【摘要】通過計算數(shù)據(jù)闡明外墻內(nèi)表面溫度在保溫前、后的變化情況,證明工程中地下室維護結(jié)構(gòu)增加保溫層可以解決結(jié)露問題。
【關(guān)鍵詞】地下室;結(jié)露;原因;解決
我國沿海和南方地區(qū)夏季空氣溫度高、含濕量大,通常會出現(xiàn)持續(xù)數(shù)周的“桑拿”天。此時空氣相對濕度較高,地下室外墻或地面內(nèi)側(cè)結(jié)露成為工程建設(shè)中普遍存在的現(xiàn)象,其產(chǎn)生的后果,輕則因潮濕發(fā)霉而影響美觀舒適性,重則造成地面嚴(yán)重積水無法正常使用。本文針對地下室結(jié)露產(chǎn)生的原因進行理論分析并提出相應(yīng)解決辦法。
1、結(jié)露產(chǎn)生的原因
地下室外墻或地面內(nèi)側(cè)結(jié)露的根本原因是外墻或地面內(nèi)表面溫度低于空氣露點溫度,下面將以外墻為例進行闡述。
通常地面下深度3m以內(nèi)的土壤地溫受地表空氣溫度影響較大,隨季節(jié)升高或降低;地面下深度超過3m的土壤地溫則常年變化不大,地下越深地溫越恒定,具體溫度因南北方而異,大概范圍為5~20℃。
當(dāng)夏季時,空氣相對濕度較大,而此時地下室外墻受貼鄰?fù)寥赖販赜绊?,外墻?nèi)表面溫度較低,當(dāng)外墻內(nèi)表面溫度低于空氣的露點溫度時,墻面開始結(jié)露。下面模擬地下室無保溫鋼筋混凝土外墻狀態(tài),通過計算所得結(jié)果說明結(jié)露產(chǎn)生的原因,過程如下:
1.1模擬計算參數(shù)
1)地下室空氣干球溫度tn=25℃
2)地下土壤地溫td=12℃
3)地下室外墻(鋼筋混凝土)厚δ1=0.5m,導(dǎo)熱系數(shù)λ1=1.51[W/( m·℃)]
4)地下室外墻內(nèi)表面熱阻Rn=0.115[(m2·℃)/W]
1.2計算步驟
實際工程中地下室墻體還有防水層、抹灰層等,因其熱阻較小,計算時忽略不計。
1)R1=δ1/λ1=0.5/1.51=0.397[(m2·℃)/W]
2)R0=R1+Rn=0.331+0.115=0.446[(m2·℃)/W]
3)θ1=tn-Rn·(tn-td)/ R0=25-0.115×(25-12)/0.446=21.6℃
R0─地下室外墻總熱阻,[(m2·℃)/W]
R1─地下室無保溫外墻(鋼筋混凝土)熱阻,[(m2·℃)/W]
θ1─地下室外墻內(nèi)表面溫度,℃。
干球溫度25℃、相對濕度不同時的空氣狀態(tài)參數(shù)
從計算結(jié)果和上表可以看出,當(dāng)空氣相對濕度超過81%時,外墻內(nèi)表面溫度θ1 =21.6℃低于空氣的露點溫度tl,此時外墻內(nèi)表面開始結(jié)露。在外墻內(nèi)表面溫度不變的情況下,相對濕度越高,露點溫度越高,越容易結(jié)露。無保溫墻體溫度分布見圖-1。
2、解決措施。
針對以上情況,在其他條件不變的情況下,可采取增加保溫層措施,解決結(jié)露問題。工程上常用的保溫材料有擠塑聚苯板、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料等,以擠塑聚苯板為例,模擬計算增加保溫層后的墻面溫度變化情況。
2.1模擬計算參數(shù)
1)擠塑聚苯板厚δ2=0.05m,導(dǎo)熱系數(shù)λ2=0.03[W/( m·℃)]
2.2計算步驟
1)R2=δ2/λ2=0.05/0.03=1.667[(m2·℃)/W]
2)R0=R1+R2+Rn=0.331+1.667+0.115=
2.113[(m2·℃)/W]
3)θ1=tn-Rn·(tn-td)/ R0=25-0.115×(25-12)/2.113=24.3℃
R2─擠塑聚苯板熱阻,[(m2·℃)/W]
從計算結(jié)果看出,地下室外墻增加保溫層后,外墻內(nèi)表面溫度θ1提高至24.3℃,高于多數(shù)情況下的空氣露點溫度tl,墻面不易結(jié)露。理論上外保溫和內(nèi)保溫效果是一致的,只是墻內(nèi)溫度不同,實際工程中可根據(jù)自身情況確定采用何種保溫。保溫墻體溫度分布見圖-2(a)、圖-2(b)。
通過理論計算分析,說明地下室外墻增加保溫層后,提高了地下室維護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度,只要使之高于空氣的露點溫度就不會結(jié)露,故工程中地下室維護結(jié)構(gòu)增加保溫層能夠解決結(jié)露問題。
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