建筑热工学第建筑保温.ppt

建筑热环境绪论绪论第一局部第一局部 人人··建筑建筑··气候气候————基于人的考虑基于人的考虑第二局部　材料第二局部　材料··构造构造··围护结构围护结构————基于技术的考虑基于技术的考虑第三局部　建筑第三局部　建筑··形式形式··细部细部————基于设计的考虑基于设计的考虑第四局部　舒适第四局部　舒适··健康健康··高效高效————基于未来的考虑基于未来的考虑按照建筑热工设计分区及设计要求，在冬季时间长、气温按照建筑热工设计分区及设计要求，在冬季时间长、气温低的严寒地区和寒冷地区，为使室内热环境满足人们正常低的严寒地区和寒冷地区，为使室内热环境满足人们正常工作和生活的需要，通常都装有采暖设备为了节省采暖工作和生活的需要，通常都装有采暖设备为了节省采暖的能耗及维持室内所需的热环境条件，房屋建筑必须具有的能耗及维持室内所需的热环境条件，房屋建筑必须具有足够的保温能力足够的保温能力 2    建筑保温1传热根本知识传热根本知识建筑保温建筑保温建筑防热建筑防热建筑保温途径围护结构保温设计异常部位的保温措施围护结构的蒸汽渗透及冷凝2    建筑保温2.1 建筑保温的途径建筑保温的途径1〕建筑体型的设计，应减少外围护结构的总面积〕建筑体型的设计，应减少外围护结构的总面积当温差一定时，总传热量与面积成正比。

因此，减少建筑物的总面积也就能减少能耗，既能节省开支又能节约能源Q：总传热量〔w·h〕q：单位时间单位面积的传热量〔w/㎡〕τ：传热时数〔h〕F：围护结构的总面积〔 ㎡ 〕建筑物体形系数：建筑物与室外大气接触的外外表积与其建筑物体形系数：建筑物与室外大气接触的外外表积与其所包围的体积的比值〔外外表积不包括地面和不采暖楼所包围的体积的比值〔外外表积不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积〕梯间隔墙和户门的面积〕2.1 建筑保温的途径建筑物体型系数：即单位体积分摊到的面积根据?民用建筑节能设计标准?中规定，建筑物体型系数宜控制在及以下假设大于，那么外围护结构应加强保温如建筑物的高度相同，那么其平面形式为圆形时体型系数最小，依次为正方形、长方形，以及其他组合形式随着体型系数的增加，单位面积的传热量也相应加大2.1 建筑保温的途径一般来说，体积小，体形复杂的建筑，S大如平房和低矮建筑体积大，体形简单的建筑如多层、高层因此，建筑师处理体型与平面设计时，首先应考虑功能要求，必须正确处理体型，尽量减少外表积以减少热量的散失※根据调查统计：4个单元6层楼的体型系数为；4个单元3层楼的体型系数为，且采暖能耗比前者多20%。

因此居住建筑在一定范围内限制体型，但不作硬性要求2.1 建筑保温的途径〔〔2〕围护结构应具备足够的保温性能〕围护结构应具备足够的保温性能在室内外温差一定和确定的边界条件下，热阻越大，传热量越小因此，?民用建筑热工设计标准?中提出，把总热阻Ro作为围护结构保温性能的指标按热惰性指标D将围护结构分为4类，分别取不同的室外计算温度，从而以不同的总热阻值来调节保温性能围护结构的热惰性指标D大时，Ro可小些围护结构的热惰性指标D小时，Ro总热阻增大予以补偿2.1 建筑保温的途径〔〔3〕争取良好的朝向和适当的建筑间距〕争取良好的朝向和适当的建筑间距日照间距：日照间距：指前后两排南向房屋之间，为保证后排房屋在冬至日底层获得不低于二小时的满窗日照而保持的最小间隔距离 青岛市城市建筑规划管理方法? 2003 规定遮挡建筑高度不超过24米时，其与被遮挡建筑的建筑间距按照日照间距系数确定日照间距系数为：　　〔一〕遮挡建筑的长边与被遮挡建筑相对时，其日照间距系数不小于其中，被遮挡建筑为学校及托幼园所的教室、寝室、活动室〔场地〕和疗养院、医院病房、老年休养场所等时，其日照间距系数不小于2.1 建筑保温的途径〔〔4〕增强围护结构的密闭性，防止冷风渗透的不利影响。

