【建筑热工学课件】第二部分-2.建筑保温.pptVIP

2.4.1 湿空气的物理性质 2.4 围护结构的蒸汽渗透和冷凝 1.自然界中的空气包含干空气与水蒸汽两类。凡是含有水蒸汽的空气通称为湿空气。因此，湿空气的压力等于干空气的分压力和水蒸汽分压力之和。即：?????? Pw = Pd + P 式中 Pw——湿空气的压力(Pa)；????????Pa——干空气的分压力(Pa)；??????? P——水蒸汽的分压力(Pa)。 从上式可知，空气中所含的水分愈多，则水蒸汽分压力愈大。在一定的温度和压力条件下，一定容积的空气所能容纳的水蒸汽量有一定的限度，极限值的大小却随空气的温度和压力而变。 2、饱和蒸汽压 2.4.1 湿空气的物理性质 水蒸汽含量达到极限值时的空气称为饱和空气。 水蒸汽尚未达到极限值时的空气称作未饱和空气。 空气中水蒸汽呈饱和状态时水蒸汽部分所产生的压力，叫做“饱和蒸汽压”或“最大水蒸汽分压力”，常用Ps表示； 未饱和空气的水蒸汽分压力用P表示。 Ps值可根据附录Ⅲ查出：标准大气压下，不同温度的饱和蒸汽压。P376 随着温度的增加，Ps增大。 在一定的大气压力下，空气的温度愈高，一定容积中所能容纳的水蒸汽愈多，因而其呈现的压力也愈大。 3、绝对湿度和相对湿度 2.4.1 湿空气的物理性质 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。绝对湿度说明空气在某一温度状态下实际所含水蒸汽的重量，但并不能直接说明空气的干、湿程度。 饱和状态下的绝对湿度用饱和蒸汽量fmax表示。 相对湿度：是指一定温度及大气压力下，空气的绝对湿度／与同温同压下饱和蒸汽量fmax的比值。 相对湿度反映了空气在某一温度时所含水蒸汽分量接近饱和的程度。 相对湿度可说明空气的干、湿程度。 当相对湿度为0时，表示空气中全是干空气，即绝对干燥； 当相对湿度为100％时，则表示空气已经达到饱和。 依相对湿度值的大小就可直接判断空气的干、湿程度。 在一定温度条件下，空气中的水蒸汽的含量与水蒸汽分压力成正比，因此，相对湿度也可用空气中的水蒸汽分压力P与同温度下的水蒸汽饱和蒸汽压Ps之比的百分数来表示。 2.4.1 湿空气的物理性质 4、露点温度 2.4.1 湿空气的物理性质 定义：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。用td表示。 如果继续降温，空气中的水蒸汽就有一部分液化成水珠析出，温度降得愈低，析出的水愈多。 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。 [例题1.3-4]已知室内空气温度ti=20℃，相对湿度φ=70%，求露点温度td。 解：查附录Ⅲ，当ti=20 ℃时，Ps=2337.1Pa，根据公式： 则：P=Ps*φ=2337.1*0.7=1635.97Pa 由于露点温度表示某一状态的空气，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。 则当饱和蒸汽压Ps=P（目前的水蒸汽分压力）时所对应的温度就是露点温度td。 在附录Ⅲ中，当Ps=P=1635.97Pa时对应的温度为：td=14.4 ℃。 答：露点温度td为14.4 ℃。 2.4.1 湿空气的物理性质 2.4.2 围护结构的蒸汽渗透 2.4 围护结构的蒸汽渗透和冷凝 定义：当室内、外空气的水蒸汽含量不等时，在围护结构的两侧就存在着水蒸汽分压力差，水蒸汽分子将从压力较高的一侧通过围护结构向较低的一侧渗透扩散，这种现象称为蒸汽渗透。 水蒸汽渗透属于物质的迁移，并往往伴随着形态的变换。在材料内部可以迁移的只是两种相态：一种是气态的扩散方式迁移（又称水蒸气渗透）；一种是以液态水分的毛细渗透方式迁移。 为了简化计算，我们只讨论围护结构在稳定条件下单纯的水蒸汽渗透过程，与稳定传热过程的计算方法相类似。 图1.3-14所示为3层平壁，由于室内空气的水蒸汽分压力Pi大于室外空气的水蒸汽分压力Pe，于是水蒸汽从室内通过围护结构向室外渗透。 2.4.2 围护结构的蒸汽渗透 稳态条件下，通过围护结构的蒸汽渗透量，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。即 Pif Pef Pe Pi ω：蒸汽渗透强度（g/㎡·h） Ho：围护结构的总蒸汽渗透阻（ ㎡·h ·Pa/g） 2.4.2 围护结构的蒸汽渗透 d：某一分层的厚度 μ：蒸汽渗透系数。表明材料的透气能力，与材料的材质和密实程度有关。材料孔隙率越大，透气性越强。在附录Ⅰ中可查。单位：g/（m·h·Pa） 2.4.2 围护结构的蒸汽渗透 垂直空气间层和热流由下向上的水平空气间层 不渗透蒸汽 玻璃和金属 玻璃棉 静止空气 油毡 常用材料的μ值g