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1、电子讲稿第四章1本讲稿第一页，共五十七页第一节第一节 室内空气湿度室内空气湿度l随着室内外空气的对流，室外空气的含湿量直随着室内外空气的对流，室外空气的含湿量直接影响室内空气的湿度。冬季采暖房间室内温接影响室内空气的湿度。冬季采暖房间室内温度增高，使空气的饱和水蒸汽分压力大大高于度增高，使空气的饱和水蒸汽分压力大大高于室外，虽然室内的一些设备和人的活动会散发室外，虽然室内的一些设备和人的活动会散发水蒸汽，增加室内湿度，使室内实际水蒸汽分水蒸汽，增加室内湿度，使室内实际水蒸汽分压力高于室外，但由于冬季室内、外空气温度压力高于室外，但由于冬季室内、外空气温度相差较大，二者的饱和水蒸汽分压力有很大差
2、相差较大，二者的饱和水蒸汽分压力有很大差距，从而使室内相对湿度往往偏低。距，从而使室内相对湿度往往偏低。2本讲稿第二页，共五十七页 一般是换气次数愈多，室内外温差愈大，室一般是换气次数愈多，室内外温差愈大，室内的相对湿度会愈低；甚至需要另外加湿才能满内的相对湿度会愈低；甚至需要另外加湿才能满足正常的舒适要求。维持正常相对湿度所需湿量足正常的舒适要求。维持正常相对湿度所需湿量可按如下方法进行估算。可按如下方法进行估算。l【例【例4 41 1】已知室外温度一】已知室外温度一1010，室内温室内温度度2020，房间体积房间体积4040m m3 3，每小时换气每小时换气1 1次。次。室外相对湿度室外相
3、对湿度8080。求维持室内相对湿度。求维持室内相对湿度5050所需的增湿率。（假设不考虑室内人所需的增湿率。（假设不考虑室内人和设备的产湿）和设备的产湿）3本讲稿第三页，共五十七页【解】【解】计算每小时交换的空气重量：计算每小时交换的空气重量：按照房间体积为按照房间体积为4040m m3 3，每小时换气每小时换气1 1次，次，室内外平均温度为室内外平均温度为55，并查表得，并查表得55的干的干空气密度为空气密度为1.261.26kgkgm m3 3，则每小时交换的则每小时交换的空气重量为空气重量为:1401.261401.2650.4 50.4 kgkgh h计算室外空气含湿量（计算室外空气含
4、湿量（d de e)室外实际水蒸汽分压力（室外实际水蒸汽分压力（P)P)，用公式，用公式P PP Ps s100100，计算并查附录计算并查附录2 2，得知一，得知一1010空气的饱和水蒸汽分压力空气的饱和水蒸汽分压力P Ps s值为值为 260.3260.3PaPa代入，得：代入，得：4本讲稿第四页，共五十七页 P P0.80.8260.3260.3208.24Pa208.24Pa。室外空气含湿量（室外空气含湿量（d de e），），用公式用公式d de e0.622 P/(Pa-0.622 P/(Pa-P)P)计算计算 d de e0.6220.622208.24208.24（101300
5、101300208.24208.24）0.001280.00128kgkgkgkg干空气干空气 （标准大气压为（标准大气压为PaPa 1.013101.013105 5PaPa）计算维持相对湿度计算维持相对湿度5050室内空气应有含湿量室内空气应有含湿量d di i：室内应有水蒸汽分压力室内应有水蒸汽分压力P Pi i。查附录查附录2 2，得知，得知2020的空气的空气饱和水蒸汽分压力为饱和水蒸汽分压力为2337.12337.1PaPa，得：得：P Pi i0.5230.52337.137.11168.1168.5555PaPa5本讲稿第五页，共五十七页室内应有的空气含湿量室内应有的空气含湿量
