1、作业解答作业解答答：建筑围护结构的传热包括围护结构表面围护结构表面的吸热、围护结构本身的导热的吸热、围护结构本身的导热以及围护结构围护结构表面的散热表面的散热三个基本过程，而这些过程又涉及导热、对流和辐射导热、对流和辐射三种基本传热方式。其中，围护结构表面的吸热和散热是在对流换热与辐射换热的共同作用下实现的，而围护结构本身传热则是通过导热的方式实现的。建筑围护结构的传热过程包括哪几个过程,几种传热方式?分别简述其要点。2-4如图所示的屋顶结构，在保证内表面不结露的情况下，室外气温不得低于多少？并作出结构内部的温度分布线。已知：室内温度ti=22oC，相对湿度为60%。1油毛毡2水泥砂浆3加气混
2、凝土4混凝土空气层d(mm)102050150 W W/(mkmk)0.170.930.191.74R(m m2 2k k/W W)0.0590.0220.2631.计算有空气部分:20,120,20.0530.170.110.040.350./1.740.150.110.040.236./1.74Rm K WRm K WqFFFqFqFqFnnn).(.2122110,02,01,0).(.2121RttFFFRttFRttFRttFeineieieinnnRFRFRFFFFRnn,02,01,00.21210120.10.20.()iennFRRRFFFRRR补充介绍2.空气层的当量导热系
3、数=0.097/0.17=0.57W/(mK)328.074.157.012查表得修正系数=0.933.计算圆孔板的平均热阻0120,10,220.0970.0530.150.930.0970.0530.3500.2630.139(/)ieFRRRFFRRmK W当ti=220C时，PS=2642.4Pa。所以 P=PS=2642.40.6=1585.44Pa，查附录二得露点温度为13.9，此温度值相当于i值.5.求露点温度:4.总热阻:012320.059 0.022 0.263 0.139 0.11 0.040.633(/)ieRRRRRRRmK W6.求内表面温度与外表面温度值:011i
4、eiiitttRR024.6eiiiiRtttR 20.110.13922(2224.6)3.70.63330.110.1390.26322(2224.6)15.70.633 40.110.1390.2630.02222(2224.6)17.30.633 0.6330.0422(2224.6)21.70.633e 7.温度分布线:2342213.93.715.717.321.724.6iieett -24.6220C0-17.4-15.73.7-21.713.9iti234eet补充作业：试计算厚度为3cm的钢筋混凝土壁板对室外温度谐波热作用的总衰减度和总衰减时间。已知：平壁内表面换热系数为8
5、.7W/(m2K)平壁外表面换热系数为23.0W/(m2K)波动周期Z=24h解：计算壁体的热阻和热惰性指标20.030.0172(/)1.74dRmk W0.0172 17.20.296DRS2220.0172 17.22320.13/()110.0172 23eifeRSYWmKR因为D1，先求出壁体内、外表面的蓄热系数，得2220.0172 17.28.712/()11 0.0172 8.7iefiRSYWmKR计算总衰减度0.2962017.28.712230.91.517.2 1223e计算总延迟时间01128.7(40.5 0.296)151223 28.720.13 21(11.
6、988 15.08 13.176)0.9315arctgarctgh 表面结露、内部结露表面结露、内部结露 冬季冷凝、夏季冷凝冬季冷凝、夏季冷凝 大多数建材的导热系数随材料含湿大多数建材的导热系数随材料含湿量增大而增大。量增大而增大。围护结构受潮，保温性能降低。围护结构受潮，保温性能降低。湿度过高，材料的机械强度下降。湿度过高，材料的机械强度下降。潮湿材料孳生霉菌等微生物，危害潮湿材料孳生霉菌等微生物，危害环境卫生和人体健康。环境卫生和人体健康。湿源围护结构中材料含湿；围护结构中材料含湿；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；雨雪作用渗透；雨雪作用渗透；使用管理中的水分；
7、使用管理中的水分；从土壤渗透进入围护结构；从土壤渗透进入围护结构；材料吸湿作用从空气中吸收的水分；材料吸湿作用从空气中吸收的水分；空气中的水分在围护结构表面和内部空气中的水分在围护结构表面和内部发生冷凝。发生冷凝。1、材料的吸湿特性把一块干的材料试件置于湿空气之中，材料试件会从空气中逐步吸收水蒸气而受潮，这种现象称为材料的吸湿材料的吸湿。材料的温度与周围空气温度一致(热平衡)，试件重量不再发生变化(湿平衡)，这时的材料湿度称为平衡湿度平衡湿度。图中的 100、80、60、等等,分别表示在相对湿度为100%、80%、60%等条件下的平衡湿度.材料的吸湿机理分三种状态：(1)在低湿度时为单分子吸湿
