高艳丽

摘 要 多孔介质墙体热湿耦合迁移对建筑热工性能及建筑能耗有着重要影响，本文从理论和实验研究方法介绍了国外多孔介质热质传递研究进展。为相关学者开展此类研究提供了理论参考和文献借鉴。

关键词 多孔介质 热湿耦合传递 研究方法

墙体材料大部分都属于多孔介质，墙体内的水分会对墙体传热性能造成影响，影响建筑物的耐久性。另外，潮湿材料上易产生霉菌影响室内空气品质，严重危害人体健康和环境卫生。研究建筑围护结构热湿传递是很有必要的。目前对建筑墙体热湿耦合传递的研究是以多孔介质热湿传递为基础的。研究方法主要包括理论分析和实验研究。

1多孔介质热湿耦合理论研究

理论研究始于1856年达西定律的提出。之后，Lewis和Philip 、Devries又分别提出了扩散理论模型及双场耦合理论模型。而Luikov经过对多孔介质热湿传递大量研究，提出了唯象湿迁移理论，使得多孔介质理论模型得以发展。此后大量关于热湿迁移的研究工作基本上都是以Luikov理论为基础开展起来的。Haupl建立了多孔材料的热、湿及空气渗透三项耦合模型。近些年，Budaiwi等人以不同驱动势为基础建立了不同的非稳态热湿传递模型。Fitsum和Gerson都考虑了热、湿及空气三项耦合传递，并以此建立了非稳态计算模型。Win-Jin Chang等、Noel D分别应用拉普拉斯变换法和周期求解法得到了恒定边界条件下墙体温度和含湿量的分布的解析解。

2多孔介质热湿耦合实验研究

多孔介质内热湿传递的理论并不完善，所以理论模型还需要实测数据验证。Cammerer测定了墙体含湿量，研究了含湿量对材料导热系数的影响。Tenwofde、Yang对不同结构的墙体进行了热湿实验，研究了材料的热湿性能。Stewart 和William实验研究了空气压差对水蒸气迁移的影响。Hosni等针对混凝土墙体内热湿传递进行了一系列实验。Roels等人用显微焦测X射线的方法研究了多孔材料中的液态水流动。Rafik等实验验证了非等温水分迁移的改进的二维Luikov模型。M·Qin开发了一个新的实验装置。对样品内非稳态温度和水分分布的演化进行了测量。还提出了确定温度梯度系数的实验方法。Arambula等实验测得多种材料内的水蒸气迁移系数。Desta等搭建了实际气候下足尺寸轻质墙体实验台来研究其热湿迁移过程。

3结语

经过近百年的研究，对多孔材料的热湿问题建立了比较成熟的数学模型。但是由于其传递机理复杂，影响因素难以确定且不同材料参数差别较大等原因，目前的分析方法和研究模型具有一定的局限性。热湿传递的研究还需要进一步完善。

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