我回来了，第四篇文章在一系列各种建筑诊断工具和技术中，我在我的工作中使用了建筑物中的问题。你可以看到第1部分:空气，第2部分：热量， 和第3部分：温度，湿度和HVAC系统如果你想读这篇文章的话。在第4部分中，我们将讨论水和湿度问题。

水，建筑，以及挠度的重要性

水和水分问题是建筑物中最常见的损坏和耐用性问题的原因。在该类别中，最损害的是液态水，通常以沉淀（雨）或地面水的形式。其次是漏气，以及相关的空运水分 - 如墙壁和屋顶内的冷凝。遥远的第三是水分蒸汽问题 - 例如湿润的水库包覆像面对太阳能驱动的水分砖．

但是在建筑物中回到雨水控制，我们经常指的是雨水控制的三个“D”：

1. 偏差:首先要防止水进入建筑表皮，以免水进一步进入并造成损害。
2. 排水、贮存或排除:机制取决于装配类型:
   • 排水:现代排水墙(如房屋围护层和壁板、砖饰面、防雨板组件等)期望水能通过外墙，然后在那里由控水层或排水平面处理。然后，水可以通过一个隐藏的防水材料系统，如房屋保鲜膜和防水板，从组件中排出。
   • 储存:大块砌体墙，如固体多层砖，cmu上的灰泥没有单独的排水层。它们吸收击中它们的雨水，安全地储存水分，然后在更有利的条件下干燥。
   • 除外:玻璃幕墙、绝缘金属板和单层膜屋顶等“完美屏障”组件依赖于组件外部的水密层。如果水通过这一层，就会导致渗漏。
3. 干燥:一旦水进入组装，它能通过干燥或蒸发逃逸吗?

如果您想深入潜入这种材料，请退房John Straube的建筑科学消化在这个话题。

通常缺乏强调偏转，或者将雨水从建筑物中脱颖而出。偏转的例子如图1所示，突出的悬垂物体从墙壁上保持水，滴水和闪光灯从墙壁上的水（减少径流损坏），并细节或景观减少级别的闪烁损伤。

图1:住宅墙上的雨水偏转概念
这些都是历史上融入施工的所有细节，但不幸的是，有时省略了审美原因。想想那些没有屋顶悬垂的现代房屋设计。我从不想要一系列闪烁的建筑师中断他们完全平面的建筑师的推动力。当然，我们可以省略它们，但你最终会有口交标记，水渍和恶化的包层。

实践中的水偏转

水偏转问题的一个常见的例子是缺乏踢出挡板，以防止屋顶径流从相邻的侧壁。图2显示了一个向下倾斜的屋顶在墙的中间终止的情况。仔细观察(图3)，您可以看到砖砂浆接缝上生长着苔藓——这不是水问题的好迹象。

图2:屋顶到墙壁界面

图3：灰浆接缝上的苔藓

我们打开一块砖，缝制房屋包衣（图4），OSB护套显示出长期湿度曝光的痛苦迹象 - 您可以用手从表面上拉股（图5）。房子本身没有泄漏 - 它比这一组器更加少于这种情况，没有退化。

图4：背后的OSB housewrap

图5:的OSB链;hand-removable

当然，答案是，这种几何形状需要一个踢出闪光(图6)，以使集中的屋顶径流远离脆弱的墙壁表面。图7显示了一些关键尺寸的制造金属板踢出闪光，或您可以购买商业制造踢出闪光．

图6：在粉刷过的建筑物中踢出闪光

图7：踢出闪光临界尺寸

风驱动的雨撞击建筑物时形成的模式，尤其是高层建筑，是非常独特的。我的老板Joe把这个比喻为，“建筑接触地面和天空的地方。”最糟糕的水沉积发生在建筑物的顶部边缘和角落(图8)，这是由于风在这些建筑物周围移动雨水的方式。此外，由于回溅和地下水问题，水在等级上集中。

Windows增加了进一步的风险：玻璃不吸水，因此大部分风力驱动的雨水从窗口表面脱落到下面的墙壁上，尤其是在角落（图9）。这些污渍通常被称为“髭”。这意味着窗台细节对于偏转建筑物表面的水浓度至关重要。

如果你在暴雨开始时走在城镇周围，你可以看到这些确切的模式在建筑物上形成，显示潮湿，如混凝土表面(图10)或用红外摄像机观察窗户径流．

图8:水沉积图案：屋顶和等级

图9:水沉积模式:增加窗口径流

图10：高层建筑的水沉积图案

窗台和滴水边

考虑到窗边的重要性，在施工过程中测试它们是值得的——如果你能及时抓住它们的话。只需要一个水瓶，您就可以演示它们是沿着错误的方向倾斜，将水导向建筑(图11和图12)，还是正确地倾斜，将水从表面流出(图13和图14)。

图11:试水最小坡度的窗台

图12：试水最小坡度的窗台

图13:试水可接受坡度的窗台

图14:试水可接受坡度的窗台

此外，这种类型的基本测试证明了窗滴边的有效性。如果水滴边缘被紧紧地推到下面的壁上(图15)，水的表面张力将“缠绕”它，它将全部落在壁上，而不是被滴走(图16)。你也可以对闪光进行同样的测试:是穿透墙壁的闪光或窗口头部的闪光使水从你的墙壁流出，还是它是一个注水系统/漏斗?

