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能源解决方案

水进入建筑物的四种方式

水通过散装运输、毛细作用、与渗透空气的夹带以及蒸汽扩散的方式进入建筑物。一旦你明确了优先级,你就可以实施预防水损害的策略。

水进入建筑物通过(1)体积途径,(2)毛细作用,(3)作为蒸汽通过空气,和(4)蒸汽扩散。到目前为止,散装水的体积比其他三种水大得多,毛细作用排在第二位,依此类推。
图片来源:插图:彼得·哈里斯

诗歌过去是被记住的,而不是写下来的,由吟游诗人传给吟游诗人,由记忆传给记忆,代代相传。也许在学校教这些东西的时候,人们就已经在背诗了,或者是出于个人兴趣。

不算我写过的东西,我只记得一首诗,是大卫·麦考德写的。为了证明,我在这里背诵一下。

服务员的墓志铭

不久以后

上帝引起了他的注意。

水通过四条通道进入

有些事情是不可避免的。比如费城人队在世界职业棒球大赛上击败红袜队。水进入建筑物。水有它的方式——实际上有四种方式。

水通过以下四条路径进入、进入和穿过建筑物。我将按数量级来讲第一种路径上的水最多,第四种路径上的水最少。这个顺序很重要,因为它帮助我们设定管理优先级。

1)“散装”水:雨水、径流和风力驱动的水

液体或“散装水”——雨水、径流和其他水流——主要由重力驱动,但也由风和压差驱动。建筑物外部的大量水是通过将水从建筑物上下移动来管理的,而场地特征则将水从建筑物中移走。互连的闪光系统、排水平面或耐候屏障、自由排水空间和包层管理外部大量水。

在建筑内部,我们通过防止或控制管道泄漏和冷凝来管理大量水。收集盘或盘,传感器驱动的关闭,和日常维护防止内部大量水的问题。自动喷水灭火系统在发生火灾时将大量的水引入建筑物内部,但除了在快速扑灭火灾方面的好处外,它们通常会阻止消防部门用软管冲洗大量的水。

2)毛细管水

毛细管水在张力作用下通过多孔建筑材料或建筑材料之间的狭窄通道,这些通道就像管子一样。许多建筑材料的多孔性,以及水的不可思议的凝聚力和附着力,意味着液态水可以相当有效地对抗重力。

防止毛细水运动的主要防御措施是适当位置的毛细断裂,例如地基和其上的湿敏感材料之间。毛细管断裂是非多孔材料-如钣金,不透水膜,闭孔泡沫或塑料-或自由排水空气空间,一般为3/8″(10毫米)或更大。

3)空气输送的水分

空气输送的水分是空气泄漏出或进入建筑物时的蒸汽含量。漏风是由通过建筑围护结构的孔和三种驱动力之一共同驱动的:风、堆叠效应或建筑物内外机械引起的压力差(风扇)。

主要的担忧(除了逸出或进入空气的热含量)是在伴随着温度下降,冷凝势增加的情况下发生的。例如,在寒冷的冬季,淋浴时产生的温暖潮湿的空气会从浴室灯具周围泄漏到阁楼,凝结在屋顶护套上,最终导致腐烂。

我们管理空气输送的水分连续空气屏障在建筑围护结构中,使用相互连接的不透气板材、填充物、密封剂和喷雾泡沫。为了完全有效,空气屏障应该与热障(绝缘)接触。

4)蒸气扩散

蒸汽扩散是水作为气体根据相对湿度梯度或蒸汽压差的运动。水蒸气从高浓度的地区移动到低浓度的地区。

你经常听说使用蒸汽屏障来限制建筑物中的蒸汽运动,但任何减缓蒸汽运动的东西都是一把双刃剑:虽然我们可能想控制蒸汽进入建筑物组件的运动,但我们应该更感兴趣的是单个建筑材料和组件的蒸汽渗透性如何影响蒸汽从建筑物组件中移动。虽然所有四种形式的水运动都可能使建筑组件变湿,但一旦水进入,它主要的流出方式是扩散,所以要确保组件可以通过一个或多个方向的扩散而变干。

通常情况下,水进入建筑组件的蒸汽驱动与气候和季节有关:冬天,蒸汽驱动来自加热建筑物的内部,夏天,蒸汽驱动来自冷却建筑物的外部。我们需要平衡这种基于气候和季节的蒸汽运动对建筑组件的限制,并允许相同组件的干燥。我们通过进行蒸汽剖面分析或湿热(湿度加温度)建模来做到这一点。

水管理和保温

这很难消化,但当你考虑为建筑添加隔热材料时,了解这些基本原理是有帮助的。隔热限制了热量的流动,这反过来又降低了建筑组件在潮湿时干燥的能力。很多老建筑都不能很好地控制水分,但这对它们来说不是问题,因为它们的隔热性能很差,很容易干燥。为旧建筑添加隔热材料是一个好主意,原因有很多,但我们必须同时考虑湿度。

上周专栏:建筑产品中的回收材料:你应该关心吗?

