一級(jí)建筑師建筑物理與建筑設(shè)備考點(diǎn)復(fù)習(xí)(十五)

　　建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)由于吸濕、冷凝、淋水等原因會(huì)受潮，其中冷凝受潮最為普遍，危害很大，且與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工狀況和室內(nèi)外溫濕狀況有關(guān)。

　　外圍護(hù)結(jié)構(gòu)由于冷凝而受潮可分為兩種情況，即表面凝結(jié)與內(nèi)部凝結(jié)。所謂表面凝結(jié)，就是在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)凝結(jié)水，其原因是由于水蒸氣含量較多而溫度高的空氣遇到冷的表面所致。內(nèi)部凝結(jié)是當(dāng)水蒸氣通過外圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，當(dāng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度達(dá)到或低于露點(diǎn)時(shí)，水蒸氣即形成凝結(jié)水。表面凝水將有礙室內(nèi)衛(wèi)生，在某些情況下還將直接影響生產(chǎn)和房間的使用。若圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)過量的冷凝水，會(huì)降低保溫隔熱層的性能，甚至降低結(jié)構(gòu)的使用質(zhì)量和耐久性。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)分析和檢驗(yàn)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面和內(nèi)部是否產(chǎn)生冷凝，以便采取措施加以防止和控制。

　　冷凝結(jié)露現(xiàn)象不僅僅發(fā)生在冬季，夏季也時(shí)常發(fā)生。冬季冷凝通常是因氣候寒冷，使室內(nèi)墻面、地面、屋蓋、吊頂?shù)炔课坏谋砻鏈囟认陆?，從而發(fā)生表面冷凝和內(nèi)部冷凝。夏季冷凝通常是當(dāng)室外空氣向高溫高濕轉(zhuǎn)化，室內(nèi)墻面、地面、屋蓋、吊頂?shù)炔课坏臏囟炔荒芗皶r(shí)升高，或者室內(nèi)溫度較低，結(jié)構(gòu)表面的溫度低于室外空氣的露點(diǎn)溫度，或者外部高溫高濕空氣流人低溫房間達(dá)到飽和時(shí)，產(chǎn)生的水蒸氣凝結(jié)。

　　一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蒸汽滲透

　　(一)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蒸汽滲透與計(jì)算

　　圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部水蒸氣的遷移現(xiàn)象稱為蒸汽滲透。水蒸氣在材料中的滲透機(jī)理是比較復(fù)雜的，比傳熱(能量轉(zhuǎn)移)過程要復(fù)雜得多。在建筑設(shè)計(jì)中，為了了解圍護(hù)結(jié)構(gòu)的濕狀況，粗略分析水蒸氣的滲透量，以檢驗(yàn)材料內(nèi)部有無冷凝產(chǎn)生，對(duì)水蒸氣的滲透擴(kuò)散過程作了很多簡(jiǎn)化，認(rèn)為蒸汽滲透是穩(wěn)定條件下單純由水蒸氣分壓力差作用下的純濕傳導(dǎo)過程。如果外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的兩側(cè)存在水蒸氣分壓力差，水蒸氣就會(huì)從壓力高的一側(cè)通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)向壓力低的一側(cè)滲透。蒸汽滲透強(qiáng)度，即在單位時(shí)間內(nèi)通過單位截面積的蒸汽量，與室內(nèi)外的水蒸氣分壓力差成正比，與滲透過程中受到的阻力成反比，按式(1―39)計(jì)算：

　　式中 ψ――蒸汽滲透強(qiáng)度，g/(m2?h);

　　Ho――圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總蒸汽滲透阻，m2.h.Pa/g;

　　Pi――室內(nèi)空氣的水蒸氣分壓力，Pa;

　　Pe――室外空氣的水蒸氣分壓力，Pa。

　　圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總蒸汽滲透阻Ho，按式(1―40)確定：

　　式中 δi――第i層材料的厚度，m;

　　μi――第i層材料的蒸汽滲透系數(shù)，g/(m?h.Pa)，i=1，2，3，…，n。

　　同結(jié)構(gòu)材料層蒸汽滲透阻相比，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外表面的蒸汽滲透阻是微小的，所以在計(jì)算總蒸汽滲透阻時(shí)忽略不計(jì)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外表面的水蒸氣分壓力，可近似地取為室內(nèi)外空氣的水蒸氣分壓力。封閉空氣間層的蒸汽滲透阻取為零，某些薄片材料和涂層材料的蒸汽滲透阻見《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》。

　　(二)蒸汽滲透系數(shù)

　　蒸汽滲透系數(shù)表明材料的透汽能力，定義為lm厚的物體，兩側(cè)水蒸氣分壓力差為1Pa，單位時(shí)間內(nèi)通過lm2面積滲透的水蒸氣量。它與材料的密實(shí)程度、溫度和相對(duì)濕度有關(guān)。材料的孔隙率越大，透汽性就越強(qiáng)。同種材料密度越大，孔隙率就越小，透汽性也就越差。例如密度為500kg/m3和700kg/m3的加氣混凝土蒸汽滲透系數(shù)分別為μ=11.1X10-5g/(m?h.Pa)和μ=9.98X10-5g/(m?h.Pa)。同種密度不同種材料的蒸汽滲透系數(shù)不一定相同，例如密度同是1700kg/m3的粉煤灰陶?；炷?、水泥砂漿和輕砂漿磚砌體的盧值分別是μ=1.88X10-5g/(m?h.Pa)、9.75X10-5g/(m?h.Pa)和12.0X10-5g/(m?h.Pa)。這是因?yàn)椴牧瞎羌艹煞值拿芏炔煌灾虏牧峡紫堵什煌木壒?。因此，某些密度小孔隙率低的輕質(zhì)材料也具有較低的蒸汽滲透系數(shù)，如聚苯乙烯泡沫塑料μ=1.60X10-5g/(m?h.Pa)，和鋼筋混凝土μ=1.58X10-5g/(m?h.Pa)接近。

　　玻璃和金屬板材的蒸汽滲透系數(shù)為零，可以起到隔絕蒸汽的作用。此外，用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔汽的材料還有卷材和瀝青材料，其蒸汽滲透系數(shù)較低，如瀝青混凝土的μ=0.75X10-5g/(m?h.Pa)

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