цицании происходит движение всей массы газа под влиянием разности полных давлений, при диффузии полные давления газа одинаковы, различны только их парциальные давления. Следовательно, диффузия есть чисто молекулярное явление, состоящее как бы во взаимной замене молекул одного газа молекулами другого газа.

Из физики известно, что между процессами диффузии газов и процессами теплопроводности имеется полная аналогия. Следовательно, все положения, на которых построены законы теплопроводности, вполне применимы и к явлениям диффузии водяного пара.

По аналогии с формулой (12) и для количества водяного пара, которое будет диффундировать в стационарных условиях через плоскую стенку, состоящую из однородного материала, можно написать:

P = {e,-e,)FZ-f ,(84)

где Р —количество диффундирующего пара в г\ и вн —упругости водяного пара с внутренней и с наружной стороны ограждения в мм рт, ст.\ 1 — коэффициент паропроницаемости материала в г/м-ч-мм рт, ст.

Формула (84) справедлива только при отсутствии конденсации водяного пара в стенке.

Коэффициент паропроницаемости материала х зависит от физических свойств данного материала и отражает его способность проводить диффундирующий через него водяной пар. Коэффициент паропроницаемости материала аналогичен коэффициенту теплопроводности и определяет количество водяного пара в граммах, которое будет диффундировать в течение 1 ч через 1 м плоской стенки толщиной 1 ж, сделанной из данного материала, при разности упругости водяного пара с одной и с другой ее стороны, равной 1 мм рт, ст, *.

Расчетные значения величин коэффициентов паропроницаемости строительных материалов приведены в приложении 1. Наименьший коэффициент паропроницаемости имеет рубероид ( =0,00018), наибольший —минеральная и стеклянная вата (х=0,065). Оконное стекло и металлы являются паронепроницаемыми. Воздух имеет наибольший коэффициент паропрони-

* В физике коэффициент диффузии газа выражается количеством газа, проникающего за единицу времени через единицу поверхности при условии, что разность концентраций на двух поверхностях, отстоящих друг от друга на единицу длины, равна единице, и имеет размерность см /сек или м /ч.

Для пересчета коэффициента диффузии из размерности см /сек в размер-

yt

ность г/м-ч-ммрг ст. необходимо его умножить на 0,36-, где yt — удель-

ный вес водяного пара в г/м и Et — максимальная упругость его при температуре t.

цаемости, равный 0,083 (когда конвекционных токов нет), при конвекции воздуха он может достигать 0,135 г/м-ч-мм рт. ст.

Для одного и того же материала коэффициент паропрони-цаемости может изменяться в зависимости от температурьг и влажности материала. С понижением температуры величина \х будет уменьшаться. Влияние влажности такое же: с повышением влажности материала повышается и его коэффициент паропроницаемости. Экспериментально в лабордторных условиях величины коэффициентов паропроницаемости обычно определяются при относительной упругости водяного пара 100% с одной стороны образца и 50—60% с другой стороны, т.е. при среднем значении относительной упругости пара в образце материала около 75—80%. Следовательно, приведенные в приложении 1 значения \х соответствуют сорбционной влажности материала ф=75—80%.

Для определения коэффициентов паропроницаемости {\Хх) при меньшей влажности материала (со :) В. М. Ильинским предложена формула

= М80

(85)

«80

где Ы8о — коэффициент паропроницаемости, соответствующий по изотерме сорбции относительной упругости пара 80%; 0)80 — весовая влажность материала, соответствующая по изотерме сорбции относительной упругости пара 807о.

Выполненное В. М. Ильинским сравнение величин коэффициентов паропроницаемости, полученных шведскими исследователями Иогансоном и Эденхольмом для трех материалов при изменении их относительной упругости водяного пара от 30 до 707о, с данными, полученными по формуле (85), показало близкое совпадение этих величин.

Однако необходимо иметь в виду, что формулу (85) нельзя распространять на материалы, имеющие влажность более 80%, так как при этом для некоторых материалов получается ц большее \х воздуха, чего быть не может. Например, для цементного фибролита объемного веса 350 кг/м при сорбционной влажности 26,5%, соответствующей ф=100%, получим следующее значение i. По изотерме сорбции фибролит имеет (О8о=9,2% (см. приложение 4). При ф=80% фибролит имеет i8o=0,035 г/м-ч-мм рт. ст. По формуле (85) при coioo=26,57o получим:

tiioo-0,035 =0,101,

что на 22% больше коэффициента паропроницаемости воздуха, равного 0,083.

>1сследования В. Плонского по определению коэффициен-

В. Пл о некий. Исследование паропроницаемости некоторых строительных материалов. В сб.: «Строительная теплофизика». Институт тепломассообмена АН БССР. «Энергия», 1966, стр. 220.

та паропроницаемости девяти строительных материалов при влажности, соответствующей средним относительным значениям упругости водяного пара в образцах около 25 и 75%, показали, что коэффициенты паропроницаемости материалов в обоих случаях оказались одинаковыми, а для некоторых материалов (известковая штукатурка и пеностекло) р,25 даже больше, чем ji75- На основании этих исследований В. Плонским сделан вывод, что зависимость коэффициентов паропроницаемости от влажности не выявлена и можно считать, что в пределах сорбционного увлажнения коэффициент паропроницаемости не зависит от влажности материала.

На основании сказанного можно считать, что в настоящее время нет достаточно надежного способа определения количественной зависимости коэффициента паропроницаемости материала от его влажности и в расчетах приходится принимать величины \1 постоянными, не зависящими от влажности материала, тем более что в расчетах влажностного режима ограл ^да-ющих конструкций обычно средняя влажность материала близка к его сорбционной влажности при ф = 807о.

Коэффициент паропроницаемости дерева зависит от направления диффузии пара по отношению к волокнам древесины. Для сплошной сосновой древесины (без трещин и щелей) коэффициент паропроницаемости. равен: при направлении поперек волокон х=0,0082, а вдоль волокон х=0,043 г/м-ч-мм рт. ст., т. е. в 5 раз больше. Обшивки из дерева или деревянные настилы обычно не бывают абсолютно плотными; это повышает их паропроницаемость через щели вследствие большой паропроницаемости воздуха, что необходимо учитывать при расчетах.

При диффузии водяного пара через слой материала последний оказывает сопротивление потоку пара, аналогичное сопротивлению тепловому потоку. Это сопротивление называется сопротивлением паропроницанию слоя Rn в мм рт. ст, ч-м /г и определяется по формуле

/?п = J ,(86)

где б — толщина слоя в м.

Сопротивление паропроницанию показывает, какую необходимо создать разность упругости водяного пара (в мм рт,ст,) на поверхностях слоя, чтобы через 1 м его диффундировал поток пара, равный I г в I ч.

Полное сопротивление /?о.п, которое оказывает ограждение потоку диффундирующего через него водяного пара, будет равно сумме сопротивлений отдельных слоев:

о.п = с.п + 1.п + 2.п + ... + п.п + н.п = в.п +

+ ++1 ^, ^(87)