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1、第三章 外围护结构的湿状况第一节第一节 湿空气的物理现象湿空气的物理现象第二节第二节 外围护结构中的水分迁移外围护结构中的水分迁移第三节第三节 防止和控制冷凝的措施防止和控制冷凝的措施第一节 湿空气的物理现象一.水蒸汽的分压力 湿空气的压力等于干空气的分压力和水蒸湿空气的压力等于干空气的分压力和水蒸湿空气的压力等于干空气的分压力和水蒸湿空气的压力等于干空气的分压力和水蒸气分压力之和。气分压力之和。气分压力之和。气分压力之和。一定温度条件下，湿空气的水蒸气含量有一个最一定温度条件下，湿空气的水蒸气含量有一个最一定温度条件下，湿空气的水蒸气含量有一个最一定温度条件下，湿空气的水蒸气含量有一个最大限
2、值，此时的湿空气处于饱和状态，称为大限值，此时的湿空气处于饱和状态，称为大限值，此时的湿空气处于饱和状态，称为大限值，此时的湿空气处于饱和状态，称为饱和湿空气饱和湿空气饱和湿空气饱和湿空气，对应的水蒸气分压力成为对应的水蒸气分压力成为对应的水蒸气分压力成为对应的水蒸气分压力成为饱和蒸气压，用饱和蒸气压，用P Ps s表示。表示。第三章第三章 外围护结构的湿状况外围护结构的湿状况第一节第一节 湿空气的物理现象湿空气的物理现象饱饱饱饱和和和和水水水水蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽压压压压力力力力P Ps s温度温度温度温度 C C饱和水蒸汽压力与温度的关系第三章第三章 外围护结构的湿状况外围护结构的湿状况第一节
3、第一节 湿空气的物理现象湿空气的物理现象二.空气湿度 用来表示空气干湿程度的热物理参量，用来表示空气干湿程度的热物理参量，用来表示空气干湿程度的热物理参量，用来表示空气干湿程度的热物理参量，有不同的表示方法。有不同的表示方法。有不同的表示方法。有不同的表示方法。1.绝对湿度 单位容积空气所含水蒸汽的重量单位容积空气所含水蒸汽的重量称为空气称为空气称为空气称为空气的绝对湿度的绝对湿度的绝对湿度的绝对湿度, ,常用常用常用常用f f（g/mg/m3 3）表示；饱和状态下表示；饱和状态下表示；饱和状态下表示；饱和状态下的绝对湿度用饱和蒸汽量的绝对湿度用饱和蒸汽量的绝对湿度用饱和蒸汽量的绝对湿度用饱和
4、蒸汽量f fmaxmax （g/mg/m3 3）表示。表示。表示。表示。第三章第三章 外围护结构的湿状况外围护结构的湿状况第一节第一节 湿空气的物理现象湿空气的物理现象二.空气湿度 2.相对湿度 一定温度及大气压力下，空气的湿度一定温度及大气压力下，空气的湿度f f与同与同温同压下饱和蒸汽量温同压下饱和蒸汽量f fmaxmax的百分比的百分比，用，用，用，用 表示：表示：表示：表示：=(f/f=(f/f=(f/f=(f/fmaxmaxmaxmax)100%)100%)100%)100% 由于空气中所含蒸汽量难以测定，而由于空气中所含蒸汽量难以测定，而由于空气中所含蒸汽量难以测定，而由于空气中所
5、含蒸汽量难以测定，而 P=0.461Tf P=0.461Tf，P P与与与与f f近似成正比，故常将其转化为水蒸气分压力表近似成正比，故常将其转化为水蒸气分压力表近似成正比，故常将其转化为水蒸气分压力表近似成正比，故常将其转化为水蒸气分压力表示：示：示：示：=(P/P=(P/P=(P/P=(P/Ps s s s)100%)100%)100%)100% 相对湿度反映了空气在某一温度所含水蒸汽分相对湿度反映了空气在某一温度所含水蒸汽分相对湿度反映了空气在某一温度所含水蒸汽分相对湿度反映了空气在某一温度所含水蒸汽分量接近饱和的程度，它是与人的感觉相一致的表征量接近饱和的程度，它是与人的感觉相一致的表