图15:水滴边靠在墙上

图16:径流流到下面的墙上

滴边几何形状的基本指导如图17所示:需要在墙外至少1/2英寸的投影。投影越多越好，比如，RDH的Jonathan Smegal发现1.3 /4英寸的投影仪比3/4英寸的投影仪工作得更好．他还证明向外指向滴水边缘（而不是直下来）改善水脱落，正如边缘的更大锐度（非半衰期与空间金属板）。

图17:窗台滴水边缘必须从墙下伸出至少1/2英寸，以有效地滴水

湿度计

我有两个湿度计放在我的调查包里。

一个是德尔姆霍斯特BD-10针型水分计(图18);它有两个针脚，或者探针，你把它们插入木头，它需要一个电阻测量来确定水分含量。它通常用于木制品，但它也可以用于石膏板。

另一个是Tramex湿度接触计(图19)。这是一种基于电容的仪表。它有两个橡胶垫与基板接触，电响应指示表面的水分含量。用于木材、石膏板和砖石材料;其他版本是专门为混凝土表面测量而制作的。木材含水率(MC)在0-30%的尺度上测量，非木材材料在0- 100的相对尺度上测量。如果你在成品表面工作，这个仪表还有不留下针孔的优点。

图18:带探头的德尔姆霍斯特仪表

图19:TRAMEX湿度遇到

木材MC是按重量百分比报告的。在具体情况下，一些一般的指导方针是:

• 主持人:20%以下安全的环境，没有霉菌生长的风险
• 25-30％MC：根据BSC的长期监测项目，霉菌的生长范围，但通常可以在季节性下存活而不受损害
• 28% + MC:腐烂真菌可以成长

此外，不要忘记考虑高MC时的温度。冬季护套MC增加，夏季减少，但护套冻实后霉菌无法生长。那么问题就变成了:在温度上升到足以让霉菌生长之前，保护层是否能足够快地干燥?

通常情况下，你只需要一个湿度测量器就能知道问题出在哪里——木头摸起来很湿，你还能看到其他不好的迹象。例如,图20显示测试小屋,我们证明了内湿蒸汽从砖外表:砖块被雨浸湿,太阳出来了,把水分在墙上框架腔,凝聚在室内聚乙烯,跑到窗台板,浸泡内侧的脸。MC的测量值(图21)超过了30%——我们开玩笑说，MC是根据刻度顶端的针撞击钉子的强度来判断的。

图20：窗台板浸过水

图21：仪表在窗台板内部

同样，如果您在屋顶护套上生长了白色和棕色粘性模具，您就知道您有一个大问题（图22） - 吸收水分仪表（图23）。虽然水分问题似乎是显而易见的，但采取这些测量可以让你知道 - 例如 - 屋顶在夏天干燥，但在一年中的其他时间明显润湿。

图22:通风不良的大教堂屋顶有真菌

图23:德尔姆霍斯特仪表在屋顶覆盖层

Tramex测量仪是我测量任何砖石结构的工具。但混凝土可以保持湿润，这没有任何问题——我们用混凝土建造地基、桥梁和码头。这就提出了一个问题:对于混凝土来说，多湿才算太湿?

我的答案不是一个绝对数字，而是更多地使用0到100的相对比例来寻找模式。仅仅是墙的一部分变湿了吗?如果是的话，为什么会这样?我们能防止它吗?

