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1、第三章 建筑防潮设计,第一节 湿空气的物理性质第二节 围护结构内表面冷凝及防止第三节 围护结构内部冷凝及防止,围护结构受潮变形，耐久性降低；保温材料受潮保温性能下降。,基础,设计,湿空气=干空气+水蒸汽 湿空气的物理性质 水蒸汽分压力值P 一定的气压和温度条件下，空气中容纳的水蒸汽所产生的压力值。空气中水蒸汽呈饱和状态时所产生的压力称为饱和蒸汽压PS；未饱和空气的水蒸汽分压力P。一定大气压下，空气温度越高，饱和蒸汽压值越大。,第一节 湿空气的物理性质,湿空气,绝对湿度（f）每立方米湿空气所含水蒸汽的重量，g/m3。虽能表明单位体积空气中所含水蒸汽真实数量，但从室内热环境要求看不能恰当地说明空气
2、干湿程度，原因在于绝对湿度相同而温度不同的空气环境，对人体感觉的影响是不同的。为方便描述空气的干湿程度需要引入相对湿度的概念。,湿空气,第一节 湿空气的物理性质,表中看出：两居室绝对湿度完全相同，但A居室相对湿度为61.1%，而B居室为99.9%。研究表明：对于室内热环境而言，正常湿度范围大致是30%60%。可判定A室湿度基本正常，而B室则极为潮湿。建筑热工设计中广泛采用相对湿度，原因在于相对湿度能直接说明空气干湿程度。,湿空气,第一节 湿空气的物理性质,绝对湿度相同相对湿度不同的居室,绝对湿度（f）,相对湿度（）指一定温度，一定大气压力下，湿空气的绝对湿度，与同温同压下饱和蒸汽量的百分比。f
3、fmax100 实际上f与P，fmax与Ps近似成正比可表述为：空气中实际水蒸汽分压力（P）与该温度下饱和水蒸汽分压力（Ps）之比，即 PPs 100,湿空气,第一节 湿空气的物理性质,不饱和/饱和,蒸汽量,常用,重点概念,露点温度（td）某一状态的空气，在含湿量不变的情况下，冷却到相对湿度达到100；若继续降温，空气中将容纳不了原有水蒸汽，就会有一部分液化成水珠析出，温度降得越低，析出水分越多。空气达到饱和状态时所对应温度，称“露点温度”。,湿空气,第一节 湿空气的物理性质,重点概念,由不饱和变成饱和,第二节 围护结构内表面冷凝及防止,1.石膏板10；2.矿棉70；3.陶粒混凝土35,例题,
4、内表面冷凝的检验 比较内表面温度 i和 露点温度 td,小于出现结露,第二节 围护结构内表面冷凝及防止,例题,内表面冷凝的防止 当内表面温度过低或室内空气湿度过大时，都会发生表面冷凝现象。正常湿度的采暖房间，外围护结构的传热阻应大于热工设计规范中所要求的“最小传热阻”。不致于内表面出现结露 外保温构造延缓内表面温度急剧下降，可大大降低因供热不均引起表面周期性冷凝的可能性。利于防止热桥内表面结露 房间使用时，应保持围护结构内表面气流畅通。,第二节 围护结构内表面冷凝及防止,利用通风降低室内空气湿度，从而降低室内露点温度。由于湿度激增引起的短期少量结露，可采用具有吸湿性能的材料进行内表面装修。对于
5、高湿房间（冬季ti1820，75%的房间）短暂或间歇性高湿房间，内表面选用吸湿能力强又耐潮湿的装饰材料。连续高湿房间，设不透水材料或防水层。,第二节 围护结构内表面冷凝及防止,地面防潮措施 我国广大南方地区春夏之交多阴雨天气，空气湿度大。当空气温度突然升高时，底层地面温度低于露点温度，出现泛潮现象。防止措施：加强整体地面保温，使其具有一定热阻，减少地面对土层的传热量。地面选用蓄热系数小的微孔吸湿材料作地板的表层材料微孔地面砖、大阶砖；三合土、木地面。,第二节 围护结构内表面冷凝及防止,采用空气间层控制地面泛潮。如果房屋底层处于高地下水位地区，应注意设置防潮层。加强通风，降低室内湿度。房间争取日
