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2022年8月29日

构建科学的汤

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建筑科学在世界许多地方都有很好的发展,包括欧洲、加拿大和美国。然而,建筑科学的术语在所有国家之间都是不同的,即使在那些专业领域的建筑,工程和建筑。

新西兰和澳大利亚基于标准和代码措辞有各自的复杂之处。术语往往是过去的遗留物,或者是委员会复杂过程的结果,而不是实现结果的科学方法。

一个热情的高质量建筑的支持者可能会争辩说,这是我们所追求的结果,所以东西叫什么真的很重要吗?

在一个我们甚至无法就水平框架构件是“头”还是“墩”达成一致的地区,我们真的有希望将更复杂的术语标准化吗?

在南半球建筑科学这个激动人心的新时代到来之际,我们有机会定义我们的术语,以便更好地理解整个建筑领域。

现代指标

如果有人对你说,“你需要一层膜,每小时,每平方英尺,每英寸,含有10粒水蒸气”,而另一些人说,“你需要0.57微克,每秒,每平方米,每帕斯卡”,这是没有用的。

所以我们(不包括美国)选择了单一的编号系统。

我们周围的世界是由自然的力量控制的。科学和工程是用数字和指标来描述的,单一的编号系统使我们的生活更容易。现代世界大多数国家采用公制和国际单位制来表示数字。但是我们用来描述这些指标的词是什么呢?

词汇问题

设计意图的交流由我们使用的语言控制,单一的命名法使我们的生活更容易。如果我们不能交流它,我们就不能设计它,如果我们不能设计它,我们就不能建造它。那么我们应该怎么称呼它呢?

新西兰和澳大利亚似乎从世界其他地方借用术语来解释新产品和新施工方法,以提供基于科学的建筑施工系统。华体会app下载最新版本有些术语很适合我们,但是让我们看一看,以确保我们知道我们在谈论什么,并就适合的术语达成一致。

水分管理

从本质上讲,建筑科学是关于建筑系统中的水分管理。

由于能源效率的原因,建筑物变得更加密封,锁住内部水分的风险变得相当大。如果密闭建筑会带来问题,我们为什么还要它呢?

恰巧密封性是另一个基本问题的解决方案——建筑围护结构漏水。防水层的密封性越好,就越不漏水。如果你基于科学和数学来设计建筑系统,你也不会困住水分。

天气电阻障碍

这就形成了耐天气的屏障(WRB);这个词在美国很常用。

天气可以被定义为风压和降雨或暴雨的组合。WRB作为一个排水平面,任何水可能通过包层。(这不是“如果”水通过包层的问题,而是“何时”的问题。没有一个包层是完美的。)

“阻性”这个词很重要,因为真正的障碍物并不存在于真正的建筑中。“阻性”意味着目标是尽可能接近完美的风密和水密密封,提供尽可能接近的“屏障”,以抵御天气。

新西兰有一个470亿美元的“漏水建筑”需要处理,主要是由于包层系统和节点在抵御普遍天气方面效率低下。如果完整有效的防风WRB层已经到位,那么我们的建筑也会在外部防水。如果能更好地理解外膜和控制层的作用,我们就可以避免这种巨大的经济和情感成本。

当障碍变坏时

WRB系统的设计目的是防止液态水进入,可能会将水蒸气困在里面。通过使结构在外部更加密封,以使它们更防水,我们创建的系统不会因偶然的空气泄漏而干燥。

内部水分

为了保持墙壁干燥,我们需要防止水蒸气被困在我们外部的WRB系统后面,同时防止液态水从外部进入。在大多数气候条件下,水蒸气都会在墙内的某个阶段存在,而且最有可能来自建筑内部。

室内水蒸气到达外部WRB系统的最简单和最快的方式是通过内部衬里的缝隙和裂缝。任何通过这些缺陷的空气运动都将与空气一起运输水蒸气。这种运动一般发生在从暖到冷的方向。也就是说,在冬天,当建筑内部(希望)比外部暖和时,空气会倾向于从建筑内部流向外部,带走水蒸气。

为了防止水蒸气从内部进入建筑结构,我们需要防止内部空气泄漏到该结构。我们可以通过加入内部空气屏障来做到这一点。

空气屏障

需要再次强调的是,真正的障碍并不存在于真正的建筑中。我们的目标是在内部尽可能接近一个完美的密封,以提供尽可能接近一个“空气屏障”,以防止内部湿度到达外部的寒冷层。

密封性越好,湿度管理效果越好。

我们哪里做错了

防止内部水分以水蒸气的形式进入结构的明显解决方案是在内衬后面添加一个近乎完美的屏障(“缓速器”或“蒸汽检查”)。我们在新西兰用箔背石膏板等产品尝试了一段时间。华体会app下载最新版本在澳大利亚,铝箔(一种有效的蒸汽缓速剂)仍然被普遍使用。

蒸汽缓速器的应用遵循这样的原则:组件应尽可能具有蒸汽阻性。这样的原则在一年中的部分时间是适用的,在世界的某些地方也是如此。然而,对于澳大利亚和新西兰的大部分气候地区,情况会随着季节甚至每天的变化而变化,我们需要一个相应的蒸汽控制层。

变得聪明

由于现实世界中的障碍不可能是完美的,我们应该始终以最佳弹性为目标。在通过空气运输的水蒸气通过任何缺陷的情况下,我们希望确保我们的建筑的干燥潜力始终保持和最大化。

我们通过遵循黄金法则来确保干燥潜力和弹性:组件应该总是尽可能地透气性和必要时的防透气性。

在冬天,我们的内部空气屏障需要是一个蒸汽屏障(或非常接近它),以防止水蒸气从温暖的内部迁移到寒冷的外部表面。但在夏天,我们希望内部的空气屏障是蒸汽可渗透的,以防水蒸气从温暖的外部返回内部(这个过程被称为“反向扩散”)。这种处理季节性(甚至日常)变化的能力被称为“智能蒸汽控制”,其中“智能”描述的是根据周围相对湿度调整蒸汽渗透率的能力。

把它们放在一起

在外观上,我们必须有两种防潮措施。首先,我们需要减少来自风漏的液态水进入。其次,我们需要通过WRB控制水蒸气扩散。系统应干燥,同时也防止过度的反扩散。

在内部,我们必须保护结构不受内部水蒸气的影响。(希望液态水在这个表面不是问题。如果是,那么建筑就有更严重的问题!)内层必须作为空气控制层,以阻止含湿空气从内部迁移到系统中,并作为蒸汽控制层,以防止水蒸气根据条件迁移到热控制层(绝缘)内外。

我们的内部空气屏障必须与耐用的密封件连接,如TESCON VANA,以提供智能气密系统(爱尔兰),智能蒸汽控制系统(英国),湿度可变空气控制系统(新西兰),或智能蒸汽缓速器(美国)。

弄明白术语汤

障碍无论叫什么名字都是障碍——除非它不是。我们理解良好建筑实践的科学的能力,部分地取决于我们传播科学的能力。“弱智”和“障碍”之间的区别可能看起来只是语义学上的,就像混淆你的眼睛一样无关紧要。

但是,当我们要理解液态水、空气、热量和水蒸气在建筑元素中的流动时,准确的命名至关重要。让我们以正确的方式开始我们重要的南半球建筑科学之旅,采用明智的定义,这有助于我们理解什么对健康、舒适和有弹性的建筑至关重要。

关于新西兰夏季和冬季施工系统的更多深入分析,请联系Pro Clima获取“基于新西兰的气密性和水分管理研究”。

查看更多关于pro clima的信息,包括联系方式。
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文章作者:Antoni Rajwer

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