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企業(yè)新聞

長(zhǎng)春北方極端天氣,建筑外門(mén)窗如何應(yīng)對(duì)?(上)

時(shí)間: 2022-11-24 14:45:06 來(lái)源: 哈爾濱市晟禾節(jié)能安全玻璃有限公司
  2021年11月7日立冬(農(nóng)歷10月初三),從11月7~9號(hào)全國(guó)性的降溫,北方開(kāi)啟暴雪的極端天氣,濕寒氣候?qū)е乱咔槔^續(xù)持續(xù),強(qiáng)降雪使降雪厚度達(dá)10cm以上,大家在室內(nèi)的時(shí)間會(huì)更多些,這時(shí)也是考驗(yàn)室內(nèi)舒適度和外窗結(jié)構(gòu)保溫的更佳時(shí)機(jī),比如外窗出現(xiàn)不保溫、結(jié)露、漏風(fēng)、出汗、墻體發(fā)霉、返潮等現(xiàn)象,說(shuō)明外窗不保溫導(dǎo)致的結(jié)果,由此反映出建筑外窗能耗比較大,約占建筑能耗50%,大家肯定都有切身的體會(huì)。


  外窗出現(xiàn)結(jié)露和出汗現(xiàn)象

  目前******節(jié)能政策大力推進(jìn)雙碳+碳排放+節(jié)能,建筑是能耗比較大的行業(yè),需要解決的問(wèn)題很多,包括小區(qū)外墻及外窗的節(jié)能改造將是重點(diǎn),建筑外門(mén)窗要解決這一系列的問(wèn)題,需要從根本上來(lái)了解這個(gè)事情。

  門(mén)窗如何不結(jié)露?需要幾個(gè)條件:

  門(mén)窗設(shè)計(jì)、選材的合理性

  采用高效節(jié)能門(mén)窗

  氣密性能的保證

  采用干法安裝

  室內(nèi)保證良好的溫度和濕度



超低能耗建筑外窗“大斷橋”產(chǎn)品

  ******部分:結(jié)露的基本原理

  一、結(jié)露的產(chǎn)生原因

  結(jié)露定義:主要是室內(nèi)外溫差、窗的傳熱系數(shù)U值及室內(nèi)相對(duì)濕度RH大小,氣密性能及安裝方式等因素,在室內(nèi)窗表面(或低于室內(nèi)溫度的室內(nèi)物體表面)而產(chǎn)生的飽和水蒸氣壓,將造成該表面結(jié)露。

  因此,要從窗的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、材料選擇、加工、組裝、安裝方式上予以高度重視,現(xiàn)分述如下:

  1、相對(duì)濕度

  在一定的溫度空氣中,只能含有一定量的水蒸氣,若不能再含有更多的水份時(shí),所達(dá)到的狀態(tài),稱為飽和狀態(tài)??諝庵羞_(dá)到飽和狀態(tài)以前,所能含有的水份量,隨空氣溫度的高、低而增加或降低。即:相對(duì)濕度(RH)=空氣中的水蒸氣含量/同濕度空氣達(dá)到飽和時(shí)水蒸汽量×99.99%.........(1)

  2、飽和水蒸氣壓Ps(mmhg)

  不同溫度下的飽和水蒸氣壓Ps是不一樣的,隨著溫度越高,空氣中所能達(dá)到飽和水蒸氣壓Ps就越大,達(dá)到飽和水蒸氣壓Ps時(shí),相對(duì)濕度RH即達(dá)99.99%。

  3、室內(nèi)窗表面結(jié)露點(diǎn)濕度的計(jì)算方法

  當(dāng)室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度條件下的相對(duì)溫度未達(dá)到飽和水蒸氣壓含量時(shí)的水蒸氣壓P,應(yīng)按室內(nèi)相對(duì)溫度與該溫度下飽和水蒸氣壓Ps的乘積,即:P=RH×Ps……..(2)

  上述所求出是水蒸汽分壓P值,再?gòu)腜值相等的飽和水蒸氣壓的相對(duì)應(yīng)的溫度,即為室內(nèi)窗表面的結(jié)露點(diǎn)溫度。

  例1:若室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為20℃,相對(duì)濕度RH=40%時(shí),求室內(nèi)窗表面的結(jié)露點(diǎn)溫度,即得:P=0.4×17.53=7.013mmhg,飽和水蒸氣壓Ps為7.013mmhg時(shí)的溫度為6℃,故室內(nèi)窗表面的結(jié)露點(diǎn)溫度為6℃。

  4、室內(nèi)窗表面的結(jié)露溫度判定

  室內(nèi)窗表面溫度的計(jì)算公式為:T=Ti-RiU(Ti-To),當(dāng)室內(nèi)窗表面溫度計(jì)算值T大于室內(nèi)結(jié)露點(diǎn)溫度時(shí),可判定為室內(nèi)窗表面不會(huì)結(jié)露,否則會(huì)產(chǎn)生結(jié)露。

  例2:若室外溫度To=-24℃,室內(nèi)溫度Ti=20℃。窗的傳熱系數(shù)U=2.5w/m2.k,室內(nèi)相對(duì)濕度RH=40%時(shí),試判定窗內(nèi)表面是否結(jié)露。帶入上式:T=20-0.125×2.5×(20+24)=6.25℃,根據(jù)例1的計(jì)算室內(nèi)一般結(jié)露點(diǎn)為6℃,而本例計(jì)算出室內(nèi)窗表面的溫度為6.25℃,大于6度故按上述參數(shù)設(shè)計(jì)窗的內(nèi)表面不會(huì)結(jié)露。




