住宅建筑常见结露成因分析及应对

周 军 （苏州吴江建屋摩丽茂置业有限公司，江苏 苏州215200）

1 住宅建筑常见结露的原因分析

1.1 住宅建筑中常见结露现象

结露是温湿空气受冷，到一定条件时，水蒸气凝结液化的一种自然现象。比如煮水做饭时，在热对流、辐射等共同作用下，厨房内空气温度及湿度迅速升高，但墙面瓷砖的温升则相对缓慢。温湿的空气遇到了冰冷的砖面，产生了结露。夏天，对于装配铝合金风口的中央空调，在冷风作用下，作为优良热导材料的铝合金降温明显，受风口空气紊流影响，室内温湿空气遇到铝合金叶板，也产生了结露。

1.2 常见结露成因分析

结露的发生，除了温湿空气冷却这个条件外，还有一个重要的条件，那就是要达到露点。在一定气压条件下，不同温度的空气，其所能容纳水蒸气的能力是不一样的。温度越高其所能容纳的水蒸汽量也越多，反之就越少。含有一定量水蒸气的温湿空气在冷却降温过程中，随着其容纳水蒸气能力的不断降低，在某一温度点，其将达到饱和状态，这一温度点就是该温湿空气的露点。如果其所接触到的物体温度低于露点温度，原来处于不饱和状态的空气会变成过饱和状态，从而将其不能容纳的水蒸气析出凝结，在物体表面形成结露。

1.3 结露成因条件之间的关系

经以上分析可知，在一定气压条件下，建筑结露的发生与空气温度和湿度有关。图1-1给出了它们之间的关系（图中横轴表示温度T，纵轴表示空气绝对湿度P，曲线表示相对湿度φ）。

1.4 结露成因分析实例

1.4.1 生活常见室内瓷砖表面结露成因分析

瓷砖表面结露原因：冬天清晨，冰冷的厨房室内温度只有15℃。烧水煮饭过程中，厨房空气温度、湿度均迅速提高，灶台周边局部空气温度可达25℃，相对湿度可达90%以上，对照曲线图，当前露点为23.1℃。而原来只有15℃墙砖，很难在短时间内升温到23.1℃以上，温湿空气遇到瓷砖，迅速被冷却到露点以下，瓷砖表面结露现象发生。

而另一些结露的成因分析，则需要综合考虑建筑的保温隔热性能及建筑使用者的使用情况。

1.4.2 顶楼住户顶面涂料结露发霉成因分析

某小区顶楼住户，反映屋顶出现渗漏发霉，物业、售后部门多次组织检查维修，问题迟迟得不到解决。给住户生活带来极大困扰，意见很大。后由开发商工程部应对解决。

经现场查看，该户为一顶层的三房两厅，中间户型，两间卧室及客厅朝南，餐厅及另一卧室朝北。霉变部位均位于三个卧室屋顶，靠近外墙400mm范围内明显，往里则不明显，及至600mm左右，基本看不到霉斑。且南侧两个卧室严重，北侧卧室轻微，居于两个卧室中间的客厅没有发现霉斑。经物业走访，其两侧住户未发现渗漏霉变。来之前已经安排有关单位对屋面进行了24小时蓄水试验（图1-2），现场查看未发现渗漏。打开霉变部位，基层干燥（图1-3）。通过以上特征判断，排除渗漏原因，而根据霉变区域依室内格局分界明显的特点（图1-4、图1-5），初步判断应是由结露引发的霉变。

经与住户交谈了解，其习惯地铺睡眠，家里铺装地暖取暖，并频繁使用空气加湿器。导致其冬季卧室空气长时间处于温湿状态，且地暖又属于静态辐射方式加热，如果楼顶内表面温度低于露点的话，聚集在上层的湿热空气很容易出现结露。又因为卧室相对密闭，空气不流通，轻微的结露无法通过空气流通自然蒸发，长时间留存易出现霉变。而客厅南北都有阳台，人员进出阳台促使客厅空气流通，避免湿热空气滞留，降低了结露出现的可能，轻微的结露随空气流动自然蒸发，从而避免了霉变的发生。同样的道理，两侧住户没有出现霉变现象则因为他们冬季是使用空调取暖。空调供暖时不断吸入冷空气加热后吹出，室内空气始终处于动态循环的过程，流通性好，因此也没发生霉变问题。

