第4章-建筑围护结构的传湿讲解课件.ppt

1、第第4章章 建筑围护结构的传湿与防潮建筑围护结构的传湿与防潮n思考：n围护结构受潮有哪些后果？n围护结构受潮取决于哪些因素？n围护结构的总蒸汽渗透阻是怎样的？n表面冷凝和内部冷凝如何检验？n如果有冷凝，冷凝的量是怎样的？n防止和控制冷凝的措施有哪些？n夏季结露与防止措施有哪些？围护结构受潮后有哪些后果？n1、保温能力降低；、保温能力降低；n2、材料强度降低；、材料强度降低；n3、材料耐久性降低；、材料耐久性降低；n4、危害人体健康。、危害人体健康。外围护结构的湿度状况决定因素：n1、结构中材料的原始湿度；、结构中材料的原始湿度；n2、施工过程中进入结构材料的水分；、施工过程中进入结构材料的水分

2、；n3、毛细作用，吸收水分；、毛细作用，吸收水分；n4、受雨、雪作用渗透水分；、受雨、雪作用渗透水分；n5、使用管理中的水分；、使用管理中的水分；n6、材料的吸湿作用，从空气中吸收水分；、材料的吸湿作用，从空气中吸收水分；n7、空气中的水分在围护结构表面和内部发生冷、空气中的水分在围护结构表面和内部发生冷凝。凝。n在一定的温度和压力条件下，一定容积的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，空气所能容纳的水蒸汽量有一定的限度，极限值的大小随空气的温度和压力而变。极限值的大小随空气的温度和压力而变。复习：n水蒸汽含量达到极限值时的空气称为饱和空气，水蒸汽尚未达到水蒸

3、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，叫做蒸汽部分所产生的压力，叫做“饱和蒸汽压饱和蒸汽压”或或“最大水蒸汽分最大水蒸汽分压力压力”，常用，常用P Ps s表示；未饱和空气的水蒸汽分压力用表示；未饱和空气的水蒸汽分压力用P P表示。表示。P Ps s值随温度的升高而增大，这是由于在一定的大气压力下，值随温度的升高而增大，这是由于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，因而其呈空气的温度愈高，一定容积中所能容纳的水蒸汽愈多

4、，因而其呈现的压力也愈大。现的压力也愈大。单位容积空气所含水蒸汽的重量称为空气的绝对湿度，常单位容积空气所含水蒸汽的重量称为空气的绝对湿度，常用用f(g/mf(g/m3 3)表示；饱和状态下的绝对湿度用饱和蒸汽量表示；饱和状态下的绝对湿度用饱和蒸汽量f fmaxmax表示。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，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。只有在相同温度条件下，但并不能直接说明空气的干、湿程度。只有在相同温度条件下，才能依据绝对湿度来比较空气的潮湿程度。才能依据绝对湿度来比较空气的潮湿程度。相对湿度反映了空气在某一

5、温度时所含水蒸汽分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。相对湿度值小，表示空气比较干量接近饱和的程度。相对湿度值小，表示空气比较干燥，容纳水蒸汽的能力较强；相对湿度值大，则空气燥，容纳水蒸汽的能力较强；相对湿度值大，则空气比较潮湿，能容纳水蒸汽的能力较弱。当相对湿度为比较潮湿，能容纳水蒸汽的能力较弱。当相对湿度为零时，表示空气中全是干空气，即绝对干燥；当相对零时，表示空气中全是干空气，即绝对干燥；当相对湿度为湿度为100100时，则表示空气已经达到饱和。依相对时，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。湿度值的大小就可直接判断空气的干、湿程

6、度。某一状态的空气，在含湿量不变的情况下，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冷却到它的相对湿度达到100100时所对应的温度，时所对应的温度，称为该状态下空气的称为该状态下空气的露点温度露点温度，以，以t td d表示。如果表示。如果继续降温，空气中的水蒸汽就有一部分液化成水继续降温，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出的现象称为冷凝冷凝。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