BuildingGreen的彼得·约斯特(Peter Yost)对本周的文章也有贡献。

特里斯坦·罗伯茨是BuildingGreen公司。该网站发布绿色建筑解决方案方面的信息。

5个评论

  1. zt88TUzzpw||# 1

    水的管理与空气和温度一样重要
    这是一篇很棒的文章,解释了水进入你的家/建筑的各种方式。它强调了拥有一个紧密的建筑外壳的重要性——以防止水以及空气/温度问题。

  2. 用户- 741168||#2

    getzinta建筑吗?
    写得很好,只是补充了一些。

    你可能应该首先注意到建筑物已经含有大量的水分。至于住宅,我估计大约5%。一座20吨重的建筑已经有了1吨的水分。你可能会说,被困住了。当有人说“你会把水分困在里面”时,重要的回答是“有多少?”

    建设水分。”Nuf说。

    接下来,想象一下有一块木头在秤上,有某种方法可以改变木头的温度。在相同的蒸汽压下,冷却的木头变重,加热的木头变轻。所以另一种让水进入建筑材料的方法就是改变它们的温度。上面的扩散讨论只讨论了蒸汽压差。事实上,建筑材料的湿度总是随着温度的变化而变化。这种温度驱动的通量可以完全独立于任何“室内”蒸汽压,完全独立于任何蒸汽屏障或湿度控制方法。

    假设你给一栋现有的建筑添加了隔热材料,你发现在寒冷的天气里,外部材料比以前更潮湿。读了你的文章,你可能会认为“新的”潮湿来自室内,需要蒸汽屏障。错了。外部材料比以前更冷,所以它们只是更潮湿。冷的东西比热的东西湿。热的东西变冷,就会变湿。

    有一种方法可以同时使用稳态分析和瞬态分析来回答这个问题“水到底是从哪里来的?”任何认为材料中的水总是来自“高蒸汽压”方面的人真的需要运行数字。它不是。它主要来自周围的空气材料,而不是空气四个建筑部件和一层油漆。

    再接再厉。

  3. 6 dwnletegy||# 3

    人行道和窗井
    我们沿着建筑物的墙壁建造了一条走道,经过两个窗户,这两个窗户目前位于地面,但将低于走道约3英寸,我们如何防止水进入建筑物?

  4. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 4

    对杰夫·贝内特的回应
    杰夫,
    我希望你不是想把你的成绩提高到超出你的底线。这将是一个错误。

    你是用高压处理过的木材建造这条走道吗?

  5. hUd6rCjJMg||# 5

    这是我在BuildingGreen.com上留下的评论
    对主题有很好的概述。以下是一些补充和修改:

    体积:场地特征也可以在风和水到达建筑物之前转移或偏转,这就是为什么高度和场地暴露是建筑物水脆弱性的决定因素。

    屋顶悬挑,或更确切地说,悬挑宽度与墙高之间的比例,已被证明是防止水损害的最重要因素之一。同样,将屋顶的水从建筑物中排出的方法是耐久性的关键。在1000平方英尺的屋顶上,每一英寸的雨水将向地基倾泻近625加仑的水。

    毛细管作用:毛细管作用需要两个东西:一个“管子”和一个持续供应管子的储层。因此,另一个必要的毛细断裂是多孔颗粒地基回填与基础排水,以防止水库旁边的基础墙。搭接的壁板应至少重叠一英寸,以防止局部毛细。

    水蒸气扩散:水蒸气的运动是由蒸汽压和温差驱动的,而不是相对湿度(RH)。例如,美国大部分地区冬季的平均相对湿度高于夏季,然而冬季的蒸汽驱动是由内而外的,因为内部蒸汽压——即使在相对湿度较低的情况下——由于更多的能量环境而要高得多。然而,即使在冬天,阳光照射在潮湿的覆层上,也会使水蒸气向内流动。相对湿度,以及温度,驱动液态水的扩散——所以在冬天,液体扩散的驱动可能是由外向内的,而蒸汽扩散的驱动则是相反的方向。正如诗中所写,夜里两条溪流流过。

    事实上,许多老建筑确实能很好地控制湿度,因为它们对空气、热量和湿度的流动非常开放。所以它们才这么老,还屹立不倒。但是,一旦我们试图让老建筑变得“更好”,它就会失去固有的弹性。正如另一句老话所说,“有时最好顺其自然”。

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