GB/T 17370-1998 含湿建筑材料稳态传热率的测定

Ics91-120.10

Q25暑8

中华人民共和国国家标准

GB/T17370-1998

idtISO10051:1996

含湿建筑材料稳态传热率的测定

Determinationofstead-statethermaltransmissivity

ofamoistbuildingmaterial

1998一05一08发布1998一12一01实施

国家质量技术监督局发布

GB/T17370-1998

目次

前言”·”·”·“·················”···“·“···········”·”·”···············”····“·”········””···········”··一·，

IS()前言···············”·””·“·“···········”···”··““············”················”···”············”·”·…N

1范围············”···········”·······”···”..··················”·····“·········”·”·“·“···········””……1

2引用标准”·”·“·············”·”·“················”····“·············”·············一·””·········……1

3定义·········..·········“····”··”·””·”·“·..··“·······”········“······”·”·”·····“·········”·“····“一1

4符号和单位···”············”··········”····.，················”·“················”·“·“·············”·“·……2

5一般考虑················”····“···············”····“·············”·”·”····“··········”·”·············”·…3

6测试装置“·“·“·······”······”·”·······”··”·”·”·“··········”·”·“············”·”·“········”···”一4

7测试过程“··········”··”“·..················..····“·············”····“········””·”·”·“··········”··”“一4

8测试报告···“·“···············”··“”·“····”······”····“············”·”············”·”·“·“·······……8

附录A(提示的附录)理论基础·······”···““········”····“···············“···········”····“……10

附录B(提示的附录)湿流的评定和8.·h。小的情况”·················“······“··········”·…，……13

附录C(提示的附录)可忽略液相运动时A'(w)的近似解·····”···············”··”········……14

附录D(提示的附录)由C阶段(有液相运动)测得的热流密度和温度推导A一·15

附录E(提示的附录)参考文献···“··········”····”····“··”············”········”····“·…··‘····”·…16

GB/r'17370-1998

前言

本标准等同采用ISO10051:1996《绝热一湿度对传热的影响一含湿材料传热率的测定》。

本标准测定建筑材料在湿稳定(材料内湿度分布不随时间改变)状态下的传热率(俗称含湿材料的

导热系数)。所测结果中不包括湿度重分布所伴随的传热量，因此本方法所测结果适用于温、湿度稳定

(密闭应用条件为稳定温度场)的环境中使用的建筑材料。如计算建筑物热负荷时，确定材料热性质的设

计值。

为准确判断是否达到湿稳定状态，强烈推荐使用恒温度控制的热性质测量装置进行测量。

本标准作下述编辑性修改:

1)3.1条含湿材料传热率的定义中，关于测量方法的指示移至第五章一般考虑的末尾。

2)国标GB10294-1988和GB10295-1988为等效采用ISO8302和ISO8301，省略了其中某些

解释性的内容。因此将ISO10051:1996引用标准中的ISO8301:1991和ISO8302:1991等标准列入参

考文献。

本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E都是提示的附录。

本标准由国家建筑材料工业局提出。

本标准由全国绝热材料标准化技术委员会(CSBTS/TC191)归口。

本标准起草单位:河南建筑材料研究设计院。

本标准起草人:曹声韶、白召军。

本标准委托河南建筑材料研究设计院负责解释。

GB/T17370-1998

ISO前言

ISO(国际标准化组织)是一个各国标准机构(ISO成员机构)的世界性联合体。国际标准通常由ISO

各技术委员会制定。每一成员体对已建立技术委员会的项目感兴趣，有权向该技术委员会派代表。官方

和非官方的国际组织与国际标准化组织相互联络协调，同时也参与其工作，国际标准化组织(ISO)与国

际电工委员会((IEC)在所有的电工标准化方面紧密合作。

技术委员会采纳的国际标准草案分发给各成员体进行表决。作为国际标准颁布，要求投票的成员体

中至少有75%赞成。

国际标准ISO10051由ISO/TC163(绝热技术委员会)/SC1(试验和测量分技术委员会)制定。

本标准的附录A,附录B、附录C,附录D和附录E都是提示的附录

0引言

如ISO10456所述，为得到使用状态下导热系数和热阻的设计值，需要含湿材料的传热率。计算任

何复合传热和传湿时，也需要含湿材料的传热率。

多孔含湿材料的传热包含着不同传热机理的复杂组合，包括:

