概要:绝缘和空气密封使房屋更紧密,更节能,但它们也使房屋更容易受到水蒸气在建筑物组件中液体凝结的问题的影响,并造成模具和腐烂。代码专家Glenn Mathewson经历了历史蒸气控制代码中的方法-有些帮助控制蒸气,有些弊大于利,从通风到调节空间并使用蒸气阻滞剂来增加蒸汽障碍。
有一些老朋友喜欢在任何时间建造代码都需要更紧密的房屋:“建筑物必须呼吸。”这不是事实,但是在理解建筑科学和建筑法规已经搏斗的某些东西的边缘的谚语数十年来 - 即,我们如何防止水蒸气成为现代建筑的问题?
在绝缘和空气密封之前的几个世纪中,水蒸气并不比今天普遍存在,但这不是一个问题。在没有阻碍其移动的绝缘材料的情况下,产生的热量不仅使居住者保持舒适,还可以方便地加热所有东西,从墙壁内部的饰面到外部的壁板。这使所有物体都超过了露点,这是空气中的水蒸气凝结成液体的温度。由于这些泄漏房屋中的大多数潜在凝结表面通常位于露点上方,因此水蒸气没有凝结。墙壁和屋顶保持干燥,干燥的组件不腐烂。
将绝缘材料添加到建筑物中,使其更紧,管理水蒸气变得复杂。自绝缘材料成为常态以来,建筑法规在数十年中已经进行了许多波动,有时弊大于利。最近的代码更新在提供基于科学的解决方案方面做得更好。蒸气控制方法散布在2021年国际住宅法规(IRC)中;R408节中的爬网空间,R506.2.3节中的平板,R702.7节中的墙壁,阁楼/aftersin section R806—and they’ve all evolved over the last century alongside thermal control methods in Chapter 11. The provisions are too extensive to fully detail here, but they all wrap around three basic variables and one goal: Keep the water in the air. To achieve this, air temperature, relative humidity, and surface temperature must all be evaluated, and one, two, or all the three of these variables must be managed.
通风和障碍
旧的房屋“呼吸”,但他们仍然在水蒸气中遇到问题。当热量穿过屋顶和墙壁以保持这些组件干燥时,地下室和爬行空间倾向于保持凉爽(尤其是在周长,它们的地板都是裸露的污垢。从土壤养成的凝结条件下升起的冷表面和水蒸气的组合,促使蒸气控制的第一种方法:通风。
In 1927, the first model building code that addressed more than just fire safety included provisions for underfloor ventilation to dilute humid air in the underfloor space with “drier” outside air (we know now that this is not a great idea—outside air isn’t always drier, and air temperature is important in controlling condensation).
此代码还包括一个选项蒸气屏障。为了限制进入空间的水蒸气,从而使通风区域减少,屏障为50磅。滚动的屋顶可以放在地球上。如今,这种方法仍在IRC中,聚乙烯蒸气阻滞剂站在屋顶上。
阁楼绝缘材料在1950年代开始变得普遍,尽管减少通过屋顶损失到外部的热量来降低能源的使用,但这也意味着屋顶护套和after的底面不再保持温暖。凉爽的表面是凝结的表面,因此在阁楼空间中爬行空间中使用的通风和屏障方法重新雇用了建筑法规,它们只是将它们颠倒过来,并取代了聚乙烯蒸气屏障,以进行滚动的屋顶。
在21世纪初,全国范围内的IRC采用导致墙壁和阁楼绝缘,以及墙壁“温暖的冬季”一侧的Poly Vapor延迟器。对于混合气候来说,这是一个大错误。尽管已推荐将近一个世纪的空气屏障,但他们的重点是防止外部空气进入并营造出一种气氛。沥青纸作为“天气障碍”(当时的术语)被认为可以处理这项工作。然而,我们了解到的是,从房屋内部到墙壁腔的空气泄漏是迄今为止增加那些隐藏空间湿度的领先机制。地板和阁楼空间有通风以提供干燥,但墙壁没有。在某些混合气候下,在未通风的墙壁中广泛使用多蒸气屏障是一个灾难性的错误,导致许多潮湿和腐烂的墙壁。能源效率规定的这种附带损害以及对热舒适的渴望,促使人们对蒸气控制的关注更加主流。
新的控制方法
在2000年代初期,IRC认识到,通过将它们包括在房屋的热包膜中,可以将爬网空间表面保持在露点温度之上。隔离空间并加热任何脆弱的冷凝表面,水蒸气不会冒险。概念未通风(条件)爬网迅速成为寒冷气候中的首选方法,而今天仍然如此。只需在爬行空间地板上放置强大的蒸气延迟器即可限制蒸气侵入,隔离墙壁并在整个空间中循环循环空气以稀释湿度,并且您将具有更干燥,更健康的爬网空间。
2009年的IRC通过基于浓度和公共建筑材料建立三类蒸气阻滞剂,并将爬网空间的“未通风”概念应用于阁楼空间,从而大大扩展了蒸气控制方法。尽管看似复杂,但未通风的阁楼规定有一个目标:创建一个凝结的表面,它也是屋顶甲板下方的蒸气和空气屏障,然后在该表面上方装满足够的绝缘层,以使其保持温暖(露点上方),并使用热量加热从内部。这可以通过闭孔喷雾剂在屋顶护套下方施加绝缘材料,或在护套上方的连续面板绝缘。
这仅适用于寒冷的气候。与热/潮湿气候的相关策略到达2018年IRC。该方法没有使用绝缘材料使木材组件干燥,而是使用仅“驱动”蒸气的蒸气扩散端口。蒸气扩散端口类似于山脊通风口,通风口开口切入山脊上的山脊上,覆盖有一个可渗透的空气膜,并具有高蒸气渗透。在至少3合12斜坡的情况下,蒸气可以通过气和蒸汽渗透的绝缘层迁移到护套,并在山脊上向上和向上迁移,同时保持阁楼的气密性。在2021年IRC中进一步完善了此方法,包括不需要向阁楼的条件空气供应时包括例外。就像具有除湿的封装爬网空间一样,这也使阁楼可以从起居空间完全密封。
2009年的IRC还试图治愈以前的代码版的伤口,该版本需要在寒冷的气候下墙壁内部的I类(Poly)蒸气延迟器。III级蒸气延迟器的渗透几乎没有停止迁移到组件中,但是在通过凝结或其他情况下,在组装中出现水的情况下,它允许向房屋内部干燥。表R702.7(3)提供了两种允许在寒冷气候中使用III类阻滞剂的方法。首先是使用通风的覆层和蒸汽渗透的墙壁护套,这不会消除冷凝水,但确实可以使建筑物内部和外部干燥。第二种方法使用的连续外墙绝缘层足以使脱钩上方的框架和护套保持类似于未通风的阁楼。这种工作的关键是限制腔体绝缘量,以使足够的热量进入空腔以达到外部绝缘。如果有更多的空腔绝缘层阻止热量加热冷凝表面,则必须在外部有更多的绝缘层,以进一步将表面从热量流失到外部进行隔热。
许多人将代码称为“您允许建造的最糟糕的房屋”,但是凭借代码提供的各种蒸气控制选择,情况如何?哪一个是“最坏的”?是的,代码中的某些事情确实是最小线,例如后卫高度或出口窗口大小,但是IRC的1100页中的更多内容包含了各种材料和组件的详细设计方法和过程。如果这些方法之一确实是“最坏的”,那么避免这种方法的最佳方法就是选择其他方法。
格伦·马修森(Glenn Mathewson)是一位顾问和教育家building codecollege.com。
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