为了验证判断，按照《民用建筑热工设计规范》（GB 50176-2016）（以下简称《热工规范》）要求，并参照相关文献研究数据建立数学模型，通过准确的定量分析，找出问题原因，并准确给出解决方案。

首先查询了原设计文件，发现原节能计算时，未考虑找坡层对围护结构的影响。

经断面对照（图1-6），霉变最明显的部位恰恰是屋面结构最薄的水沟部位，故本次需要将找坡层纳入进来，探寻原因。根据屋面构造，选取排水沟A、坡底B、坡中C、坡顶D四个点位进行分析。把每个断面分别视作是由多层匀质材料层组成的围护结构平壁。按照《热工规范》，对这四个点位的传热阻Ro进行计算：

计算公式依次为

公式中，δn表示各材料层厚度，λn表示各材料的导热系数，Ri表示内表面换热阻，Re表示外表面换热阻。相关数值均通过《热工规范》、《建筑物理》附表查询确定，Ri、Re分别取值0.11、0.04，计算过程如下：

A点位第一材料层SBS改性沥青卷材层热阻

R1=0.004/0.230=0.017

……

各点位热阻R值计算

RA=ΣRnA=0.017+0+0.012……+0.022=1.119

……

各点位传热阻Ro值计算

RoA=Ri+RA+Re=0.11+1.119+0.04=1.269

……

计算结果详见表1-1：

?

同时，查询了2016年12月至2017年1月的气象记录，期间苏州地区较长时间维持在低温天气。尤其是2017年1月下旬，多天维持在-3至8℃之间，详见表1-2：

由表1-2，选取室外计算温度te，室外白天7℃、晚间-2℃。

?

住户用地暖取暖，按照昼夜人体舒适温度设定，同时受到朝向影响，朝南卧室白天可以获得太阳辐射热补充，温度较北向卧室偏高。参考相关文献研究数据：白天室内计算温度ti，朝南卧室取值27℃、朝北卧室取值26.5℃；晚间室内温度均取值20℃。

现在，可根据《热工规范》中，冬季围护结构平壁内表面温度公式，计算出屋面内表面A、B、C、D处温度：

计算公式为

公式中θi表示屋面内表面温度，ti表示室内计算温度，te表示室外计算温度：

白天朝南房间A点屋顶内表面温度

计算结果详见表1-3。

计算出了温度，下面对室内空气湿度进行确定。因为现在已过了采暖季，无法进行实测，只能根据业主的使用习惯，结合设备特性进行了解。研究表明，相对湿度在50%～60%时，人体感觉最舒适，也最利于人体健康。加湿器正是按照相对湿度60%这一人体比较舒适的湿度工作。

通过查询《标准大气压时不同温度下的饱和水蒸气分压Ps值》（以下简称《Ps值》）表，可以准确了解室温在由27℃变动到20℃时，室内空气各参数情况。现将朝南卧室空气参数昼夜变动情况详细分析如下:

①白天27℃时空气容纳水蒸气的能力最大，饱和蒸气压力Ps=3565Pa，加湿器启动并使空气相对湿度达到60%后，经换算，此时绝对湿度（水蒸气分压力）

?

P=φ×Ps=3565×60%=2139Pa

由绝对湿度P=2139 Pa，查《Ps值》表得，其露点温度约为18.5℃；

②随着温度的降低，空气容纳水蒸气能力同步下降，因为卧室空间相对密闭，水蒸气未损失，空气绝对湿度不变（水蒸气分压力P仍为2139 Pa）；

③夜间20℃时，饱和蒸汽压力降低到最小值Ps=2337.1Pa，虽然仍大于2139 Pa，但已接近临界状态。

两个卧室内空气温度、湿度变化情况及露点温度见表1-4。

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通过对比表1-3、表1-4可以看出，南卧室屋顶内表面A点及B点的温度分别为18.09℃、18.48℃，低于南卧室露点温度18.5℃，北卧室屋顶内表面A点的温度为18.09℃，低于北卧室露点温度18.1℃，室内温湿的空气在该部位会出现结露。南侧卧室水沟部位（A点）、水沟旁边（B点），北侧卧室的水沟部位（A点）存在结露情况。

