[发明专利]一种建筑材料导热系数计算方法

权利要求书

1.一种建筑材料导热系数计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)若多孔建筑材料内部湿分变化仅有湿迁移、无湿相变，则构建湿迁移引起的附加导热系数方程：

其中，h_v和h_l分别为水蒸气和液态水的焓，J/kg；k_v为水蒸气渗透系数，kg/(Pa·m·s)；k_l为液态水传导系数，kg/(Pa·m·s)；ρ_l为液态水密度，kg/m³；R为通用气体常数，J/(mol·K)；M为水的摩尔质量，kg/mol；T_k为热力学温度，K；R_v为水蒸气气体常数，J/(kg·K)；P_v为水蒸气分压力分布，Pa；T为温度分布，℃；P_v,sat为饱和水蒸气分压力，Pa；Δh_v为水蒸气或液态水相变潜热量，J/kg；

求解湿迁移引起的附加导热系数方程，得到湿迁移引起附加导热系数λ_mig：

则仅有湿迁移、无湿相变时的导热系数λ_real：

λ_real＝λ_e+λ_mig

其中，λ_e为多孔介质有效导热系数，W/(m·K)；

(2)若多孔建筑材料内部湿分变化包括湿迁移和湿相变，则构建湿相变引起的附加导热系数方程：

其中，α为蒸发/凝结系数；P_v为水蒸气分压力分布，Pa；T为温度分布，℃；

求解湿相变引起的附加导热系数方程，得到湿相变引起的附加导热系数λ_pha；

则有湿迁移和湿相变时的导热系数λ_real：

λ_real＝λ_e+λ_pha

其中，λ_e为多孔介质有效导热系数，W/(m·K)。

2.如权利要求1所述的建筑材料导热系数计算方法，其特征在于，所述的湿迁移引起的附加导热系数方程中的水蒸气分压力分布P_v和温度分布T的求取方法如下：

构建仅有湿迁移、无湿相变下的湿平衡方程和热平衡方程，添加求解条件，求解所述的湿平衡方程和热平衡方程，得到水蒸气分压力分布P_v和温度分布T；

其中，湿平衡方程为：

其中，ρ为多孔建筑材料密度，kg/m³；ξ为多孔建筑材料的等温吸附曲线斜率；P_v,sat为饱和水蒸气分压力，Pa；P_v为水蒸气分压力，Pa；k_v为水蒸气渗透系数，kg/(Pa·m·s)；k_l为液态水传导系数，kg/(Pa·m·s)；ρ_l为液态水密度，kg/m³；R为通用气体常数，J/(mol·K)；M为水的摩尔质量，kg/mol；T_k为热力学温度，K；Δh_v为水蒸气或液态水相变潜热量，J/kg；R_v为水蒸气气体常数，J/(kg·K)；T为温度，℃；x为多孔建筑材料厚度方向的尺寸；t为时间；

热平衡方程为：

其中，c_p为材料的定压比热容，J/(kg·K)，h_v和h_l分别为水蒸气和液态水的焓，J/kg，λ_e为多孔介质有效导热系数，W/(m·K)。

3.如权利要求1所述的建筑材料导热系数计算方法，其特征在于，所述的湿相变引起的附加导热系数方程中的水蒸气分压力分布P_v和温度分布T的求取方法如下：

构建有湿迁移和湿相变下的湿平衡方程和热平衡方程，添加求解条件，求解所述的湿平衡方程和热平衡方程，得到水蒸气分压力分布P_v和温度分布T；

其中，湿平衡方程为：

其中，α为蒸发或者凝结系数；ρ为多孔建筑材料密度，kg/m³；ξ为多孔建筑材料的等温吸附曲线斜率；P_v,sat为饱和水蒸气分压力，Pa；P_v为水蒸气分压力，Pa；t为时间；x为多孔建筑材料厚度方向的尺寸；k_v为水蒸气渗透系数，kg/(Pa·m·s)；k_l为液态水传导系数，kg/(Pa·m·s)；ρ_l为液态水密度，kg/m³；R为通用气体常数，J/(mol·K)；M为水的摩尔质量，kg/mol；T_k为热力学温度，K；Δh_v为水蒸气或液态水相变潜热量，J/kg；R_v为水蒸气气体常数，J/(kg·K)；T为温度，℃；

热平衡方程为：

其中，c_p为材料的定压比热容，J/(kg·K)，h_v和h_l分别为水蒸气和液态水的焓，J/kg，λ_e为多孔介质有效导热系数，W/(m·K)。