随着天气渐冷，近期又接到了多个关于门窗“结露”的咨询电话。门窗结露是如何产生的，如何通过理论进行分析，门窗结露是质量问题吗？本期来聊聊门窗“结露”那些事儿！

1、什么是结露？

随着天气渐冷，又有很多朋友发现家里窗户经常会出现结露现象，见下图。

事实上，除了窗户结露外，生活中我们也经常遇到结露现象，典型的有：

• 冬季密封的汽车车窗玻璃出现结露；
• 夏季室内空调出风口出现结露；
• 夏季从冰箱取出的瓶装饮料表面出现小水珠；
• 南方夏天公共洗手间使用冷水时金属水龙头上面也会“出汗”。

那么结露是如何产生的呢？

2、结露是如何产生的？

结露是指空气中水汽达到饱和状态后，环境温度继续下降时，空气中过饱和水汽凝结成水珠的现象。

空气中存在一定量的水蒸汽，在一定的气压和温度条件下，空气所能容纳的水蒸汽是有限的，水蒸汽量达到最高限度的空气称饱和空气。

这时的水蒸汽分压力称饱和水蒸汽分压力，常压下饱和水蒸汽分压力值随空气温度是变化的，即不同温度下饱和水蒸气分压力是不同的。

实际空气中水蒸汽分压力与该温度下对应的饱和水蒸汽分压力之比，称为相对湿度。

当空气遇到表面温度低于一定值的物体表面时，空气中水蒸汽分压力达到饱和水蒸气分压力，空气就会在物体表面凝结，产生结露现象。空气中水蒸汽达到饱和状态时所对应的温度称为“露点温度”。

因此，判断物体表面是否结露的主要依据是其表面温度是否低于露点温度。

那么露点温度怎么计算呢？

3、露点温度怎么计算？

露点温度通过可通过公式计算法或查表法来得到。

3.1 公式计算法

露点温度可以按JGJ/T 151-2008《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》中的公式计算：

式中：

    Td——空气的露点温度，℃；

    f——空气的相对湿度，％；

    t——空气温度，℃；

    a、b——参数，a=7.5，b=237.3。

典型空气温度及相对湿度下露点温度见下表。

可以看到，室内空气温度20℃，相对湿度30％、50％和60％时的露点温度分别是1.9℃、9.3℃和12.0℃，这也是门窗结露计算时常见条件。

3.2 查表法

露点温度也可以按照下表(表中单位为Pa)通过查询和计算方式得到。

首先通过查表得到设计温度条件下的饱和水蒸气压，再通过相对湿度与饱和水蒸气压的乘积得到设计温度条件下的实际水蒸汽分压，再找到该水蒸汽分压力对应的饱和水蒸气压，对应的温度即为露点温度。

求：环境温度为20℃、相对湿度为60％时的露点温度？

解：首先查表得到20℃时饱和水蒸汽压为2337.1Pa，再计算得到相对湿度60％时水蒸汽分压，即2337.1× 60％=1402.3Pa，查表可知饱和水蒸气压为1402.3Pa时对应温度大约为12℃，因此露点温度约为12℃。

综上，知道了空气温度和相对湿度，我们就可以得到该条件下的露点温度。那么，我们怎么来计算门窗内表面温度呢？

4、门窗内表面温度怎么测算？

冬季外窗内表面温度可以通过软件模拟计算，也可以通过下面的公式测算。

式中：

    Ti——室内环境温度，℃；

    Te——室外环境温度，℃；

    hi——内表面换热系数，W/(m2·K)；

    U——玻璃传热系数，W/(m2·K)。

典型玻璃构造传热系数取值如下：

(1) 5+12A+5：2.8 W/(m2·K)

(2) 5Low-E+12A+5：1.8 W/(m2·K)

(3) 5Low-E+12(A+5+12A+5：1.4 W/(m2·K)

(4) 5Low-E+12Ar+5+12Ar+5Low-E：0.8 W/(m2·K)

(5) 5+12A+5+V+5 Low-E：0.5 W/(m2·K)

典型室内外环境温度下玻璃内表面温度计算结果见下表。

冬季窗框内表面温度也可以参考上述公式估算，但是窗框材料差异较大、构造较为复杂，建议采用专业软件进行模拟。

综上，知道了外窗玻璃和窗框类型、室外环境温度，即可估算出外窗内表面温度。显然，在环境温度一定时，保温性能越好的外窗室内表面温度越高，越有可能高于露点温度，从而降低结露的可能性。

5、结露状态是固定不变的吗？

外窗室内侧结露一般发生在严寒、寒冷地区的秋冬季，产生结露说明外窗内表面温度低于环境空气露点温度。

实际上，冬季采暖的室内环境温度较为稳定，一般在18-22℃范围内。而相对湿度却会因为功能空间不同(卧室、厨房、客厅、卫生间、晾衣服的阳台等)或人员活动情况(拖地、浇花、做饭、洗衣服等)而呈现较大的变化，因而室内空气的露点温度不是固定不变的。

