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分析住宅建筑窗體結露現象及溫濕度傳感器

2020年08月20日 15:58 OFweek電子工程網 作者:工采網 用戶評論(0

結露問題歷來是業主投訴的熱點。2019年某小區結露的報修共計129件,占總報修數的16.7%;以上數據可以看出結露問題,對產品造成了不良的影響。此外,結露還影響建筑的使用壽命和使用功能;在結露的位置容易滋生細菌,污染空氣;露水到處流淌,破壞裝飾,造成經濟損失;給業主在精神上造成傷害,導致心理不平衡,使業主對房屋感到失望。

1、結露的產生:

在一定的溫度和濕度條件下,物體的表面如果低于某個溫度值,空氣中就容納不了原有的水蒸氣,而迫使一部分水蒸氣在溫度低的物體表面凝結成水珠(露水)析出,這就是結露。此時的溫度就稱之為露點溫度。如果在寒冷的冬季,建筑物門窗的表面溫度低于了露點溫度,那就會產生結露現象。

案例說明:假使室外溫度為-18℃,室內溫度18℃,室內濕度60%(對北方的冬天來說這是個很普通的室內外環境),窗玻璃使用的是5mm+12A+5mm中空雙白玻,我們通過計算可以得到露點溫度為10.1℃。這就意味著如果此時窗體的表面溫度低于這個溫度,就會產生結露。

同時可以得到:當室外溫度為-18℃時,中空玻璃內片靠近室內一側的玻璃表面溫度僅為6.1℃,低于露點溫度4℃,所以此時在玻璃表面很容易結露。同時還可以看出窗框和玻璃的實測溫度都要低于計算得出的露點溫度,這說明這個房間已經達到了結露的條件,發生結露現象是正常的自然現象。

2結露的預防:

2.1材料方面:

(1)北方地區門窗的重點在于保溫性能,大幅降低門窗的K值,可以極大提高門窗的保溫性能,同時降低能源消耗,節省取暖費。首先采用有更好保溫性能的中空玻璃降低門窗的K值;其次使用Low—E玻璃可以在相同的環境下,提高玻璃的表面溫度。由計算得到:5mm+12A+5mmLow—E中空玻璃在室外溫度零下18℃的情況下的內側玻璃的表面溫度已經提高到114℃,已經高過5mm+12A+5mm中空雙白玻的露點溫度,當然不會有結露現象的發生。

(2)除使用Low—E玻璃外,還可以改變中空層中的空氣,將空氣改變為惰性氣體,現在普遍使用的是氬氣。通過計算5mm+12A(氬氣)+5mm中空玻璃在室外溫度—18℃的情況下的玻璃各表面溫度。可以得到,內側玻璃的表面溫度還是有所提高的。

(3)若將以上兩種方法組合起來,通過計算可以得到內側玻璃的溫度達到12.9℃,如能達到這種溫度,一般將不會有結露現象的產生了。

(4)采用雙空玻璃,但是由于此種玻璃的自重很大,對窗框材料、五金件等其他材料要求都很高;例如暖邊玻璃,即中空合片不再使用鋁條分子篩及丁基膠和聚琉膠而是使用一種膠條。此種暖邊玻璃的熱工性能要好于槽鋁式的中空玻璃,而且價格要比LOW—E玻璃便宜很多。

(5)在型材等其他材料上也有研究的空間。比如,加大型材的斷面尺寸,增加腔體數量,增加隔熱條長度等等均能改善結露現象。

2.2設計方面:

(1)避免使用大面積的落地窗和飄窗。經測算單框中空玻璃窗的傳熱系數K=0.5—0.6W/.K,如果窗的面積過大,則在窗的位置熱交換將非常快速,導致窗的溫度偏低,造成結露。如玻璃板塊過大或者尺寸不合理(如正方形玻璃),遇低溫度會產生中空層變薄的現象。此現象的產生是由于中空玻璃中的空氣遇冷后收縮,外界大氣壓力將玻璃向內壓縮而成。這樣在玻璃中空層變薄處,中空層中的空氣的隔熱性能降低,造成熱損失加快,表面溫度低,容易產生結露。

(2)采暖設計應與建筑設計相結合,保證室內采暖溫度,盡量提高窗玻璃的表面溫度。暖氣設計宜在窗臺下設置暖氣片,提高窗面溫度,在其周邊形成熱風幕。

(3)使用暖邊玻璃即中空合片,不再使用鋁條分子篩及丁基膠和聚琉膠而是使用一種膠條,這種暖邊玻璃的熱工性能要好于槽鋁式的中空玻璃,可以提高玻璃的表面溫度,有很好的防止結露現象產生的性能,因此使用這種玻璃替換普通的5mm+12A+5mm中空玻璃也是我們解決現有問題的一種選擇。

2.3施工方面:

通過對現場的實地考察,因施工質量問題導致結露的為數不少??梢钥吹皆诖芭c墻體交接到地方并沒有發泡。發泡可以起到保溫作用,通過實測得到,客臥窗的下框溫度僅有-9℃,比同窗的其他位置的窗框溫度低很多;廚房洞口墻的溫度最低也有-4℃的,這些地方溫度的反常都可以說明這些地方與墻相交接處密封都不嚴密,冷空氣直接由這里進入導致這里溫度異常地低,因此應加強外墻不同材料交接處的密封處理。

2.4使用方面:

北方的冬季天氣寒冷,業主往往忽視經常通風換氣,這樣就造成室內空氣中的水蒸汽含量過大,當水蒸氣含量達到飽和時,便會在冷處產生結露。有資料統計,每人每晚呼出的氣體中的水蒸氣的含量高達1升,再加上洗澡、晾曬衣物、煮飯等活動所產生的水蒸氣,如不經常通風換氣的話,空氣中的濕度很容易達到飽和。這樣就升高了結露點的溫度,使結露現象容易發生。所以應提示業主主要經常地通風換氣,保持室內的相對濕度不達到飽和,降低結露點溫度,有效地防止結露。

2.5防止方面:

現代傳感器技術發展加快了智能建筑、智能家居的發展步伐。現在很多智能住宅區都有室內自動調溫調試系統,以保持舒適的環境,一般都有加入結露傳感器對門窗體進行監測,一旦發現窗體有結露的現象,馬上啟動調溫調試系統,開啟通風排濕系統、烘干升溫系統等。對于結露傳感器的選擇,要求要穩定性好,可靠性高,靈敏度要高,工采網小編推薦韓國三瑩的結露傳感器 - SY-DS-1。它通過自身的阻值變化去測量或預測空氣的結露,高濕環境下有很高的敏感性,結露傳感器 - SY-DS-1適合于需要控制高濕度,結露的場合。響應速度快。典型應用于錄象機,攝像機的結露檢測,電力行業測凝結。

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( 發表人:鄧家樂 )

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