—辐射;

—固体和气体中的热传导;

—对流(在某些使用条件);

—传质(在含湿材料内);

以及它们之间的相互作用。

虽然这些热流和质流现象的本质是过渡性的，但其中某些现象长期起作用。在评价绝热材料性能时

必须区别这些现象。本国际标准测定材料的结构和湿度对传热率的长期作用，称为含湿材料传热率。它

是含湿材料的一个特性，是材料含湿率的函数，通常含湿材料的传热率在材料内各部位不相同，是各层

材料含湿率的函数。

正确操作一台设备得到含湿材料的传热率和解释试验结果是一项复杂的工作，要给以充分的注意。

建议操作人员和测量数据使用人员应具备被测材料(制品或系统)中热和湿传递机理完整的基础知识以

及防护热板或热流计装置测量的经验。

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中华人民共和国国家标准

含湿建筑材料稳态传热率的测定GB/T17370一1998

idtISO10051:1996

Determinationofstead-statethermaltransmissivity

ofamoistbuildingmaterial

范围

本标准规定了一种测定含湿材料的传热率(几)的方法—温度高于。℃，用标准的防护热板或热

流计装置进行测量。含湿材料的传热率是含湿率的函数，结合材料内湿度分布的资料，可预计材料的实

际热性能。

孟的使用、使用条件下的湿度分布以及预计使用状态下的热性能都超出本标准的范围。然而，如有

可能，在确定几时‘应考虑使用条件下的湿度分布。

由于分析和解释结果的困难，目前不包括瞬态测量方法。

2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均

为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB/T4132-1996绝热材料及相关术语

GB/T10294-1988绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法

GB/T10295-1988绝热材料稳态热阻及有关特性的测定热流计法

ISO10456绝热建筑材料和制品—确定热性质的标称值和设计值

定义

本标准所用术语除按GB/T4132外，采用下列定义。

3.1含湿材料的传热率以)thermaltransmissivityofamoistmaterial

含湿材料传热率为在稳态条件下，内部湿度分布为平衡状态、且材料内没有液相运动时，由下列方

程定义的量:

am一*·dd.T,

含湿材料的传热率是材料与含湿率和温度有关的固有性质，不受湿运动的影响，与测试条件无关。

在其他场合常被称为含湿材料的导热系数。

注1干材料的传热率(见附录E中ISO9288,IS08301和ISO8302)或含湿材料传热率(见本标准)都表达一种材

料性质。它们具有导热系数的量纲，但只在某些(大多数为一维稳态传热和传质)方程式中可以代替导热系数。

在大多数二维或三维方程、热扩散方程和非稳态问题中通常不能取代导热系数

3.2吸湿范围hygroscopicrange

与相对湿度为98%的环境平衡时的含湿量(或更低)。

国家质量技术监督局1998一05一08批准1998一12一01实施

I

Gs/T17370-1998

4符号和单位

a—材料湿度影响系数,w·m2/(kg·K);

c—比热容，J/(kg·K);

d—厚度，m;

9-湿流密度，kg/(m'·S);

g,—总湿流密度，kg/(m2·S);

g}—气相湿流密度，kg/(m2·S);

9i—液相湿流密度，kg/(m'·S);

h—比焙,J/kg;

h,蒸发或冷凝比潜热,J/kg;

h,-蒸汽的比焙,J/kg;

h,—液体的比焙,J/kg;

4—热流密度，W/m';

4m—装置的热或冷面测得的热流密度，W/m2;

R-热阻，(m2·K)/W;

L—时间，S;

T-温度，K;

v—体积湿度，kg/m';

w—体积含湿量，kg/m';

w}.—临界体积含湿量，体积含湿量低于此值可忽略gkg/m';

二，—气相体积含湿量，kg/m';

w,-液相体积含湿量,kg/m';

8,—透湿系数，m'/s;

P—材料的密度，kg/m';

A—干材料的导热系数,W/(m·K);

l'—含湿材料的传热率,W/(m·K);

R—相对湿度。

注2:本国际标准以体积湿度(v)作为水燕气扩散的动力，体积含湿量(。)为含湿量。只要采用相应的材料特性和边

界条件，分别用水蒸气分压力(P.)和质量含湿率(u)代替是等效的.