7、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，这种现象称为护结构向较低的一侧渗透扩散，这种现象称为蒸汽渗透蒸汽渗透。n蒸汽渗透系数蒸汽渗透系数表明材料的蒸汽渗透能力，与材表明材料的蒸汽渗透能力，与材料的材质和密实程度有关。材料的孔隙率愈大，料的材质和密实程度有关。材料的孔隙率愈大，透汽性愈强。材料的蒸汽渗透系数还与温度、相透汽性愈强。材料的蒸汽渗透系数还与温度、相对湿度有关，计算中采用的是平均值。对湿度有关，计算中采用的是平均值。由于围护结构内、外表面

8、附近的空气边界层的蒸由于围护结构内、外表面附近的空气边界层的蒸汽渗透阻与结构材料层的蒸汽渗透阻相比是很微小汽渗透阻与结构材料层的蒸汽渗透阻相比是很微小的，所以在计算总蒸汽渗透阻时可以忽略不计。因的，所以在计算总蒸汽渗透阻时可以忽略不计。因此围护结构内、外表面的水蒸汽分压力可近似地取此围护结构内、外表面的水蒸汽分压力可近似地取为为P Pi i和和P Pe e。n实质就是看该处的空气是否过饱和实质就是看该处的空气是否过饱和习惯上把这个最易习惯上把这个最易出现冷凝、而且凝出现冷凝、而且凝结最严重的界面，结最严重的界面，叫做围护结构内部叫做围护结构内部的的“冷凝界面冷凝界面”冷凝强度如何计算？n实质为

9、：由水蒸气分压力较高一侧空气进到冷凝界面的蒸汽渗透强度减去从界面渗透到分压力较低一侧空气的蒸汽渗透强度。n采暖期内总的冷凝量近似为：,120,0,As Cs CBciePPPPHH,024cchZn采暖期内保温材料湿度的增量为：24100(%)1000chiiZdn一般的采暖房屋，在围护结构内部出现少量的冷一般的采暖房屋，在围护结构内部出现少量的冷凝水是允许的，这些冷凝水在暖季会从结构内部凝水是允许的，这些冷凝水在暖季会从结构内部蒸发出去，不致逐年累积而使围护结构保温层严蒸发出去，不致逐年累积而使围护结构保温层严重受潮。若假定在整个采暖期可能产生的内部冷重受潮。若假定在整个采暖期可能产生的内部

10、冷凝水全部被保温层所吸收，为保证围护结构内部凝水全部被保温层所吸收，为保证围护结构内部处于正常的湿度状态，不影响其保温效果，保温处于正常的湿度状态，不影响其保温效果，保温层受潮后的湿度增量层受潮后的湿度增量不应超过允许值不应超过允许值 ww。一些常用保温材料的一些常用保温材料的 值见值见P P9595表表4-24-2。防止和控制冷凝的措施防止和控制冷凝的措施n(1)防止和控制表面冷凝防止和控制表面冷凝 产生表面冷凝的原因，不外是由于室内空气产生表面冷凝的原因，不外是由于室内空气湿度过高或表面的温度过低，以致该处温度低于湿度过高或表面的温度过低，以致该处温度低于露点温度而引起冷凝。这种现象不仅会

11、在我国北露点温度而引起冷凝。这种现象不仅会在我国北方寒冷季节出现，我国广大南方地区春夏之交的方寒冷季节出现，我国广大南方地区春夏之交的地面泛潮更是常见，同样属于表面冷凝。因此，地面泛潮更是常见，同样属于表面冷凝。因此，防止和控制表面冷凝具有广泛的实用意义。防止和控制表面冷凝具有广泛的实用意义。n1)正常湿度的采暖房间正常湿度的采暖房间 对于这类房间，若围护结构已按最小总热阻设对于这类房间，若围护结构已按最小总热阻设计，且保温薄弱的部位也进行了检验和处理，一般计，且保温薄弱的部位也进行了检验和处理，一般情况下不会出现表面冷凝现象。但使用中应尽可能情况下不会出现表面冷凝现象。但使用中应尽可能使围护