6、征量接近饱和的程度，它是与人的感觉相一致的表征量接近饱和的程度，它是与人的感觉相一致的表征物理量，物理量，物理量，物理量，相对湿度在相对湿度在6070%6070%时人会感觉比较舒适时人会感觉比较舒适。第三章第三章 外围护结构的湿状况外围护结构的湿状况第一节第一节 湿空气的物理现象湿空气的物理现象三.露点温度 某一状态的空气，在含湿量不变的情况下，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冷却到它的相对湿度达到100%100%时所对应的温度，时所对应的温度，称为该状态下空气的露点温度，以称为该状态下空气的露点温度，以t td d表示。表示。其其其其物理意义就是空气中的水蒸汽开始
7、结露的温度。物理意义就是空气中的水蒸汽开始结露的温度。物理意义就是空气中的水蒸汽开始结露的温度。物理意义就是空气中的水蒸汽开始结露的温度。 这种由于温度降到露点温度以下，空气中这种由于温度降到露点温度以下，空气中这种由于温度降到露点温度以下，空气中这种由于温度降到露点温度以下，空气中水蒸汽液化析出的现象称为水蒸汽液化析出的现象称为水蒸汽液化析出的现象称为水蒸汽液化析出的现象称为冷凝冷凝。第三章第三章 外围护结构的湿状况外围护结构的湿状况第一节第一节 湿空气的物理现象湿空气的物理现象三.露点温度例：例：例：例：某房间室内空气温度为某房间室内空气温度为某房间室内空气温度为某房间室内空气温度为18
8、18 18 18 C C C C ，相对湿度，相对湿度，相对湿度，相对湿度 =61.1%=61.1%=61.1%=61.1%，试求该房间空气的露点温度。，试求该房间空气的露点温度。，试求该房间空气的露点温度。，试求该房间空气的露点温度。解：首先要求出房间的实际水蒸气分压力解：首先要求出房间的实际水蒸气分压力解：首先要求出房间的实际水蒸气分压力解：首先要求出房间的实际水蒸气分压力P P P P，查查查查表知，当表知，当表知，当表知，当t=18 t=18 t=18 t=18 C C C C时，时，时，时，P P P Ps s s s=2062.5Pa=2062.5Pa=2062.5Pa=2062.
9、5Pa，则则则则 P= PP= PP= PP= Ps s s s= 2062.5x0.611=1260 Pa= 2062.5x0.611=1260 Pa= 2062.5x0.611=1260 Pa= 2062.5x0.611=1260 Pa按露点温度的定义，当该室气温降到按露点温度的定义，当该室气温降到按露点温度的定义，当该室气温降到按露点温度的定义，当该室气温降到P P P Ps s s s= 1260Pa= 1260Pa= 1260Pa= 1260Pa时所对应的温度，即为该室空气露点温度。反时所对应的温度，即为该室空气露点温度。反时所对应的温度，即为该室空气露点温度。反时所对应的温度，即为
10、该室空气露点温度。反查表知，当查表知，当查表知，当查表知，当P P P Ps s s s= 1260Pa= 1260Pa= 1260Pa= 1260Pa时对应的露点温度为时对应的露点温度为时对应的露点温度为时对应的露点温度为 t t t td d d d=10.4 =10.4 =10.4 =10.4 C C C C方法总结：方法总结：查表查表查表查表令令令令P= PP= Ps s t t i i P Ps s 反查表反查表反查表反查表 P P t td d第三章第三章 外围护结构的湿状况外围护结构的湿状况第一节第一节 湿空气的物理现象湿空气的物理现象第二节 外围护结构中的水分迁移材料内所含水分
