
[1]经起龙.不应忽视建筑结露现象[J].建筑知识,1992(06).
[2]尹宏伟.住宅建筑窗体结露现象的分析与防治[J].科技信息,2009(04).
[3]王艳,贺光华.寒冷地区房屋结露现象处理方法的探讨[J].中国勘察设计,2006(08).