中國香港的建筑幕墻之結露問題的計算及解決方法


在中國香港的建筑幕墻一般采用單層玻璃,這是因為中國香港處于亞熱帶地區,四面環海,一年四季的溫差不大。年平均氣溫約為26℃,每年低于零上10℃的總天數少于三天,室內氣溫一般保持在20℃— 26℃,相對濕度50%~70%。由于室內外溫差不大,單層玻璃的建筑幕墻的結露問題并不明顯。然而,在夏天較潮濕的天氣,室外氣溫平均31℃,相對濕度90% 左右時,可在玻璃的外表面產生結露,并影響幕墻的通透性(透光性)及其外觀。以下數據計算將推導出如何解決玻璃幕墻的見光位(visionarea )和不見光位(spandrel area)的結露問題。
一、見光位的單層玻璃
表面反射率為0.9 的透明玻璃或有色玻璃的內表面熱阻
由空氣溫度濕度圖可見,室外空氣的結露點應為29.6℃。因此結露現象將出現在單層(透明或有色)玻璃的外表面。事實上,由圖2 可知,假定含水氣之空氣的降溫是一等熵過程, 則冷凝現象將會在溫度低于29.6℃時在玻璃外表面上產生。
由于此溫度僅比室外空氣的結露點低0.1℃,因此使用低輻射(Low-E)玻璃后結露現象將大大減少。
在中國香港低輻射(Low-E)玻璃在見光位的使用已漸漸成為一種趨勢。雖然采用這兩種玻璃的本意是為了減少從室外進入的熱量(熱傳導及熱幅射),客觀上卻也減少了建筑幕墻玻璃表面結露現象的產生。
二、不見光位 (Spandrel area) 處結露點的討論
不見光位的溫度分布。由于混凝土及隔熱棉的隔熱性較好,所以玻璃的外表面溫度將高于露點溫度,此時結露一般會在隔熱棉中產生,這樣就需要在隔熱棉外側加附隔汽層(Vapour barrier),以阻止濕氣進入隔熱棉。由于隔熱棉會使其前面的空間溫度經常高于露點溫度,所以這部分空間應加上通風,從而可以大幅減少在隔汽層上的冷凝水。
需注意的是,在北方地區,隔汽層一般需要安裝在隔熱棉的內側面。由于中國香港處于亞熱帶地區,在一年的大多數時間內,室外的氣溫及濕度都大于室內,因此隔汽層需安裝于外側。
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