不结露的湿度是多少?不同玻璃、窗框和室外温度的上限速查表
冬天早上看到窗户湿漉漉的,就会想“得降低湿度”,可是要降到百分之多少,却答不上来。其实“不结露的湿度”不是一个固定的数字,会随窗户的隔热性能、室外温度、室温以及看窗户的哪个部位而大幅变化。单层玻璃有的早上在 40% 也会结露,而 Low-E 双层玻璃有时 70% 也没事。本文用数字整理窗户表面温度的思路、不同玻璃·窗框和室外温度下“不结露的湿度上限”、室外温度低于多少度开始结露,以及如何和加湿取得平衡。
结露发生在“窗户表面温度 < 露点温度”时
是否结露,取决于房间空气的露点温度和窗户室内侧表面温度的比较。室温 20℃、湿度 50% 的空气,露点温度是 9.3℃,所以窗玻璃表面低于 9.3℃ 时就会出现水滴。露点温度的求法,请看露点温度的计算方法的详细讲解。
也就是说,防止结露只有两种方法:“降低房间湿度,从而降低露点温度”或“提高窗户表面温度”。而窗户表面温度几乎由窗户的隔热性能和室外温度决定。正因如此,同样是湿度 50%,有的家结露,有的家不结露。
窗玻璃表面温度会是多少度?
窗户室内侧的表面温度,可以根据表示导热难易的传热系数(U 值)计算。它是窗户产品目录上单位为 W/(m²·K) 的数字,越小隔热性越好。室温和室外温度之差中,有几成在到达室内侧表面时就降下去了,由窗户种类决定,表面温度 = 室温 −(室温 − 室外温度)× 这个比例。
| 窗户种类 | U 值参考 | 温差中在表面降低的比例 | 室温 20℃、室外 0℃ 的表面温度 |
|---|---|---|---|
| 单层玻璃(1 片) | 6.0 | 66% | 6.8℃ |
| 双层玻璃(空气层 6mm) | 3.4 | 37% | 12.5℃ |
| 双层玻璃(空气层 12mm) | 2.9 | 32% | 13.6℃ |
| 加装内窗的双重窗 | 2.6 | 29% | 14.3℃ |
| Low-E 双层玻璃 | 1.9 | 21% | 15.8℃ |
| Low-E 双层(充氩气) | 1.5 | 17% | 16.7℃ |
| Low-E 三层玻璃 | 0.9 | 10% | 18.0℃ |
| 铝窗框 | 6.5 | 72% | 5.7℃ |
| 铝塑复合窗框 | 3.5 | 39% | 12.3℃ |
| 塑料窗框·木窗框 | 2.0 | 22% | 15.6℃ |
单层玻璃会让室内外温差的三分之二反映到表面,所以室外 0℃ 时玻璃会冷到接近 7℃。铝窗框比它更冷,所以水滴总是先出现在窗框上。另一方面,Low-E 双层玻璃和塑料窗框,室外 0℃ 时表面也能保持 15~16℃。
不结露的湿度上限速查表(室温 20℃、窗户中央)
知道窗户表面温度后,“该温度成为露点温度时的湿度”就是不结露的湿度上限。这里按室外温度和窗户种类,整理了室温 20℃、拉开窗帘时窗户中央的上限。室外温度请看最容易结露的黎明时的最低气温。
| 室外温度 | 单层玻璃 | 双层 12mm | Low-E 双层 | Low-E 氩气 | 三层 | 铝窗框 | 塑料窗框 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10℃ | 66% | 82% | 88% | 90% | 94% | 63% | 87% |
| 5℃ | 53% | 74% | 82% | 86% | 91% | 50% | 81% |
| 0℃ | 42% | 67% | 77% | 81% | 88% | 39% | 76% |
| −5℃ | 34% | 60% | 72% | 77% | 86% | 31% | 71% |
| −10℃ | 27% | 54% | 67% | 73% | 83% | 23% | 66% |
| −15℃ | 20% | 49% | 63% | 69% | 80% | 17% | 61% |
- 单层玻璃+铝窗框的家:室外 5℃ 时上限约 50%,0℃ 时约 40%。很难兼顾冬季舒适的湿度
- 普通双层玻璃(12mm):室外 0℃ 时 67%,−5℃ 时 60%。保持 40~60%,玻璃几乎不结露
- Low-E 双层玻璃及以上:室外 −10℃ 时也有 67% 以上。只要不过度加湿,玻璃基本不会结露
- 即使是双层玻璃,窗框是铝的话,上限由窗框决定(室外 0℃ 时 39%)
窗户边角和窗帘内侧的上限更低
上表是房间暖空气容易接触到的窗户中央的数值。玻璃下端和边角暖空气不易到达,拉上窗帘或障子后内侧又隔绝了房间的热量,所以表面温度更低。而湿气会从缝隙进入,因此比中央更容易结露。
| 窗户种类(室外 0℃) | 中央 | 下端·边角 | 窗帘内侧 |
|---|---|---|---|
| 单层玻璃 | 6.8℃ / 42% | 5.0℃ / 37% | 3.7℃ / 34% |
