变物性条件下的建筑围护结构内部冷凝研究

It is clearly prescribed in China's "Thermal design code for civil building" that interstitial condensation should be controlled. Currently the mainstream analysis method for interstitial condensation is the Glaser model, which has become the international standard ISO 13788 and the Chinese national code GB 50176. Successful applications of the Glaser model depend on the availability of reliable thermal conductivity and vapor permeability of materials. In the Chinese national code they are fixed as constant, deviating from real situations. In western countries the influence of temperature and moisture has been partly considered. However, experimental errors are considerable, and the interaction between temperature and moisture has not been fully considered for property expression.. This project plans to improve the interstitial condensation analysis method based on constant material properties in current Chinese code. First, the influence factors in material property determinations will be studied and the test methods will be improved. Moreover, several representative building materials will be tested under different conditions to analyze the influence of temperature and moisture on the thermal conductivity and vapor permeability. The results will be expressed properly. Last but not least, the Glaser model will be solved again based on variable material properties for the analysis of interstitial condensation.

我国《民用建筑热工设计规范》明确规定，对围护结构的内部冷凝应加以控制。目前，分析内部冷凝的主流方法是Glaser模型。该法为许多国家所采用，并成为ISO 13788国际标准和我国GB 50176标准。Glaser模型的成功使用依赖于可靠的导热系数和蒸汽渗透系数，它们都是温度和含湿量的函数。在我国规范中，这些物性参数都被规定为常数，与实际情况存在较大差异。欧美国家虽部分考虑了这些影响因素，但实验误差较大，对测试结果进行表达时也没有充分考虑温度和含湿量的交互作用。. 本项目拟改进我国目前采用的常物性内部冷凝判断方法。首先，将研究物性测试过程中的影响因素，改进测试方法。其次，将选取常用的建筑材料在不同工况下进行测试，分析温度和含湿量对导热系数和蒸汽渗透系数的影响，并用适当的方法将结果加以表达。最后，将在变物性条件下重新求解Glaser模型进行围护结构内部冷凝判断。

我国《民用建筑热工设计规范》明确规定，对围护结构的内部冷凝应加以控制。目前，分析内部冷凝的主流方法是Glaser模型。该法为许多国家所采用，并成为ISO 13788国际标准和我国GB 50176标准。Glaser模型的成功使用依赖于可靠的导热系数和蒸汽渗透系数，它们都是材料温度和含湿量的函数。在我国规范中，这些物性参数都被规定为常数，与实际情况存在较大差异。欧美国家虽部分考虑了这些影响因素，但实验误差较大，对测试结果进行表达时也没有充分考虑温度和含湿量的交互作用。. 本项目首先研究了多孔建筑材料的导热系数、等温吸放湿曲线、蒸汽渗透系数、吸水系数、毛细含湿量和饱和含湿量等热湿物理性质的测试误差及影响因素，改进了其实验测试及数据处理方法，并自制了蒸汽渗透系数的测试装置。其次，在不同环境条件（如温度、湿度等）下对混凝土、加气混凝土、胶粘剂、抹面胶、EPS和岩棉等常用建筑材料进行了系统、全面、准确的测试，获得了上述热湿物理性质。最后，以常物性稳态（当前规范中的常物性Glaser法）、变物性稳态、常物性动态和变物性动态方法计算了我国热工分区代表城市（哈尔滨、北京、上海等）典型墙体的内部温湿度分布，分析了内部冷凝的风险。