6、照，加速水分蒸发，提高地面温度。,第二节 围护结构内表面冷凝及防止,围护结构的传湿过程 蒸汽渗透 当室内、外空气中含湿量不等，即围护结构两侧存在水蒸汽分压力差时，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传湿现象。1）蒸汽渗透系数 2）蒸汽渗透阻 H,第三节 围护结构内部冷凝及防止,蒸汽渗透,类似于传热过程,蒸汽渗透系数（）类似于导热系数 表明材料透过蒸汽的能力。定义：lm厚物体，两侧水蒸汽分压力差为1Pa，单位时间（1小时）内通过 lm2面积渗透的水蒸汽量（gm h Pa）。材料蒸汽渗透系数与材料密实度有关。材料孔隙率越大，蒸汽渗透系数就越大。,蒸汽渗透,第三节 围护
7、结构内部冷凝及防止,疏松阻力小,蒸汽渗透阻（H0）类似于传热阻（R0）定义：指当围护结构两侧水蒸汽分压力差为1Pa时，单位时间内通过1m2面积围护结构的蒸汽渗透量。由多层材料组成的围护结构，其蒸汽渗透阻是各层材料的蒸汽渗透阻之和，即：,蒸汽渗透,第三节 围护结构内部冷凝及防止,Hi=0He=0,H=d/,思考原因,围护结构内、外表面附近空气边界层蒸汽渗透阻与材料层相比甚小,和,。,稳态下纯蒸汽渗透过程的计算稳态条件下、单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，与蒸汽渗透阻成反比。,蒸汽渗透,第三节 围护结构内部冷凝及防止,类似于稳定传热,q=(ti-te)/R
8、0,围护结构内任一层界面上的水蒸汽分压力计算参照稳定传热中内部温度的计算方法，各层蒸汽分压力计算式为：,蒸汽渗透,第三节 围护结构内部冷凝及防止,Pi,Pe,计算围护结构蒸汽渗透阻，一般不考虑围护结构内、外表面附近空气边界层的蒸汽渗透阻。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、外空气的水蒸汽分压力相等。,内部冷凝的检验 检验步骤（1）确定室内外水蒸气分压力值Pi和Pe。ti te Pi=Psi i Pe=Pse e然后计算围护结构各层实际水蒸气分压力值Pm，并做出P线。,冷凝检验,第三节 围护结构内部冷凝及防止,（2）根据室内外空气温度ti和te，确定围护结构各层温度，查出相应的
9、饱和水蒸汽分压力Ps，并画出Ps线。（3）根据P线和Ps线相交与否来判定围护结构内部是否会出冷凝现象。若：P线与Ps线会相交，则会发生冷凝。,冷凝检验,第三节 围护结构内部冷凝及防止,冷凝界面 习惯上把最易出现冷凝、而且凝结最严重的界面围护结构“冷凝界面”。冷凝界面一般出现在保温材料与其外侧密实材料交界处。,冷凝检验,第三节 围护结构内部冷凝及防止,内部冷凝的防止 1、合理布置保温层，符合“进难出易”的原则。,冷凝防止,外保温好于内保温,倒置式屋面,第三节 围护结构内部冷凝及防止,2、设置隔汽层 位置：蒸汽渗入一侧，即高温侧。采暖房间 保温层内侧 冷库或空调制冷房间绝热层外侧 蒸汽双向渗透的房
10、间设置双层隔汽层,冷凝防止,第三节 围护结构内部冷凝及防止,3、设置通风间层或泄汽沟道 设置条件：对于保温层外侧有密实保护层或防水层的围护结构。,有通风间层的平屋顶,有通风间层的外墙,冷凝防止,第三节 围护结构内部冷凝及防止,图示建筑外墙表面为玻璃板，改建前，玻璃板与其内层的保温层之间有小间隙，保温材料内未出现凝结水；改建后，玻璃板紧贴保温层，原起排汽通道作用的小间隙消失，一年后保温材料内出现很多凝结水，含湿量达到50%。,建筑改造实例,冷凝防止,实例,4、外墙内设密闭空气间层 对内保温墙体来说，在冷侧设置空气层，可使处于较高温度侧的保温层保持干燥，适用于凝结量不大的外墙。空气层作用称作收汗效
