湿热环境建筑围护结构防结露设计

(整期优先)网络出版时间:2022-09-27
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湿热环境建筑围护结构防结露设计

朱国庆

贵州省建材产品质量检验检测院  贵州省贵阳市  550000

摘要:在湿热环境的影响下,许多建筑物围护结构会出现结露的情况,对于设备的使用与生产产生了不利影响,这就需要在开展暖通空调设计的时候,必须要充分考虑防结露的问题,对结露现象产生的原因进行分析,进而提出相应的改善措施。在开展防结露设计的过程中,需要降低室内的露点温度,同时提升室内围护结构内表面温度指标,改善防结露效果。基于此,本研究主要针对湿热环境下建筑围护结构防结露设计进行研究,通过降低室内散湿量,积极应用机械通风的方式,实现室内含湿量的控制,保障各项设备与设施的稳定运行。

关键词:湿热环境;建筑围护结构;防结露设计

引言:随着我国社会经济的快速发展,建筑物的类型也更为丰富,游泳馆、工业造纸厂等湿热环境建筑,室内常年需要散发大量的水蒸气与热量,如果不能采取有效的措施,则会降低室内的舒适度,冬季围护结构还会出现结露滴水的情况,影响了室内环境卫生与生产工艺。在各种新型材料广泛应用的情况下,工业厂房生产环境也出现了明显的变化,必须要对围护结构的结露问题进行分析,避免出现产品污染的情况[1]。现阶段,国内学者针对这一问题展开了深入的分析,必须要适应不同室外环境参数,对围护结构的传热进行科学的计算,进而采取有效的改善措施。所以说,在当前社会发展中,通过分析湿热环境建筑围护结构防结露设计方案,可以总结各种关键因素,采取有效的应对措施,改善室内环境,提升生产质量。

一、围护结构结露原因

通常来说,在夏季工况状态下,建筑围护结构不会出现结露的情况,但是在进入冬季以后,结露的发生几率会大大提升。从热力学原理可以发现,在一定温度的湿空气中,出现了水蒸气释放热量,凝结成水的情况,在空气中水蒸气含量保持不变时,水蒸气的分压力也不会出现变化,湿空气温度降低后,如果达到该压力下水蒸气的饱和温度,同样会出现结露的情况[2]。由此可见,在围护结构表面温度一定的情况下,空气含湿量不断增加,空气露点的温度也会随之提升,如果其大于表面温度,就会出现结露的情况。此外,在空气中含湿量一定的情况下,如果围护结构表明温度小于空气中的露点温度,同样会出现结露的情况。针对部分建筑来说,其自身会产生较多的湿量与温度,在冬季室内温度与含湿量大于室外的时候,如果围护结构整体蒸汽渗透阻符合防潮设计的要求,则冬季室内外环境与围护结构之间会出现传热现象,这种现象是由内而外的,如果围护结构表面温度高于室内露点温度,则不会出现结露现象,仅需要分析围护结构内的表面结露[3]。这就需要在开展建筑围护结构防结露设计的过程中,需要从降低室内空气露点温度以及提升室内围护结构表面温度两方面着手。

二、室内露点温度降低措施

露点温度受到了室内空气中含湿量因素的影响,这就需要在降低露点温度的时候,必须要采取有效的措施,控制室内空气中的含湿量,主要包括降低室内含湿量与散湿量两方面内容。

(一)降低室内散湿量

在工艺生产阶段所出现的散湿情况,可以从源头上进行预防,主要手段包括增加水雾收集装置,改良工艺生产流程等。比如在工业造纸厂的运行过程中,造纸设备中的烘干部位散湿量最大,这就需要采用增设气罩的手段,保证其出现的散湿情况能够控制在气罩当中,同时需要在气罩中增加独立通风系统,将产生的水汽排出室外,进而实现室内散湿量的有效控制[4]