〕增强围护结构的密闭性，防止冷风渗透的不利影响具体措施：在设计中主要入口避开迎风地段，建筑物外部窗户面积不宜过大，加强门窗密闭性等例如，北京地区，南向窗，有单层钢窗的热损失是37砖墙的倍但要注意，注重门窗密闭性之余也要注意透气性特别是人员密集的场所门斗门斗2.1 建筑保温的途径〔〔4〕增强围护结构的密闭性，防止冷风渗透的不利影响〕增强围护结构的密闭性，防止冷风渗透的不利影响具体措施：合理布置竖向交通井高层建筑的竖向交通井如果正对主入口设计，将大大增加不必要的冷风渗透因此应将门厅和电梯井之间有一段缓冲距离华尔斯酒店大堂华尔斯酒店大堂楼梯、电梯以及内天井等上下联系的空间，高度大，能显著增加由热压引起的冷风渗透2.1 建筑保温的途径〔〔5〕防止潮湿，防止内壁产生冷凝〕防止潮湿，防止内壁产生冷凝导热系数随含湿量增大而增大，热阻降低，削弱了保温性能水分产生原因：材料原始湿度，施工中用水，使用过程中进水；地下水总结：建筑保温的途径〔1〕建筑体型的设计，应减少外围护结构的总面积〔2〕围护结构应具备足够的保温性能〔3〕争取良好的朝向和适当的建筑间距〔4〕增强围护结构的密闭性，防止冷风渗透的不利影响。

〔5〕防止潮湿，防止内壁产生冷凝2.2 围护结构的保温设计2.2.1 保温设计的依据保温设计的依据1〕根本指标：最小总热阻〕根本指标：最小总热阻 2〕导热系数〕导热系数λ      根据不同的材料，构造和施工方法取修正系数根据不同的材料，构造和施工方法取修正系数α，表如：铺设在密闭屋面中的多空保温材料，因枯燥缓慢，取3〕传热特性不同的异常部位形成热桥，热桥的温度低于主体，〕传热特性不同的异常部位形成热桥，热桥的温度低于主体，为免结露，需要进行计算为免结露，需要进行计算热桥：如外墙体中的钢或钢筋混凝土骨架，窗洞口的过梁，板材中的肋等2.2.1 保温设计的依据〔〔4〕实际情况下不是一维稳定传热，需要考虑热惰性指标〕实际情况下不是一维稳定传热，需要考虑热惰性指标D根据不同的根据不同的D，取不同的冬季计算温度取不同的冬季计算温度根据民用建筑热工设计标准?的规定，分为四类：Ⅰ型D＞6.0Ⅱ型D=4.1~6.0Ⅲ型D=1.6~4Ⅳ型D≤1.5〔5〕计算时，以室内外温度ti，te为依据假设不与室外直接相邻的构件，按表，取温差修正系数n但对于实体砖墙， 时，仍按Ⅱ型〔6〕假设体型系数S＞，采暖期室外平均温度按表1.3-6?不同地区采暖居住建筑各局部围护结构的传热系数?取值。

2.2 围护结构的保温设计2.2.2 围护结构最小总热阻确实定围护结构最小总热阻确实定:最小总热阻ti：冬季室内计算温度一般居住建筑取18℃，高级居住建筑、医疗等取20 ℃te：冬季室外计算温度附录Ⅱ附表1P373n：温差修正系数Δt：市内与围护结构内外表允许温差         如居住建筑外墙允许温差6℃，屋顶4℃2.2 围护结构的保温设计2.2.3 围护结构的经济传热阻•按最小传热阻，节省建造费但增加采暖费；无限增加热阻，节省采暖费但浪费建造费，存在最正确经济热阻•世界兴旺国家外墙保温标准逐渐提高英国〔气候与上海相近〕1973年前外墙传热系数1.6w/(m2k)，1974年后1.0w/(m2k) ，1982年后0.6w/(m2k) ，1988年后0.45w/(m2k)与北京相近气候的兴旺国家约为0.35w/(m2k)我国北京为0.9w/(m2k)2.2.4  建筑物耗热量指标的计算2.2 围护结构的保温设计2.2.5 围护结构保温构造围护结构保温构造1. 按保温构造的类型：按保温构造的类型：①①保温承重二合一保温承重二合一如混凝土空心砌块，轻质实心砌块——低层、多层、墙承重空心砌块保温与空心砌块保温与承重结合构造承重结合构造外粉墙砖砌体保温层隔汽层内粉墙单设保温层结构示例单设保温层结构示例②②单设保温层。