6、d di i应为：应为：d di i 0622Xll68.550622Xll68.55（101300101300 1168.551168.55）0.00726kg0.00726kgkgkg干空气干空气 计算需要的增湿率计算需要的增湿率d d d d（0.007260.007260.001280.00128)50.4)50.40.301kg0.301kgh h 即即为为了了维维持持室室内内 50相相对对湿湿度度约约需需补补充充水水蒸蒸汽汽量量 0.300.301 1kgkgh h 以以上上计计算算中中未未考考虑虑室室内内自自然然产产湿湿量量。室室内内的的自自然然产产湿湿量量按按实实际际使使用用情
7、情况况有有很很大大差差别别，如如人人体体产产湿湿就就随随室室内内温度、人数和人的活动状态不同而异。温度、人数和人的活动状态不同而异。6本讲稿第六页，共五十七页第二节第二节 材料的吸湿材料的吸湿 把把一一块块干干的的材材料料试试件件置置于于湿湿空空气气之之中中，材材料料试试件件会会从从空空气气中中逐逐步步吸吸收收水水蒸蒸汽汽而而受受潮，这种现象称为材料的吸湿。潮，这种现象称为材料的吸湿。材材料料的的吸吸湿湿特特性性，可可用用材材料料的的等等温温吸吸湿湿曲曲线线表表征征，如如图图4 41 1所所示示，该该曲曲线线是是根根据据不不同同的的空空气气相相对对湿湿度度(气气温温固固定定为为某某一一值值)下
8、测得的平衡吸湿湿度绘制而成。下测得的平衡吸湿湿度绘制而成。7本讲稿第七页，共五十七页18本讲稿第八页，共五十七页 当材料试件与某一状态当材料试件与某一状态(一定的气温一定的气温和一定的相对湿度和一定的相对湿度)的空气处于热湿平衡时，的空气处于热湿平衡时，亦即材料的温度与周围空气温度一致亦即材料的温度与周围空气温度一致(热平热平衡衡)，试件的重量不再发生变化，试件的重量不再发生变化(湿平衡湿平衡)，这时的材料湿度称为这时的材料湿度称为平衡湿度平衡湿度。图中的图中的100100、8080、6060等等，等等，分别表示在相对湿度为分别表示在相对湿度为100100、8080、6060等条件下的平衡湿度
9、，等条件下的平衡湿度，100100条件条件下的平衡湿度叫做最大吸湿湿度。下的平衡湿度叫做最大吸湿湿度。9本讲稿第九页，共五十七页 等温吸湿曲线的形状呈等温吸湿曲线的形状呈“S S”形，显示形，显示材料的吸湿机理分三种状态，材料的吸湿机理分三种状态，(1)(1)在低湿度在低湿度时为单分子吸湿；时为单分子吸湿；(2)(2)在中等湿度时为多分在中等湿度时为多分子吸湿；子吸湿；(3)(3)在高湿度时为毛细吸湿。在高湿度时为毛细吸湿。可见，在材料中的水分主要以液态形式可见，在材料中的水分主要以液态形式存在。表存在。表4 41 1列举了若干种材料在列举了若干种材料在0 02020时不同相对湿度下的平衡湿度
10、的平均值。材时不同相对湿度下的平衡湿度的平均值。材料的吸湿湿度在相对湿度相同的条件下，随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。温度的降低而增加。10本讲稿第十页，共五十七页11本讲稿第十一页，共五十七页 第三节第三节 外围护结构中的水分迁移外围护结构中的水分迁移一、表面冷凝的检验一、表面冷凝的检验 冬冬季季，围围护护结结构构内内表表面面的的温温度度经经常常低低于于室室内内空空气气温温度度，当当内内表表面面温温度度低低于于室室内内空空气气露露点点温温度度时时，空空气气中中的的水水蒸蒸汽汽就就会会在在内内表表面面凝凝结结。因因此此，检检验验内内表表面面是是否否会会有有结结露主要依
11、据其温度是否低于露点温度。露主要依据其温度是否低于露点温度。12本讲稿第十二页，共五十七页【例【例4 42 2】某外墙构造如图】某外墙构造如图4 42 2，请判断它，请判断它在室内温度在室内温度1818、相对湿度、相对湿度6060、室外温度、室外温度一一1212时，内表面是否可能结露？时，内表面是否可能结露？【解】【解】计算内表面温度计算内表面温度i i ：应用第二章公式应用第二章公式热阻得热阻得内表面温度内表面温度13本讲稿第十三页，共五十七页计算室内空气的露点温度计算室内空气的露点温度t td d ：查附录查附录2 2得得1818时的饱和蒸汽分压力时的饱和蒸汽分压力P Ps s2062.5