11、应。,冷凝防止,第三节 围护结构内部冷凝及防止,例题,第三节 围护结构内部冷凝及防止,例题,第三节 围护结构内部冷凝及防止,例题,第三节 围护结构内部冷凝及防止,小结：建筑防潮重点：相对湿度、露点温度、内表面、内部冷凝防止措施难点：内部冷凝计算,了解,30,第一节 基本知识,材料的吸湿:把一块干的材料试件置于湿空气之中，材料试件会从空气中逐步吸收水蒸汽而受潮，这种现象称为材料的吸湿。平衡湿度:材料的温度与周围空气温度一致(热平衡)，试件重量不再发生变化(湿平衡)，这时的材料湿度称为平衡湿度.如图4-1所示.最大吸湿湿度:100%条件下的平衡湿度叫做最大吸湿湿度。,31,第一节 基本知识,图中的
12、 100、80、60、等等,分别表示在相对湿度为100%、80%、60%等条件下的平衡湿度.等温吸湿曲线的形状呈S形，显示材料的吸湿机理分种状态，(1)在低湿度时为单分子吸湿;(2)在中等湿度时为多分子吸湿(3)在高湿度时为毛细吸湿。表4-1列举了若千种材料在0-20C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，随温度的降低而增加。,32,第一节 基本知识,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迁移。围护结构的蒸汽渗透 当室内外空气的水蒸汽含量不等时，在外围护结构的两侧就存在着水蒸汽分
13、压力差，水蒸汽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。,33,第一节 基本知识,稳态下纯蒸汽渗透过程的计算与稳定传热的计算方法是完全相似的。,34,第一节 基本知识,类似内部温度的计算,35,第一节 基本知识,内部冷凝的检验（内部冷凝，危害最大）为判别围护结构内部是否会出现冷凝现象，可按以下步骤进行。（1）根据室内外空气的温湿度（t和），确定水蒸汽分压力Pi和Pe，然后按（4-3）式计算围护结构各层的水蒸汽分压力，并作出“P”分布线。（2）据室内外空气温度ti和te，确定Ps。（附录2）（3）据“P”线和“Ps”线相交与否来判定内部是否会冷凝现象。,36,第一节 基本知识,37,
14、第一节 基本知识,38,第一节 基本知识,39,第一节 基本知识,40,第二节防止和控制冷凝的措施,一、防止和控制表面冷凝（1）正常湿度的房间：满足最小传热阻的要求。（2）高湿房间：防水层、SWA的高吸水性的树脂，其吸湿能力可达600g/m 2(lmm厚涂层)。二、防止和控制内部冷凝（一）合理布置材料层的位置，难进易出（二）设置隔汽层（三）设置通风间层或泄汽沟道,41,第二节防止和控制冷凝的措施,合理布置材料层的相对位置-进难出易 在同一气象条件下，使用相同的材料，由于材料层次布置的不同，一种构造方案可能不会出现内部冷凝，另一种方案则可能出现。如图4-8所示。,42,第二节防止和控制冷凝的措施,设置隔汽层-保温层蒸汽流入的一侧,43,第二节防止和控制冷凝的措施,设置通风间层或泄汽沟道-外侧,44,第二节防止和控制冷凝的措施,冷侧设置密闭空气层：在冷侧设一空气层，可使处于较高温度侧的保温层经常干燥，这个空气层叫做引湿空气层，这个空气层的作用称做收汗效应图4-13为瑞典一建筑实例，其墙体外表面为玻璃板，原来在玻璃板与其内部保温层之间有小间隙，墙体内部无冷凝;改建后玻璃板紧贴保温层，原起到泄汽沟道作用的小间隙消失，一年后保温材料内冷凝严重，体积含湿量高达50%。,45,第二节防止和控制冷凝的措施,46,The End!,