超低能耗建筑示意

  二、建筑體型系數(shù)與窗墻面積比對(duì)U值得影響

  1、建筑體型系數(shù)

  建筑體型系數(shù)指建筑物表面的面積與建筑物體積之比,即體形系數(shù)=∑A/V......(3)

  建筑物熱損失量與外表的總體積,傳熱系數(shù)U值,室內(nèi)外溫差體積有密切關(guān)系。我們知道,對(duì)建筑物體積來(lái)說(shuō),同樣大小的體積,若其長(zhǎng)、寬、高尺寸的變化,可得出不同大小的總面積,因而其熱損失就有差別,從節(jié)能的角度上就提高了體積系數(shù)的要求,也就是說(shuō)體形系數(shù)越大,則單位建筑面積對(duì)應(yīng)的外表面積就越大,傳熱損失就越大。這樣在建筑物熱損失量要求規(guī)定值時(shí),若體型系數(shù)表越大,U值時(shí)要求就得越小,才能滿足要求。

  2、窗墻面積比對(duì)U值得影響

  由于窗和墻的傳熱系數(shù)相差較大,故對(duì)窗墻面積的不同比例對(duì)窗的U值就有不同要求,也就是說(shuō)窗墻面積比越大,則對(duì)窗的U值要求就越小,以減少熱損失,見(jiàn)下表:

建筑體型系數(shù)與窗墻面積比對(duì)U值得要求




  三、室內(nèi)通風(fēng)與防潮

  保溫效果的提高有兩個(gè)重要的指標(biāo),即傳熱系數(shù)U值與氣密性能的要求,由于氣密性能的提高,帶來(lái)的新問(wèn)題,即室內(nèi)的空氣污染物和相對(duì)濕度高時(shí)的潮濕問(wèn)題。

  1、衛(wèi)生和健康要求換氣

  我們知道,長(zhǎng)期以來(lái)所使用的老式門(mén)窗密封是很不嚴(yán)密的,冷空氣從窗縫透入室內(nèi),盡管窗不打開(kāi),從縫隙入室內(nèi)的新鮮空氣,足以滿足一般居住條件的換氣與防潮要求。但進(jìn)入的冷空氣就得增加取暖設(shè)備的負(fù)荷,以保持室內(nèi)溫度,這就要耗費(fèi)能源。


  按節(jié)能保溫要求,將室內(nèi)通風(fēng),按******標(biāo)準(zhǔn)要求,控制在適宜狀況,******的采取的措施是從建筑總體系統(tǒng)上安置溫度,濕度,通風(fēng)自動(dòng)控制設(shè)施來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)造成舒適環(huán)境,但對(duì)普通建筑,仍采用人工開(kāi)啟的通風(fēng)方式或通風(fēng)槽,換氣排煙器等設(shè)施來(lái)解決。

  2、控制通風(fēng)量即防止相對(duì)濕度高時(shí)產(chǎn)生潮濕問(wèn)題

  在居住和工作的房間里,會(huì)通常產(chǎn)生水蒸汽,一個(gè)人的呼吸每天可產(chǎn)生1至2立升的水蒸汽,洗澡,吃飯,澆花等每天可產(chǎn)生2立升以上水蒸汽,這些肉眼看不見(jiàn)的水蒸汽保留在室內(nèi)空氣中,這些水蒸汽的變化像熱量由熱轉(zhuǎn)為冷的過(guò)程,即冬季由室內(nèi)向室外,向濕度轉(zhuǎn)低的室內(nèi)表面聚集而形成露點(diǎn)結(jié)露聚華成冷凝水。熱空氣能吸收許多水蒸汽,常壓下20℃溫度時(shí)的含水量為17.3克/米3,冷空氣吸收水蒸汽的量少,在0度含水量約為4.8克/米3。在20℃條件下空氣的相對(duì)溫度為99.99%時(shí),若將其下降到0℃時(shí),就會(huì)產(chǎn)生17.3-4.8=12.5克/米3的冷凝水。




飽和潮濕空氣的含水量

  在室溫20度的條件下,相對(duì)濕度在40%~60%較為舒適,在同一濕度條件下,若相對(duì)濕度達(dá)70%時(shí),就會(huì)感到“發(fā)悶”而相對(duì)濕度在30%時(shí),就會(huì)感到“干燥”使人覺(jué)得不舒服。這樣室內(nèi)相對(duì)濕度高時(shí)就需采取通風(fēng)來(lái)調(diào)節(jié)。例3:若室外溫度為-15℃,冬季晴天相對(duì)濕度40%與室內(nèi)濕度為20℃,相對(duì)溫度為70%。若通風(fēng)交換出室內(nèi)空氣1/3時(shí),室內(nèi)相對(duì)濕度為多少?

 ?。?7.3×70%×2+1.39×40%)/3/17.3=0.477≈48%

  上述計(jì)算說(shuō)明,采取有控制的通風(fēng),將室內(nèi)相對(duì)濕度控制在適宜的范圍與衛(wèi)生和健康要求換氣要求是一致的,即解決了室內(nèi)空氣污染也解決了室內(nèi)的結(jié)露潮濕問(wèn)題。




窗的傳熱系數(shù)與相對(duì)濕度和室內(nèi)外溫度的關(guān)系

  未完待續(xù)......


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