如加气混凝单设保温层如加气混凝土——应用广泛应用广泛由导热系数很小的材料作保由导热系数很小的材料作保温层起主要保温作用温层起主要保温作用   保温层不起承重作用，所保温层不起承重作用，所以选择的灵活性较大，不管以选择的灵活性较大，不管是板块状，纤维状以至松散是板块状，纤维状以至松散颗粒状材料均可应用颗粒状材料均可应用2.2.5 围护结构保温构造③③复合构造复合构造   当单独用某一种方式不能满足保温要求，或为到达保温要求当单独用某一种方式不能满足保温要求，或为到达保温要求而造成技术经济上不合理时，往往采用混合型保温构造例如而造成技术经济上不合理时，往往采用混合型保温构造例如既有实体保温层，又有空气层和承重层的外墙或屋顶结构既有实体保温层，又有空气层和承重层的外墙或屋顶结构如图是一个如图是一个200C的恒温车间外墙构造的恒温车间外墙构造123765841—1—混凝土；混凝土；2—2—粘结剂；粘结剂；3—3—聚氨脂泡沫塑料；聚氨脂泡沫塑料；4—4—木纤维板；木纤维板；5—5—塑料薄膜；塑料薄膜；6—6—铝箔纸板；铝箔纸板；7—7—空气间层；空气间层；8—8—胶合板涂油漆胶合板涂油漆2.2.5 围护结构保温构造2、按保温层的位置分类、按保温层的位置分类①内保温：保温层在承重层的内侧。

——适合间歇性供热〔公共建筑〕特点：不受室外影响，无需特别防护           室内供热时，室内气温上升快〔电影院、体育馆〕           但用于居住性建筑热稳定性缺乏②②外保温：外保温：保温层在承重层的外侧保温层在承重层的外侧——应用广泛应用广泛 特点：1、使墙或屋顶的主要局部受到保护，大大降低温度应力的起伏，提高结构的耐久性      此外，外保温对减少防水层的破坏，也是有利的2.2.5 围护结构保温构造 2、由于承重层材料的热容量一般都远比保温层大，所以这种布置方式对房间热稳定性有利当供热不均匀时可保证围护结构内外表的温度不致急剧下降，从而使室温不致很快下降 3、保温层放在外侧时，将减少保温层内部产生水蒸气凝结的可能性 4、旧房改造，特别是为了节能而加强旧房的保温型性时，外保温处理效果最好 ③③ 保温层在承重层中间保温层在承重层中间特点：对保温层强度要求不高要注意控制两侧的湿度，防止水分渗入2.3 围护结构传热异常部位的保温措施围护结构传热异常部位的保温措施2    建筑保温2.3.1 窗的保温•窗户保温性能低的原因，主要是缝隙透气；玻璃、窗框 和窗樘等的热阻太小。

表是常用的各类窗户的总传热系数的值p682.提高气密性，减少冷风渗透•针对我国目前的情况，应从以下几方面来改善窗的保温性能针对我国目前的情况，应从以下几方面来改善窗的保温性能：：3.提高窗框保温性能4.改善玻璃局部的保温能力 例如：双层窗、双玻璃窗、空心玻璃砖等1. 控制各向墙面的开窗面积〔窗墙面积比〕 围护结构传热异常部位的保温措施窗墙面积比：为控制指标，窗洞口面积和房间立面单元面积的窗墙面积比：为控制指标，窗洞口面积和房间立面单元面积的比值采暖墙体按最小总热阻设计时，各朝向的窗墙面积比为：采暖墙体按最小总热阻设计时，各朝向的窗墙面积比为：北向不大于，东西向不大于〔单层窗〕或〔双层窗〕，南向不北向不大于，东西向不大于〔单层窗〕或〔双层窗〕，南向不大于如：北京地区 Ⅱ型外墙 东西朝向 窗墙面积比为，时，=0.62 ㎡·k/w当设计上需要增大窗户面积时，应采用比最小传热阻大的传热阻根据?民用建筑热工设计标准?附录五：?窗墙面积比与外墙允许最小传热阻的对应关系? 围护结构传热异常部位的保温措施2.3.2 2.3.2 热桥保温〔只考虑室内温度高于室外〕热桥保温〔只考虑室内温度高于室外〕1 1、定义：在围护结构中，一般都有保温性能远低于主体局部的、定义：在围护结构中，一般都有保温性能远低于主体局部的嵌入构件。