| 双层玻璃 12mm | 13.6℃ / 67% | 11.6℃ / 58% | 9.7℃ / 51% |
| Low-E 双层 | 15.8℃ / 77% | 14.2℃ / 69% | 12.5℃ / 62% |
| Low-E 三层 | 18.0℃ / 88% | 17.1℃ / 83% | 16.0℃ / 78% |
| 铝窗框 | 5.7℃ / 39% | 4.1℃ / 35% | 3.0℃ / 32% |
表中左边是表面温度,右边是不结露的湿度上限(室温 20℃)。即使是双层玻璃,拉着窗帘的早上,湿度超过 51% 也会结露。“白天没事,早上一拉开窗帘就湿透了”的家,应该按窗帘内侧的条件来判断。下端积水,也是因为边角最冷。
室温升高,不结露的湿度上限反而下降
也许出乎意料,保持湿度计的百分比不变而提高室温,窗户反而更容易结露。因为同样的百分比下,越暖的空气含有的水汽越多,露点温度也会升高。比较室外 0℃、窗户中央不同室温下的上限,结果如下。
| 室温 | 单层玻璃 | 双层 12mm | Low-E 双层 | 铝窗框 | 塑料窗框 |
|---|---|---|---|---|---|
| 16℃ | 50% | 72% | 81% | 47% | 80% |
| 18℃ | 46% | 69% | 79% | 43% | 78% |
| 20℃ | 42% | 67% | 77% | 39% | 76% |
| 22℃ | 39% | 64% | 75% | 36% | 74% |
| 24℃ | 36% | 62% | 74% | 33% | 72% |
例如把室温 20℃、湿度 50% 的房间直接加热到 22℃,湿度计会降到 44%,但水汽量和露点温度都没变,结露的难易程度相同。反过来,保持 22℃ 加湿到 50%,就比 20℃、50% 的房间更容易结露。加大暖气又加湿,对窗户来说是最严苛的条件。
室外温度低于多少度窗户会结露?
反过来,定好现在的室温和湿度后,也能算出“室外温度降到多少度开始结露”。和天气预报的最低气温比较,就能预测明早是否结露。这里是室温 20℃、窗户中央的情况。
| 室内湿度 | 单层玻璃 | 双层 12mm | Low-E 双层 | 铝窗框 | 塑料窗框 |
|---|---|---|---|---|---|
| 40% | −1.2℃ | −23.9℃ | −47.1℃ | 0.4℃ | −43.7℃ |
| 50% | 3.7℃ | −13.7℃ | −31.4℃ | 5.0℃ | −28.8℃ |
| 60% | 7.9℃ | −5.1℃ | −18.3℃ | 8.8℃ | −16.4℃ |
| 70% | 11.5℃ | 2.3℃ | −7.0℃ | 12.1℃ | −5.6℃ |
单层玻璃的窗户,湿度 50% 时室外温度一低于 3.7℃ 就开始结露。东京和大阪冬季黎明也常有 0~5℃ 的日子,所以每天早上结露是必然的结果。另一方面,12mm 双层玻璃即使湿度 60%,到 −5℃ 中央也不结露。不过同样是 60%,窗帘内侧在室外 4.5℃ 时就开始结露,所以双层玻璃还结露的家,要怀疑窗帘和窗户边角。
防干燥和结露之间的恰当平衡
冬季室内湿度一般以 40~60% 为舒适参考。低于 40% 容易感到喉咙和皮肤干燥,超过 60% 尘螨容易增多,超过 70% 霉菌容易增多。把这个范围和自家窗户的上限重叠,就能看出目标定在哪里。
常见问题
- 冬季不结露的湿度是百分之多少?
- 取决于窗户种类和室外温度。室温 20℃、室外 0℃ 时,参考值是单层玻璃到 42%,普通双层玻璃到 67%,Low-E 双层玻璃到 77%,铝窗框到 39%。拉上窗帘的内侧还要再低 7~16 个百分点。
- 为什么湿度 40% 窗户也结露?
- 因为单层玻璃和铝窗框被室外空气冷却得很厉害。室温 20℃、湿度 40% 的露点是 6.0℃,室外低于 −1℃ 左右时,单层玻璃表面就比它更冷。铝窗框在室外 0.4℃ 时就开始结露。
- 为什么双层玻璃还会结露?
- 因为拉上窗帘的内侧和窗户下端比中央冷 2~4℃。室外 0℃、室温 20℃ 时,窗帘内侧湿度超过 51% 也会结露。窗框是铝的话,窗框会比玻璃先结露。
- 调高暖气温度能减少结露吗?
- 水汽量相同时,窗户结露几乎不会减少。湿度计的百分比看起来下降了,但露点温度没变。开着加湿器提高室温,反而更容易结露。
- 窗户从多少度开始结露?
- 室温 20℃、湿度 50% 时,窗户中央的单层玻璃在室外低于 3.7℃、铝窗框低于 5.0℃ 时开始结露。双层玻璃(空气层 12mm)算下来到 −13.7℃ 都不结露。
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