例如，在图24中，房主抱怨基础水分问题，如内部涂料在斑点中的涂料冒泡所示。墙壁MC的地图（图25）显示了一些非常清晰的模式：只有以下墙的低级部分受到影响，并且最糟糕的问题靠近墙壁和角落。这一切都与地下水穿透以下级墙壁，并且可能通过空心CMU块芯跑到底部。

图24：Tramex湿度计测量CMU地下室墙壁

图25:CMU地下室墙面湿度图

最后，用这种仪表留下任何嵌入的金属留出任何嵌入的金属 - 它将取出高湿度误报。例如，金属干墙珠子将显示为湿斑。

案例研究:带有木枕木的楼板湿度

另一种用于各种水分仪表的用途是Slab水分的研究。混凝土从倒入的那一天储存巨大的水，缓慢干燥。如果这种水分不正确地处理，您可以遇到问题。

其中一个例子是对东北部一座4年历史的木结构多功能建筑(办公和住宅)的调查。施工的原因是地面上的一块板上有严重的底楼腐烂。完成地板是橡胶地毯瓷砖，粘附在研华OSB底层地板。移除地毯瓷砖发现问题区域有黑色污渍(图26)。地下室采用相同的底层地板和地毯瓷砖，没有潮湿问题或黑色染色(图27)。

图26:板面地毯下的地板底面变色

图27:地下室的底层完整（没有变色）

当一间办公室的地板被拆除时，我们发现黑色的图案与地毯的瓷砖布局完全匹配——你可以看到每一个接缝(图28和图29)。

图28:变色与地毯的瓷砖图案相匹配

图29:接缝处更少变色

当他们拆除地板（图30）时，我们发现平板上的底层和水平睡眠机中的广泛损坏和高木材水分含量（图31）。典型的底层MC在18-25％的范围内;两侧和底部两侧都有损坏，但底部是潮湿的。

图30：拆楼板上的楼板

图31：底部底板的挠度测量

这个问题是由于混凝土板的施工和轨枕和次楼盖系统的设计造成的。橡胶衬底的小方地毯是不透水的;他们把湿气困在了里面。这些湿气在底层和枕木中积累，导致腐烂损坏。网格图案是由橡胶地毯瓷砖接缝处可用的少量干燥造成的。该组装违背了底层制造商的指示，要求在板的顶部，枕木下面安装聚乙烯蒸汽屏障。

我们推荐的补救措施是拆除枕木和次地板组件，并用一层控制板上的水分排放进行重建。建议在板上涂环氧漆，以控制湿度，同时不受潮湿板的影响。

案例研究:混凝土板上的拔火罐地板

另一个案例研究是一个新建的房子，底层地板上有条形木地板、枕木和辐射地板混凝土板。施工接近尾声时，整个底层开始呈杯状膨胀。同样，这是一个板的湿度问题:除了建筑湿度之外，在建筑干燥之前的一个多雨和多雪的冬天，板被加载了。这个问题甚至发生了四个月的干燥板。

地板行业使用的常见测试是判断平板是否足够干到地板上是氯化钙“圆顶测试”（ASTM F1869）。它涉及将塑料圆顶铺在地板上，覆盖一杯氯化钙;吸附剂氯化钙的水分重量增加提供了板坯水分排放的指示。但是，它可以提供错误的结果：之前的地板覆盖物和温度差异都可以摆动测量。

大部分行业已经通过钻入板坯（ASTM F2170）的孔来转为平板内部相对湿度的测量。我们在该项目中进行了快速现场的利益版本（图32） - 完全测试涉及将探头留到位72小时。当我们向下钻孔朝向板块（图33）时，我们发现仍然有一个主要的水分水库，其中有95％RH，并且在15分钟后仍然爬行。

图32：板块内部T / RH测量

图33：板下部钻孔

为了解决这些板坯问题，我们可以选择干燥的平板 - 这可能涉及等待很长时间 - 或包含板中的水分，所以它不会损坏其他任何东西。我的老板乔在混凝土板上谈论这个问题 - 木地板这一列．

一种选择是在平板的顶部涂上环氧涂层，这可以处理平板的水分而不吹掉，如图34所示。

图34:用环氧涂料覆盖的绝缘湿滑板用于蒸汽控制

另一种解决方案是用气隙膜或气隙膜构建湿板的顶部或凹坑垫、绝缘和浮动地板(图35)。气隙膜的作用是作为空气和蒸汽的屏障，并包含水分。当平板的水分蒸发到空气间隙，空气将成为饱和/潮湿，这将停止从平板蒸发时，条件进入平衡。

图35:顶板，上层甲板有窝垫、隔热层和底层地板

水+空气(窗户测试)

在进行窗户漏水测试时，将空气和水结合在建筑性能上。该测试包括向窗户外部喷洒水(图36)，同时使用一个透明密封室从内部给窗户开口减压(图37)，模拟风吹雨的效果。正式来说，这是ASTM E1105测试，是AAMA 502测试(“新安装的开窗产品现场测试自愿规范”)的一部分——这项工作是由专门从事这项工作的测试公司完成的。这些测试通常作为新商业建筑或装修中的建筑调试或质量控制步骤运行。