12、结构内表面附近的气流畅通，家具不宜紧靠使围护结构内表面附近的气流畅通，家具不宜紧靠外墙布置。为防止供热不均匀而引起围护结构内表外墙布置。为防止供热不均匀而引起围护结构内表面温度的波动，面温度的波动，围护结构内表面层宜采用蓄热系数围护结构内表面层宜采用蓄热系数较大的材料，利用它蓄存的热量起调节作用，减少较大的材料，利用它蓄存的热量起调节作用，减少出现周期性冷凝的可能。出现周期性冷凝的可能。n2)高湿房间高湿房间 一般是指冬季室内空气温度处于一般是指冬季室内空气温度处于1820以上，而以上，而相对湿度高于相对湿度高于75的房间。对于此类建筑应尽量防止表面的房间。对于此类建筑应尽量防止表面显潮和滴水

13、现象，以免结构受潮和影响房间使用质量。显潮和滴水现象，以免结构受潮和影响房间使用质量。当房屋在使用中处于短暂或间歇性高湿状况时，为当房屋在使用中处于短暂或间歇性高湿状况时，为避免围护结构内表面冷凝水形成水滴下落，内表面可采用避免围护结构内表面冷凝水形成水滴下落，内表面可采用吸湿能力强又耐潮湿的饰面层。在凝结期，水分被饰面层吸湿能力强又耐潮湿的饰面层。在凝结期，水分被饰面层所吸收，待房间比较干燥时，水分又从饰面层蒸发出去。所吸收，待房间比较干燥时，水分又从饰面层蒸发出去。当房屋在使用中处于连续高湿状态时，为避免围护结当房屋在使用中处于连续高湿状态时，为避免围护结构内部受潮，内表面应设不透水饰面或

14、增设防水层，以阻构内部受潮，内表面应设不透水饰面或增设防水层，以阻止冷凝水渗入围护结构深部。对于那种连续处于高湿条件止冷凝水渗入围护结构深部。对于那种连续处于高湿条件下、又不允许内表面冷凝水滴落的房间，内表面在采用不下、又不允许内表面冷凝水滴落的房间，内表面在采用不透水材料层时，还应在构造上采取措施将表面冷凝水滴导透水材料层时，还应在构造上采取措施将表面冷凝水滴导流，并有组织地排除。流，并有组织地排除。高吸水性树脂1000倍(2)防止和控制内部冷凝防止和控制内部冷凝 n 1)材料层次的布置应符材料层次的布置应符合合“进难出易进难出易”的原则的原则 在同一气象条件下，在同一气象条件下，围护结构采

15、用相同的材围护结构采用相同的材料，由于材料层次布置料，由于材料层次布置的不同，效果可能显著的不同，效果可能显著不同。如图不同。如图1320所所示示(a)方案是将导热系数小、水蒸汽渗透系数大的保温材料层布置在水方案是将导热系数小、水蒸汽渗透系数大的保温材料层布置在水蒸汽渗入的一侧，将比较密实、导蒸汽渗入的一侧，将比较密实、导热系数较大而蒸汽渗透系数较小的热系数较大而蒸汽渗透系数较小的材料布置于另一侧。材料布置于另一侧。由于内层材料由于内层材料热阻大，温度降落多，饱和水蒸汽热阻大，温度降落多，饱和水蒸汽分压力分压力“Ps”曲线相应地降落也快，曲线相应地降落也快，但该层透气性大，水蒸汽分压力但该层透

16、气性大，水蒸汽分压力“P”曲线降落平缓；而外层情况曲线降落平缓；而外层情况正相反。这样正相反。这样“Ps”线与线与“P”线很线很容易相交，说明容易出现内部凝结。容易相交，说明容易出现内部凝结。(b)方案把轻质材料保温层布置在外侧，而将密实方案把轻质材料保温层布置在外侧，而将密实材料层布置在内侧。水蒸汽难进易出，材料层布置在内侧。水蒸汽难进易出，“Ps”线与线与“P”线不易相交，说明内部不易出现冷凝。显然，线不易相交，说明内部不易出现冷凝。显然，从防止围护结构内部出现冷凝来看，从防止围护结构内部出现冷凝来看，(b)图所示方图所示方案较为合理，这一规律在设计中应当遵循。案较为合理，这一规律在设计中

