建筑热工学(五)

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1、第一篇、建筑热工学第四章、外围护结构的湿状态建筑科学与工程学院栾蓉概述外围护结构的湿状况与其热状况和结构的耐久性密切相关，同时也直接影响房间的卫生状况。外围护结构的湿状况主要决定于下列因素：1、用于结构中的材料的原始湿度；2、施工过程中进入结构材料的水分；3、由于毛细管作用，从土壤渗透到围护结构中的水分；4、由于受雨、雪的作用渗透到围护结构中的水分；5、使用管理中的水分。6、由于材料的吸湿作用，从空气中吸收的水分；7、空气中的水分在围护结构表面和内部发生冷凝。外围护结构由于冷凝而受潮可分两种情况：表面凝结，就是在外围护结构表

2、面上出现凝结水，其原因湿由于水蒸气含量较多而温度高的空气遇到冷的表面所致；内部凝结，是当水蒸气通过外围护结构时，遇到结构内部某个冷区温度达到或低于露点时，水蒸气即形成凝结水。第一节、湿空气的物理性质之一——水蒸汽分压力湿空气：指干空气与水蒸气的混合物。道尔顿分压定律：在温度和压力一定的条件下，一定容积的干空气所能容纳的水蒸气量是有一定限度的。标准大气压下，饱和蒸汽压随温度的升高而增大。ePPaw+=饱和蒸汽压（或最大水蒸气分压力）：处于饱和状态的湿空气中水蒸气所呈现的压力。饱和蒸汽压用表示；未饱和水蒸气分压力用表示。Ee水蒸

3、气的含量未达到限度的湿空气，叫未饱和湿空气；达到限度时则叫饱和湿空气。第一节、湿空气的物理性质之二——空气湿度二、空气湿度：湿度：空气的干湿程度。相对湿度：一定温度和大气压下，湿空气的绝对湿度与同温同压下的饱和蒸气量的百分比。表示为e/E.100%绝对湿度：每立方米空气中所含水蒸气的重量。其中：饱和空气的绝对湿度用饱和蒸气量表示；绝对湿度一般用表示。)(3mgf)(3maxmgf第一节、湿空气的物理性质之三——露点温度定温定压下，一定的空气，其一定；空气所能容纳的最大水蒸气含量以及与之相对应的最大水蒸气分压力也都一定；所以，

4、相对湿度当然也一定。fPmaxfPsj露点温度：（设不人为地增加或减少空气含湿量，而只用干法加热或降温空气）某一状态的空气，在含湿量不变的情况下，冷却到它的相对湿度时所对应的温度，称为该状态下空气的露点温度，用表示。若从往下继续降温，则空气中容纳不了原有水蒸气，迫使部分水蒸气凝结成水珠（露水）析出。00100=jctct空调冷凝水电冰箱内的霜降雨过程第二节、材料的吸湿材料的吸湿：把一块干的材料试件置于湿空气中，材料试件会从空气中逐步吸收水分（空气中的水蒸气）而变潮，这种现象称为材料的吸湿。材料的吸湿特性，可用材料的等温吸湿曲

5、线表征，如图。平衡湿度：当材料试件与某一状态（一定的气温和一定的相对湿度）的空气处于热湿平衡时，亦即材料的湿度与周围空气温度一致（热平衡），试件的重量不再发生变化（湿平衡），这时的材料湿度称为平衡湿度。020406080100材料的等温吸湿曲线00j00ww100w80w60w第二节、材料的吸湿材料的吸湿湿度在相对湿度相同的条件下，随温度的降低而增加。建筑材料吸收的水分，是靠着水分子与材料固体颗粒表面的材料分子之间的分子作用力，以及水的表面张力作用保持在材料内部的。水分子与材料固体骨架之间的结合能量取决于材料含水量的多少。当

6、含水量很低时，水分子与材料的结合是非常牢固的。在严重受潮的材料中，结合就较弱，所以水分较易自由的迁移。第三节、外围护结构中的蒸汽渗透之一——外围护结构中的水分迁移当材料内部存在压力差（分压力或总压力）、湿度（材料含湿量）差和温度差时，均能引起材料内部所含水分的迁移，从高势位面向低势位面转移。材料内所包含的水分，可以以三种形态存在：气态（水蒸气）、液态（液态水）和固态（冰）。在材料内部可以迁移的只是两种相态：一种是气态的扩散方式迁移（又称水蒸气渗透）；一种是以液态水分的毛细渗透方式迁移。当室内外空气的水蒸气含量不等时，在外围护

7、结构的两侧就存在着水蒸气分压力差，水蒸气分子将从压力较高的一侧通过围护结构向低的一侧渗透扩散。若设计不当，水蒸汽通过围护结构时，会在材料的孔隙中凝结成水或冻结成冰，造成内部冷凝受潮。第三节、外围护结构中的蒸汽渗透之二——蒸汽渗透的计算稳态下纯蒸汽渗透过程的计算与稳定传热的计算方法完全相似的。如右图所示稳态条件下，通过围护结构的蒸汽渗透量，与室内外的水蒸气分压力差成正比，与渗透过程中受到的阻力成反比。即：)(100PPHiv-=w说明：：室内、外空气的水蒸气分压力；：蒸汽渗透强度，单位时间内通过单位面积的蒸汽量，。：总蒸汽渗透

8、阻，。0,PPiwhmg.2vH0gphma..2第三节、外围护结构中的蒸汽渗透之二——蒸汽渗透的计算)(0011PPHHPPivnnnin--=å-=围护结构内外表面的水蒸气分压力可近似取为和围护结构任一层的内界面上的水蒸气分压力计算公式：0PPi：蒸汽渗透系数。表明材料的透气能力，与材