12、2062.5PaPa，按公式按公式P PP Ps s得室内实际水蒸汽分压力。得室内实际水蒸汽分压力。P P2062.50.62062.50.61237.51237.5PaPa以以 1237.51237.5PaPa查附录查附录 2得室内露点温度得室内露点温度t td d为为 10.110.1比较比较i i与与t td d i i15.4815.48，t td d为为10.110.1。显然。显然i it td d，因此可以因此可以判断这种围护结构的内表面不会结露。判断这种围护结构的内表面不会结露。14本讲稿第十四页，共五十七页 防防止止墙墙和和屋屋顶顶内内表表面面产产生生结结露露是是建建筑筑热热工
13、工设设计计的的基基本本要要求求。防止和控制的措施可归纳为：防止和控制的措施可归纳为：1.1.使使围围护护结结构构具具有有足足够够的的保保温温能能力力，总总热热阻阻值值至至少少应应在在规定的最小总热阻以上，并注意防止冷桥。规定的最小总热阻以上，并注意防止冷桥。2 2如室内空气湿度过大，可利用通风降温。如室内空气湿度过大，可利用通风降温。3.3.普普通通房房间间的的围围护护结结构构内内表表面面最最好好用用具具有有一一定定吸吸湿湿性性的的材材料料，使使由由于于温温度度波波动动而而只只在在一一天天中中温温度度低低的的一一段段时时间间内内产产生生的的少少量量凝凝结结水水可可以以被被结结构构内内表表面面吸
14、吸收收。在在室室内内温温度度高高而而相相对湿度低时又返回室内空气。对湿度低时又返回室内空气。4.4.对对室室内内湿湿度度大大、内内表表面面不不可可避避免免有有结结露露的的房房间间，如如公公共共浴浴室室、纺纺织织及及印印染染车车间间等等，采采用用光光滑滑不不易易吸吸水水的的材材料料作作内表面，同时加设导水设施，将凝结水导出。内表面，同时加设导水设施，将凝结水导出。15本讲稿第十五页，共五十七页二、围护结构的蒸汽渗透二、围护结构的蒸汽渗透 当室内外空气中的含湿量不等，也就是当室内外空气中的含湿量不等，也就是围护结构的两侧存在着水蒸汽分压力差时，围护结构的两侧存在着水蒸汽分压力差时，水蒸汽分子就会从
15、分压力高的一侧通过围护水蒸汽分子就会从分压力高的一侧通过围护结构向分压力低的一侧渗透扩散，这种传湿结构向分压力低的一侧渗透扩散，这种传湿现象叫蒸汽渗透。蒸汽渗透过程是物质即水现象叫蒸汽渗透。蒸汽渗透过程是物质即水蒸汽分子的转移过程。蒸汽分子的转移过程。16本讲稿第十六页，共五十七页 认真分析围护结构的传湿，不仅有由蒸认真分析围护结构的传湿，不仅有由蒸汽分压力差引起的蒸汽渗透，还有由于温度汽分压力差引起的蒸汽渗透，还有由于温度差引起的水蒸汽迁移，在冷凝区还存在饱和差引起的水蒸汽迁移，在冷凝区还存在饱和水蒸汽及液态水的迁移问题，其计算十分复水蒸汽及液态水的迁移问题，其计算十分复杂，所以目前在建筑中
16、考虑围护结构的湿状杂，所以目前在建筑中考虑围护结构的湿状况是按粗略分析法，即按稳定条件下单纯的况是按粗略分析法，即按稳定条件下单纯的水蒸汽渗透考虑。水蒸汽渗透考虑。17本讲稿第十七页，共五十七页 在计算中，室内外蒸汽分压力都取为在计算中，室内外蒸汽分压力都取为定值，不随时间而变，且忽略热湿交换过定值，不随时间而变，且忽略热湿交换过程中的相互影响，也不考虑围护结构内部程中的相互影响，也不考虑围护结构内部液态水分的转移。液态水分的转移。稳态下蒸汽渗透过程的计算与稳定传稳态下蒸汽渗透过程的计算与稳定传热的计算方法相似，即在稳态条件下、单热的计算方法相似，即在稳态条件下、单位时间内通过单位面积围护结构
17、的蒸汽渗位时间内通过单位面积围护结构的蒸汽渗透量与室内外水蒸汽分压力差成正比，与透量与室内外水蒸汽分压力差成正比，与渗透过程中受到的阻力成反比。其计算公渗透过程中受到的阻力成反比。其计算公式如下（图式如下（图4 43 3）：）：18本讲稿第十八页，共五十七页 1 2 3Pi Pif P2 P3 e Pe 图图43 围护结构的蒸围护结构的蒸 汽渗透过程汽渗透过程(41)19本讲稿第十九页，共五十七页 式中：单位时间内通过单位面积围护结构的水蒸汽渗透量，又称蒸汽渗透强度，g/（m2h）；H0围护结构的水蒸汽渗透阻，(m2hPa）g；Pi室内空气的水蒸汽分压力，Pa；Pe室外空气的水蒸汽分压力，Pa