图36：窗户试验喷雾架

图37:减压装置

这些测试可以是非常严重的负载：如果窗户通过，则非常不太可能在服务中泄漏。要将其放入上下文中，代表性窗口测试压力可能是每平方英尺（PSF）的3.5至5磅，相当于170至240帕斯卡。当停滞压力与等效风速（图38）绘制（图38）时，您可以看到它大致相当于沿着窗口的恒定25-35英里/小时。连续倾倒雨水与恒定的风力，高非阵风 - 是一个非常严重和罕见的风暴。

图38:停滞压力（Pascals）与风速（MPH）图

案例分析:窗漏诊断与测试

即使没有压差，许多漏水的窗户也会让水进来，但我们可以使用上面的概念来模拟风驱动的雨。风驱动的雨水会把水推到山上，冲上旨在阻挡水流的山坡和水坝。

例如，我们被要求诊断泄漏的窗户，但只在现场有来自某个方向的风驱动的雨时(图39)。自安装以来，这些窗户就一直在漏水，问题通常表现为窗户底部角落的干墙冒泡(图40)，泄漏往往会减少。

图39:有漏窗问题的住宅

图40:底部窗角损坏

但干墙问题也出现在窗边，在上下窗单元之间的接缝处(图41和图42)。热窗玻璃因漏水而臭名昭著。

图41：窗户仔细考虑一下

图42：钻柱接头侧柱损坏

为了模拟风力驱动的雨水，我们用水喷洒窗外（图43），同时将建筑物减压至-50帕斯卡，相当于大约20英里/小时的风（图44）。喷涂的目标是在表面上制造一部薄膜 - 不一定将其爆炸到具有力的开口中。

图43：水喷雾测试窗户

图44：减压而喷洒

在5分钟内，我们看到水从水平多层接头进入(图45)。我们还用氯化钴水指示剂纸条演示了泄漏(图46)——颜色变化通常有助于在图片中演示润湿，因为清澈的水可能不明显。

图45：水管接头漏水

图46:氯化钴水指示纸

同时，推上窗底部的乙烯基挤出物使水从接缝处渗出(图47);这一点也通过将水指示器纸插入接头得到证实(图48)。在仔细观察窗户的设计后，这些水是在窗户干燥的一面(衬垫内侧)-水回到这里表明事情失败了。

图47:水推动乙烯基接头

图48：指示纸探测接头

另一个方便的工具是喷水瓶:它可以直接将水注入一个可疑的关节(图49)，而不是试图用水覆盖整个窗口，并希望击中正确的位置。我们怀疑，当雨水通过舷外翅片垫圈时，它会直接漏进来，再次用水指示器纸确认(图50)。

图49:水喷射瓶注射

图50:注水漏水

水+热(伴水)

我们也可以使用红外摄像机来寻找漏水的地方第2部分。）水泄漏经常出现在冷水温度（例如雨水），蒸发水的冷却效果和/或水的热质量的冷却效果。红外线摄像机在图51中制作了屋顶/天花板泄漏明显;原因是窗台盘闪光和ePDM屋顶膜之间的闪烁连接差。

图51:采用开孔喷雾泡沫保温的天台/天花板漏水;三元乙丙橡胶roof-to-wall联合

案例研究:阳台用玻璃栏杆水可视化

作为最后的案例研究，我们被叫到西海岸去查看阳台栏杆的细节，这些细节导致了下面的灰泥墙的滴水、染色和裂缝(图52和图53)。

图52:阳台有玻璃栏杆

图53：渗漏至灰泥底面

The balconies are sloped to drain water off the edge (Figure 54), and the glass railings are attached at their base to the vertical surface of the wall, with a recess at the balcony perimeter (Figure 55)—I know—it’s a difficult-to-clean gutter designed to fill with crud—but I didn’t design it.

根据损坏的模式，很快就发现问题区域排水不当:水堵了起来，进入了灰泥，而不是自由地滴到下面的甲板上。

图54:阳台正面排水

图55：玻璃栏杆连接

从这些照片中你可以看出，我是在一个沉闷、寒冷、下着毛毛雨的日子来到现场的——这使得用红外相机来展示水流模式变得非常困难——一切都已经又冷又湿了。我本可以跑去超市买些食用色素，但我觉得客户不会喜欢他的房子里到处都是紫色的污渍。

答案是:在我的喷瓶里装满水槽里的热水，让它从边上滴下来。部分阳台允许自由排水(图56)。图案还表明，水包裹在底部，而不是自由滴。但在阳台的其他部分，没有水出来——全被玻璃栏杆的细节挡住了，造成了灰泥的损坏(图57)。

图56：有排水缺口的正确排水玻璃栏杆的视觉和红外图像

图57：视觉和红外图像不正确的排水玻璃栏杆，没有缝隙

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kohta Ueno是建设科学公司．照片和插图由作者提供。