17、应当遵循。n此外，有一种倒置屋此外，有一种倒置屋面面Upside Down(倒倒置置)，其构造如图其构造如图1321所示，就是所示，就是根据难进易出的原则根据难进易出的原则设计的。这种屋面与设计的。这种屋面与常规构造不同的是，常规构造不同的是，防水层设在保温层下，防水层设在保温层下，这样不仅消除了内部这样不仅消除了内部凝结，又使防水层得凝结，又使防水层得到保护，提高了耐久到保护，提高了耐久性。性。n2)设置隔汽层设置隔汽层 建筑设计是一项综合性的建筑设计是一项综合性的技术工作，尽管技术工作，尽管“进难出易进难出易”是合理构造的原则，但有时却是合理构造的原则，但有时却难以完全遵循。此时为了消除难

18、以完全遵循。此时为了消除或减弱围护结构内部的冷凝现或减弱围护结构内部的冷凝现象，象，在保温层蒸汽渗入的一侧在保温层蒸汽渗入的一侧设置隔蒸汽层，使水蒸汽分压设置隔蒸汽层，使水蒸汽分压力急剧下降，从而避免内部冷力急剧下降，从而避免内部冷凝的产生。凝的产生。图图1322表示同表示同一构造方案。有、无隔汽层时一构造方案。有、无隔汽层时内部的湿度状况。不难看出，内部的湿度状况。不难看出，(b)方案由于设置隔汽层使内方案由于设置隔汽层使内部部“P”曲线急剧下降，不致与曲线急剧下降，不致与“Ps”曲线相交，从而起到了曲线相交，从而起到了防止内部冷凝的作用。防止内部冷凝的作用。n采用隔汽层防止和控制围护结构内

19、部冷凝，采用隔汽层防止和控制围护结构内部冷凝，是目前设计中应用最普遍的一种措施。为是目前设计中应用最普遍的一种措施。为达到良好的效果，使围护结构内保温材料达到良好的效果，使围护结构内保温材料的湿度增量控制在允许范围内。若围护结的湿度增量控制在允许范围内。若围护结构冷凝界面内侧实有的蒸汽渗透阻不能满构冷凝界面内侧实有的蒸汽渗透阻不能满足要求，则应设置隔蒸汽层或提高已有层足要求，则应设置隔蒸汽层或提高已有层次的隔汽能力。次的隔汽能力。n3)3)设置通风间层或泄汽沟道设置通风间层或泄汽沟道 设置隔汽层虽能改善围护结构内部的湿状况，设置隔汽层虽能改善围护结构内部的湿状况，但有时并不一定是最妥善的办法，

20、因为隔汽层的但有时并不一定是最妥善的办法，因为隔汽层的隔汽质量在施工和使用过程中难以保证。为此，隔汽质量在施工和使用过程中难以保证。为此，在围护结构中设置通风间层或泄汽通道。在围护结构中设置通风间层或泄汽通道。n4 4）冷侧设置密闭空气层）冷侧设置密闭空气层n在我国广大南方地区，由于春季大量的降水，在我国广大南方地区，由于春季大量的降水，春夏之交气温骤升骤降，变化幅度甚大，加春夏之交气温骤升骤降，变化幅度甚大，加之空气的湿度大，当空气温度突然升高时，之空气的湿度大，当空气温度突然升高时，某些表面特别是地面的温度将处于露点温度某些表面特别是地面的温度将处于露点温度之下，之下，于是出现了泛潮现象于