〔如外墙体中的钢或钢筋混凝土骨架，圈梁，板材嵌入构件〔如外墙体中的钢或钢筋混凝土骨架，圈梁，板材中的肋等〕这些构件或部位的热损失比相同面积主体局部的热中的肋等〕这些构件或部位的热损失比相同面积主体局部的热损失多，他们的内外表温度也比主体低，这种容易传热的构件损失多，他们的内外表温度也比主体低，这种容易传热的构件或局部称之为或局部称之为““热桥〞2、特点、特点如下图：薄壁型钢骨架如下图：薄壁型钢骨架热桥温度分布热桥温度分布 热桥保温※※热桥的性能是比较才热桥的性能是比较才出现的出现的2、特点、特点在热桥部位，内外表温度比主体低一些在热桥部位，内外表温度比主体低一些外外表温度比主体高一些外外表温度比主体高一些表示热桥局部比主体局部传热能力好，热稳定性差表示热桥局部比主体局部传热能力好，热稳定性差如钢筋混凝土框架填充墙中的钢混梁是砖墙的热桥；加气混凝土砌块中的砖柱那么砖的柱子是热桥 热桥保温热桥内外表温度热桥内外表温度主要取决于自身主要取决于自身的热阻；同时也的热阻；同时也与其〔相对尺度、与其〔相对尺度、位置位置——δ〕以〕以及主体局部热阻及主体局部热阻有关3、计算、计算由于按最小总热阻设计的主体结构只考虑到了主体局部到达了由于按最小总热阻设计的主体结构只考虑到了主体局部到达了保温要求，因此热桥局部应单独进行保温计算。

保温要求，因此热桥局部应单独进行保温计算 热桥保温贯穿式热桥是最不利的这类热桥以钢筋混凝土框架的填贯穿式热桥是最不利的这类热桥以钢筋混凝土框架的填充墙中的梁、柱最为典型可用硬质泡沫塑料，结合墙体充墙中的梁、柱最为典型可用硬质泡沫塑料，结合墙体内粉刷综合处理内粉刷综合处理l热桥保温处理，理论上就是用某种导热系数很小的保温材料，热桥保温处理，理论上就是用某种导热系数很小的保温材料，附加到热桥的适当部位附加到热桥的适当部位保温层厚度：λ：保温材料的导热系数Ro’：热桥局部总热阻Ro：主体局部总热阻热桥保温层的宽度热桥保温层的宽度l：当：当α＜＜δ，＞；当，＞；当α＞＞δ时，时，l＞2、最小附加热阻、最小附加热阻墙角附加保温层的长度墙角附加保温层的长度l不应小于不应小于墙厚墙厚d的倍2.3.3 外墙交角的保温外墙交角的保温1、外墙交角内外表温度低的原因主体局部：Fe=Fi外墙交角：Fe’ ＞FiFe’FeFi’Fi 围护结构传热异常部位的保温措施 外墙交角保温其他外墙角保温层做法参考图，p74 外墙交角保温其他外墙角保温层做法参考图，p74 热桥保温经验说明，即使水磨石地面与木地面温度相同，人们接触水磨石地面比接触木地面的感觉要冷。

因为水磨石地面的吸热系数更大木地面水磨石2.3.4 地面的保温地面的保温地面的热工性能对人体的热舒适影响较大据测定，裸足直接接触地面散失的热量，约为人体向其他部位散热量的1/6 地面保温2.3.4 地面的保温地面的保温?热工设计标准?规定吸热系数B作为评价地面热工质量的指标表1.3-11?地面热工性能及适用建筑类型?地面热工地面热工性能类别性能类别B采暖建筑类型采暖建筑类型适用地面示例适用地面示例ⅠⅠ＜17高级居住建筑、幼儿园、托儿高级居住建筑、幼儿园、托儿所、疗养院等所、疗养院等木地面、塑料地面木地面、塑料地面ⅡⅡ17~23一般居住建筑，办公楼、学校一般居住建筑，办公楼、学校菱苦土地面，水泥菱苦土地面，水泥砂浆地面砂浆地面ⅢⅢ＞23临时逗留用房及室温高于临时逗留用房及室温高于23℃℃的采暖房间的采暖房间水磨石地面、细石水磨石地面、细石混凝土地面混凝土地面2.4 围护结构的蒸汽渗透和冷凝围护结构的蒸汽渗透和冷凝2    建筑保温    影响围护结构湿状况的因素很多，属于建筑热工学研究范畴的，主要是空气中的水蒸汽在围护结构内外表及内部凝结而引起的湿状况以及防止措施     热与湿既有本质的区别，又有相互的联系和影响，是研究和处理建筑热环境的不可分割的问题。

   过于潮湿将导致：结构强度降低；影响保温；滋生细菌2.4.1 湿空气的物理性质湿空气的物理性质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但凡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，那么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、饱和蒸汽压2.4.1 湿空气的物理性质水蒸汽含量到达极限值时的空气称为饱和空气                   水蒸汽尚未到达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局部所产生的压力，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，随着温度的增加，Ps增大。