18、。20本讲稿第二十页，共五十七页 围护结构的蒸汽渗透阻（围护结构的蒸汽渗透阻（H H0 0）是指当围是指当围护结构两侧水蒸汽分压力差为护结构两侧水蒸汽分压力差为1 1PaPa时，通过时，通过1 1m m2 2面积渗透面积渗透1 1g g水份所需要的时间水份所需要的时间(h)h)。对由多层材料作成的围护结构其蒸汽渗对由多层材料作成的围护结构其蒸汽渗透阻是各层材料的蒸汽渗透阻之和，即：透阻是各层材料的蒸汽渗透阻之和，即：（42）21本讲稿第二十一页，共五十七页式中；式中；d dn n围护结构内一种材料层的厚度，围护结构内一种材料层的厚度，m m；材料的蒸汽渗透系数，材料的蒸汽渗透系数，g/g/（m
19、 mh hPaPa）。）。材料的蒸汽渗透系数（材料的蒸汽渗透系数（），），表明材料表明材料的透过蒸汽能力。其定义为：的透过蒸汽能力。其定义为：1 1m m厚物体，两厚物体，两侧水蒸汽分压力差为侧水蒸汽分压力差为1 1PaPa，单位时间（单位时间（l l小时）小时）内通过内通过lmlm2 2面积渗透的水蒸汽量面积渗透的水蒸汽量（g/(mg/(mh hPaPa）)。22本讲稿第二十二页，共五十七页 材料的渗透系数值与材料的密实程度有材料的渗透系数值与材料的密实程度有关。材料的孔隙率越大，蒸汽渗透系数就越关。材料的孔隙率越大，蒸汽渗透系数就越大。常用材料的蒸汽渗透系数值可查附录大。常用材料的蒸汽渗透
20、系数值可查附录1 1。严格地说，材料蒸汽渗透系数尚与其所处温严格地说，材料蒸汽渗透系数尚与其所处温度和相对湿度有关，附录中采用的是一般正度和相对湿度有关，附录中采用的是一般正常情况下的实验值。常情况下的实验值。在计算围护结构蒸汽渗透阻时，一般不在计算围护结构蒸汽渗透阻时，一般不考虑围护结构内、外表面附近空气边界层的考虑围护结构内、外表面附近空气边界层的蒸汽渗透阻，因为它与结构材料本身的蒸汽蒸汽渗透阻，因为它与结构材料本身的蒸汽渗透阻相比影响非常小，可以忽略不计。这渗透阻相比影响非常小，可以忽略不计。这样，围护结构内、外表面的水蒸汽分压力可样，围护结构内、外表面的水蒸汽分压力可近似认为分别与室内
21、、外空气的水蒸汽分压近似认为分别与室内、外空气的水蒸汽分压力相等，即分别为力相等，即分别为P Pi i和和P Pe e。23本讲稿第二十三页，共五十七页 围护结构内任一层界面上的水蒸汽分压力计算可参照稳定传热计算中内部温度的计算方法，各层水蒸汽分压力的计算式为：式中：一从室内一侧算起，由第一层至第 m1层的蒸汽渗透阻之和。（43）24本讲稿第二十四页，共五十七页三、内部冷凝和冷凝量的计算三、内部冷凝和冷凝量的计算 1.1.内部冷凝的检验内部冷凝的检验 若若设设计计不不当当，当当水水蒸蒸汽汽通通过过围围护护结结构构的的过过程程中中遇遇到到蒸蒸汽汽渗渗透透阻阻大大的的材材料料层层，水水蒸蒸汽汽不不
22、易易通通过过，就就会会出出现现冷冷凝凝现现象象。判判别别围围护护结结构构的的内内部部是是否否会出现冷凝，可按下列步骤进行。会出现冷凝，可按下列步骤进行。（1 1）根根据据室室内内外外空空气气的的温温度度和和相相对对湿湿度度，确确定定水水蒸蒸汽汽分分压压力力P Pi i和和P Pe e，然然后后按按式式（4 43 3）计计算算围围护护结结构构各各层层的的实实际际水水蒸蒸汽汽分分压压力力，并并作作出出实实际际水水蒸蒸汽汽分压（分压（P P）的分布线。的分布线。（2 2）根根据据室室内内外外空空气气温温度度t ti i和和t te e，确确定定围围护护结结构构各各层层的的温温度度，按按附附录录2 2
