外墻保溫性能薄弱原因分析

郝 文侯曉寧

（1 河南省建筑科學(xué)研究院有限公司，河南 鄭州 450000； 2 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，河南 鄭州 450000）

外墻保溫性能薄弱原因分析

郝 文1侯曉寧2

（1 河南省建筑科學(xué)研究院有限公司，河南 鄭州 450000； 2 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，河南 鄭州 450000）

建筑物由于設(shè)計(jì)、施工以及用戶(hù)在使用過(guò)程中人為加大室內(nèi)溫濕度等諸多原因，導(dǎo)致冬季外墻熱橋部位結(jié)露，影響用戶(hù)正常使用。建議在設(shè)計(jì)過(guò)程中嚴(yán)格按照建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范要求，進(jìn)行熱工驗(yàn)算；竣工時(shí)應(yīng)檢查施工洞是否填實(shí)；用戶(hù)在使用中宜經(jīng)常對(duì)室內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)換氣，冬季不宜過(guò)高加大室內(nèi)濕度。

外墻保溫；熱橋；結(jié)露；相對(duì)濕度

1 工程概況

某小區(qū)位于鄭州市金水區(qū)，上世紀(jì)90年代設(shè)計(jì)，2001年竣工?？傋≌ㄖ娣e8萬(wàn)平方米左右，為磚混結(jié)構(gòu)，外墻主體部位結(jié)構(gòu)為15mm水泥砂漿+240mmKPI空心磚+20mm水泥砂漿+瓷磚飾面。冬季采用燃?xì)獗趻鞝t作為熱源，末端散熱設(shè)備為散熱器。該工程入住后用戶(hù)反映，冬季外墻內(nèi)表面局部存在潮濕霉變現(xiàn)象，嚴(yán)重影響居民使用。

2 結(jié)露霉變部位及規(guī)律

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，磚混結(jié)構(gòu)潮濕發(fā)霉部位集中在外墻拐角、丁字墻兩側(cè)等。根據(jù)建筑竣工圖和結(jié)構(gòu)竣工圖可知，這些部位多為熱橋部位（混凝土圈梁、構(gòu)造柱等部位）保溫薄弱，熱流相對(duì)密集，傳熱損失大。結(jié)露部位的規(guī)律：有的霉變部位并不是從上而下大片霉變，而是一個(gè)個(gè)直徑不等的圓點(diǎn)霉變。

3 原因分析

3.1 設(shè)計(jì)原因

上述潮濕發(fā)霉部位多為熱橋部位，保溫薄弱，熱流相對(duì)密集，傳熱損失大。當(dāng)室外空氣溫度降低時(shí)，這些部位內(nèi)表面溫度隨之降低，當(dāng)內(nèi)表面溫度低于室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)結(jié)露的現(xiàn)象。

為驗(yàn)證原設(shè)計(jì)熱橋內(nèi)表面是否結(jié)露，進(jìn)行如下計(jì)算：

1.2.2 Delphi法確定指標(biāo)權(quán)重 由于各指標(biāo)在綜合評(píng)價(jià)中所起的作用不盡相同，因此綜合評(píng)價(jià)中的關(guān)鍵問(wèn)題是指標(biāo)的權(quán)重問(wèn)題。權(quán)重的客觀與否，決定著評(píng)價(jià)的好壞。而實(shí)際操作中，我們總希望能夠用較簡(jiǎn)單的方法獲得較客觀的權(quán)重。因此本文使用Delphi專(zhuān)家評(píng)議法[17]求解各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。

注：以上計(jì)算是按供暖期室內(nèi)空氣干球溫度18 ℃，相對(duì)含濕量φ=60%條件下，由濕空氣i-d圖查得，對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)溫度為10.1 ℃。

由以上分析可知：圈梁、拐角墻、丁字墻等熱橋部位保溫薄弱，不能滿(mǎn)足“圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱橋部位內(nèi)表面溫度不低于室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度”的要求。因此應(yīng)考慮在這些部位增加保溫措施，滿(mǎn)足建筑熱工要求。

3.2 周邊環(huán)境影響

2015年12月1日至2015年12月3日測(cè)試周期內(nèi)，室外空氣相對(duì)濕度在38%～51%之間，而同期鄭州市內(nèi)小區(qū)相對(duì)濕度均低于5%～10%左右。測(cè)試房間22＃-1-1B測(cè)試時(shí)間內(nèi)平均相對(duì)濕度51%?，F(xiàn)場(chǎng)考察發(fā)現(xiàn)，該試驗(yàn)房門(mén)前有一敞口水池，建筑四周均有一定的綠地。綠地面積的增大，建筑周?chē)?、噴泉設(shè)施，會(huì)增大周邊環(huán)境的相對(duì)濕度，從某種程度上會(huì)加劇建筑外墻內(nèi)表面的結(jié)露。

3.3 用戶(hù)使用狀況

從用戶(hù)的使用工況下的溫度考慮：部分用戶(hù)在使用過(guò)程中由于家中有老人或小孩，把室內(nèi)空氣溫度調(diào)高至25℃左右。按照設(shè)計(jì)工況室內(nèi)相對(duì)濕度為60%，可以得到如下對(duì)比數(shù)據(jù)，見(jiàn)表1。

