第3周，第2进课程名称：《建筑物理》摘要第三章建筑保温第四节围护结构的蒸汽渗透与冷凝授课题目（章、节）【目的要求】了解建筑传湿的途径、掌握围护结构内部冷凝检验的方法
课程名称：《建筑物理》 第 3 周，第 2 讲 摘 要 授课题目（章、节） 第三章建筑保温 第四节 围护结构的蒸汽渗透与冷凝 【目的要求】了解建筑传湿的途径、掌握围护结构内部冷凝检验的方法
第四节围护结构的蒸汽渗透与冷凝一、湿空气的物理性质干空气空气湿空气：含有水蒸气的空气1)湿空气的压力Pw= Pa+ PPw——湿空气的压力（Pa）Pd一干空气的压力（Pa）PsP—水蒸气分压力（Pa)绝对湿度湿度.相对湿度绝对湿度：单位容积空气所含水蒸气的重量，用表示相对湿度：一定温度及大气压下，空气的绝对湿度f与同温同压下饱和蒸汽量fmax的比值，用Φ表示fP×100%Φ =-X100%Φ =fmaxRS二、围护结构的蒸汽渗透1蒸汽渗透现象：当室内外空气的水蒸气含量不等时，在围护结构的两侧存在水蒸气的分压力差，水蒸气分子将从压力较高的一侧通过围护结构向较低的一侧渗透扩散。2计算1)渗透量的计算10=(Pi-Pe)Ho2)总蒸汽渗透阻：H,= H, + H,+ + H.dn2μn
第四节 围护结构的蒸汽渗透与冷凝 一、湿空气的物理性质 空气 干空气 湿空气：含有水蒸气的空气 1) 湿空气的压力 PW＝ Pd＋ P PW——湿空气的压力（Pa） Pd——干空气的压力（Pa） P——水蒸气分压力（Pa） Ps 2) 湿度 绝对湿度 相对湿度 绝对湿度 相对湿度 绝对湿度 : 单位容积空气所含水蒸气的重量, 用f表示 相对湿度 : 一定温度及大气压下,空气的绝对湿度f与 同温同压下饱和蒸汽量 fmax 的比值,用φ 表示 φ = ×100% f fmax φ = ×100% f fmax φ = ×100% P Ps φ = ×100% P Ps 二、围护结构的蒸汽渗透 1 蒸汽渗透现象： 当室内外空气的水蒸气含量不等时，在围护结构的两侧存在水蒸气的分压力 差，水蒸气分子将从压力较高的一侧通过围护结构向较低的一侧渗透扩散。 2 计算 1) 渗透量的计算 ω = (Pi - Pe ) H0 1 ω = (Pi - Pe ) H0 1 2) 总蒸汽渗透阻: H0 = H1 + H2 + ···+ Hn = + + ···+ d1 μ1 d2 μ2 dn μn H0 = H1 + H2 + ···+ Hn = + + ···+ d1 μ1 d2 μ2 dn μn
3）各层的水蒸气分压力的计算（重要）·围护结构内、外表面的水蒸气分压力：近似地取为Pi和Pe●围护结构中任一层的内界面上的水蒸气分压力计算：ZHPm= P,-(P;- Pe)Ho三、围护结构冷凝的检验1露点温度：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达到100%时，所对应的温度，用td表示。2冷凝：温度降到露点温度以下，空气中的水蒸气液化析出的现象。3表面冷凝的检验例题：试校核例1.3-3中所示车间屋面板内表面是否会出现冷凝水已知：ti=16℃,te=-10℃Φ=55%嵌缝油膏细石混凝土1)求接缝处内表面的温度Ro'+ n (Ro-Ro)o'=t-R, (t,-te) = 5.7℃R'Ro2)求室内空气的露点温度t,=16℃时，查表得P=1817.2Pa空气的实际水蒸气压力P=PΦ=1817.2×55%=999.5Pa当Ps=P=999.5Pa时所对应的温度即为露点温度
3) 各层的水蒸气分压力的计算（重要） H0 ΣHj (Pi – Pe Pm = P ) i – H0 ΣHj (Pi – Pe Pm = P ) i – ⚫ 围护结构中任一层的内界面上的水蒸气分压力计算： ⚫ 围护结构内、外表面的水蒸气分压力： 近似地取为Pi 和Pe 三、围护结构冷凝的检验 1 露点温度： 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达到 100% 时，所对应的温度，用 td 表示。 2 冷凝： 温度降到露点温度以下，空气中的水蒸气液化析出的现象。 3 表面冷凝的检验 例题：试校核[例 1.3-3]中所示车间屋面板内表面是否会出现冷凝水. 已知: ti = 16℃, te = -10℃,φ=55%. 细石混凝土 嵌缝油膏 1) 求接缝处内表面的温度 θ’ i = ti - R0 ’ + η(R0 - R0 ’) R0 ’· R0 Ri (ti - te θ’ i = ti - ) = 5.7℃ R0 ’ + η(R0 - R0 ’) R0 ’· R0 Ri (ti - te θ ) ’ i = ti - R0 ’ + η(R0 - R0 ’) R0 ’· R0 R0 ’ + η(R0 - R0 ’) R0 ’· R0 Ri (ti - te ) = 5.7℃ 2) 求室内空气的露点温度 ti = 16℃时,查表得 Ps=1817.2Pa 空气的实际水蒸气压力 P = Ps ·φ=1817.2×55% = 999.5 Pa 当Ps = P = 999.5Pa时所对应的温度即为露点温度