11、，可以三种形态存在：气态材料内所含水分，可以三种形态存在：气态材料内所含水分，可以三种形态存在：气态材料内所含水分，可以三种形态存在：气态（水蒸汽）、液态（液态水）、固态（冰）。（水蒸汽）、液态（液态水）、固态（冰）。（水蒸汽）、液态（液态水）、固态（冰）。（水蒸汽）、液态（液态水）、固态（冰）。外围护结构中的水分迁移是指其中三相水态外围护结构中的水分迁移是指其中三相水态或变相后从一处向另一处转移移动的现象。或变相后从一处向另一处转移移动的现象。在材料内部可以迁移的只有两种相态：在材料内部可以迁移的只有两种相态：在材料内部可以迁移的只有两种相态：在材料内部可以迁移的只有两种相态：1.1.气态的
12、扩散方式迁移（水蒸汽渗透）气态的扩散方式迁移（水蒸汽渗透）当材料当材料当材料当材料湿度低于最大吸湿湿度时，材料中的吸附水先经湿度低于最大吸湿湿度时，材料中的吸附水先经湿度低于最大吸湿湿度时，材料中的吸附水先经湿度低于最大吸湿湿度时，材料中的吸附水先经蒸发，后以气态形式沿水蒸气分压力降低的方向蒸发，后以气态形式沿水蒸气分压力降低的方向蒸发，后以气态形式沿水蒸气分压力降低的方向蒸发，后以气态形式沿水蒸气分压力降低的方向或沿热流方向扩散迁移。或沿热流方向扩散迁移。或沿热流方向扩散迁移。或沿热流方向扩散迁移。2.2.液态水分的毛细渗透方式液态水分的毛细渗透方式当材料湿度高于最当材料湿度高于最当材料湿度
13、高于最当材料湿度高于最大吸湿湿度时，材料中出现自由水，这种液态水大吸湿湿度时，材料中出现自由水，这种液态水大吸湿湿度时，材料中出现自由水，这种液态水大吸湿湿度时，材料中出现自由水，这种液态水将从含湿量高的部位向低的部位产生毛细迁移。将从含湿量高的部位向低的部位产生毛细迁移。将从含湿量高的部位向低的部位产生毛细迁移。将从含湿量高的部位向低的部位产生毛细迁移。第三章第三章 外围护结构的湿状况外围护结构的湿状况 第二节第二节 外围护结构中的水分迁移外围护结构中的水分迁移一.围护结构的蒸汽渗透 当室内外空气中的含湿量不等当室内外空气中的含湿量不等当室内外空气中的含湿量不等当室内外空气中的含湿量不等,
14、,也就是围护结也就是围护结也就是围护结也就是围护结构的两侧存在着水蒸汽分压力差时构的两侧存在着水蒸汽分压力差时构的两侧存在着水蒸汽分压力差时构的两侧存在着水蒸汽分压力差时, ,水蒸汽分子就水蒸汽分子就水蒸汽分子就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会从分压力高的一侧通过围护结构向分压力低的会从分压力高的一侧通过围护结构向分压力低的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一侧渗透扩散一侧渗透扩散一侧渗透扩散, ,这种传湿现象叫做蒸汽渗透。蒸汽这种传湿现象叫做蒸汽渗透。蒸汽这种传湿现象叫做蒸汽渗透。蒸汽这种传湿现象叫做蒸汽渗透。蒸汽渗透过程是物质即水蒸汽分子的转移过
