摘要:随着社会的发展,我国建筑能耗占总能耗的比例越来越大,对建筑节能的要求也越来越高。湿传递对建筑能耗具有重要的影响,忽略湿传递会对建筑冷热负荷和建筑能耗的计算带来显著的误差。了解墙体湿传递特性的首要基础就是测定建筑材料的湿物性。本文以测量多孔介质气体扩散系数的球体吸收法为出发点,搭建了测量建筑材料水蒸气扩散系数的实验台,以B04级加气混凝土为例,进行了方法确认与不确定度分析。实验发现:球体吸收法适用于测量多孔建筑材料的水蒸气扩散系数,且拥有测量时间短、测量结果较准确等优点;数据处理时,使用半时法计算水蒸气扩散系数比使用矩量法计算更加准确,但使用半时法计算产生的结果不确定度较大为14%,矩量法为6.1%。基于本文建立的球体吸收法,对保温砂浆、加气混凝土进行了不同相对湿度下的水蒸气扩散系数测量,研究表明:水蒸气扩散系数在相对湿度45%-80%之间逐渐增大,而在更高湿度中,液态水的存在与增加缩减了水蒸气扩散的通道,使得水蒸气扩散系数减小。对加气混凝土进行了不同温度下的水蒸气扩散系数测量,发现在50%-70%相对湿度、5℃-35℃温度范围内,水蒸气扩散系数随温度的升高而不断增大。根据测量数据,拟合出加气混凝土水蒸气扩散系数随温度、相对湿度变化的公式,R~2为0.97。采用Hot Disk热常数分析仪,测量了加气混凝土、石膏、防腐木、碳化木在六种不同含湿量下的导热系数变化,发现这四种材料在相对湿度90%环境中吸湿达到饱和后的导热系数比绝干时的导热系数分别增加了13.6%、35.9%、43.3%、34.6%。这说明含湿量的变化对导热系数的影响较大,在热工设计中需考虑含湿量变化带来的影响。建立了热湿耦合传递数学模型,基于COMSOL Multiphysics软件对模型进行了简化。制作了结构为建筑石膏-保温砂浆-加气混凝土-保温砂浆的多层建筑墙体,通过监测墙体内的温湿度分布来实现模型的验证。发现在水蒸气单向传递实验中,模拟结果与实验结果的最大偏差12.61%,平均偏差4.78%,在双向传递实验中,模拟结果与实验结果的最大偏差11.35%,平均偏差4.24%。说明该模型能较准确的预测多层墙体受到室内外环境影响时的温湿度分布。使用COMSOL软件对杭州、重庆、广州、北京、青岛、兰州六个城市的墙体进行了为期一年热湿耦合传递计算,并进行了霉菌生长时间预测。得到结论:属于夏热冬冷地区的杭州与重庆、夏热冬暖地区的广州,霉菌生长风险较大,建筑物需采取防潮措施;同属于寒冷地区的北京、青岛、兰州,由于气候不同,在建筑防潮措施的需求方面出现了很大的差异,这也说明了目前以温度为划分标准的建筑气候区已经不能满足目前人们对室内生活舒适度的需要。