查表得：ta=7℃3）比较和taa<to，所以屋面板接缝处内表面将会产生冷凝现象同样，计算主体部位是否会产生冷凝现象：，=12.9℃（依例1.3-3)a>ta不会产生冷凝现象4内部冷凝的检验P内部有冷凝内部无冷凝例题：试检验外墙构造是否会产生冷凝。已知：ti=16℃Φi=60%,采暖期室外平均气温te=-4℃，平均相对湿度Φe=50%。外墙构造为：1-20mm厚石灰砂浆内粉刷：2-50mm厚泡沫混凝土（p0=500kg/m3）：3-120mm厚砖墙2
查表得: td = 7℃ 3) 比较θ’ i 和td θ’ i < td , 所以屋面板接缝处内表面将会产生冷凝现象 同样,计算主体部位是否会产生冷凝现象: θi = 12.9℃ (依例1.3-3) θ’ i > td 不会产生冷凝现象 4 内部冷凝的检验 P Ps P Ps 内部无冷凝 内部有冷凝 例题： 试检验外墙构造是否会产生冷凝。已知: ti= 16℃ φi=60%,采暖期室外平均气 温 te= -4℃,平均相对湿度φe=50%。外墙构造为:1-20mm 厚石灰砂浆内粉 刷;2-50mm 厚泡沫混凝土(ρ0 =500kg/m3);3-120mm 厚砖墙. 1 2 3
解：1.计算各材料层的物理参数入材料层dR=d/入uH-石灰粉刷0.020.810.0250.00012166.67泡沫混凝土0.050.190.2630.000199251.51水泥砂浆0.120.810.1480.00006671799.10ZH=2217.2ZR=0.43R,=0.11R=0.04R.=R+ZR+R.=0.586mH.=ZH=2217.280.586m2.计算室内外空气的水蒸气分压力t=16C时，P=1817.3PaP=P：Φ=1817X60%=1090.3Pat=4℃时，P=437.3PaP。=PΦ=437.3X50%=218.7Pa3.计算水蒸气分压HiP2= P,(P-P。)=1024.78PaHoH+ H2(P,-Pe) = 925.92PaP3=P-Ho4.计算围护结构内部各层的温度Rie=t(t,-t)=12.2℃RoR,+R1(t,-t)=11.4℃02=tRoR+R+R2 (t - t)= 2.4℃03=tRoR.(t,-t)=2.4℃TRo
解: 材料层 d λ R=d/ λ μ H=d/μ 石灰粉刷 0.02 0.81 0.025 0.00012 166.67 泡沫混凝土 0.05 0.19 0.263 0.000199 251.51 水泥砂浆 0.12 0.81 0.148 0.0000667 1799.10 1. 计算各材料层的物理参数 ΣR=0.43 Ri = 0.11 Re = 0.04 ΣH=2217.2 材料层 d λ R=d/ λ μ H=d/μ 石灰粉刷 0.02 0.81 0.025 0.00012 166.67 泡沫混凝土 0.05 0.19 0.263 0.000199 251.51 水泥砂浆 0.12 0.81 0.148 0.0000667 1799.10 1. 计算各材料层的物理参数 ΣR=0.43 Ri = 0.11 Re = 0.04 ΣH=2217.2 R0 = Ri + ΣR + Ri = 0.586m H0 =ΣH=2217.28 0.586m 2.计算室内外空气的水蒸气分压力 ti= 16℃时， Ps=1817.3Pa Pi = Ps·φ=1817×60%=1090.3Pa te= -4℃时， Ps=437.3Pa Pe = Ps·φ=437.3×50%=218.7Pa 3. 计算水蒸气分压 H0 H1 (Pi – Pe P ) 2 = Pi – H0 H1 (Pi – Pe P ) 2 = Pi – = 1024.78Pa H0 H1+ H2 (Pi – Pe P ) 3 = Pi – H0 H1+ H2 (Pi – Pe P ) 3 = Pi – = 925.92Pa R0 Re (ti – te θ ) e = te – R0 Re (ti – te θ ) e = te – = 2.4℃ 4.计算围护结构内部各层的温度 R0 Ri (ti – te θ ) i = ti – R0 Ri (ti – te θ ) i = ti – = 12.2℃ R0 Ri+R1 (ti – te θ ) 2 = ti – R0 Ri+R1 (ti – te θ ) 2 = ti – = 11.4℃ R0 Ri+ R1+ R2 (ti – te θ ) 3 = ti – R0 Ri+ R1+ R2 (ti – te θ ) 3 = ti – = 2.4℃