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、绝对湿度和相对湿度2.4.1 湿空气的物理性质绝对湿度绝对湿度：：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，即绝对枯燥；    当相对湿度为100％时，那么表示空气已经到达饱和              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、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到达相对湿度到达100％时所对应的温度，称为该状态下空气的露％时所对应的温度，称为该状态下空气的露点温度用点温度用td表示如果继续降温，空气中的水蒸汽就有一局部液化成水珠析出，温度降得愈低，析出的水愈多这种由于温度降到露点温度这种由于温度降到露点温度以下，空气中水蒸汽液化析以下，空气中水蒸汽液化析出的现象称为冷凝出的现象称为冷凝[例题例题1.3-4]室内空气温度室内空气温度ti=20℃℃，相对湿度，相对湿度φ=70%，求露点温度，求露点温度td解：查附录解：查附录ⅢⅢ，当，当ti=20 ℃℃时，，根据公式：时，，根据公式：那么：P=Ps*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，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到达冷却到它的相对湿度到达100％时所对应的温度％时所对应的温度那么当饱和蒸汽压那么当饱和蒸汽压Ps=P〔目前的水蒸汽分压力〕时所对应〔目前的水蒸汽分压力〕时所对应的温度就是露点温度的温度就是露点温度td。

在附录在附录ⅢⅢ中，当时对应的温度为：中，当时对应的温度为：td=14.4 ℃℃答：露点温度答：露点温度td为为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围护结构在稳定条件下单纯的水蒸汽渗透过程蒸汽渗透过程，与稳定传热过程的计算方法相类似图所示为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l稳态条件下，通过围护稳态条件下，通过围护结构的蒸汽渗透量，与室结构的蒸汽渗透量，与室内外的水蒸气分压力差成内外的水蒸气分压力差成正比，与渗透过程中受到正比，与渗透过程中受到的阻力成反比。

即的阻力成反比即PifPefPePi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：蒸汽渗透系数说明材料的透气能力，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常用材料的常用材料的μ值值g/（（m·h·Pa））油毡油毡静止空气静止空气玻璃棉玻璃棉玻璃和金属玻璃和金属不渗透蒸汽不渗透蒸汽垂直空气间层和热流由下向上的水平空气间层垂直空气间层和热流由下向上的水平空气间层围护结构中任一层的水蒸汽分压力为：围护结构中任一层的水蒸汽分压力为：表示从室内侧算起，由第一层至第m层蒸汽渗透阻之和2.4.3 围护结构冷凝的检验围护结构冷凝的检验2.4 围护结构的蒸汽渗透和冷凝冬季在采暖房屋中，室内空气温度和绝对湿度都比室外空气高，使室内空气的水蒸汽分压力远高于室外空气的水蒸汽分压力因此，在围护结构中除存在传热现象外，还存在着蒸汽渗透现象水蒸汽作用水蒸汽作用围护结构内外表冷凝成水围护结构内外表冷凝成水围护结构内部的孔隙中凝围护结构内部的孔隙中凝结成水或冻结成冰结成水或冻结成冰1、外表冷凝的检验、外表冷凝的检验2.4.3 围护结构冷凝的检验原理：原理：t＜＜td时，将产生冷凝时，将产生冷凝t：实际温度td：露点温度[例题例题1.3-5]校核图示车间屋面板接缝处是否会出现冷凝水。

校核图示车间屋面板接缝处是否会出现冷凝水ti=16℃℃，，te=-10℃℃，，φ=55%，内外表温度，内外表温度θi’=5.7℃℃解：查附录解：查附录ⅢⅢ，当，当ti=16 ℃℃时，，根据公式：时，，根据公式：P=Ps*那么当饱和蒸汽压那么当饱和蒸汽压Ps=P〔目前的水蒸汽分压力〕时所对应〔目前的水蒸汽分压力〕时所对应的温度就是露点温度的温度就是露点温度td在附录在附录ⅢⅢ中，当时对应的温度为：中，当时对应的温度为：td=7℃℃θi’＜＜td，所以屋面板接缝处将会出现冷凝水所以屋面板接缝处将会出现冷凝水2、内部冷凝的检验、内部冷凝的检验2.4.3 围护结构冷凝的检验原理：当原理：当P＞＞Ps时，实际水蒸汽分压力大于饱和水蒸汽分压时，实际水蒸汽分压力大于饱和水蒸汽分压力时，将产生冷凝力时，将产生冷凝步骤：步骤：    1)根据室内、外空气的温度，确定水蒸汽分压力根据室内、外空气的温度，确定水蒸汽分压力Pi和和Pe，，并依次计算出围护结构各层的水蒸汽分压力，作出并依次计算出围护结构各层的水蒸汽分压力，作出P分布线    2)根据室内、外空气温度根据室内、外空气温度ti和和te，确定围护结构各层的温度，，确定围护结构各层的温度，并从附录并从附录ⅢⅢ中查出相应的饱和水蒸汽分压力中查出相应的饱和水蒸汽分压力Ps，作出，作出Ps分布分布线。

