夏热冬冷地区住宅墙体内表面霉菌风险分析

对于以衡阳市典型住宅为研究对象,基于Energy Plus软件模拟夏热冬冷地区墙体内表面热湿变化,评估全年霉菌生长风险。通过模拟不同通风模式和通风量,分析建筑通风对墙体霉菌风险的影响,对预防室内霉菌生长提供参考。

我国南方地区吸湿性墙体内霉菌滋生风险评估

以温度和相对湿度为驱动势建立吸湿性墙体热湿耦合迁移数学模型,并通过权威案例验证模型。根据霉菌滋生条件,建立了基于瞬态温湿度及其持续时间的墙体内霉菌滋生风险评价方法。以红砖墙体为例,分析太阳辐射、室内空气温湿度对墙体内霉菌滋生风险的影响,并研究了我国南方各地墙体霉菌滋生风险。结果表明:太阳辐射越弱墙体内霉菌滋生风险越大,室内相对湿度升高使墙体内侧霉菌滋生风险快速增长,室内温度升高使墙体内、外侧霉菌滋生风险分别升高、降低;我国南方绝大部分地区墙体外侧存在霉菌滋生风险,总体上呈现东部比西部高、南部比北部高的趋势。

高湿地区典型住宅室内墙壁表面全年霉菌生长风险评价

霉菌生长不仅破坏建筑结构和表面,而且会影响人体健康,地区气候和建筑特性的不同都会严重影响住宅室内霉菌生长情况。为了掌握重庆市典型住宅全年室内霉菌生长现状和影响因素,采用大样本横断面问卷调研结合WUFI Plus和WUFI-Bio软件模拟的方法,研究了重庆市住宅室内潮湿/霉菌现状及各个因素对霉菌生长的影响。问卷和模拟结果均显示,由于建筑节能设计标准的提高,重庆市2001年之前、2001-2010年和2010年以后建造的住宅室内潮湿情况存在显著差异,2001年之前的住宅发霉程度明显大于2001年之后的住宅。进而以2001-2010年的住宅为例,模拟分析了4种典型墙面材料(水泥砂浆、粉刷墙、乳胶漆和壁纸)和不同换气次数下的霉菌生长风险。结果显示:各种墙面材料的水蒸气扩散阻力系数与霉菌生长程度存在显著相关性,水蒸气扩散阻力系数越小,霉菌生长风险越小;换气次数为2 h-1时,霉菌生长程度最小。

吸湿性墙体霉菌滋生风险室内温湿度临界值对比研究

建立吸湿性墙体热湿耦合迁移瞬态数学模型,通过与典型案例对比验证数学模型;为了评价霉菌滋生风险,提出了霉菌滋生风险室内湿度临界值及温湿度临界线等概念。研究我国南方主要城市两种典型墙体(红砖墙体与加气混凝土墙体)霉菌滋生风险室内温湿度临界值。研究结果发现:1)随着室内温度逐步升高,各地市两种墙体的霉菌滋生风险湿度临界值均逐步降低; 2)各地市霉菌滋生风险室内湿度临界值相差较大; 3)不同墙体的室内温湿度临界值各不相同,加气混凝土墙体温湿度临界线均高于红砖墙体。

围护结构霉菌种类识别及生长风险研究

围护结构霉菌生长不仅会影响围护结构的热工性能,还会危害室内空气质量和人员健康。以上海市某居民小区为研究对象,通过现场采集和DNA高通量测序,对围护结构中的霉菌种类进行了识别。基于菌种识别结果,选择文献中相应菌属的培养数据,建立了用于霉菌生长风险预测的等值线模型。基于最佳温度下霉菌生长速率和相对湿度的函数关系式对该模型进行了修正,得到了围护结构霉菌生长的温湿度边界LIM 0。通过定义长霉因子来表征不同建材对霉菌生长的影响,并给出了常用建材的长霉因子。基于上述模型,对上海市典型围护结构的霉菌生长风险进行了计算分析。研究结果表明:建筑围护结构生长的主要霉菌种类为芽枝霉属菌、青霉属菌和曲霉属菌;控制室内相对湿度及选择合适的饰面材料是防止围护结构表面霉菌生长的2种可行办法。

寒冷地区多层轻型木结构墙体热湿性能试验研究

【目的】外墙是轻型木结构建筑的主要围护结构,其热湿性能对建筑耐久性、安全性、舒适性和能源消耗等均有较大影响。为探究室外环境、墙体朝向、楼层高度等因素对寒冷地区多层轻型木结构墙体热湿性能的影响,本研究对天津市某多层混合结构建筑中轻型木结构墙体的热湿性能进行了试验研究。【方法】2020年1月1日-2020年12月31日,对试验墙体内部环境温湿度、木骨柱含水率等热湿参数进行持续一年的监测,分析室外温湿度、墙体朝向和楼层高度等因素对墙体热湿性能的影响,评估墙体内部的冷凝风险和霉菌生长风险。【结果】墙体空腔内温湿度变化与室外温湿度变化趋势基本一致,木骨柱含水率变化与环境温湿度作用下的平衡含水率变化趋势基本一致,但墙体空腔内温湿度及木骨柱含水率的波幅小于室外环境。短期强降水引起墙体空腔内相对湿度和木骨柱含水率的增长,但增长过程具有一定滞后性。不同朝向墙体的太阳辐射强度不同,使其墙体空腔内温度分布规律为南向>西向>东向>北向,相对湿度分布规律则为北向>东向>西向>南向,木骨柱含水率分布规律为西向>北向>东向>南向,除西向外含水率与相对湿度分布规律基本一致。各楼层的温湿度分布规律明显,1层墙体内温度较低,相对湿度和木骨柱含水率整体偏高,且波幅较大;5-8月,墙体空腔内温度分布规律为4层> 3层> 2层,墙体空腔内相对湿度和木骨柱含水率分布规律为2层> 3层> 4层。【结论】墙体空腔内部温湿度和木骨柱含水率受室外环境条件的直接影响,但在室外环境大幅波动变化条件下,墙体内部处于相对稳定的热湿环境。寒冷气候区内,该多层轻型木结构墙体构造能有效阻隔室外水蒸气进入墙体内部,2020年气候条件下墙体空腔内部不存在冷凝和霉菌生长风险。