一级建筑师建筑物理与建筑设备考点复习(十五)

　　建筑围护结构由于吸湿、冷凝、淋水等原因会受潮，其中冷凝受潮最为普遍，危害很大，且与围护结构的热工状况和室内外温湿状况有关。

　　外围护结构由于冷凝而受潮可分为两种情况，即表面凝结与内部凝结。所谓表面凝结，就是在外围护结构表面出现凝结水，其原因是由于水蒸气含量较多而温度高的空气遇到冷的表面所致。内部凝结是当水蒸气通过外围护结构时，当结构内部温度达到或低于露点时，水蒸气即形成凝结水。表面凝水将有碍室内卫生，在某些情况下还将直接影响生产和房间的使用。若围护结构内部出现过量的冷凝水，会降低保温隔热层的性能，甚至降低结构的使用质量和耐久性。因此，在结构设计中，应分析和检验外围护结构表面和内部是否产生冷凝，以便采取措施加以防止和控制。

　　冷凝结露现象不仅仅发生在冬季，夏季也时常发生。冬季冷凝通常是因气候寒冷，使室内墙面、地面、屋盖、吊顶等部位的表面温度下降，从而发生表面冷凝和内部冷凝。夏季冷凝通常是当室外空气向高温高湿转化，室内墙面、地面、屋盖、吊顶等部位的温度不能及时升高，或者室内温度较低，结构表面的温度低于室外空气的露点温度，或者外部高温高湿空气流人低温房间达到饱和时，产生的水蒸气凝结。

　　一、围护结构的蒸汽渗透

　　(一)围护结构的蒸汽渗透与计算

　　围护结构内部水蒸气的迁移现象称为蒸汽渗透。水蒸气在材料中的渗透机理是比较复杂的，比传热(能量转移)过程要复杂得多。在建筑设计中，为了了解围护结构的湿状况，粗略分析水蒸气的渗透量，以检验材料内部有无冷凝产生，对水蒸气的渗透扩散过程作了很多简化，认为蒸汽渗透是稳定条件下单纯由水蒸气分压力差作用下的纯湿传导过程。如果外围护结构的两侧存在水蒸气分压力差，水蒸气就会从压力高的一侧通过围护结构向压力低的一侧渗透。蒸汽渗透强度，即在单位时间内通过单位截面积的蒸汽量，与室内外的水蒸气分压力差成正比，与渗透过程中受到的阻力成反比，按式(1―39)计算：

　　式中 ψ――蒸汽渗透强度，g/(m2?h);

　　Ho――围护结构的总蒸汽渗透阻，m2.h.Pa/g;

　　Pi――室内空气的水蒸气分压力，Pa;

　　Pe――室外空气的水蒸气分压力，Pa。

　　围护结构的总蒸汽渗透阻Ho，按式(1―40)确定：

　　式中 δi――第i层材料的厚度，m;

　　μi――第i层材料的蒸汽渗透系数，g/(m?h.Pa)，i=1，2，3，…，n。

　　同结构材料层蒸汽渗透阻相比，围护结构内外表面的蒸汽渗透阻是微小的，所以在计算总蒸汽渗透阻时忽略不计。围护结构内外表面的水蒸气分压力，可近似地取为室内外空气的水蒸气分压力。封闭空气间层的蒸汽渗透阻取为零，某些薄片材料和涂层材料的蒸汽渗透阻见《民用建筑热工设计规范》。

　　(二)蒸汽渗透系数

　　蒸汽渗透系数表明材料的透汽能力，定义为lm厚的物体，两侧水蒸气分压力差为1Pa，单位时间内通过lm2面积渗透的水蒸气量。它与材料的密实程度、温度和相对湿度有关。材料的孔隙率越大，透汽性就越强。同种材料密度越大，孔隙率就越小，透汽性也就越差。例如密度为500kg/m3和700kg/m3的加气混凝土蒸汽渗透系数分别为μ=11.1X10-5g/(m?h.Pa)和μ=9.98X10-5g/(m?h.Pa)。同种密度不同种材料的蒸汽渗透系数不一定相同，例如密度同是1700kg/m3的粉煤灰陶粒混凝土、水泥砂浆和轻砂浆砖砌体的卢值分别是μ=1.88X10-5g/(m?h.Pa)、9.75X10-5g/(m?h.Pa)和12.0X10-5g/(m?h.Pa)。这是因为材料骨架成分的密度不同，以致材料孔隙率不同的缘故。因此，某些密度小孔隙率低的轻质材料也具有较低的蒸汽渗透系数，如聚苯乙烯泡沫塑料μ=1.60X10-5g/(m?h.Pa)，和钢筋混凝土μ=1.58X10-5g/(m?h.Pa)接近。

　　玻璃和金属板材的蒸汽渗透系数为零，可以起到隔绝蒸汽的作用。此外，用于围护结构隔汽的材料还有卷材和沥青材料，其蒸汽渗透系数较低，如沥青混凝土的μ=0.75X10-5g/(m?h.Pa)

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