23、查查出出相相应应的的饱饱和和水水蒸蒸汽汽分分压压力力P Ps s，并画出曲线。并画出曲线。25本讲稿第二十五页，共五十七页室内室内PPsPsP(a)(b)图 4-4 判别围护结构内部冷凝情况 (a)有内部冷凝；(b)无内部冷凝（3 3）根据）根据P P线和线和P Ps s线相交与否来判定围护结线相交与否来判定围护结构内部是否会出现冷凝现象，如图构内部是否会出现冷凝现象，如图4 44 4所所示。如示。如P P线与线与P Ps s线不相交说明内部不会产线不相交说明内部不会产生冷凝；若相交，则内部有冷凝。生冷凝；若相交，则内部有冷凝。26本讲稿第二十六页，共五十七页 如前所述，内部冷凝现象一般出现在
24、复合构造如前所述，内部冷凝现象一般出现在复合构造的围护结构。若材料层的布置方式是沿蒸汽渗透方的围护结构。若材料层的布置方式是沿蒸汽渗透方向先设置蒸汽渗透阻小的材料层，其后才是蒸汽渗向先设置蒸汽渗透阻小的材料层，其后才是蒸汽渗透阻大的材料层，则水蒸汽将在两材料层相交的界透阻大的材料层，则水蒸汽将在两材料层相交的界面处遇到较大阻力，从而发生冷凝现象。面处遇到较大阻力，从而发生冷凝现象。习惯上把这个最易出现冷凝、而且凝结最严重习惯上把这个最易出现冷凝、而且凝结最严重的界面，叫作围护结构的的界面，叫作围护结构的“冷凝界面冷凝界面”。如图。如图4 45 5所示，冷凝界面一般出现在保温材料与其外侧密实材所
25、示，冷凝界面一般出现在保温材料与其外侧密实材料交界处。料交界处。27本讲稿第二十七页，共五十七页 图图4 45 5 冷凝界面位置冷凝界面位置28本讲稿第二十八页，共五十七页2 2冷凝强度计算冷凝强度计算 显然，当出现内部冷凝时，冷凝界面处显然，当出现内部冷凝时，冷凝界面处的水蒸汽分压力的水蒸汽分压力(P PC C)已超过该界面温度下的已超过该界面温度下的最大水蒸汽分压力（最大水蒸汽分压力（P PS SC C）。）。设由水蒸汽分设由水蒸汽分压力较高一侧的空气进到冷凝界面的蒸汽渗压力较高一侧的空气进到冷凝界面的蒸汽渗透强度为透强度为A A，从界面渗透到蒸汽分压力较低从界面渗透到蒸汽分压力较低一侧空
26、气的蒸汽渗透强度为一侧空气的蒸汽渗透强度为B B，两者之差即两者之差即是界面处的冷凝强度，是界面处的冷凝强度，(单位时间、单位面单位时间、单位面积上的凝结水量），如图积上的凝结水量），如图4 46 6。29本讲稿第二十九页，共五十七页（44）计算式为：计算式为：C CA AB B 或：或：图图46 内部冷凝强度内部冷凝强度30本讲稿第三十页，共五十七页式中：式中：C C界面处的冷凝强度，界面处的冷凝强度，g/(mg/(m2 2h h）。）。A A、B B界面两侧的蒸汽渗透强度，界面两侧的蒸汽渗透强度，g/(mg/(m2 2h)h)；P PA A分压力较高一侧空气的水蒸汽分压力，分压力较高一侧空
27、气的水蒸汽分压力，PaPa；P PB B分压力较低一侧空气的水蒸汽分压力，分压力较低一侧空气的水蒸汽分压力，PaPa；P PC C冷凝界面处的最大水蒸汽分压力，冷凝界面处的最大水蒸汽分压力，PaPa；H Ho,io,i在冷凝界面蒸汽流入一侧的蒸汽渗透阻在冷凝界面蒸汽流入一侧的蒸汽渗透阻 （m m2 2h hPaPa）/g/g；H Ho,eo,e在冷凝界面蒸汽流出一侧的蒸汽渗透阻在冷凝界面蒸汽流出一侧的蒸汽渗透阻 （m m2 2h hPaPa）/g/g。31本讲稿第三十一页，共五十七页3.3.采暖期累计凝结量估算采暖期累计凝结量估算 围护结构内的蒸汽渗透和凝结过程一般围护结构内的蒸汽渗透和凝结过
28、程一般十分缓慢，而且随着气候变化，在采暖期十分缓慢，而且随着气候变化，在采暖期过后室内外蒸汽分压力接近，蒸汽不再向过后室内外蒸汽分压力接近，蒸汽不再向一个方向渗透，在其他季节围护结构内的一个方向渗透，在其他季节围护结构内的凝结水还可逐步向室内、外散发，因此在凝结水还可逐步向室内、外散发，因此在采暖期围护结构内的蒸汽凝结量如果保持采暖期围护结构内的蒸汽凝结量如果保持在一定范围内，对保温材料影响不大，则在一定范围内，对保温材料影响不大，则少量凝结也可允许存在。少量凝结也可允许存在。32本讲稿第三十二页，共五十七页采暖期总的冷凝量计算方法为：采暖期总的冷凝量计算方法为：c.oc.o 24 24c c
