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露点温度计算 · 结露判断

由室内温度和相对湿度求出露点温度。输入窗玻璃、墙面、冷水管的表面温度,就能立刻知道是否结露,以及要防止结露需要把湿度降到多少。在下方选择保温材料和厚度,还能判断保温层表面是否结露,并算出防止结露的最小保温厚度。

什么是露点温度

空气中的水蒸气在温度下降时,超过一定限度就容纳不下,会凝结成水珠,这个温度就是露点温度。温度相同时,湿度越高,露点温度越高。

露点温度低于 0 °C 时,凝结出来的不是水珠而是冰(霜),因此称为霜点温度,按冰面的饱和水蒸气分压力计算。

结露的条件

与室内空气接触的表面,温度不高于该空气的露点温度时,表面就会凝出水(结露)。常见的位置是冬季的窗玻璃、外墙墙角,以及夏季的冷水管、风管外表面。表面温度高于露点温度时不会结露。

示例:冬季窗户结露

室内 20 °C、相对湿度 60 % 的空气,露点温度约为 12.0 °C。室外寒冷,窗玻璃内侧表面为 10 °C 时低于露点温度,会结露。

同一扇窗要防止结露,需要把室内湿度降到约 52.5 % 以下,或使玻璃表面比 12.0 °C 更暖。

减少结露的方法

露点温度对照表(温度 × 相对湿度)

单位 °C,海平面大气压力 101.325 kPa。0 °C 以下的值为霜点温度(以冰为基准)。表面温度不高于该值时会结露。

温度RH 30 %RH 40 %RH 50 %RH 60 %RH 70 %RH 80 %RH 90 %
10 °C−6.0−2.60.12.64.86.78.4
15 °C−2.11.54.77.39.611.613.4
18 °C0.24.27.410.112.514.516.3
20 °C1.96.09.312.014.416.418.3
22 °C3.67.811.113.916.318.420.3
24 °C5.49.612.915.818.220.322.3
26 °C7.111.414.817.620.122.324.2
28 °C8.813.216.619.522.024.226.2
30 °C10.514.918.421.423.926.228.2
35 °C14.819.423.026.128.731.033.1

常见问题

露点温度怎么计算?

先由温度求出饱和水蒸气分压力,乘以相对湿度得到当前空气的水蒸气分压力。使饱和水蒸气分压力等于该分压力的温度,就是露点温度。本页把 ASHRAE Fundamentals 2017 第 1 章的 Hyland-Wexler 公式反过来求解。

室内 20 °C、湿度 60 % 时,露点温度是多少?

约 12.0 °C。窗玻璃或墙面表面冷到 12 °C 以下就会结露。湿度 50 % 时约为 9.3 °C,40 % 时降到约 6.0 °C。

怎么判断冷水管是否需要保温?

把管道外表面温度与周围空气的露点温度比较。例如 26 °C、50 % 的空气露点温度约为 14.8 °C,所以通 7 °C 冷水的裸管会结露。保温层的厚度要使其外表面温度保持在露点温度以上。

露点温度和结露是什么关系?

空气接触到比露点温度更冷的表面时,水蒸气会在该处凝结成水。表面温度不高于露点温度就会结露,高于露点温度则不会。同样的温度下,湿度越高,露点温度越高,越容易结露(20 °C 时湿度 40 % 约为 6.0 °C,60 % 约为 12.0 °C)。

冷水管的防结露保温厚度怎么确定?

先由室内温度和湿度求出露点温度,再找出使保温层外表面温度比露点温度高出余量(通常 1 K)以上的最薄厚度。保温材料导热系数越低、厚度越大、外护层发射率越高,表面就越暖。在上方计算器中选择保温材料和厚度,可一次看到表面温度、是否结露,以及防结露最小厚度(进位到标准厚度);上方的表格可直接查 SGP 15A~100A。

为什么加铝外护层反而更容易结露?

保温层外表面通过对流从空气得热,通过辐射从周围墙面得热。铝的发射率只有 0.05 左右,几乎得不到辐射热,外表面换热系数变小,表面温度更接近冷水而变得更冷。例如 50A (DN 50) 的冷水(7 °C)管包 25 mm 玻璃棉,在室内 30 °C、80 % 时,非金属饰面的表面约为 27.4 °C,高于 26.2 °C 的露点温度;换成新铝外护层,表面降到约 24.8 °C,就会结露。

结露判断的余量取多少?

表面温度等于或低于露点温度就会结露。但考虑到施工误差、湿度波动,以及接缝、吊架处的热桥,设计上通常让表面温度比露点温度高出 1~2 K 以上(这是设计惯例,并非标准规定的数值)。本计算器默认余量为 1 K,可在“判断余量”一栏修改。达不到余量时显示为“有风险”。

计算公式与出处

与计算器引擎相同的公式。T = t + 273.15 K,p = 大气压力 Pa。

项目公式说明与依据
饱和水蒸气分压力(水面)ln pws = C8/T + C9 + C10·T + C11·T² + C12·T³ + C13·ln TASHRAE 公式 6(Hyland-Wexler),0.01~200 °C
饱和水蒸气分压力(冰面)ln pws = C1/T + C2 + C3·T + C4·T² + C5·T³ + C6·T⁴ + C7·ln TASHRAE 公式 5(Hyland-Wexler),−100~0.01 °C
水蒸气分压力与含湿量pw = RH/100 · pws(t), d = 0.621945 · pw / (p − pw)ASHRAE 公式 20
露点温度(霜点温度)pws(td) = pw公式 5、6 的反函数,用牛顿迭代法求解。td ≤ 0.01 °C 时用冰面公式(霜点温度)
结露判断与余量结露 ⇔ ts ≤ td, 余量 = ts − td接触表面的空气达到饱和就会结露(与计算器的结露检查定义相同)
表面相对湿度与最大相对湿度RH_s = 100 · pw / pws(ts), RH_max = 100 · pws(ts) / pws(t)RH_max:同一室内温度下,露点温度恰等于表面温度时的湿度(与计算器的结露检查定义相同)