下标:

b—区域1和区域2间的边界(见图2);

cold—试件的冷面;

cr—见w,

hot—试件的热面;

1—试件的任意薄层;

l-液相的;

m-测量的;

sat—饱和的;

sur—试件的热或冷表面;

t—总的;

v—气相的。标准分享网免费下载

Gs/T17370-1998

一般考虑

5.1引言

本章叙述湿度对传热影响的机理，作为测定含湿材料热性质方法的理论基础。

本章推导的公式尽可能通用化。但仍假定测量是在:

。)稳态测量方法(防护热板和热流计)的装置上进行;

b)温度高于冰点。

5.2传热和传质

湿流的定义包括气相和液相流。实质上湿流是气相和液相流的串联和并联复合，通常不可能严格区

分两类湿流。然而蒸汽的比焙与液体的比焙显著不同。因此处理传湿的基础是:湿流是气相和液相流的

总和。

9。=a.+81·······。·”···········……(1)

在封闭系统(即具有恒定的含湿量)中，当

9:=。即8.=一81····”··················……(2)

时达到稳态湿流。换句话说，当气相和液相传湿相等但方向相反时，达到湿稳定状态，即由毛细现象

产生的液体运动与扩散引起的蒸汽运动平衡。

随着燕汽和液体的迁移，载运各自的焙，因此导致传热量增加。

由传湿引起的传热加到由“傅立叶”定律描述的传导传热上，给出最终的总热流密度如下:

dT

4=一^一石‘十8..‘十81.hl二’(3;)

式(3)的等号后第一项为温度梯度产生的热流，它主要由下列各项组成:

a)固体材料及材料内孔穴中的气体的热传导;

b)附于孔壁的水的热传导;

c)孔穴内部或局部的蒸发和冷凝;

d)孔穴内部的热辐射和自然对流。

认为这四种热流都与温度梯度成正比，可以模拟“傅立叶”定律写出

。一。1+4z+43+。;一二“豁·······················…·…(4)

式(3)第二项和第三项为与气相和液相的比烙及燕发、冷凝的影响有关的热流，这些热流与温度不

成正比例关系。

处理含湿材料内部的传热，必须区分“传导热流”和“蒸发、扩散、冷凝热流”。

过去通常用总热流密度除以温度梯度得出“含湿材料的导热系数”。这种方法显然是错误的，因为它

得出的是一个随测试条件而变化的数值。

试验时模拟使用条件下全部复杂的湿度影响不是本标准的内容，湿流和相变的影响完全取决于材

料中是否存在传湿及其大小。如果测试时考虑这些影响，将难以测得材料或构件的性质。会有不准确地

估计这些影响的巨大危险。因此本试验方法的目的应是确定d-,.l.是预测在使用条件下热性能的必要

基础，但预测使用条件下的热性能超出本标准范围。

5.3确定含湿材料的传热率

测定含湿材料的传热率总是要求有温度梯度。温度梯度引起材料内湿度重分布，这将导致两个问

题:

a)湿度重分布意味着试验是在一个正在变化、且不知湿度分布的材料上进行;

b)湿度重分布同时引入相变和由湿流引起的传热。由于潜热效应，热量由热面传到冷面，而本标准

的含湿材料传热率的定义中不包括这些潜热效应。因此，所测的热流被温度梯度除之前，应进行修正(除

GB/T17370-1998

非认定修正量为。或很小)。

测试含湿材料时，在热面或冷面测得的热流密度，基本上如图1所示。初始阶段A，由于传导、湿流

影响和相变的复合作用，有大致恒定的热流密度。过渡阶段B和湿平衡的最后阶段C,

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时间tcs>

图1测试含湿材料的传热率时的热流密度

在A阶段试件热面的蒸发率恒定。只有当含湿量高于吸湿范围(孔穴内相对湿度近于100%)，体积

湿度分布(或蒸汽压)不受湿度分布变化的影响时才出现。

如果满足以下条件，可考虑用A阶段:

—试件热面的湿度高于吸湿范围;

—在试件达到热平衡后，