7.3.1
在木(金属)骨架组合围护结构、金属夹芯围护结构中大量采用矿棉、岩棉、玻璃棉等松散多孔保温材料,在围护结构水蒸气分压高的一侧设置隔汽层是防止围护结构内部冷凝受潮的一种有效措施。对于我国部分寒冷地区(如北京、西安等)、夏热冬冷地区建筑有采暖、空调功能的需求,但冬季水蒸气渗透量要远大于夏季水蒸气渗透量,因此,应按采暖建筑围护结构设置隔汽层。
7.3.2
对于经验算必须设置隔汽层的围护结构应采取施工措施和构造措施。设置隔汽层是防止结构内部冷凝受潮的一种措施,但有其副作用,即影响结构的干燥速度。因此,可不设隔汽层的就不设置;当必须设置隔汽层时,对保温层的施工湿度要严加控制,避免湿法施工。在墙体结构中,在保温层和外侧密实层之间留有间隙,以切断液态水的毛细迁移,对改善保温层的湿度状况是十分有利的。对于卷材屋面,采取与室外空气相连通的排汽措施,一方面有利于湿气的外逸,对保温层起到干燥作用,另一方面也可以防止卷材屋面的起鼓。
7.3.4
室内地面面层防潮是不可忽视的问题,对于有架空层的住宅一层地面来讲,地板直接与室外空气对流,其他楼面也因建筑非集中连续采暖和空调,相邻房间也可能与室外直接相通,相当于外围护结构,应进行必要的保温或隔热处理。即冬季需要暖地面,夏季需要冷地面,而且还要考虑梅雨季节由于湿热空气而产生的凝结。
7.3.5
对于严寒、寒冷地区,冬季结露问题至关重要,保温材料不做隔汽处理的话,会导致保温材料在冬季变得潮湿,大大降低其保温效果,并且隔汽层应布置在保温材料的室内侧,阻止室内的凝结水,如果布置到了室外侧,就完全没有任何效果了,隔汽密封空间的周边如果密封不严密,就不能有效的隔离室内热湿空气,同样也会造成保温材料潮湿,并可能导致面板背面和金属材料结露。
对于夏热冬冷地区,冬季结露问题虽然没有寒冷、严寒地区严重,但是现在建筑的热工性能都有所提高,也会导致冬季室内外温差较大,特别是室内湿度比较大的公共建筑,也就会导致结露问题变得严重了,因此建议根据工程的实际情况,尽量也做隔汽设计。
7.3.6
围护结构两面出现温差时,在围护结构中将出现温湿度的重分布,出现水蒸气渗透与液态水分的反向迁移,使高温方向的水蒸气和低温方面的液态水都有减少的趋势,当围护结构中蒸汽水的迁移与液态水的反向迁移得到平衡时,围护结构中的湿度完成了重新分配。所以,防潮设计就是在围护结构中被保护的材料层的两边创造较低的湿度,此材料层才能有较低的平衡湿度。因此,可以根据如下措施获得:
其一是在保温层的高温一边采用隔蒸汽层以消除水蒸气从高温方面进入保温层中,其二是在低温一边采用空气层以产生较低的相对湿度。这两个措施能够保证保温层保持较低的平衡湿度。
前一措施是传统的,基于蒸汽渗透理论而设立的,但并没有完全解决问题。热绝缘材料难免受潮,液态水尚可在低温侧产生并侵润入保温材料中。
在低温侧布置空气层,首先斩断了保温层与其他材料层的联系,斩断了液态水的迁移通路。同时,空气层的高温边造成相对湿度较低的空气边界环境,用它来保证与它接触的材料干燥,将进入热绝缘层中的水蒸气引到此空气层低温侧表面凝结或结霜,控制热绝缘层处于较低湿度而不受潮。
分类:7 围护结构防潮设计
7.2 表面结露验算
7.2.1
在围护结构自身热阻的作用下,当室内计算条件一定时,只有当室外空气温度低于某一特定的值时,围护结构内表面温度才有可能低于室内空气露点温度,存在表面结露的风险。因此,可以确定出无需进行内表面结露验算的范围,以简化结露验算设计。在建筑围护结构常用材料中,由于钢筋混凝土的导热系数较大,条文中规定需要进行表面结露验算的室外计算温度临界值是按照160mm厚钢筋混凝土为例计算确定的。
7.1 内部冷凝验算
7.1.1
冬季采暖建筑通常室内温、湿度高于室外环境,外围护结构受到室内热湿作用,热量和水蒸气经围护结构流向室外,若围护结构内侧构造层为蒸汽渗透系数较大的材料(如加气混凝土和黏土砖等多孔材料),当建筑物室内外存在水蒸气分压力差时,室内水蒸气会进入围护结构内部,如果围护结构外侧有卷材或其他密闭防水层的屋顶结构,以及保温层外侧有密实保护层或蒸汽渗透系数较小的保温层的多层墙体结构时,进入围护结构的水蒸气由于受外侧有密实保护层或蒸汽渗透系数较小的围护结构的阻碍,水蒸气无法穿透围护结构,内部可能出现湿累积问题,会发生冷凝受潮现象,故应进行屋顶、外墙的内部冷凝验算。
7.1.2
材料的耐久性和保温性与其潮湿状况密切相关。湿度过高会明显降低其机械强度,产生破坏性变形。同时,湿度过高会使材料的保温性能显著降低。因此,对于一般采暖建筑,虽然允许结构内部含有一定的水分,但是为了保证材料的耐久性和保温性,材料的湿度不得超过一定限度。允许增量系指经过一个采暖期,保温材料重量湿度的增量在允许范围之内,以便采暖期过后,保温材料中的冷凝水逐渐向内侧和外侧散发,而不致在内部逐年积聚,导致湿度过高。关于保温材料重量湿度允许增量值的规定,本规范在国家标准《民用建筑热工设计规范》GB
50176-93的基础上增加了近年来建筑领域广泛使用的材料。
通过对不同含水率下保温材料导热系数的变化研究,可以认为材料在含水率小于本规范表7.1.2中的规定值时,导热系数的变化对围护结构的热工性能影响较小,因此,将材料的含水率按本规范第7.1.2条中的规定值控制。
7.1.3
关于围护结构中冷凝计算,近年来在建筑传热传湿的研究领域获得了大量的研究成果,但这些成果都有一定的局限性还不够系统、完整,同时也缺乏必要的材料湿物理性能计算参数,故冷凝计算仍沿用国家标准《民用建筑热工设计规范》GB
50176-93的方法。这是以稳定条件下纯蒸汽扩散过程为基础提出的冷凝受潮分析方法。从理论上讲,此法是不尽合理的,没有正确地反映材料内部的湿迁移机理,但从设计应用的角度考虑,采用此法较为简单和偏于安全。所以在尚未提出一种理想的方法以前,从设计应用的角度考虑,采用此法较为稳妥。
围护结构中冷凝计算与验证的判别方法如下:
1)根据室内外空气的温湿度确定水蒸气分压Pi和Pe,然后根据公式(7.1.3)计算围护结构各层的水蒸气分压P分布曲线,设计中将采暖期室外平均温度和平均相对湿度作为室外计算参数;
2)根据室内外空气的温度ti和te,确定各层的温度分布曲线,同时应按本规范表B.8的规定确定饱和水蒸气分压Ps分布曲线;
3)根据围护结构内水蒸气分压P曲线和饱和水蒸气分压Ps曲线相交与否来判断围护结构内部是否会发生冷凝;若相交,则内部有冷凝发生。