第三章 外围护结构的湿状况

第三章外围护结构的湿状况第一页，共二十三页，2022年，8月28日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大限值，此时的湿空气处于饱和状态，称为饱和湿空气，对应的水蒸气分压力成为饱和蒸气压，用Ps表示。第三章外围护结构的湿状况

第一节湿空气的物理现象第二页，共二十三页，2022年，8月28日饱和水蒸汽压力Ps温度˚C饱和水蒸汽压力与温度的关系第三章外围护结构的湿状况

第一节湿空气的物理现象第三页，共二十三页，2022年，8月28日二.空气湿度

——用来表示空气干湿程度的热物理参量，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称为空气的绝对湿度,常用f（g/m3）表示；饱和状态下的绝对湿度用饱和蒸汽量fmax（g/m3）表示。第三章外围护结构的湿状况

第一节湿空气的物理现象第四页，共二十三页，2022年，8月28日二.空气湿度2.相对湿度

——一定温度及大气压力下，空气的湿度f与同温同压下饱和蒸汽量fmax的百分比，用φ表示：φ=(f/fmax)×100%

由于空气中所含蒸汽量难以测定，而P=0.461Tf，P与f近似成正比，故常将其转化为水蒸气分压力表示：φ=(P/Ps)×100%

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物理量，相对湿度在60~70%时人会感觉比较舒适。第三章外围护结构的湿状况

第一节湿空气的物理现象第五页，共二十三页，2022年，8月28日三.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，称为该状态下空气的露点温度，以td表示。其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，空气中水蒸汽液化析出的现象称为冷凝。第三章外围护结构的湿状况

第一节湿空气的物理现象第六页，共二十三页，2022年，8月28日三.露点温度例：某房间室内空气温度为18˚C，相对湿度φ=61.1%，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P，查表知，当t=18˚C时，Ps=2062.5Pa，则

P=Psφ=2062.5x0.611=1260Pa按露点温度的定义，当该室气温降到Ps=1260Pa时所对应的温度，即为该室空气露点温度。反查表知，当Ps=1260Pa时对应的露点温度为td=10.4˚C

方法总结：

查表令P=Ps’

tiPs反查表

φPtd第三章外围护结构的湿状况

第一节湿空气的物理现象第七页，共二十三页，2022年，8月28日第二节外围护结构中的水分迁移

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）。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。

在材料内部可以迁移的只有两种相态：1.气态的扩散方式迁移（水蒸汽渗透）——当材料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或沿热流方向扩散迁移。2.液态水分的毛细渗透方式——当材料湿度高于最大吸湿湿度时，材料中出现自由水，这种液态水将从含湿量高的部位向低的部位产生毛细迁移。第三章外围护结构的湿状况第二节外围护结构中的水分迁移第八页，共二十三页，2022年，8月28日一.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程。1.蒸汽渗透强度第三章外围护结构的湿状况第二节外围护结构中的水分迁移第九页，共二十三页，2022年，8月28日一.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，与材料的密实程度有关。材料的空隙率越大，透气性越强。与稳定传热不同的是，由于围护结构内、外表面附近的空气边界层的蒸汽渗透阻（Hi和He）与结构材料层的蒸汽渗透阻（H）相比是很微小的，所以在计算总蒸汽渗透阻时可以忽略不计。

第三章外围护结构的湿状况第二节外围护结构中的水分迁移第十页，共二十三页，2022年，8月28日一.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（Pif和Pef）可近似的取为室内、外空气的水蒸汽分压力（Pi和Pe）。第三章外围护结构的湿状况第二节外围护结构中的水分迁移第十一页，共二十三页，2022年，8月28日二.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——围护结构内部材料的蒸汽渗透系数μ由大到小的界面。

（1）定性分析：从材料的μ值变化判断是否有冷凝界面。

（2）定量计算：图解法。第三章外围护结构的湿状况第二节外围护结构中的水分迁移第十二页，共二十三页，2022年，8月28日二.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：①根据室内外空气的温室度（t和φ）确定水蒸气分压力Pi和Pe，然后计算围护结构各层的水蒸汽分压力，并作出“P”分布线。②根据室内外空气温度ti和te，确定各层的温度，相应作出饱和水蒸气分压力“Ps”的分布线。③根据“P”线和“Ps”线相交与否来判定围护结构内部是否出现冷凝。相交说明内部有冷凝，不相交则说明不会产生冷凝。第三章外围护结构的湿状况第二节外围护结构中的水分迁移例题1.3-6第十三页，共二十三页，2022年，8月28日二.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。第三章外围护结构的湿状况第二节外围护结构中的水分迁移第十四页，共二十三页，2022年，8月28日例：露点温度例题延伸：te=-5℃，240mm砖墙，两侧各20mm后水泥砂浆抹灰，检验室内表面是否结露。解：第三章外围护结构的湿状况第二节外围护结构中的水分迁移第十五页，共二十三页，2022年，8月28日第三节防止和控制冷凝的措施一.防止和控制表面冷凝1.产生冷凝的原因：①室内空气湿度过高；②壁面温度过低。第三章外围护结构的湿状况第三节防止和控制冷凝的措施第十六页，共二十三页，2022年，8月28日一.防止和控制表面冷凝2.防止和控制的措施：①

使围护结构具有足够的保温能力;②利用通风降湿;③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）④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。第三章外围护结构的湿状况第三节防止和控制冷凝的措施第十七页，共二十三页，2022年，8月28日二.防止和控制内部冷凝的措施①合理布置保温层，“进难出易”原则。②在围护结构内部设通风间层或排气沟道。③在蒸汽流入一侧设隔汽层。