29、Z Z （4 45 5）式式中中：c.oc.o 采采暖暖期期内内围围护护结结构构每每m m2 2面面积积上上的总凝结量，的总凝结量，g gm m2 2；c c 界面处的冷凝强度，界面处的冷凝强度，g g(m(m2 2h h）；）；Z Z 采暖期天数，采暖期天数，d d；采采暖暖期期内内保保温温层层材材料料的的重重量量湿湿度度增增量量计计算算式为：式为：（46）33本讲稿第三十三页，共五十七页式中：式中：材料重量湿度的增量，材料重量湿度的增量，；i i 保温材料厚度，保温材料厚度，m m；i i 保温材料的密度，保温材料的密度，kgkgm m3 3；1000 1000单位折算系数单位折算系数 。
30、按照民用建筑热工设计规范按照民用建筑热工设计规范（GB50176GB501769393），），在采暖期内，围护结构在采暖期内，围护结构中保温材料因内部冷凝受潮而增加的重量湿中保温材料因内部冷凝受潮而增加的重量湿度增量应在表度增量应在表4 42 2以内以内34本讲稿第三十四页，共五十七页2 235本讲稿第三十五页，共五十七页四、冷凝界面内侧所需蒸汽渗透阻计算四、冷凝界面内侧所需蒸汽渗透阻计算 如如围围护护结结构构内内的的蒸蒸汽汽凝凝结结量量过过大大，超超过过规规定定的的限限值值，则则不不仅仅材材料料保保温温性性能能下下降降，而而且且过过多多的的水水分分在在非非采采暖暖期期内内往往往往不不能能充充
31、分分蒸蒸发发，以以致致逐逐年年累累积积形形成成恶恶性性循循环环，就就会会对对围围护护结结构构产产生生很很大大的的破破坏坏作作用用。这这种种情情况况在在设设计计中中必必须须防防止止。为为此此，要要求求在在冷冷凝凝界界面面内内侧侧的的围护结构层有一定的蒸汽渗透阻，其计算式为：围护结构层有一定的蒸汽渗透阻，其计算式为：36本讲稿第三十六页，共五十七页式中；式中；H Ho,io,i冷凝界面内侧所需的蒸汽渗透冷凝界面内侧所需的蒸汽渗透阻，阻，m m2 2h hPaPag g；P Pi i-室内水蒸汽分压力，根据采暖期室内室内水蒸汽分压力，根据采暖期室内计算温度和相对湿度确定，计算温度和相对湿度确定，Pa
32、Pa；P Pe e-室外空气水蒸汽分压力，根据采暖期室外空气水蒸汽分压力，根据采暖期室外平均气温和相对湿度确定室外平均气温和相对湿度确定,PaPa；P PS,CS,C-冷凝界面处与界面温度对应的饱和冷凝界面处与界面温度对应的饱和水蒸汽分压力，水蒸汽分压力，P Pa a H Ho,eo,e-冷凝界面至外侧的蒸汽渗透阻，冷凝界面至外侧的蒸汽渗透阻，m m2 2h hPaPag g；37本讲稿第三十七页，共五十七页 Z-Z-采暖期天数，采暖期天数，d d；i i-保温材料的干密度，保温材料的干密度，k kg gm m3 3；-采暖期间保温材料重量湿度的允采暖期间保温材料重量湿度的允许增量，按表许增量
33、，按表4 41 1q q取值，；取值，；i i-保温层的厚度，保温层的厚度，m m 10-10-单位折算系数，因为单位折算系数，因为是以百分是以百分数表示，数表示，i i是以是以kg/mkg/m3 3表示的。表示的。38本讲稿第三十八页，共五十七页【例【例4 43 3】试检验图】试检验图4 47 7所示的外墙结构是否会所示的外墙结构是否会产生内部冷凝？已知产生内部冷凝？已知t ti i1818，i i6060，采采暖期室外平均气温暖期室外平均气温t te e1616，平均相对湿度平均相对湿度e e5050。【解】解】计算各分层热阻和蒸汽渗透阻：计算各分层热阻和蒸汽渗透阻：39本讲稿第三十九页，