8、;(2)在中等湿度时为多分子吸湿；(3)在高湿度时为毛细吸湿。2、水分的迁移材料内水分存在的形式：气态、液态、固态。迁移的两种相态：气态的扩散、液态毛细渗透。气态的扩散、液态毛细渗透。迁移的条件：(材料内部存在三差)1）压力差压力差（分压力或总压力）；2）湿度湿度（材料含湿量）差差；3）温度差温度差。迁移方向：1）沿水蒸气分压力降低分压力降低的方向；2）沿热流方向热流方向扩散迁移；3）自由水从含湿量高含湿量高的部位向低向低的部位。围护结构的蒸气渗透 在外围护结构的 两侧存在水蒸气分压 力差（即室内外空气 的水蒸气含量不等时）水蒸气分子将从压力 较高的一侧通过围护 结构向较低的一侧渗 透扩散。稳
9、态下纯蒸气渗透过程的计算与稳定传稳态下纯蒸气渗透过程的计算与稳定传热的计算方法是热的计算方法是完全相似完全相似的。的。玻璃和金属：不透蒸气玻璃和金属：不透蒸气油毡：油毡：1.3510-6钢筋混凝土：钢筋混凝土：1.5810-5加气混凝土：加气混凝土：110-4灰砂砖砌体：灰砂砖砌体：1.0510-4玻璃棉、岩棉：玻璃棉、岩棉：4.8810-4垂直空气间层：垂直空气间层：1.0110-3几种常见材料的蒸气渗透系数几种常见材料的蒸气渗透系数 g/(mhPa)：围护结构内水蒸气分压力计算围护结构内水蒸气分压力计算类似类似内部温度内部温度的计算的计算)(011eimjjiimttRRRt 1）判别围护
10、结构内部是否出现冷凝现象的步骤：（a）根据室内外空气的温湿度（根据室内外空气的温湿度（t t和和），确定水蒸气分压），确定水蒸气分压力力P Pi i和和P Pe e,作出作出“P”P”分布图分布图（对于采暖房间，设计中取当地采暖期的室外空气平均温度和平均相对湿度作为室外计算参数）。3、内部冷凝的检验P（b）根据室内外空气温度ti和te，确定各层的温度，并按附录2作出相应的饱作出相应的饱和水蒸气分压力和水蒸气分压力“P PS S”分布线；分布线；PS（c）根据“P”P”线和线和“P PS S”线相交与否线相交与否来判定围护结构内部是否会出现冷凝现象。“P”“PP”“PS S”线不相交，说明内线不
11、相交，说明内部不会产生冷凝；若相交，则内部有冷凝现象产生部不会产生冷凝；若相交，则内部有冷凝现象产生。2）估算冷凝强度和采暖期保温材料湿度的增量：图4-6外墙结构1石灰砂浆20；2泡沫混凝土(=500kg/m3)50；3振动砖板140例题例题：试检验图46所示的外墙结构是否会产生内部冷凝。已知 ti=160C,i=60,te=-40C,e=50序号材料层 d R=d/H=d/1石灰砂浆0.020.810.0250.00012166.67 2泡沫混凝土0.050.190.2630.000199251.51 3振动砖板0.140.810.1730.00006672098.95 0.4612517.
12、13解：(1)计算各分层的热阻和水蒸气渗透阻由此得：R0=0.11+0.461+0.04=0.611m2K/W H0=2517.13m2hPa/g（2）计算室内外空气的水蒸气分压力 ti=16oC，PS=1817.1Pa Pi=1817.20.60=1090.3Pa te=-4oC时，PS=437.3Pa Pe=437.3 0.50=218.6Pa（3）计算围护结构内部各层的温度和水蒸气分压力：00,0120,201230,30.111616412.40.61121438.50.110.0251616411.60.61121365.2,0.110.0250.2631616430.6112757
13、.3iiiies iaiiiesaiiiesaRtttCRPPRRtttCRPPRRRtttCRPP查附录，查附录，查附录，000,12012300.611 0.041616 42.70.611488.0,1090.3166.671090.31090.3 218.71032.62517.13166.67 251.511090.31090.3 218.7945.52517.1321eeiies eaiaiieaiieaeRRtttCRPP PPHPPPPPHHHPPPPHPP 8.7aP1365.2945.51032.6757.3488218.7PPS图图4-7水蒸汽分压力分布线水蒸汽分压力分布
