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          浙江大华幕墙装饰有限公司

          建筑幕墙内之结露问题的计算及解决方法
          浙江大华幕墙装饰有限公司 2010/5/10 专家观点

          在香港的建筑幕墙一般采用单层玻璃,这是因为香港处于亚热带地区,四面环海,一年四季的温差不大。年平均气温约为26℃,每年低于零上10℃的总天数少于三天,室内气温一般保持在20℃— 26℃,相对湿度50%~70%。由于室内外温差不大,单层玻璃的建筑幕墙的结露问题并不明显。然而,在夏天较潮湿的天气,室外气温平均31℃,相对湿度90% 左右时,可在玻璃的外表面产生结露,并影响幕墙的通透性(透光性)及其外观。以下数据计算将推导出如何解决玻璃幕墙的见光位(visionarea )和不见光位(spandrel area)的结露问题。

              一、见光位的单层玻璃

              表面反射率为0.9 的透明玻璃或有色玻璃的内表面热阻

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

              表面反射率为0 . 2 或更低的低辐射(Low-E)玻璃的内表面热阻

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

              透明玻璃/ 有色玻璃或低辐射(Low-E)玻璃的外表面热阻

              R外 = 0.06 m2··K/W

              6 mm 厚玻璃的热阻

              R玻璃 = 0.006 m2··K/W

              香港夏季幕墙内外总体温度差

              DT =T室外 -T室内=31℃-23℃=8℃

              a. 6mm 厚透明或有色玻璃

              由6mm 厚透明或有色玻璃的总体热阻

              R总 = R内+R玻+R外= 0.186 m2··K/W可得玻璃外表面温度

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

              同解,玻璃内表面温度

              T内 = T室内+ R内/ R总x DT =23℃+0.12 / 0.186 x 8℃ = 28.2℃

              由空气温度湿度图可见,室外空气的结露点应为29.6℃。因此结露现象将出现在单层(透明或有色)玻璃的外表面。事实上,由图2 可知,假定含水气之空气的降温是一等熵过程, 则冷凝现象将会在温度低于29.6℃时在玻璃外表面上产生。

              b. 6mm 厚低辐射(Low-E)玻璃由6mm 厚低辐射(Low-E)玻璃总体热阻

              R总 = R内+R玻+ R外

              = 0.25+0.006+0.06

              = 0.316 m2·K/W

              可得玻璃外表面温度T外= T室外-R外/ R总x DT = 31℃-0.06 / 0.316 x 8℃ = 29.5℃

              由于此温度仅比室外空气的结露点低0.1℃,因此使用低辐射(Low-E)玻璃后结露现象将大大减少。

              在香港低辐射(Low-E)玻璃在见光位的使用已渐渐成为一种趋势。虽然采用这两种玻璃的本意是为了减少从室外进入的热量(热传导及热幅射),客观上却也减少了建筑幕墙玻璃表面结露现象的产生。

              二、不见光位 (Spandrel area) 处结露点的讨论

              不见光位的温度分布。由于混凝土及隔热棉的隔热性较好,所以玻璃的外表面温度将高于露点温度,此时结露一般会在隔热棉中产生,这样就需要在隔热棉外侧加附隔汽层(Vapour barrier),以阻止湿气进入隔热棉。由于隔热棉会使其前面的空间温度经常高于露点温度,所以这部分空间应加上通风,从而可以大幅减少在隔汽层上的冷凝水。

              需注意的是,在北方地区,隔汽层一般需要安装在隔热棉的内侧面。由于香港处于亚热带地区,在一年的大多数时间内,室外的气温及湿度都大于室内,因此隔汽层需安装于外侧。

              参考书目:

              [1] 尼尔·B·哈切昂和古斯塔夫·O.P.·汉德哥尔德的《寒冷气候条件下的建筑科学》,由约翰·威利父子出版社1983 年出版。

              [2] 彼得·伯拜瑞的《米歇尔的建筑环境服务论》,由郎文出版社1997 年出版。

              (作者单位:威尔逊建筑幕墙咨询(香港)有限公司)
           

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