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          浙江大華幕墻裝飾有限公司

          建筑幕墻內之結露問題的計算及解決方法
          浙江大華幕墻裝飾有限公司 2010/5/10 專家觀點

          在香港的建筑幕墻一般采用單層玻璃,這是因為香港處于亞熱帶地區,四面環海,一年四季的溫差不大。年平均氣溫約為26℃,每年低于零上10℃的總天數少于三天,室內氣溫一般保持在20℃— 26℃,相對濕度50%~70%。由于室內外溫差不大,單層玻璃的建筑幕墻的結露問題并不明顯。然而,在夏天較潮濕的天氣,室外氣溫平均31℃,相對濕度90% 左右時,可在玻璃的外表面產生結露,并影響幕墻的通透性(透光性)及其外觀。以下數據計算將推導出如何解決玻璃幕墻的見光位(visionarea )和不見光位(spandrel area)的結露問題。

              一、見光位的單層玻璃

              表面反射率為0.9 的透明玻璃或有色玻璃的內表面熱阻

              R內 =1/fi=1/8.3= 0.12 m2·K/W

              表面反射率為0 . 2 或更低的低輻射(Low-E)玻璃的內表面熱阻

              R內 =1/fi=1/4.0= 0.25 m2··K/W

              透明玻璃/ 有色玻璃或低輻射(Low-E)玻璃的外表面熱阻

              R外 = 0.06 m2··K/W

              6 mm 厚玻璃的熱阻

              R玻璃 = 0.006 m2··K/W

              香港夏季幕墻內外總體溫度差

              DT =T室外 -T室內=31℃-23℃=8℃

              a. 6mm 厚透明或有色玻璃

              由6mm 厚透明或有色玻璃的總體熱阻

              R總 = R內+R玻+R外= 0.186 m2··K/W可得玻璃外表面溫度

              T外= T室外-R外/R總x DT =31℃-0.06 / 0.186 x 8℃ = 28.4℃

              同解,玻璃內表面溫度

              T內 = T室內+ R內/ R總x DT =23℃+0.12 / 0.186 x 8℃ = 28.2℃

              由空氣溫度濕度圖可見,室外空氣的結露點應為29.6℃。因此結露現象將出現在單層(透明或有色)玻璃的外表面。事實上,由圖2 可知,假定含水氣之空氣的降溫是一等熵過程, 則冷凝現象將會在溫度低于29.6℃時在玻璃外表面上產生。

              b. 6mm 厚低輻射(Low-E)玻璃由6mm 厚低輻射(Low-E)玻璃總體熱阻

              R總 = R內+R玻+ R外

              = 0.25+0.006+0.06

              = 0.316 m2·K/W

              可得玻璃外表面溫度T外= T室外-R外/ R總x DT = 31℃-0.06 / 0.316 x 8℃ = 29.5℃

              由于此溫度僅比室外空氣的結露點低0.1℃,因此使用低輻射(Low-E)玻璃后結露現象將大大減少。

              在香港低輻射(Low-E)玻璃在見光位的使用已漸漸成為一種趨勢。雖然采用這兩種玻璃的本意是為了減少從室外進入的熱量(熱傳導及熱幅射),客觀上卻也減少了建筑幕墻玻璃表面結露現象的產生。

              二、不見光位 (Spandrel area) 處結露點的討論

              不見光位的溫度分布。由于混凝土及隔熱棉的隔熱性較好,所以玻璃的外表面溫度將高于露點溫度,此時結露一般會在隔熱棉中產生,這樣就需要在隔熱棉外側加附隔汽層(Vapour barrier),以阻止濕氣進入隔熱棉。由于隔熱棉會使其前面的空間溫度經常高于露點溫度,所以這部分空間應加上通風,從而可以大幅減少在隔汽層上的冷凝水。

              需注意的是,在北方地區,隔汽層一般需要安裝在隔熱棉的內側面。由于香港處于亞熱帶地區,在一年的大多數時間內,室外的氣溫及濕度都大于室內,因此隔汽層需安裝于外側。

              參考書目:

              [1] 尼爾·B·哈切昂和古斯塔夫·O.P.·漢德哥爾德的《寒冷氣候條件下的建筑科學》,由約翰·威利父子出版社1983 年出版。

              [2] 彼得·伯拜瑞的《米歇爾的建筑環境服務論》,由郎文出版社1997 年出版。

              (作者單位:威爾遜建筑幕墻咨詢(香港)有限公司)
           

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