夹心保温墙体冷凝受潮验算的性能分析

摘 要：本文通过理论计算方案，分析北方夹心墙保温的冷凝可能性及产生的位置，计算最小蒸汽渗透阻，并采用构造做法满足国家规范要求。

关键词：冷凝，最小蒸汽渗透阻

夹心墙保温外墙的特点是保温层夹在墙体中间，主墙体一般采用砖或砌块分别砌在保温材料的两侧。夹心保温墙体施工方便，对保温材料的质量要求不高，造价相对便宜，并且不象外保温复合墙那样存在面层处理及维护问题，施工技术要求不高，在新农村建设中得到广泛应用。

夹心墙的物理性能，根据《民用建筑热工设计规范》GB50176-93的规定，主要有主墙围护结构保温计算以及墙体围护结构内部的冷凝受潮验算两项，以大连瓦房店市常用的外墙填充墙体保温构造来说，通常为2个120mm墙内夹60厚聚苯板.外墙墙围护结构内部冷凝受潮验算的计算过程及结果如下：

为判别围护结构内部是否会出现冷凝现象，可按下述步骤进行：

1、根据室内外空气的温度和湿度（t和ø）确定水蒸汽分压力Pi和Pe，然后利用公式一 计算围护结构各层实际的水蒸汽分压力，并作出“P”曲线分布图。

（公式一）

2、根据室内空气的温度ti和te，利用公式二确定围护结构各层的温度，查表作出相应的饱和水蒸汽分压力“Ps”曲线分布图。

（公式二）

3、根据“P”和“Ps”曲线是否相交来判断围护结构内部是否会出现冷凝现象，相交则围护结构内部出现冷凝水。

求围护结构内部各层实际的水蒸汽分压力：（以瓦房店城市为计算标准）

ti=18℃ 室内空气相对湿度为60%，Psi=2062.5Pa

Pi=2062.5x60%=1237.5 Pa

te=-2.9℃ 室外空气相对湿度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

求围护结构内部各层饱和水蒸汽分压力的分压力：

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

根据以上计算数据绘制“P”和“Ps”曲线分布图，根据曲线分布图可知围护结构内部有冷凝水出现，冷凝界面出现在聚苯板与室外空心砖相结部位，根据《民用建筑热工设计规范》GB50176-93第6.1.3的规定：根据采暖期

间围护结构中保温材料重量湿度的允许增量，冷凝计算界面内侧所需要的最小蒸汽渗透阻应按下式计算（公式三）

（公式三）由公式三可得2个120mm墙内夹60厚聚苯板的复合墙体冷凝计算界面内侧所需要的最小蒸汽渗透阻为：

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

+（603-278.4）/（952+7595）]

=7391（m2hPa/g）

冷凝计算界面内侧实际蒸汽渗透阻为154+7595+3704=11453 m2hPa/g， 大于冷凝计算界面内侧所需要的最小蒸汽渗透阻。所以从计算角度来说，2个120mm墙内夹60厚聚苯板的复合墙体保温构造符合国家规范的要求。

根据以上的计算规则和方法，可以计算240mm，120mm墙内夹50厚聚苯板的复合墙体保温构造内部无冷凝界面，内部的冷凝受潮满足国家规范的要求。

应当指出的是，冷凝界面内侧所需蒸汽渗透阻计算是十分粗略的，估算的成分较大，当出现内部冷凝时，必须考虑冷凝范围内的液态水分的迁移机理，方能得出比较正确的结论。（沈阳建筑大学《建筑物理教材》）

同时，以上计算完全考虑的是理想状态，即建筑的材料应完全满足《民用建筑热工设计规范》GB50176-93D的有关要求，墙体在施工过程中贴的比较紧密，墙体与聚苯板之间没有空气缝隙，计算中没有考虑墙体中拉接筋对保温及冷凝的影响，聚苯板的变形及含湿修正系数等。

从以上计算结果中可以得到一下结论：（1）当室内一侧墙体加厚时，冷凝计算界面内侧实际蒸汽渗透阻在加大（2）实际工程中采用120厚粉煤灰烧结砖外叶墙、50厚聚苯乙烯塑料板、240厚粉煤灰烧结砖承重内叶墙的复合墙体能满足规范和使用要求。

参考文献：

05SJ917-2 小城镇住宅通用（示范）设计--辽宁抚顺地区

07SG617 夹心保温墙结构构造

《建筑物理教材》沈阳建筑大学

《民用建筑热工设计规范》GB50176-93

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