一级建筑师《建筑物理与设备》复习笔记：外围护结构的蒸汽渗透和冷凝

　　第五节　外围护结构的蒸汽渗透和冷凝

　　一、围护结构的蒸汽渗透

　　㈠蒸汽渗透

　　当材料内部存在水蒸气分压力差时，以气态扩散方式进行的水分迁移称为蒸汽渗透。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。

　　㈡蒸汽渗透强度

　　蒸汽渗透强度：在单位时间内通过单位截面积的蒸汽量，单位为g/(m2·h)。

　　㈢围护结构的总蒸汽渗透阻和材料层的蒸汽渗透阻

　　蒸汽渗透阻：H=d/μ

　　围护结构的总蒸汽渗透阻为各材料层的蒸汽渗透阻之和：

　　材料的蒸汽渗透系数μ表明材料的透汽能力，与材料的密实程度有关。

　　㈣多层平壁材料层内水蒸气分压力的分布

　　在稳定传湿条件下，多层平壁材料层内水蒸气分压力的分布与稳定传热时材料层内的温度分布雷同，即同一材料层内，水蒸气分压力分布为直线;在多层材料构成的平壁内，水蒸气分压力分布是一条折线。

　　二、外围护结构内部冷凝的检验

　　外侧有卷材或其他密闭防水层的平屋顶结构，以及保温层外侧有密实保护层的多层墙体结构，当内侧结构层为加气混凝土和砖等多孔材料时，应进行内部冷凝受潮验算。

　　㈠判别依据

　　只要围护结构内部某处的水蒸气分压力P大于该处温度对应的饱和蒸汽压Ps，该处就会出现冷凝。

　　㈡判别步骤

　　㈢冷凝界面的确定

　　围护结构内部出现冷凝，通常都是材料的蒸汽渗透系数出现由大变小的界面且界面温度比较低的情况。通常把最容易出现冷凝，而且冷凝最严重的界面称为冷凝界面。冷凝界面一般出现在沿蒸汽渗透的方向绝热材料和其后密实材料的交界面处。

　　冷凝界面的温度用tc表示，冷凝界面的饱和蒸汽压用Ps,c表示。

　　三、防止和控制冷凝的措施

　　㈠防止和控制表面冷凝

　　1.正常房间

　　⑴保证围护结构满足保温设计的要求(传热阻≥最小传热阻);

　　⑵房间使用中保持围护结构内表面气流通畅(如家具与墙壁留有缝隙);

　　⑶对供热系统供热不均匀的房间，围护结构内表面应该使用蓄热系数大的材料建造。

　　2.高湿房间

　　⑴设置防水层;

　　⑵间歇使用的高湿房间，围护结构内表面可增设吸湿能力强且本身又耐潮湿的饰面层或涂层，防止水滴形成;

　　⑶增设吊顶，有组织地排除滴水;

　　⑷使用机械方式，加强屋顶内表面处的通风，防止水滴形成。

　　㈡防止和控制内部冷凝

　　1.正确布置围护结构内部材料层次

　　在水蒸气渗透的通路上尽量符合“进难出易”的原则。

　　2.设置隔汽层

　　⑴设置隔汽层的条件

　　必须同时满足以下两个条件时才需要设置隔汽层。

　　①围护结构内部产生冷凝;

　　②由冷凝引起的保温材料重量湿度增量超过保温材料重量湿度的允许增量(或者冷凝界面内侧所需要的蒸汽渗透阻<最小蒸汽渗透阻)。

　　⑵隔汽层的位置

　　隔汽层的位置应布置在蒸汽流入的一侧。对采暖房间，应布置在保温层的内侧;对冷库建筑应布置在隔热层的外侧。

　　3.设置通风间层或泄气沟道

　　在保温层外设置通风间层或泄气沟道，可将渗透的水蒸气借助流动的空气及时排除，并且对保温层有风干作用。

　　4.冷侧设置密闭空气层

　　在保温层外侧设置密闭空气层，可使处于较高温度侧的保温层经常干燥。