线    3)根据根据P线线 与与Ps线相交与否来判断围护结构内部是否会出线相交与否来判断围护结构内部是否会出现冷凝现象现冷凝现象Ps线与线与P线不相交，说明内部不会产生冷凝；线不相交，说明内部不会产生冷凝；两线相交，那么内部会出现冷凝两线相交，那么内部会出现冷凝[例题例题]1.3-6 试检验图示外墙构造是否会产生冷凝试检验图示外墙构造是否会产生冷凝ti=16 ℃℃，，φi=60%，采暖期室外平均气温，采暖期室外平均气温te=-4.0 ℃℃，平均相对湿度，平均相对湿度φe=50%外墙构造为外墙构造为1——20mm石灰砂浆内粉刷；石灰砂浆内粉刷；2——50毫米厚泡沫混凝土〔毫米厚泡沫混凝土〔ρo=500kg/m3〕；〕；3——120mm厚砖墙原理：当原理：当P＞＞Ps时，实际水蒸汽分压力大于饱和水蒸汽分压时，实际水蒸汽分压力大于饱和水蒸汽分压力时，将产生冷凝力时，将产生冷凝解：解：1、由表查出、由表查出Ri=0.11 ㎡㎡·k/w 由表查出由表查出Re=0.04 ㎡㎡·k/w由附录查得各层的导热系数由附录查得各层的导热系数λ1=0.81w/(㎡㎡·k)，，λ2=0.19w/(㎡㎡·k)，，λ3=0.81w/(㎡㎡·k)。

各层的渗透系数为各层的渗透系数为μ1=0.00012 g/〔〔m·h·Pa〕〕 ，，μ2=0.000199 g/〔〔m·h·Pa〕〕 ，，μ3=0.0000667 g/〔〔m·h·Pa〕〕=0.586 ㎡·k/w=2217.28 ㎡·h ·Pa/g例题例题2、计算室内外空气的水蒸汽分压力、计算室内外空气的水蒸汽分压力查附录查附录ⅢⅢ ti=16℃℃时，，时，，那么那么Pi=Ps*φi查附录查附录ⅢⅢ te=-4℃℃时，，时，，那么那么Pe=Ps’*φe3、计算围护结构内部各层的温度和水蒸汽分压力、计算围护结构内部各层的温度和水蒸汽分压力例题例题根据附录根据附录ⅢⅢ可查结构内部各层温度对应的饱和水蒸汽分压力：可查结构内部各层温度对应的饱和水蒸汽分压力：，，，Pse根据公式求结构内部各层实际水蒸汽分压力：根据公式求结构内部各层实际水蒸汽分压力：例题例题根据所求围护结构内部饱和蒸汽压Ps和实际水蒸汽分压力P值按比例作出Ps和P分布线，如下图：由于P和Ps线相交，因此该结构内部将产生冷凝答：图示墙体内部将产生冷凝例题例题psips2ps3psepip2p3pe[补充例题补充例题1.3-2]青岛地区拟建的住宅建筑其屋顶构造如下图。

青岛地区拟建的住宅建筑其屋顶构造如下图试确定保温层厚度试确定保温层厚度假设假设ti=18 ℃℃，，φi=15%，采暖期室外平均气温，采暖期室外平均气温te=-11.0 ℃℃，平，平均相对湿度均相对湿度φe=60%保温层厚度取保温层厚度取160mm求屋顶内部各层求屋顶内部各层水蒸汽分压力，并检验是否出现冷凝水蒸汽分压力，并检验是否出现冷凝2.4.3 围护结构冷凝的检验§冷凝界面冷凝界面§实践经验和理论分析说明，在围护结构蒸汽渗透的途径中，实践经验和理论分析说明，在围护结构蒸汽渗透的途径中，假设材料的蒸汽渗透系数假设材料的蒸汽渗透系数μ出现由大变小的界面，水蒸汽在此出现由大变小的界面，水蒸汽在此将遇到较大的阻碍，最易发生冷凝现象习惯上把这个最易将遇到较大的阻碍，最易发生冷凝现象习惯上把这个最易出现冷凝、而且凝结最严重的界面，叫做围护结构内部的出现冷凝、而且凝结最严重的界面，叫做围护结构内部的“冷凝界面冷凝界面2.4.3 围护结构冷凝的检验§允许冷凝允许冷凝    一般的采暖房屋，在围一般的采暖房屋，在围 护结构内部出现少量的冷凝水是允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蒸发出去，不致逐年许的，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重受潮。