出处

保温层表面结露判断与管道防结露保温厚度

冷水管包了保温层,如果外表面温度仍不高于周围空气的露点温度,保温层表面就会凝水(保温层表面结露)。表面温度由两个因素平衡决定:保温层的隔热能力(导热系数 k、厚度 t),以及周围空气传给表面的热量(对流和辐射合计的换热系数 h_se)。

计算保温厚度,就是用这个平衡式解出保温层表面温度 Ts,再与露点温度 Td 比较。Ts 高于 Td 则不结露,Ts − Td 即为余量。上方计算器同时支持管道(圆筒)和平面(风管、设备),用二分法求出防结露最小厚度,并进位到标准厚度。

外护层也会改变结果。铝等发射率低的外护层几乎不与周围进行辐射换热,表面会更冷,同样厚度下更容易结露。橡塑保温材料常不加外护层,表面发射率约为 0.9。

冷水管防结露最小保温厚度(SGP 15A~100A)

室内空气 30 °C、相对湿度 80 %,冷水 7 °C,室内静止空气,判断余量 1 K 时防止结露的最小厚度(mm,进位取整)。数值由与计算器相同的计算引擎得出。实际选用时,请取不小于该值的标准厚度(10、13、15、20、25、30、40、50、65、75、100 mm)。

公称直径外径 mm玻璃棉橡塑硬质 PU
ε 0.9ε 0.05ε 0.9ε 0.05ε 0.9ε 0.05
15A21.7184018401431
20A27.2194319431533
25A34204620461635
32A42.7215021491738
40A48.6225222511739
50A60.5235523551842
65A76.3245924591945
80A89.1256225621947
90A101.6266525641949
100A114.3266726672051

ε 0.9 是 PVC、涂漆、帆布、橡胶等非金属饰面,ε 0.05 是新铝箔。铝外护层即使保温材料相同,也要厚得多才能防止结露。> 500 表示厚度到 500 mm 也无法防止结露。

计算公式

采用 ISO 12241 形式的稳态传热。管道按每 1 m 管长计算,平面按每 1 m² 面积计算。

项目公式说明与依据
热平衡(表面温度 Ts)(Ta − Ts) / R_se = (Ts − Tf) / R_insTs 用二分法求解。冷水时 Tf < Ts < Ta
热阻(圆筒 / 平面)R_ins = ln(D2/D1) / (2πk), R_se = 1 / (h_se · π · D2), D2 = D1 + 2t. 平面:R_ins = t/k, R_se = 1/h_se忽略管壁和流体侧的膜阻(偏安全)
外表面换热系数h_se = h_cv + h_r对流 h_cv 与辐射 h_r 之和
辐射换热系数h_r = ε · σ · (Ts⁴ − Ta⁴) / (Ts − Ta)σ = 5.670×10⁻⁸ W/m²K⁴,温度用 K。ε 为外护层表面发射率
自然对流(室内静止空气)水平管:1.25 (ΔT/D2)^0.25 (D2³ΔT ≤ 10),其他情况 1.21 ΔT^(1/3). 竖直平面 (H = 1 m):1.42 (ΔT/H)^0.25,其他情况 1.31 ΔT^(1/3)有风速时与强制对流(Churchill-Bernstein)合成。系数未能对照标准原文核实,设计前需要复核
导热系数的温度修正k = k10 + a · (Tm − 10), Tm = (Tf + Ts) / 2k10:平均温度 10 °C 时的数值,a:温度斜率(见下表)
结露判断结露 ⇔ Ts ≤ Td, 有风险 ⇔ Ts − Td < 余量, 安全 ⇔ Ts − Td ≥ 余量Td 取自上方的露点温度公式(ASHRAE 2017)。默认余量 1 K

保温材料的典型导热系数(设计参考值)

平均温度 10 °C 时的导热系数 k10 和温度斜率 a。不同厂家、等级会有差异,请以产品检测报告的数值覆盖使用。

保温材料k10 W/m·Ka W/m·K²冷水用防潮层依据
玻璃棉(板、管壳)0.0340.00015需另设KS L 9102 玻璃棉 24K,平均 70 °C 时不大于 0.043
岩棉(板、管壳)0.0340.00018需另设岩棉,平均 70 °C 时约 0.045(因产品而异)
橡塑(柔性泡沫橡塑,NBR、EPDM)0.0340.0001闭孔(接缝处粘接)EN 14304:0 °C 时不大于 0.033,40 °C 时约 0.036
聚乙烯泡沫0.0360.00012闭孔(接缝处粘接)厂家公布值 0.035~0.040
硬质聚氨酯(PU、PIR)0.0250.0001闭孔(接缝处粘接)硬质 PU、PIR 老化后的设计值
酚醛泡沫0.0240.00008闭孔(接缝处粘接)KS M 3808 不大于 0.022,老化后的设计值
挤塑聚苯乙烯(XPS)0.0340.0001闭孔(接缝处粘接)EN 13164 声明值 0.030~0.036

外护层(饰面)表面发射率

外护层发射率 ε
铝箔、铝板(新)0.05
铝(氧化)0.13
镀锌钢板0.26
不锈钢0.15
PVC、涂漆、帆布、橡塑表面0.9

最后更新:2026-10-12。