第3章-建筑的传热和传湿(2014.3.24).ppt

内外四、建筑传湿——防止结构表面结露和内部受潮大气层中存在大量的水分，渗入建筑围护结构，材料受潮后，能导致强度降低、变形、腐烂、脱落。保温材料受潮，将使其导热系数增大，保温能力降低。还会孳生木菌、霉菌和其他微生物，危害环境卫生和人体健康。外围护结构的湿状况主要决定于下列因素：1.用于结构中的材料的原始湿度；2.施工过程中进入结构材料的水分；3.由于毛细管作用，从土壤渗透到围护结构中的水分；4.由于受雨、雪的作用渗透到围护结构中的水分；5.使用管理中的水分；6.由于材料的吸湿作用，从空气中吸收的水分；7.空气中的水分在围护结构表面和内部发生冷凝。1.湿空气的物理性质由道尔顿分压定理水蒸汽含量达到极限值时的空气称为饱和空气，极限值的大小却随空气的温度和压力而变。湿空气干空气水蒸汽饱和湿度与空气温度有关潮湿程度的表达：相对湿度(RH)含水量压力获取方式：实测与查表湿度仪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。小，表示空气干燥，容湿能力较强；大，空气较潮湿，容湿能力较弱。在含湿量不变的情况下，冷却到相对湿度为100％时所对应的温度，称为该状态下空气的露点温度，以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。饱和是一种动态平衡时，空气绝对干燥；时，空气达到饱和；值可直接判断空气的干、湿程度。相对湿度与水蒸汽液化析出可见，温度越高空气含水能力越高，冬季较夏季普遍要干燥；饱和线露点冷凝析出量降温露点温度某一状态的空气，在含湿量不变的情况下，冷却到它的相对湿度100%时所对应的温度。=(20℃,50%)(td,100%)相对湿度反映了在某一温度时所含水量聚脂材料的等温吸湿曲线材料的吸湿机理：低湿度时以单分子吸湿为主；中等湿度时以多分子吸湿为主；高湿度时以毛细吸湿为主。材料的吸湿和传湿3.围护结构的蒸汽渗透蒸汽渗透：围护结构的两侧当存在水蒸汽分压力差时，就会产生渗透扩散。蒸汽渗透强度，即渗透量总蒸汽渗透阻蒸汽渗透系数表明材料的蒸汽渗透能力，与材质、密实程度、温度、相对湿度有关，计算中采用的是平均值。湿干平壁d1d2d3湿迁移：水蒸气的扩散和水分的毛细渗透围护结构内，任一层内界面上的水蒸汽分压力为围护结构内、外表面附近的空气边界层的蒸汽渗透阻与结构层的相比是很微小，计算总蒸汽渗透阻时可不计----空气中的湿压即表面处的。线性关系tite蒸汽渗透方向123n123PiPe边界层界面序号多层平壁n*玻璃房的温室效应节能设计温室实验室辐射能的利用---日光塔可发电，可供热辐射能的利用---太阳能烤箱4.辐射换热的计算物体表面间的辐射换热量主要取决于各个表面的温度、发射和吸收辐射热的能力以及它们之间的相对位置。双墙结构近似处理12T1T2C1C2两近似作为互相平行的无限大灰体平面,单位面积的净辐射换热量为：一般位置的两灰体间的辐射换热量为，相当辐射系数平均角系数围护结构的表面和其他表面的辐射换热量，其中辐射换热系数，太阳直射辐射大气长波辐射太空散射辐射对流换热地面反射辐射环境长波辐射地面长波辐射壁体得热二、平壁的稳定传热“平壁”不仅是指平直的墙体，还包括地板、平屋顶及曲率半径较大的穹顶、拱顶等结构。----围护结构冬季按稳定传热计算夏季按周期传热计算x=0x=?Qenv1.平壁传热过程由外向内通过围护结构得热通过非透明围护结构的传热通过门窗的得热内外表面辐射换热墙体导热内外表面对流换热稳定传热—温度恒定，与时间无关，能量守恒，任意封闭空间Q进=Q出；传热形式—导热、对流和辐射相伴随；热阻—导热热阻、对流热阻和辐射热阻传热过程可分为三个阶段：(1)壁体内表面吸热既有对流换热，同时也存在辐射换热(2)平壁材料层导热(3)壁体外表面散热，效果同(1)稳态传热，平衡时有：