累积而使围护结构保温层严重受潮§    假设假定在整个采暖期可能产生的内部冷凝水全部被保温假设假定在整个采暖期可能产生的内部冷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，保温层受潮后的湿度增量响其保温效果，保温层受潮后的湿度增量△△w不应超过允许值不应超过允许值[△△w]一些常用保温材料的一些常用保温材料的[△△w]值见表值见表1．．3—122.4.4 防止和控制冷凝的措施防止和控制冷凝的措施2.4 围护结构的蒸汽渗透和冷凝外表冷凝水将有碍室内卫生，某些情况下还将直接影响生产和外表冷凝水将有碍室内卫生，某些情况下还将直接影响生产和房间的使用房间的使用                    内部出现冷凝水，会使保温材料受潮，材料受潮后，导热系数内部出现冷凝水，会使保温材料受潮，材料受潮后，导热系数增大，保温能力降低；此外，由于内部冷凝水的冻融交替作用，增大，保温能力降低；此外，由于内部冷凝水的冻融交替作用，抗冻性差的保温材料便遭到破坏，从而降低结构的使用质量和抗冻性差的保温材料便遭到破坏，从而降低结构的使用质量和耐久性。

耐久性防止和控制冷凝的原理：防止和控制冷凝的原理：控制外表冷凝：控制外表冷凝：t＞＞td控制内部冷凝：控制内部冷凝：P＜＜Ps2.4.4 防止和控制冷凝的措施一、防止和控制外表冷凝的措施一、防止和控制外表冷凝的措施•产生外表冷凝的原因：室内空气湿度过高或壁面温度产生外表冷凝的原因：室内空气湿度过高或壁面温度过低，导致壁面温度低于露点温度而产生外表冷凝过低，导致壁面温度低于露点温度而产生外表冷凝•1 1正常温度的房间：正常温度的房间：设计围护结构时要考虑最小总热阻的要求，保证内壁设计围护结构时要考虑最小总热阻的要求，保证内壁面温度高于露点温度，不会出现外表冷凝现象并且面温度高于露点温度，不会出现外表冷凝现象并且进行异常部位验算，一般不会出现冷凝进行异常部位验算，一般不会出现冷凝但使用中应尽可能使围护结构内外表附近的气流畅通，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外表温度的波动，围护结构内外表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，减少出现周期性冷凝的可能2.4.4 防止和控制冷凝的措施•2 2高湿房间：浴室、游泳馆、冷库等高湿房间：浴室、游泳馆、冷库等 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18—20℃℃以上，而相对湿度高于以上，而相对湿度高于75％％的房间。

的房间 对于高湿房间，容易产生外表冷凝和滴水现象，要预防对于高湿房间，容易产生外表冷凝和滴水现象，要预防结构材料的锈蚀和腐蚀等有害的湿气作用结构材料的锈蚀和腐蚀等有害的湿气作用 短暂或间歇性高湿状况时，为防止围护结构内外表冷短暂或间歇性高湿状况时，为防止围护结构内外表冷凝水形成水滴下落，内外表可采用吸湿能力强又耐潮湿的凝水形成水滴下落，内外表可采用吸湿能力强又耐潮湿的饰面层 当房屋在使用中处于连续高湿状态时，为防止围护结当房屋在使用中处于连续高湿状态时，为防止围护结构内部受潮，内外表应设不透水饰面或增设防水层，以阻构内部受潮，内外表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止冷凝水渗入围护结构深部2.4.4 防止和控制冷凝的措施3 南方地区返潮南方地区返潮    由于南方地区的气候条件与北方地区显著不同，建筑状况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，因此地面泛潮的防止措施也与采暖建筑不尽相也有许多区别，因此地面泛潮的防止措施也与采暖建筑不尽相同据初步研究，要防止地面泛潮应妥善处理以下问题据初步研究，要防止地面泛潮应妥善处理以下问题。