14、线1438.51090.31 2 3Pe=218.7Pa 作出PS和P分布线，两线相交，说明有内部冷凝。（4）计算冷凝强度 在本题中，冷凝界面位于第2和第3层交界处，故 Ps,c=Ps,3=757.3Pa H0,i=166.67+251.51=418.18m2hPa/g H0,e=2098.95m2hPa/g hmgHPPHPPeBCSiCSAc2,0,021/54.095.20987.2183.75718.4183.7573.1090，一、防止和控制冷凝的措施1 1、防止和控制表面冷凝、防止和控制表面冷凝1 1）正常湿度的房间）正常湿度的房间 a.围护结构控制最小传热阻 b.让围护结构内表面
15、空气流通，家具不宜紧靠外墙布置 c.内表面材料选择蓄热性大的材料，控制内部温度的波动，以减少出现周期冷凝的可能2 2）高湿房间（一般指冬季相对湿度高于）高湿房间（一般指冬季相对湿度高于75%75%，相，相应室温在应室温在18182020以上）以上）a.内表面可以增设吸湿能力强且本身又耐潮湿的材料，来避免形成水滴。待较干燥时，水分又从材料释放出去。b.对于持续高湿房间，不许水滴落，可设吊顶（与室内空气相通），把滴水有组织排走，或加强屋顶表面通风，防止水滴形成。c.防止内部冷凝，应在表面加防水层。(I)对保温层的分析：保温层一般是导热系数小，热阻大。热流经过保温层后温度下降得较快；而其孔隙率较大，
16、渗透系数大，渗透阻较小，水蒸气较容易通过。对水蒸气而言，“保温层是较容易通过的”对热流而言，“保温层是不容易通过的”1）合理布置材料层的位置，难进易出2 2、防止和控制内部冷凝、防止和控制内部冷凝（II）（a）方案所示：保温层设置在水蒸汽流入 一侧，若将密实材料(导热 系数大、渗透系数小)安置 在水蒸气流出一侧，导致水 蒸气“易进难出”，即在交界 面上容易出现冷凝现象。（b）方案所示：保温层在水蒸汽流出一侧，而将密实材料层安置在水蒸气流入一侧。导致水蒸气难进易出 结论：更改设计将保温层放在外墙一侧为较佳。“进难出易进难出易”检验“a”：流入a面的水蒸气量是否小于流出a面的水蒸气量：若小于，则不
17、会冷凝，反之将产生冷凝。(III)根据“进难出易”原则进行检测：检验“b”:同理检验“b”界面 若在界面若在界面a出现冷凝水：出现冷凝水：则应在外侧提高保温能力若在若在b处则应有处则应有2 2种措施：种措施：.提高隔汽层的隔汽能力，减少进入该界面的水蒸汽量。.在砖墙上设置泄汽口，使水蒸汽很容易排出，后一种措施比前者有效而可靠。倒置屋面也是按此原则设置2）设置隔汽层-保温层蒸汽流入的一侧冷库：布置在隔热层的外侧保证围护结构内部正常湿状况所必需的蒸气渗透阻3）设置通风间层或泄汽沟道-外侧特别适用于高湿房间的围护结构以特别适用于高湿房间的围护结构以及卷材防水屋面的平屋顶结构。及卷材防水屋面的平屋顶结
18、构。图4-13为瑞典一建筑实例，其墙体外表面为玻璃板，原来在玻璃板与其内部保温层之间有小间隙，墙体内部无冷凝;改建后玻璃板紧贴保温层，原起到泄汽沟道作用的小间隙消失，一年后保温材料内冷凝严重，体积含湿量高达50%。在冷侧设一空气层，可使处于较高温度侧的保温层经常干燥，这个空气层叫做引湿空气层，这个空气层的作用称做收汗效应。4）冷侧设置密闭空气层一、夏季结露及其危害二、夏季结露的成因必要和充分条件：1、室外空气温度高、湿度大，空气饱和或者接近饱和 2、室内某些表面热惰性大，使其温度低于室外空气的露点温度 3、室外高温高湿空气与室内物体低温表面发生接触三、夏季结露的防治方法1、架空层防结露2、空气
19、层防结露3、材料层防结露4、呼吸防结露5、密闭防结露6、通风防结露7、空调防结露1、对于供暖房间，为了防潮，下列做法哪些不正确？A、保温层设在墙体外侧；B、墙体外侧设隔汽层；C、墙体内侧设保温层；D、墙体内侧设隔汽层。B、C2、为防止采暖建筑外围护结构内部冬季产生冷凝，以下措施哪一种是错误的？A、在围护结构内设排气通道通向室外；B、将水蒸气渗透系数大的材料放在靠近室外一侧；C、将隔汽层设在靠近室外一侧；D、将隔汽层放在保温层内侧。C3、围护结构内部最容易发生冷凝的界面是？A、蒸气渗透系数出现由小变大的界面；B、蒸气渗透系数出现由大变小的界面；C、导热系数由小变大的界面；D、导热系数由大变小的界面。B4、为防止围护结构内部出现冷凝，下列采取的措施哪些是正确的？A、应将导热系数小、蒸气渗透系数大的材料层（保温层）布置在水蒸气流入的一侧；B、应将保温层布置在水蒸气流出的一侧；C、材料层次的布置应尽量在蒸气渗透的道路上做到进易出难；D、材料层次的布置应尽量在蒸气渗透的道路上做到进难出易。B、DHOMEWORK4-3此课件下载可自行编辑修改，此课件供参考！此课件下载可自行编辑修改，此课件供参考！部分内容来源于网络，如有侵权请与我联系删除！部分内容来源于网络，如有侵权请与我联系删除！