顯然，使用工況露點(diǎn)溫度高于設(shè)計(jì)工況露點(diǎn)溫度，外墻在如此嚴(yán)格的使用工況條件下，即使外墻熱工性能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)工況要求，也很難滿(mǎn)足使用工況要求，內(nèi)表面溫度一旦低于室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度，墻體內(nèi)表面將結(jié)露。

從用戶(hù)的使用工況下的濕度考慮：部分用戶(hù)在使用過(guò)程中，冬季衣服均晾在室內(nèi)陽(yáng)臺(tái)內(nèi)，在室內(nèi)供暖溫度條件下，濕氣在室內(nèi)揮發(fā)，加大室內(nèi)濕度；還有部分用戶(hù)在室內(nèi)使用加濕器，增加了室內(nèi)相對(duì)濕度，這些因素都會(huì)加劇外墻內(nèi)表面結(jié)露。

3.4 二次裝修對(duì)室內(nèi)結(jié)露的影響

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙可知，建筑外窗均采用單框單玻塑鋼推拉窗，而二次裝修中，有些用戶(hù)把單玻窗改為雙玻窗，或者把單層窗改為雙層窗。二次裝修中外窗傳熱系數(shù)減小了，保溫性能提高了。那么在可能結(jié)露的條件下，結(jié)露在外窗上的可能性降低了，與此同時(shí)會(huì)加大外墻承受的濕負(fù)荷，更促進(jìn)外墻內(nèi)表面結(jié)露。

3.5 其他原因分析

影響外墻內(nèi)表面結(jié)露霉變的原因是多方面的，如施工時(shí)抹灰層的厚度不均勻、一些施工孔未填實(shí)等。如小區(qū)內(nèi)部分房間尚未入住，某種程度上對(duì)出現(xiàn)結(jié)露也有一定的影響：如樓上樓下房間均入住，則霉變就不很?chē)?yán)重；如樓上樓下房間均未入住，霉變就相對(duì)嚴(yán)重。房間的相對(duì)位置也有一定的影響：如處于東西山墻部位的房間較處于其他位置的房間霉變嚴(yán)重；處于一層（帶不供暖地下室）房間較處于其他樓層的房間嚴(yán)重。

表1 不同工況條件下室內(nèi)空氣結(jié)露點(diǎn)

表2 不同設(shè)計(jì)工況下室內(nèi)空氣結(jié)露點(diǎn)

4 結(jié)論與建議

4.1 墻體尤其是熱橋部位應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行熱工計(jì)算

按照GB50176-93《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》4.3.1條規(guī)定，圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱橋部位內(nèi)表面溫度不低于室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度。在以下室內(nèi)空氣狀態(tài)參數(shù)下，為保證熱橋部位內(nèi)表面不結(jié)露，其內(nèi)表面溫度應(yīng)該達(dá)到的限值，見(jiàn)表2。

根據(jù)用戶(hù)使用狀況條件不同，熱橋內(nèi)表面溫度限值可適當(dāng)調(diào)整。一般民用住宅，冬季供暖室內(nèi)空氣干球溫度在16～20 ℃，熱橋內(nèi)表面溫度至少設(shè)計(jì)在12 ℃以上。

在調(diào)查過(guò)程中，部分小區(qū)采用分戶(hù)中央空調(diào)或者燃?xì)獗趻鞝t供暖，用戶(hù)可根據(jù)自身舒適度需要，把室內(nèi)空氣干球溫度控制得比較高，多在20～25℃之間，那么對(duì)外墻熱橋部位保溫要求就相應(yīng)提高，關(guān)于這一點(diǎn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中是否應(yīng)該考慮，還比較有爭(zhēng)議。

4.2 墻體設(shè)計(jì)時(shí)是否考慮了水蒸氣的移動(dòng)，墻體是否會(huì)發(fā)生在保溫層出現(xiàn)結(jié)露的情況

水蒸氣可通過(guò)材料由水蒸氣壓力高的地方向水蒸氣壓力低的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。冬季供暖室內(nèi)的水蒸氣分壓力大于室外水蒸汽分壓力，水蒸氣就會(huì)通過(guò)材料由室內(nèi)向室外運(yùn)動(dòng)，當(dāng)水蒸氣通過(guò)墻體時(shí)在某一材料內(nèi)超過(guò)了結(jié)露的飽和壓力，墻體內(nèi)部出現(xiàn)結(jié)露。室內(nèi)相對(duì)濕度越高，結(jié)露就越嚴(yán)重。大多數(shù)建筑允許少量結(jié)露，比如廚房、衛(wèi)生間，但是如果室內(nèi)的相對(duì)濕度維持在較高水平，易產(chǎn)生結(jié)露。如果結(jié)露點(diǎn)恰好發(fā)生在保溫層，則引起保溫層失效，影響墻體的保溫效果。

4.3 施工過(guò)程中預(yù)留的施工洞必須填實(shí)，以防留下隱患。

4.4 建議用戶(hù)冬季開(kāi)啟供暖設(shè)備時(shí)，注意適時(shí)通風(fēng)換氣。

4.5 室內(nèi)溫度宜控制在16～20 ℃，濕度不宜大于60%。

[1] GB50176-93. 民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，1993，9.

[2] JGJ26-2010. 嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京：中國(guó)建筑出版社，2010，7.

[3] DBJ41/062-2012. 河南省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（寒冷地區(qū)）[S]. 鄭州：河南省建筑科學(xué)研究院，2012，1.

2017-05-26