21、是出现了泛潮现象。n由于南方地区的气候条件与北方地区显著不由于南方地区的气候条件与北方地区显著不同，建筑状况也有许多区别，因此地面泛潮同，建筑状况也有许多区别，因此地面泛潮的防止措施也与采暖建筑不尽相同。据初步的防止措施也与采暖建筑不尽相同。据初步研究，要防止地面泛潮应妥善处理以下问题。研究，要防止地面泛潮应妥善处理以下问题。4.3夏季结露与防止措施防止夏季结露的措施n架空层防结露；n空气层防结露；n材料层防结露；n呼吸防结露；n密闭防结露；n通风防结露；n空调防结露。n夏季结露及其危害n春夏之交，发潮变霉；春夏之交，发潮变霉；n夏季结露的成因n差迟冷凝差迟冷凝n（1）室外空气温度高，湿度大；

22、）室外空气温度高，湿度大；n（2）室内某些表面热惰性大，温度低于室外）室内某些表面热惰性大，温度低于室外空气的露点温度；空气的露点温度；n（3）室外高温高湿空气与室内低温表面接触。）室外高温高湿空气与室内低温表面接触。n首先，地面应具有一定的热阻，减少地面对土层首先，地面应具有一定的热阻，减少地面对土层的传热量；的传热量；保温地面。保温地面。n其次，地面表层材料的蓄热系数要小，当空气温其次，地面表层材料的蓄热系数要小，当空气温度升高时，表面温度能随之波动；度升高时，表面温度能随之波动；架空地面。架空地面。n最后，表面材料有一定的吸湿作用，以吞吐表层最后，表面材料有一定的吸湿作用，以吞吐表层偶尔

23、凝结的水分。偶尔凝结的水分。吸湿地面。吸湿地面。n水泥砂浆地面、混凝土地面、水磨石地面等不满水泥砂浆地面、混凝土地面、水磨石地面等不满足上述足上述3个条件，故容易泛潮；而木地面、粘土个条件，故容易泛潮；而木地面、粘土砖地面、三合土地面基本满足上述要求，一般也砖地面、三合土地面基本满足上述要求，一般也就不泛潮。值得注意的是，泛潮现象也可能在墙就不泛潮。值得注意的是，泛潮现象也可能在墙面、顶棚等表面出现，所以在一般非用水房间不面、顶棚等表面出现，所以在一般非用水房间不宜采用不透汽材料作内饰面。宜采用不透汽材料作内饰面。防止地面返潮的措施保温地面（地暖）架空地面n吸湿相变材料在建筑围护结构中的应用研

24、究吸湿相变材料在建筑围护结构中的应用研究,对于对于建筑材料的物理性能和建筑围护结构保温隔热性建筑材料的物理性能和建筑围护结构保温隔热性能的应用具有非常重要的意义。氯化钙作为吸湿能的应用具有非常重要的意义。氯化钙作为吸湿相变材料、价格便宜以及具有凝固点低、吸湿性相变材料、价格便宜以及具有凝固点低、吸湿性强、易潮解、低温相变等性质在工业中获得了大强、易潮解、低温相变等性质在工业中获得了大量的应用。但在建筑工程中过去常见的是利用氯量的应用。但在建筑工程中过去常见的是利用氯化钙能加速混凝土的硬化、缩短固化时间并增加化钙能加速混凝土的硬化、缩短固化时间并增加砂浆的耐寒能力的特性用作水泥施工的硬化剂。砂浆的耐寒能力的特性用作水泥施工的硬化剂。结合建筑物所处自然气候条件，充分利用氯化钙结合建筑物所处自然气候条件，充分利用氯化钙的吸湿性质及相变特性制造一些建筑材料应用于的吸湿性质及相变特性制造一些建筑材料应用于建筑围护结构，可以实现对室外太阳辐射的转化建筑围护结构，可以实现对室外太阳辐射的转化和控制、降低室内空气温度和湿度、改善建筑室和控制、降低室内空气温度和湿度、改善建筑室内热环境，达到节约能源、再生能源的利用和实内热环境，达到节约能源、再生能源的利用和实现可持续发展的目的。现可持续发展的目的。吸湿木地面防止空气与地面接触的腰门防止空气与地面接触的高门槛