而且昼夜温差越大，越容易结露，夜间室外温度越低越容易结露。室内空气流通性差，结露部位长时间潮湿引起涂料发霉。比较南北两处卧室，南侧卧室绝对湿度（水蒸气分压力）较大，露点温度较高，更容易结露，因此霉变较北侧卧室明显。

通过调整原来渗漏维修方案，改为应对结露发霉措施处理，问题得到解决。

2 结露的影响

住宅建筑中不正常的结露，会对建筑质量、人们的工作和生活造成不利影响。

2.1 频繁的结露干扰正常工作和生活

空调风口和瓷砖表面的结露，虽不起眼，但有时却像下小雨一样滴滴答答，干扰人们正常生活和工作。

2.2 严重的结露会造成建筑质量受损

窗框、玻璃等围护结构内表面结露，露珠沿墙或构件滴落，造成墙面装饰材料受潮、渗入材料内部造成材料受损，影响建筑质量，降低建筑构件的正常使用年限，造成财产损失。

2.3 结露引发霉变危害人体健康

受长时间结露影响，潮湿的环境还会引发霉变，霉菌毒素污染室内环境，危害使用者的身体健康。

3 建筑结露的应对措施

通过上面分析可知，应对结露问题，可以从控制其形成的条件及降低结露危害等方面入手。

3.1 控制室内空气的湿度

控制室内空气的湿度，首先要从设计入手，合理考虑空间格局，改善室内通风环境，充分利用自然条件调节空气湿度。及时跟进新技术的发展，积极尝试采用新型可自动调节室内微环境的新材料、新工艺。笔者所在项目通过推广使用可以24h自然通风换气的新风口设施以及可以自动调节室内干湿度的呼吸砖等新型材料。通过改善室内干湿度动态调节过程，提高居住舒适度。

3.2 控制室内空气露点温度

应对结露问题的另一个重要的方面就是要避免达到露点。这里同样要先从设计阶段入手，比如采用高效外保温材料，提高围护结构保温性能，避免围护结构内表面温度低于室内空气的露点温度。周全考虑围护保温方案，消除屋面水沟、设备基础等保温薄弱节点。合理选用建筑装饰材料，比如外门窗选用新型断桥型材、双层玻璃，阻断热桥；用ABS空调风口替换铝合金空调风口等，都可以有效避免或减少结露的发生。然后是施工阶段的工艺处理和质量控制，比如在确保外窗防渗漏的前提下，尽量选用发泡填充工艺替代砂浆填缝，保证断桥型材不会因直接接触砂浆而减低性能；所有与主体相连的结构部位，保温防护措施全数施工到位，阻断热桥。

3.3 合理正确使用建筑

合理正确的使用建筑，也非常重要。比如物业部门要定时查看屋面排水设施畅通情况，避免积水渗水造成屋面保温材料性能下降而导致的结露。住户也要合理正确使用住宅，避免房间内出现高温、高湿的情况，因为高温高湿的空气，结露是很难避免的，并要及时关注天气情况，勤通风勤换气。

3.4 对于特殊部位采取预控，避免结露的不利影响

对于受外界自然因素影响，结露隐患风险较大的部位，提前采用防霉应对处理措施。比如结合沿海沿湖气候特点，在一楼、顶楼住户采用环保防霉工法施工。

4 结语

结露是一种自然现象，一旦条件具备就会发生。掌握了其规律，清楚了其原因，在设计和施工阶段，就可以通过技术措施、工艺手段进行有效控制预防和应对；在使用阶段，进行合理使用、正确维护，基本可以避免结露的产生。而对于那些受自然环境影响大，结露隐患大的建筑或部位，只要提前采取应对措施，也可规避或降低其对我人们的影响。