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住宅建筑窗体结露现象的分析与温湿度传感器的选择

结露问题历来是业主投诉的热点。2019年某小区结露的报修共计129件,占总报修数的16.7%;以上数据可以看出结露问题,对产品造成了不良的影响。此外,结露还影响建筑的使用寿命和使用功能;在结露的位置容易滋生细菌,污染空气;露水到处流淌,破坏装饰,造成经济损失;给业主在精神上造成伤害,导致心理不平衡,使业主对房屋感到失望。


结露图片.jpg


1、结露的产生:


在一定的温度和湿度条件下,物体的表面如果低于某个温度值,空气中就容纳不了原有的水蒸气,而迫使一部分水蒸气在温度低的物体表面凝结成水珠(露水)析出,这就是结露。此时的温度就称之为露点温度。如果在寒冷的冬季,建筑物门窗的表面温度低于了露点温度,那就会产生结露现象。


案例说明:假使室外温度为-18℃,室内温度18℃,室内湿度60%(对北方的冬天来说这是个很普通的室内外环境),窗玻璃使用的是5mm+12A+5mm中空双白玻,我们通过计算可以得到露点温度为10.1℃。这就意味着如果此时窗体的表面温度低于这个温度,就会产生结露。


同时可以得到:当室外温度为-18℃时,中空玻璃内片靠近室内一侧的玻璃表面温度仅为6.1℃,低于露点温度4℃,所以此时在玻璃表面很容易结露。同时还可以看出窗框和玻璃的实测温度都要低于计算得出的露点温度,这说明这个房间已经达到了结露的条件,发生结露现象是正常的自然现象。


2、结露的预防:


2.1材料方面:


(1)北方地区门窗的重点在于保温性能,大幅降低门窗的K值,可以极大提高门窗的保温性能,同时降低能源消耗,节省取暖费。首先采用有更好保温性能的中空玻璃降低门窗的K值;其次使用Low—E玻璃可以在相同的环境下,提高玻璃的表面温度。由计算得到:5mm+12A+5mmLow—E中空玻璃在室外温度零下18℃的情况下的内侧玻璃的表面温度已经提高到114℃,已经高过5mm+12A+5mm中空双白玻的露点温度,当然不会有结露现象的发生。


(2)除使用Low—E玻璃外,还可以改变中空层中的空气,将空气改变为惰性气体,现在普遍使用的是氩气。通过计算5mm+12A(氩气)+5mm中空玻璃在室外温度—18℃的情况下的玻璃各表面温度。可以得到,内侧玻璃的表面温度还是有所提高的。


(3)若将以上两种方法组合起来,通过计算可以得到内侧玻璃的温度达到12.9℃,如能达到这种温度,一般将不会有结露现象的产生了。


(4)采用双空玻璃,但是由于此种玻璃的自重很大,对窗框材料、五金件等其他材料要求都很高;例如暖边玻璃,即中空合片不再使用铝条分子筛及丁基胶和聚琉胶而是使用一种胶条。此种暖边玻璃的热工性能要好于槽铝式的中空玻璃,而且价格要比LOW—E玻璃便宜很多。


(5)在型材等其他材料上也有研究的空间。比如,加大型材的断面尺寸,增加腔体数量,增加隔热条长度等等均能改善结露现象。


2.2设计方面:


(1)避免使用大面积的落地窗和飘窗。经测算单框中空玻璃窗的传热系数K=0.5—0.6W/.K,如果窗的面积过大,则在窗的位置热交换将非常快速,导致窗的温度偏低,造成结露。如玻璃板块过大或者尺寸不合理(如正方形玻璃),遇低温度会产生中空层变薄的现象。此现象的产生是由于中空玻璃中的空气遇冷后收缩,外界大气压力将玻璃向内压缩而成。这样在玻璃中空层变薄处,中空层中的空气的隔热性能降低,造成热损失加快,表面温度低,容易产生结露。


(2)采暖设计应与建筑设计相结合,保证室内采暖温度,尽量提高窗玻璃的表面温度。暖气设计宜在窗台下设置暖气片,提高窗面温度,在其周边形成热风幕。


(3)使用暖边玻璃即中空合片,不再使用铝条分子筛及丁基胶和聚琉胶而是使用一种胶条,这种暖边玻璃的热工性能要好于槽铝式的中空玻璃,可以提高玻璃的表面温度,有很好的防止结露现象产生的性能,因此使用这种玻璃替换普通的5mm+12A+5mm中空玻璃也是我们解决现有问题的一种选择。


2.3施工方面:


通过对现场的实地考察,因施工质量问题导致结露的为数不少。可以看到在窗与墙体交接到地方并没有发泡。发泡可以起到保温作用,通过实测得到,客卧窗的下框温度仅有-9℃,比同窗的其他位置的窗框温度低很多;厨房洞口墙的温度最低也有-4℃的,这些地方温度的反常都可以说明这些地方与墙相交接处密封都不严密,冷空气直接由这里进入导致这里温度异常地低,因此应加强外墙不同材料交接处的密封处理。


2.4使用方面:


北方的冬季天气寒冷,业主往往忽视经常通风换气,这样就造成室内空气中的水蒸汽含量过大,当水蒸气含量达到饱和时,便会在冷处产生结露。有资料统计,每人每晚呼出的气体中的水蒸气的含量高达1升,再加上洗澡、晾晒衣物、煮饭等活动所产生的水蒸气,如不经常通风换气的话,空气中的湿度很容易达到饱和。这样就升高了结露点的温度,使结露现象容易发生。所以应提示业主主要经常地通风换气,保持室内的相对湿度不达到饱和,降低结露点温度,有效地防止结露。


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OSA-3 空气温湿度传感器


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OSA-3D 导轨式温湿度传感器




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