34、共五十七页R R1.166 m1.166 m2 2 K/W K/WHH1399.35 (m1399.35 (m2 2 h Pa)/g h Pa)/g由此得：由此得：R R0 00.11+1.166+0.04=1.3160.11+1.166+0.04=1.316(m(m2 2K)/WK)/W H H0 01399.35(m1399.35(m2 2 h Pa)/g h Pa)/g 图图 47 1.1.石膏板石膏板 10 10mmmm；2.2.矿棉板矿棉板 70 70mmmm；3.3.陶粒混凝土陶粒混凝土 35 35mmmm40本讲稿第四十页，共五十七页计算室内、外空气的水蒸汽分压力：计算室内、外空
35、气的水蒸汽分压力：t ti i1818时，时，P Ps,is,i2062.5 2062.5 PaPa 室内实际水蒸汽分压力室内实际水蒸汽分压力 P Pi i2062.52062.50.60.61237.5 Pa1237.5 Pa 按室外气温按室外气温t te e1.61.6查附录查附录2 2得得 P Ps,es,e53534.6 Pa4.6 Pa 室外实际水蒸汽分压力室外实际水蒸汽分压力 P Pe e534.6534.60.50.52673 Pa 2673 Pa 计算围护结构各层的温度和水蒸汽分压力：计算围护结构各层的温度和水蒸汽分压力：饱和水蒸汽分压饱和水蒸汽分压 P Ps s:41本讲稿第
36、四十一页，共五十七页查表得查表得 Ps,11863.8 Pa查表得查表得 Ps,21479.2 Pa查表得查表得 Ps,3=590.6 Pa42本讲稿第四十二页，共五十七页查表得查表得 Ps,4562.6 Pa实际水蒸气分压力实际水蒸气分压力P：P1 Pi 1237.5 Pa P4 Pe 267.3 Pa 作出作出Ps和和P的分布线（见图的分布线（见图48），两线相交，说），两线相交，说明有内部冷凝。明有内部冷凝。43本讲稿第四十三页，共五十七页8 844本讲稿第四十四页，共五十七页计算冷凝强度计算冷凝强度 在本例中，冷凝界面位于第二层和第三层交在本例中，冷凝界面位于第二层和第三层交界处，故界
37、处，故P Ps,cs,c=P=P3 3=590.6 Pa=590.6 PaH Ho,io,i=126.58+161.66=288.24(m=126.58+161.66=288.24(m2 2 h h Pa)/g Pa)/gH Ho,eo,e=1111.11=1111.11(m(m2 2 h h Pa)/g Pa)/g 按公式（按公式（4 44 4）冷凝强度为冷凝强度为 1.953 1.953 g/(mg/(m2 2 h)h)45本讲稿第四十五页，共五十七页第四节第四节 防止和控制内部冷凝的措施防止和控制内部冷凝的措施 如前所述，围护结构内部的湿转移过如前所述，围护结构内部的湿转移过程比较复杂，
38、室内外的湿度也随时在变化，程比较复杂，室内外的湿度也随时在变化，以上计算方法只是粗略估算；另外，在围以上计算方法只是粗略估算；另外，在围护结构施工中如有多余水分进入保温材料，护结构施工中如有多余水分进入保温材料，也会造成内部冷凝。也会造成内部冷凝。因此，更重要的是根据建筑防潮的实因此，更重要的是根据建筑防潮的实践经验和教训，采取一定的构造措施来防践经验和教训，采取一定的构造措施来防止内部冷凝。具体措施有：止内部冷凝。具体措施有：46本讲稿第四十六页，共五十七页 当围护结构由多层材料构成时，应将蒸汽渗当围护结构由多层材料构成时，应将蒸汽渗透系数小的密实材料放在水蒸汽分压力大的一侧透系数小的密实材
39、料放在水蒸汽分压力大的一侧（对除冷藏库外的一般建筑来说，应放在冬季温（对除冷藏库外的一般建筑来说，应放在冬季温度高的室内一侧），而将蒸汽渗透系数大的材料度高的室内一侧），而将蒸汽渗透系数大的材料放在蒸汽分压力相对较小的室外低温一侧，使渗放在蒸汽分压力相对较小的室外低温一侧，使渗透进围护结构的蒸汽能保持透进围护结构的蒸汽能保持”进出平衡进出平衡”或或“进进难出易难出易”，以利于蒸汽排除，防止在围护结构内部，以利于蒸汽排除，防止在围护结构内部积累。如图积累。如图4 49 9。一一.合理布置保温层合理布置保温层47本讲稿第四十七页，共五十七页48本讲稿第四十八页，共五十七页 对于外侧有密实保护层或防
