一、圍護結(jié)構的蒸汽滲透
。ㄒ唬﹪o結(jié)構的蒸汽滲透與計算
圍護結(jié)構內(nèi)部水蒸氣的遷移現(xiàn)象稱為蒸汽滲透。水蒸氣在材料中的滲透機理是比較復雜的,比傳熱(能量轉(zhuǎn)移)過程要復雜得多。在建筑設計中,為了了解圍護結(jié)構的濕狀況,粗略分析水蒸氣的滲透量,以檢驗材料內(nèi)部有無冷凝產(chǎn)生,對水蒸氣的滲透擴散過程作了很多簡化,認為蒸汽滲透是穩(wěn)定條件下單純由水蒸氣分壓力差作用下的純濕傳導過程。如果外圍護結(jié)構的兩側(cè)存在水蒸氣分壓力差,水蒸氣就會從壓力高的一側(cè)通過圍護結(jié)構向壓力低的一側(cè)滲透。蒸汽滲透強度,即在單位時間內(nèi)通過單位截面積的蒸汽量,與室內(nèi)外的水蒸氣分壓力差成正比,與滲透過程中受到的阻力成反比,按式(1—39)計算:
式中ψ——蒸汽滲透強度,g/(㎡·h);
Ho——圍護結(jié)構的總蒸汽滲透阻,㎡.h.Pa/g;
Pi——室內(nèi)空氣的水蒸氣分壓力,Pa;
Pe——室外空氣的水蒸氣分壓力,Pa.
圍護結(jié)構的總蒸汽滲透阻Ho,按式(1—40)確定:
式中δi——第i層材料的厚度,m;
μi——第i層材料的蒸汽滲透系數(shù),g/(m·h.Pa),i=1,2,3,…,n.
同結(jié)構材料層蒸汽滲透阻相比,圍護結(jié)構內(nèi)外表面的蒸汽滲透阻是微小的,所以在計算總蒸汽滲透阻時忽略不計。圍護結(jié)構內(nèi)外表面的水蒸氣分壓力,可近似地取為室內(nèi)外空氣的水蒸氣分壓力。封閉空氣間層的蒸汽滲透阻取為零,某些薄片材料和涂層材料的蒸汽滲透阻見《民用建筑熱工設計規(guī)范》。
。ǘ┱羝麧B透系數(shù)
蒸汽滲透系數(shù)表明材料的透汽能力,定義為lm厚的物體,兩側(cè)水蒸氣分壓力差為1Pa,單位時間內(nèi)通過l㎡面積滲透的水蒸氣量。它與材料的密實程度、溫度和相對濕度有關。材料的孔隙率越大,透汽性就越強。同種材料密度越大,孔隙率就越小,透汽性也就越差。例如密度為500kg/m3和700kg/m3的加氣混凝土蒸汽滲透系數(shù)分別為μ=11.1X10-5g/(m·h.Pa)和μ=9.98X10-5g/(m·h.Pa)。
同種密度不同種材料的蒸汽滲透系數(shù)不一定相同,例如密度同是1700kg/m3的粉煤灰陶;炷、水泥砂漿和輕砂漿磚砌體的μ值分別是μ=1.88X10-5g/(m·h.Pa)、9.75X10-5g/(m·h.Pa)和12.0X10-5g/(m·h.Pa)。這是因為材料骨架成分的密度不同,以致材料孔隙率不同的緣故。因此,某些密度小孔隙率低的輕質(zhì)材料也具有較低的蒸汽滲透系數(shù),如聚苯乙烯泡沫塑料μ=1.60X10-5g/(m·h.Pa),和鋼筋混凝土μ=1.58X10-5g/(m·h.Pa)接近。
玻璃和金屬板材的蒸汽滲透系數(shù)為零,可以起到隔絕蒸汽的作用。此外,用于圍護結(jié)構隔汽的材料還有卷材和瀝青材料,其蒸汽滲透系數(shù)較低,如瀝青混凝土的μ=0.75X10-5g/(m·h.Pa)。