1〕地面应具有一定的热阻，减少地面对土层的传热量；〕地面应具有一定的热阻，减少地面对土层的传热量；2〕地面表层材料的蓄热系数要小，当空气温度升高时，外表〕地面表层材料的蓄热系数要小，当空气温度升高时，外表温度能随之波动；温度能随之波动；3〕外表材料有一定的吸湿作用，以吞吐表层偶尔凝结的水分〕外表材料有一定的吸湿作用，以吞吐表层偶尔凝结的水分水泥砂浆地面、混凝土地面、水磨石地面容易泛潮；水泥砂浆地面、混凝土地面、水磨石地面容易泛潮；木地面、粘土砖地面、三合土地面一般不泛潮木地面、粘土砖地面、三合土地面一般不泛潮值得注意的是，泛潮现象也可能在墙面、顶棚等外表出现，所值得注意的是，泛潮现象也可能在墙面、顶棚等外表出现，所以在一般非用水房间不宜采用不透汽材料作内饰面以在一般非用水房间不宜采用不透汽材料作内饰面2.4.4 防止和控制冷凝的措施二、防止控制内部冷凝二、防止控制内部冷凝  1)材料层次的布置应符合材料层次的布置应符合“难进易出〞的原那么难进易出〞的原那么 将导热系数小、水蒸将导热系数小、水蒸汽渗透系数大的保温汽渗透系数大的保温材料层布置在水材料层布置在水 蒸汽蒸汽渗入的外侧，将比较渗入的外侧，将比较密实、导热系数较大密实、导热系数较大而蒸汽渗透系数较小而蒸汽渗透系数较小的材料布置于内侧。

的材料布置于内侧水蒸汽难进易出，水蒸汽难进易出，P线线和和Ps线不易相交，不线不易相交，不易产生冷凝易产生冷凝冷凝界面冷凝界面2.4.4 防止和控制冷凝的措施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2〕、设置隔汽层〕、设置隔汽层为了消除或减弱围护结构内部的冷凝现象，在保温层蒸汽渗为了消除或减弱围护结构内部的冷凝现象，在保温层蒸汽渗入的一侧设置隔蒸汽层，使水蒸汽分压力急剧下降，从而防入的一侧设置隔蒸汽层，使水蒸汽分压力急剧下降，从而防止内部冷凝的产生止内部冷凝的产生2.4.4 防止和控制冷凝的措施2〕、设置隔汽层〕、设置隔汽层所以对采暖房屋应布置在保温层内侧，对于冷库建筑那么应所以对采暖房屋应布置在保温层内侧，对于冷库建筑那么应布置在隔热层外侧，总之，布置在高温一侧布置在隔热层外侧，总之，布置在高温一侧假设在全年中出现反向的蒸汽渗透现象，那么应根据具体情假设在全年中出现反向的蒸汽渗透现象，那么应根据具体情况决定是否在内外侧都布置隔汽层对于采用双层隔汽层一况决定是否在内外侧都布置隔汽层对于采用双层隔汽层一定要慎重定要慎重一般情况下应尽可能不用双层隔汽层对于虽存在反向蒸汽渗透，但其中一个方向的蒸汽渗透量大，而且持续时间长；另一个方向较小，持续时间又短，这时可仅考虑前者。

2.4.4 防止和控制冷凝的措施  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，但有时并不一定是最妥善的方法，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，在围护结构中设置通风间层或泄汽通道习题：习题：1、在建筑设计中，有哪些建筑保温途径？、在建筑设计中，有哪些建筑保温途径？2、围护结构保温设计中，为什么同一地区有不同的室外计算、围护结构保温设计中，为什么同一地区有不同的室外计算温度？怎样选取？为什么？温度？怎样选取？为什么？3、围护结构最小总热阻的物理意义？、围护结构最小总热阻的物理意义？[Δt]的含义？为什么要的含义？为什么要作温差修正？作温差修正？4、围护结构保温层在构造上有几种设置方式？有何特点？、围护结构保温层在构造上有几种设置方式？有何特点？6、有哪些常见部位或构件属于传热异常部位？各有何传热特、有哪些常见部位或构件属于传热异常部位？各有何传热特点？设计中应采取什么措施提高保温性能？点？设计中应采取什么措施提高保温性能？8、如何判断围护结构内部是否会出现冷凝？如何防止？、如何判断围护结构内部是否会出现冷凝？如何防止？[补充例题补充例题1.3-2]青岛地区拟建的住宅建筑其屋顶构造如下图。

青岛地区拟建的住宅建筑其屋顶构造如下图试确定保温层厚度〔选作〕试确定保温层厚度〔选作〕假设假设ti=18 ℃℃，，φi=15%，采暖期室外平均气温，采暖期室外平均气温te=-11.0 ℃℃，，平均相对湿度平均相对湿度φe=60%保温层厚度取保温层厚度取160mm求屋顶内部求屋顶内部各层水蒸汽分压力，并检验是否出现冷凝各层水蒸汽分压力，并检验是否出现冷凝。