同时，一天之内室外的环境温度也是动态变化的(按小时更新的天气预报见下图)，因此外窗内表面温度也是一个动态的值。

所以，不同功能区外窗在什么时候会结露并不确定。

以某普通中空玻璃塑料窗为例，假定：

(1) 玻璃和窗框传热系数为2.8 W/(m2·K)；

(2) 冬季某天室内采暖环境温度为18℃；

(3) 室外环境空气温度随时间而变化见上图。

则在室内相对湿度随时间和功能区变化时，不同时刻外窗内表面温度、不同功能房间结露情况见下表。

其中，黄色区域为结露区域。

可见，该案例中，同样的外窗，客厅、卧室、厨房和晾衣阳台不同功能区内结露的时间不同。

卧室以外区域结露时间相对较短，而且和该区域活动状态有直接关系，比如厨房的做饭时间、阳台晾衣服的时间；而卧室是在后半夜均处于结露状态。

这个案例比较直观的说明了相同外窗在不同的功能区(室内活动状态不同)、不同时间段结露状态不一样。

厨房和晾衣阳台因为偶尔做饭洗衣导致的短时结露，在这些行为结束后不久就会消失；卧室则可能在后半夜长时间结露，导致窗台出现一定积水现象。

6、门窗结露是质量问题吗？

很多人发现，近年来门窗结露现象越来越多了，是因为门窗质量变差了吗？为什么之前门窗结露现象很少呢？

答案可能恰恰相反，结露不能说明门窗质量变差了，而是门窗性能更好了。为什么这么说呢？

之所以过去的门窗不结露，是因为那时门窗密封性较差，比如北方曾普遍流行的推拉窗，气密性级别较低，门窗室内表面附近的水汽会“跑出”室外，降低了内表面的相对湿度，从而不易出现结露。

而在过去的二三十年中，我国建筑门窗的节能标准快速提升，门窗的保温性能、密封性能总体有较大改善，尤其是近些年主要以密封性能更好的平开窗为主，水蒸气容易聚集在外窗表面而产生结露。

所以，结露与否并不是判断门窗质量好坏的依据，偶尔的结露状况是门窗适应环境的自然表现，只要多通风、降低门窗表面附近的相对湿度就可以了。

7、门窗室外侧也会结露吗？

提到外窗结露，一般比较关注的都是室内侧结露。实际上，在一定条件下，外窗室外侧也会出现结露现象。

比如：在湿热的夏季，室外温度较高湿度较大、室内空调温度较低时，玻璃室外表面的温度降低至露点温度之下而发生结露。

又或者：早晨太阳升起时，室外温度上升较快，湿度较大，室外空气的露点温度快速上升，而玻璃外表面温度升高较慢，低于露点温度时就会发生外表面结露现象。

一个真实案例如下：

某户人家采用真空玻璃窗，某天清晨发现窗户结露了，而且结露在室外侧，见下图。

经分析，该住户室内温度一直保持在25℃，早晨随着太阳升起，室外空气温度从0℃快速升高到7℃左右，由于真空玻璃传热较慢，外表面温度仍维持在0.5℃左右，示意见下图。
 

经测试，当时室外空气温度为7℃、相对湿度为80％，计算可得空气露点温度为3.8℃，此时室外侧玻璃表面温度为0.5℃，低于露点温度而出现结露现象。

随太阳升起，空气温度逐渐上升，玻璃外侧表面温度逐渐上升，结露现象就消失了。

这种结露现象出现，并不是玻璃性能不好的原因，恰恰是玻璃性能优异的表现，而且持续时间较短，不会给室内生活造成太大影响，属于正常现象。
 

8、结论

结露是指空气中水汽达到饱和状态后，环境温度继续下降时，空气中过饱和水汽凝结成水珠的现象。因此，判断物体表面是否会结露主要依据其表面温度是否低于露点温度。

露点温度可以通过公式计算或查表方式确定，外窗内表面温度可以通过公式测算；知道了门窗玻璃和窗框类型、室外的环境温度，即可估算出外窗内表面的温度。

在环境温度一定时，保温性能越好的外窗室内表面温度越高，越有可能高于露点温度，从而降低结露可能性。

同样的外窗，在不同的功能区(室内活动状态不同)、不同时间段结露状态是不一样的。

结露与否并不是判断门窗质量好坏的依据，偶尔的结露状况是门窗适应环境的自然表现，只要多通风、降低门窗表面附近的相对湿度就可以了。

在一定条件下，外窗室外侧也会出现结露现象，这并不是玻璃质量问题，恰恰是玻璃保温性能优良的表现。

特别感谢：洛阳兰迪玻璃机器股份有限公司提供的真空玻璃室外侧结露案例！

参考文献：

[1] 林广利.门窗玻璃“起雾”与“结露”问题解析[J].建设科技， 2018. No.10
 

[2] JGJ/T 151-2008， 建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程[S]. 北京:中国建筑工业出版社
 

[3] 叶歆.建筑热环境[M].北京:清华大学出版社，1996

[4] 门窗换季就“流汗”，解决很简单~.公众号“正典系统”，2021