夾心保溫墻體冷凝受潮驗算的性能分析

史連君 高輝

摘 要：本文通過理論計算方案，分析北方夾心墻保溫的冷凝可能性及產生的位置，計算最小蒸汽滲透阻，并采用構造做法滿足國家規范要求。

關鍵詞：冷凝，最小蒸汽滲透阻

夾心墻保溫外墻的特點是保溫層夾在墻體中間，主墻體一般采用磚或砌塊分別砌在保溫材料的兩側。夾心保溫墻體施工方便，對保溫材料的質量要求不高，造價相對便宜，并且不象外保溫復合墻那樣存在面層處理及維護問題，施工技術要求不高，在新農村建設中得到廣泛應用。

夾心墻的物理性能，根據《民用建筑熱工設計規范》GB50176-93的規定，主要有主墻圍護結構保溫計算以及墻體圍護結構內部的冷凝受潮驗算兩項，以大連瓦房店市常用的外墻填充墻體保溫構造來說，通常為2個120mm墻內夾60厚聚苯板.外墻墻圍護結構內部冷凝受潮驗算的計算過程及結果如下：

為判別圍護結構內部是否會出現冷凝現象，可按下述步驟進行：

1、根據室內外空氣的溫度和濕度（t和?）確定水蒸汽分壓力Pi和Pe，然后利用公式一 計算圍護結構各層實際的水蒸汽分壓力，并作出“P”曲線分布圖。

（公式一）

2、根據室內空氣的溫度ti和te，利用公式二確定圍護結構各層的溫度，查表作出相應的飽和水蒸汽分壓力“Ps”曲線分布圖。

（公式二）

3、根據“P”和“Ps”曲線是否相交來判斷圍護結構內部是否會出現冷凝現象，相交則圍護結構內部出現冷凝水。

求圍護結構內部各層實際的水蒸汽分壓力：（以瓦房店城市為計算標準）

ti=18℃ 室內空氣相對濕度為60%，Psi=2062.5Pa

Pi=2062.5x60%=1237.5 Pa

te=-2.9℃ 室外空氣相對濕度58%， Pse=480.0Pa

Pe=480.0x58%=278.4 Pa

P2=1237.5-（1237.5-278.4）x154/20000=1230.1Pa

P3=1237.5-（1237.5-278.4）x（154+7595）/20000=865.9Pa

P4=1237.5-（1237.5-278.4）x（154+7595+3704）/20000=688.3Pa

P5=1237.5-（1237.5-278.4）x（154+7595+3704+7595）/20000=324.1Pa

求圍護結構內部各層飽和水蒸汽分壓力的分壓力：

θ1=18-（18+2.9）x0.11/2.031=16.87℃ 查表得Ps1=1925.2 Pa

θ2=18-（18+2.9）x（0.11+0.017）/2.031=16.69℃ 查表得Ps2=1899.8 Pa

θ3=18-（18+2.9）x（0.11+0.017+0.207）/2.031=14.56℃

查表得Ps3=1655.0Pa

θ4=18-（18+2.9）x（0.11+0.017+0.207+1.429）/2.031=-0.14℃

查表得Ps4=603.0Pa

θ5=18-（18+2.9）x（0.11+0.017+0.21+1.43+0.21）/2.031=-2.27℃

查表得Ps5=504.0Pa

θ6=18-（18+2.9）x（2.031-0.04）/2.031=-2.5℃

查表得Ps6=496.0Pa

根據以上計算數據繪制“P”和“Ps”曲線分布圖，根據曲線分布圖可知圍護結構內部有冷凝水出現，冷凝界面出現在聚苯板與室外空心磚相結部位，根據《民用建筑熱工設計規范》GB50176-93第6.1.3的規定：根據采暖期

間圍護結構中保溫材料重量濕度的允許增量，冷凝計算界面內側所需要的最小蒸汽滲透阻應按下式計算（公式三）

（公式三）由公式三可得2個120mm墻內夾60厚聚苯板的復合墻體冷凝計算界面內側所需要的最小蒸汽滲透阻為：

Hoi=（1237.5-603）/[10x18x0.06x15/（24x141）

+（603-278.4）/（952+7595）]

=7391（m2hPa/g）

冷凝計算界面內側實際蒸汽滲透阻為154+7595+3704=11453 m2hPa/g， 大于冷凝計算界面內側所需要的最小蒸汽滲透阻。所以從計算角度來說，2個120mm墻內夾60厚聚苯板的復合墻體保溫構造符合國家規范的要求。

根據以上的計算規則和方法，可以計算240mm，120mm墻內夾50厚聚苯板的復合墻體保溫構造內部無冷凝界面，內部的冷凝受潮滿足國家規范的要求。

應當指出的是，冷凝界面內側所需蒸汽滲透阻計算是十分粗略的，估算的成分較大，當出現內部冷凝時，必須考慮冷凝范圍內的液態水分的遷移機理，方能得出比較正確的結論。（沈陽建筑大學《建筑物理教材》）

同時，以上計算完全考慮的是理想狀態，即建筑的材料應完全滿足《民用建筑熱工設計規范》GB50176-93D的有關要求，墻體在施工過程中貼的比較緊密，墻體與聚苯板之間沒有空氣縫隙，計算中沒有考慮墻體中拉接筋對保溫及冷凝的影響，聚苯板的變形及含濕修正系數等。

從以上計算結果中可以得到一下結論：（1）當室內一側墻體加厚時，冷凝計算界面內側實際蒸汽滲透阻在加大（2）實際工程中采用120厚粉煤灰燒結磚外葉墻、50厚聚苯乙烯塑料板、240厚粉煤灰燒結磚承重內葉墻的復合墻體能滿足規范和使用要求。

參考文獻：

05SJ917-2 小城鎮住宅通用（示范）設計--遼寧撫順地區

07SG617 夾心保溫墻結構構造

《建筑物理教材》沈陽建筑大學

《民用建筑熱工設計規范》GB50176-93