外墻保溫性能薄弱原因分析

郝 文侯曉寧

（1 河南省建筑科學研究院有限公司，河南 鄭州 450000； 2 河南建筑材料研究設計院有限責任公司，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 河南省建筑科學研究院有限公司，河南 鄭州 450000； 2 河南建筑材料研究設計院有限責任公司，河南 鄭州 450000）

建筑物由于設計、施工以及用戶在使用過程中人為加大室內溫濕度等諸多原因，導致冬季外墻熱橋部位結露，影響用戶正常使用。建議在設計過程中嚴格按照建筑熱工設計規范要求，進行熱工驗算；竣工時應檢查施工洞是否填實；用戶在使用中宜經常對室內進行通風換氣，冬季不宜過高加大室內濕度。

外墻保溫；熱橋；結露；相對濕度

1 工程概況

某小區位于鄭州市金水區，上世紀90年代設計，2001年竣工。總住宅建筑面積8萬平方米左右，為磚混結構，外墻主體部位結構為15mm水泥砂漿+240mmKPI空心磚+20mm水泥砂漿+瓷磚飾面。冬季采用燃氣壁掛爐作為熱源，末端散熱設備為散熱器。該工程入住后用戶反映，冬季外墻內表面局部存在潮濕霉變現象，嚴重影響居民使用。

2 結露霉變部位及規律

據現場調查，磚混結構潮濕發霉部位集中在外墻拐角、丁字墻兩側等。根據建筑竣工圖和結構竣工圖可知，這些部位多為熱橋部位（混凝土圈梁、構造柱等部位）保溫薄弱，熱流相對密集，傳熱損失大。結露部位的規律：有的霉變部位并不是從上而下大片霉變，而是一個個直徑不等的圓點霉變。

3 原因分析

3.1 設計原因

上述潮濕發霉部位多為熱橋部位，保溫薄弱，熱流相對密集，傳熱損失大。當室外空氣溫度降低時，這些部位內表面溫度隨之降低，當內表面溫度低于室內空氣的露點溫度時，就會出現結露的現象。

為驗證原設計熱橋內表面是否結露，進行如下計算：

1.2.2 Delphi法確定指標權重 由于各指標在綜合評價中所起的作用不盡相同，因此綜合評價中的關鍵問題是指標的權重問題。權重的客觀與否，決定著評價的好壞。而實際操作中，我們總希望能夠用較簡單的方法獲得較客觀的權重。因此本文使用Delphi專家評議法[17]求解各評價指標的權重。

注：以上計算是按供暖期室內空氣干球溫度18 ℃，相對含濕量φ=60%條件下，由濕空氣i-d圖查得，對應的露點溫度為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，不能滿足“圍護結構熱橋部位內表面溫度不低于室內空氣露點溫度”的要求。因此應考慮在這些部位增加保溫措施，滿足建筑熱工要求。

3.2 周邊環境影響

2015年12月1日至2015年12月3日測試周期內，室外空氣相對濕度在38%～51%之間，而同期鄭州市內小區相對濕度均低于5%～10%左右。測試房間22＃-1-1B測試時間內平均相對濕度51%。現場考察發現，該試驗房門前有一敞口水池，建筑四周均有一定的綠地。綠地面積的增大，建筑周圍水池、噴泉設施，會增大周邊環境的相對濕度，從某種程度上會加劇建筑外墻內表面的結露。

3.3 用戶使用狀況

從用戶的使用工況下的溫度考慮：部分用戶在使用過程中由于家中有老人或小孩，把室內空氣溫度調高至25℃左右。按照設計工況室內相對濕度為60%，可以得到如下對比數據，見表1。

顯然，使用工況露點溫度高于設計工況露點溫度，外墻在如此嚴格的使用工況條件下，即使外墻熱工性能滿足設計工況要求，也很難滿足使用工況要求，內表面溫度一旦低于室內空氣露點溫度，墻體內表面將結露。

從用戶的使用工況下的濕度考慮：部分用戶在使用過程中，冬季衣服均晾在室內陽臺內，在室內供暖溫度條件下，濕氣在室內揮發，加大室內濕度；還有部分用戶在室內使用加濕器，增加了室內相對濕度，這些因素都會加劇外墻內表面結露。

3.4 二次裝修對室內結露的影響

根據設計圖紙可知，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減小了，保溫性能提高了。那么在可能結露的條件下，結露在外窗上的可能性降低了，與此同時會加大外墻承受的濕負荷，更促進外墻內表面結露。

3.5 其他原因分析

影響外墻內表面結露霉變的原因是多方面的，如施工時抹灰層的厚度不均勻、一些施工孔未填實等。如小區內部分房間尚未入住，某種程度上對出現結露也有一定的影響：如樓上樓下房間均入住，則霉變就不很嚴重；如樓上樓下房間均未入住，霉變就相對嚴重。房間的相對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重。

表1 不同工況條件下室內空氣結露點

表2 不同設計工況下室內空氣結露點

4 結論與建議

4.1 墻體尤其是熱橋部位應嚴格進行熱工計算

按照GB50176-93《民用建筑熱工設計規范》4.3.1條規定，圍護結構熱橋部位內表面溫度不低于室內空氣露點溫度。在以下室內空氣狀態參數下，為保證熱橋部位內表面不結露，其內表面溫度應該達到的限值，見表2。

根據用戶使用狀況條件不同，熱橋內表面溫度限值可適當調整。一般民用住宅，冬季供暖室內空氣干球溫度在16～20 ℃，熱橋內表面溫度至少設計在12 ℃以上。

在調查過程中，部分小區采用分戶中央空調或者燃氣壁掛爐供暖，用戶可根據自身舒適度需要，把室內空氣干球溫度控制得比較高，多在20～25℃之間，那么對外墻熱橋部位保溫要求就相應提高，關于這一點，在設計過程中是否應該考慮，還比較有爭議。

4.2 墻體設計時是否考慮了水蒸氣的移動，墻體是否會發生在保溫層出現結露的情況

水蒸氣可通過材料由水蒸氣壓力高的地方向水蒸氣壓力低的區域運動。冬季供暖室內的水蒸氣分壓力大于室外水蒸汽分壓力，水蒸氣就會通過材料由室內向室外運動，當水蒸氣通過墻體時在某一材料內超過了結露的飽和壓力，墻體內部出現結露。室內相對濕度越高，結露就越嚴重。大多數建筑允許少量結露，比如廚房、衛生間，但是如果室內的相對濕度維持在較高水平，易產生結露。如果結露點恰好發生在保溫層，則引起保溫層失效，影響墻體的保溫效果。

4.3 施工過程中預留的施工洞必須填實，以防留下隱患。

4.4 建議用戶冬季開啟供暖設備時，注意適時通風換氣。

4.5 室內溫度宜控制在16～20 ℃，濕度不宜大于60%。

[1] GB50176-93. 民用建筑熱工設計規范[S]. 北京：中國計劃出版社，1993，9.

[2] JGJ26-2010. 嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準[S]. 北京：中國建筑出版社，2010，7.

[3] DBJ41/062-2012. 河南省居住建筑節能設計標準（寒冷地區）[S]. 鄭州：河南省建筑科學研究院，2012，1.

2017-05-26