15、程。渗透过程是物质即水蒸汽分子的转移过程。渗透过程是物质即水蒸汽分子的转移过程。渗透过程是物质即水蒸汽分子的转移过程。1.蒸汽渗透强度第三章第三章 外围护结构的湿状况外围护结构的湿状况 第二节第二节 外围护结构中的水分迁移外围护结构中的水分迁移一.围护结构的蒸汽渗透2.围护结构总蒸汽渗透阻蒸汽渗透系数表明材料的透气能力，与材料的密实程蒸汽渗透系数表明材料的透气能力，与材料的密实程蒸汽渗透系数表明材料的透气能力，与材料的密实程蒸汽渗透系数表明材料的透气能力，与材料的密实程度有关。材料的空隙率越大，透气性越强。度有关。材料的空隙率越大，透气性越强。度有关。材料的空隙率越大，透气性越强。度有关。材料
16、的空隙率越大，透气性越强。与稳定传热不同的是，由于围护结构内、外表面附近与稳定传热不同的是，由于围护结构内、外表面附近与稳定传热不同的是，由于围护结构内、外表面附近与稳定传热不同的是，由于围护结构内、外表面附近的空气边界层的蒸汽渗透阻（的空气边界层的蒸汽渗透阻（的空气边界层的蒸汽渗透阻（的空气边界层的蒸汽渗透阻（HHi i和和和和HHe e）与结构材料层的蒸与结构材料层的蒸与结构材料层的蒸与结构材料层的蒸汽渗透阻（汽渗透阻（汽渗透阻（汽渗透阻（HH）相比是很微小的，所以在计算总蒸汽渗透阻相比是很微小的，所以在计算总蒸汽渗透阻相比是很微小的，所以在计算总蒸汽渗透阻相比是很微小的，所以在计算总蒸汽
17、渗透阻时可以忽略不计。时可以忽略不计。时可以忽略不计。时可以忽略不计。第三章第三章 外围护结构的湿状况外围护结构的湿状况 第二节第二节 外围护结构中的水分迁移外围护结构中的水分迁移一.围护结构的蒸汽渗透3.围护结构内任一层内界面上的水蒸汽分压力 围护结构内、外表面的水蒸汽分压力（围护结构内、外表面的水蒸汽分压力（围护结构内、外表面的水蒸汽分压力（围护结构内、外表面的水蒸汽分压力（P Pif if和和和和P Pefef）可近似的取为室内、外空气的水蒸汽分压力可近似的取为室内、外空气的水蒸汽分压力可近似的取为室内、外空气的水蒸汽分压力可近似的取为室内、外空气的水蒸汽分压力（P Pi i和和和和P
18、Pe e）。）。）。）。第三章第三章 外围护结构的湿状况外围护结构的湿状况 第二节第二节 外围护结构中的水分迁移外围护结构中的水分迁移二.内部冷凝与表面冷凝的检验1.材料层内部冷凝检验 冷凝界面冷凝界面围护结构内部材料的蒸汽渗围护结构内部材料的蒸汽渗透系数透系数 由大到小的界面。由大到小的界面。 （1 1）定性分析：）定性分析：）定性分析：）定性分析：从材料的从材料的 值变化判断是否有冷值变化判断是否有冷凝界面。凝界面。 （2 2）定量计算：）定量计算：）定量计算：）定量计算：图解法。图解法。第三章第三章 外围护结构的湿状况外围护结构的湿状况 第二节第二节 外围护结构中的水分迁移外围护结构中的
19、水分迁移二.内部冷凝与表面冷凝的检验1.材料层内部冷凝检验图解法：图解法：根据室内外空气的温室度（根据室内外空气的温室度（根据室内外空气的温室度（根据室内外空气的温室度（t t和和和和）确定水蒸气分压力确定水蒸气分压力确定水蒸气分压力确定水蒸气分压力P Pi i和和和和P Pe e，然然然然后计算围护结构各层的水蒸汽分后计算围护结构各层的水蒸汽分后计算围护结构各层的水蒸汽分后计算围护结构各层的水蒸汽分压力，并作出压力，并作出压力，并作出压力，并作出“ “P”P”分布线。分布线。分布线。分布线。根据室内外空气温度根据室内外空气温度根据室内外空气温度根据室内外空气温度t ti i和和和和t te