40、水层的围护结构，如对于外侧有密实保护层或防水层的围护结构，如在保温层与密实层之间设可排汽的空气间层，以有效在保温层与密实层之间设可排汽的空气间层，以有效排除蒸汽，防止内部凝结。排除蒸汽，防止内部凝结。如图如图4 41010为一屋顶作法。图为一屋顶作法。图4 41111为瑞典一为瑞典一建筑实例，该建筑外墙外表面为玻璃板，原来在建筑实例，该建筑外墙外表面为玻璃板，原来在玻璃板与其里面的保温层之间有小间隙，墙体内玻璃板与其里面的保温层之间有小间隙，墙体内无疑结；改建后玻璃板紧贴保温层，一年后保温无疑结；改建后玻璃板紧贴保温层，一年后保温材料内凝结了很多水，体积含湿量达材料内凝结了很多水，体积含湿量达
41、5050。二、在围护结构内部设排汽间层或排汽沟道二、在围护结构内部设排汽间层或排汽沟道49本讲稿第四十九页，共五十七页图图4 410 10 有通风间层的围护结构有通风间层的围护结构50本讲稿第五十页，共五十七页图图4 411 11 瑞典某建筑墙体瑞典某建筑墙体（a a）改建前无凝水（改建前无凝水（b b）改建后产生凝水改建后产生凝水51本讲稿第五十一页，共五十七页 隔隔蒸蒸汽汽层层可可用用沥沥青青、油油毡毡或或铝铝箔箔等等做做成成，但但必必须须做做得得十十分分严严密密，并并且且在在做做隔隔汽汽层层之之前前严严格格控控制制构构件件内内的的材材料料尤尤其其是是保保温温材材料料的的含含湿湿量量，并并
42、尽尽量量避避免免湿作业和两天施工，才能起到较好的效果。湿作业和两天施工，才能起到较好的效果。由由于于这这种种方方法法在在防防上上冬冬季季室室内内蒸蒸汽汽渗渗入入的的同同时时，也也阻阻止止了了其其他他季季节节里里构构件件内内的的水水蒸蒸汽汽排排向向室室内内，因因此此一一般般只只用用于于室室内内湿湿度度大大的的房房间间，目目前前对对一一般般正正常常湿湿度度的的房房间间多多不不采采用用。图图4 41212表表示示了了房房间间隔隔汽汽层层的设置方式，隔汽层设在常年高温一侧。的设置方式，隔汽层设在常年高温一侧。三在蒸汽流入一侧设隔蒸汽层三在蒸汽流入一侧设隔蒸汽层52本讲稿第五十二页，共五十七页图图4 4
43、12 12 潮湿房间隔蒸汽层设置潮湿房间隔蒸汽层设置53本讲稿第五十三页，共五十七页 对对采采用用内内保保温温作作法法的的外外墙墙，在在保保温温层层与与外外侧侧结结构构层层之之间间设设密密闭闭的的空空气气间间层层，由由于于空空气气间间层层两两侧侧存存在在蒸蒸汽汽分分压压力力差差，使使蒸蒸汽汽由由处处于于高高温温一一侧侧的的保保温温层层表表面面引引向向低低温温一一侧侧的的结结构构层层表表面面，凝凝结结的的水水分分附附着着于于结结构构层层上而不能进入保温层内，从而使保温层干燥。上而不能进入保温层内，从而使保温层干燥。这这种种作作法法对对凝凝结结量量不不大大的的外外墙墙具具有有很很好好的的实实际际防
44、防潮潮效效果果但但如如凝凝结结量量过过大大，已已超超过过结结构构层层的的吸吸湿湿能能力力时时，就就不不能能起起防防潮潮作作用用了了。因因此此，采采用用这这种种防防潮潮方方式式需需经经过过计计算算。图图4 41313为为具具有有密密封封空气间层的内保温外墙举例。空气间层的内保温外墙举例。四四.外墙内设密闭空气间层外墙内设密闭空气间层54本讲稿第五十四页，共五十七页图图4 413 13 有密闭空气层的内保温外墙有密闭空气层的内保温外墙55本讲稿第五十五页，共五十七页作作 业业一、一、P82P82习题习题4 48 8 习题习题4 49 9二二、试试检检验验图图示示围围护护结结构构是是否否会会产产生生内内部部结结露露。已已知知室室内内温温度度t ti i2020，室室内内相相对对湿湿度度i i4545，采采暖暖期期室室外外平平均均气气温温一一22，平平均均相相对对湿湿度度e e5050。第三版第三版P77P77习题习题56本讲稿第五十六页，共五十七页 60 80 40 内 外 钢筋混凝土矿棉板钢筋混凝土END57本讲稿第五十七页，共五十七页