(二)积极应用机械通气手段

在部分高湿建筑中,室内的含湿量要明显超过室外,如果室内散湿量与室外含湿量保持不变的情况下,室内空气含湿量受到了通风量因素的影响,通风量越大,室内的含湿量也就越小,进而降低室内露点温度。因此,在室内持续散湿的过程中,需要借助机械通气的手段,实现室内含湿量的控制。在保证通风量的同时,同样需要重视高湿建筑中的气流组织,通常热湿空气会从干燥区域逐渐的流向湿度较大的区域,同时从人员停留的区域,逐渐的流向散湿区域[5]。在无法保障工艺散湿量,必须要分析围护结构内的表面温度,采取有效的应对措施,实现室内结露风险的有效控制。

三、室内围护结构内表面温度提升措施

在提升室内围护结构表面温度时,通过采用围护结构热工设计优化以及提升围护结构内表面空气温度的手段,实现防结露效果的优化。

(一)优化围护结构热工设计

在经济性因素的影响下,必须要选用一些导热系数较小的保温材料,或者适当的增加围护结构的保温层厚度,针对建筑屋面等薄弱环节,可以采用一些高热阻透光材料,或者减少透光部分面积等手段,实现围护结构揭露风险的有效控制。针对夏热冬冷的区域,在屋面保温隔热设计的环节中,应该以夏季隔热结算结果作为依据,确定保温层的最小厚度,同时对这一厚度进行核对,保证其满足冬季室内外环境工况,降低结露风险。

(二)提升围护结构内表面空气温度

冬季建筑物可以借助机械通气的手段,实现室内含湿量的有效控制,在没有应用机械补风措施的时候,或者没有进行加热处理,尽管能够实现室内空气露点温度的控制,室内空气温度也会出现降低的情况,但是在围护结构内部,表面温度也会出现一定几率的降低。对于部分民用建筑来说,对于室内整体舒适性有着较高的要求,比如游泳馆等,必须要计算确定设备送风量,建立在室内热湿负荷的基础之上,借助外墙低风速下送上排的气流组织形式,采用合理的屋顶送热风的通风手段。在热气流上升的情况下,通过采用下送上排的手段,可以实现送风风速的有效控制,降低建筑物室内的空气流速,减少泳池的蒸发量,避免过分干燥影响人们的舒适度。此外,干燥空气与围护结构表面会产生直接接触,这就需要提升表面温度,保证其在出现轻微结露现象以后,可以做到快速的烘干。对于一些工业建筑来说,对于舒适性要求较低,但是防结露要求相对较高,如果出现结露情况,则会对产品质量产生不利影响,对于工业厂房来说,通常采用轻钢结构屋面,这样材料的热阻相对较低,这就需要在进行下送上排通风的同时,在一些冬季容易出现结露风险的区域,通过采用防结露吊顶的方式,降低结露风险。在保证送风气流均匀覆盖吊顶的时候,必须要设置均匀送风风管,以送风保护屋面面积作为基础,进行设备送风量的计算。

结束语:随着越来越多的建筑类型出现,对于一些湿热环境建筑来说,防结露成为了其中的重要内容,在这一过程中,必须要降低室内的露点温度,同时通过提升室内围护结构表面温度的手段,实现防结露效果的优化。湿热环境建筑围护结构防结露设计工作的开展,需要降低室内的散湿量,同时采用机械通气的手段,实现露点温度的控制,借助提升围护结构热阻的手段,可以实现室内围护结构表面温度的提升,避免出现结露情况。在实际应用环节中,必须要结合项目的情况,借助多种手段,采取合适的方式,提升防结露设计水平,降低室内结露风险,为设备与建筑物的稳定运行提供可靠保障。

参考文献:

[1]赵英博,章文杰,贡桐丹,周建伟.送风方式对辐射供冷系统防结露效果的模拟研究[J].制冷与空调(四川),2022,36(02):203-208+219.

[2]熊盎然,彭宁,陈亚争.湿热环境建筑围护结构防结露设计[J].暖通空调,2022,52(S1):458-461.

[3]陈宏刚,曹小杰,郝梦丽,陈九法.辐射供冷空调系统防结露研究综述[J].建筑热能通风空调,2021,40(02):48-51+38.

[4]陈光华.建筑门窗防结露设计及应用[J].建设科技,2021(12):80-82+86.

[5]申秀乾,高乾邦.建筑给排水管道橡塑保温材料防结露施工构造设计及施工技术研究[J].工程建设与设计,2019(07):241-243.