20、e，确定确定确定确定各层的温度，相应作出饱和水蒸各层的温度，相应作出饱和水蒸各层的温度，相应作出饱和水蒸各层的温度，相应作出饱和水蒸气分压力气分压力气分压力气分压力“ “P Ps s” ”的分布线。的分布线。的分布线。的分布线。根据根据根据根据“ “P”P”线和线和线和线和“ “P Ps s” ”线相交与否线相交与否线相交与否线相交与否来判定围护结构内部是否出现冷来判定围护结构内部是否出现冷来判定围护结构内部是否出现冷来判定围护结构内部是否出现冷凝。相交说明内部有冷凝，不相凝。相交说明内部有冷凝，不相凝。相交说明内部有冷凝，不相凝。相交说明内部有冷凝，不相交则说明不会产生冷凝。交则说明不会产生
21、冷凝。交则说明不会产生冷凝。交则说明不会产生冷凝。第三章第三章 外围护结构的湿状况外围护结构的湿状况 第二节第二节 外围护结构中的水分迁移外围护结构中的水分迁移例题例题例题例题1.3-61.3-6二.内部冷凝与表面冷凝的检验2.围护结构表面冷凝的检验 判断指定界面是否有冷凝：指定界面表面温判断指定界面是否有冷凝：指定界面表面温度是否小于露点温度。度是否小于露点温度。 冬季，围护结构内表面的温度经常低于室内冬季，围护结构内表面的温度经常低于室内冬季，围护结构内表面的温度经常低于室内冬季，围护结构内表面的温度经常低于室内空气温度，当内表面的温度低于室内空气露点温空气温度，当内表面的温度低于室内空气
22、露点温空气温度，当内表面的温度低于室内空气露点温空气温度，当内表面的温度低于室内空气露点温度时，空气中的水蒸汽就会在内表面凝结。度时，空气中的水蒸汽就会在内表面凝结。度时，空气中的水蒸汽就会在内表面凝结。度时，空气中的水蒸汽就会在内表面凝结。第三章第三章 外围护结构的湿状况外围护结构的湿状况 第二节第二节 外围护结构中的水分迁移外围护结构中的水分迁移例：例：例：例：露点温度例题延伸：露点温度例题延伸：露点温度例题延伸：露点温度例题延伸：t t t te e e e=-5=-5=-5=-5，240mm240mm240mm240mm砖墙，两侧各砖墙，两侧各砖墙，两侧各砖墙，两侧各20mm20mm2
23、0mm20mm后水泥砂浆抹灰，检验室内表面是否结露。后水泥砂浆抹灰，检验室内表面是否结露。后水泥砂浆抹灰，检验室内表面是否结露。后水泥砂浆抹灰，检验室内表面是否结露。解：解：解：解：第三章第三章 外围护结构的湿状况外围护结构的湿状况 第二节第二节 外围护结构中的水分迁移外围护结构中的水分迁移第三节 防止和控制冷凝的措施一.防止和控制表面冷凝1.1.产生冷凝的原因：产生冷凝的原因：室内空气湿度过高；室内空气湿度过高；壁面温度过低。壁面温度过低。第三章第三章 外围护结构的湿状况外围护结构的湿状况 第三节第三节 防止和控制冷凝的措施防止和控制冷凝的措施一.防止和控制表面冷凝2.防止和控制的措施： 使
24、围护结构具有足够的保温能力使围护结构具有足够的保温能力; ; 利用通风降湿利用通风降湿; ; 普通房间的围护结构内表面最好用具有一定吸湿性的材料（如石膏） 采用光滑不易吸水的材料（防水层）作内表面，同时加设导水构造设施，将凝结水导出。第三章第三章 外围护结构的湿状况外围护结构的湿状况 第三节第三节 防止和控制冷凝的措施防止和控制冷凝的措施二.防止和控制内部冷凝的措施合理布置保温层，合理布置保温层，“进难出易进难出易”原则。原则。在围护结构内部设通风间层或排气沟道。在围护结构内部设通风间层或排气沟道。在蒸汽流入一侧设在蒸汽流入一侧设隔汽层隔汽层。 外墙内设外墙内设密闭空气间层密闭空气间层。第三章第三章 外围护结构的湿状况外围护结构的湿状况 第三节第三节 防止和控制冷凝的措施防止和控制冷凝的措施
