密封性和“智能”膜


建筑物不受控制的漏气是造成能源损失和CO增加的主要原因2排放。长期以来,人们都认为气密性是创造健康、舒适、节能的生活环境的重要组成部分。这一点在英国相对较近的技术指导文件L部分的密闭性标准的引入和新建筑能源性能认证的引入中得到了承认。

尽管这是值得欢迎的,但与欧洲大陆的邻国相比,英国建筑允许的最大透气性仍然相对较弱。漏风是造成建筑物供暖效率低下的最主要原因之一。虽然控制通风是必要的,也是健康建筑的要求,但研究证实,漏风可占现代建筑热损失的三分之一。漏气也显著增加了建筑构件内发生凝结的可能性。这可能导致绝缘和结构退化和霉菌生长,特别是在轻质建筑(即木材或钢框架)。

密封性

在英国,大约43%的能源消耗用于建筑的服务,其中60%用于水/空间的加热和冷却。在过去,通过建筑围护结构的大部分热量损失是由于很少或没有绝缘和气密性非常低的结果。减少取暖费、提高家庭能源效率、确保隔热材料有效发挥作用的最具成本效益的方法之一是使用高质量的隔热材料,同时确保结构尽可能密封。英国不像斯堪的纳维亚国家那样暴露在极端低温下,但是,它是一个暴露在极端风压下的气候,特别是在沿海和暴露的地区。通过这种方式,解决漏风问题可以被确定为提高现代建筑能源性能的最有效手段之一。

保温层是有效的,因为它是气密密封。在这方面已经进行了许多研究。弗劳恩霍夫建筑物理研究所(Fraunhofer Institute of Building Physics)进行的一项这样的研究测量了漏风对隔热性能降低和渗透到建筑织物中的水分的影响。在研究带有无缝气屏障的14cm厚绝热材料的热性能时,测得的u值为0.30W/m2K.然后,在不同的压差下,用蒸汽止回/屏障中不同宽度的泄漏量测量绝热性能。即使最小的泄漏宽度为1mm,绝缘性能也降低了4.8倍(见下图)。这意味着有轻微泄漏的14cm厚绝热层的绝热值不再是0.30W/m2K,但只有1.44W/m2K.因此,在气密级别的泄漏-例如在蒸气屏障/蒸气检查-会导致隔热性能的降低。供暖需要能源,因此需要CO2排放量增加了很多倍。

气密性

这清楚地表明,当我们在建筑中安装绝缘材料时,我们也应该优先考虑外部围护结构的密封性。

解决漏风和水分管理问题

在轻质建筑中,特别是砖石和木结构建筑的木材元素,气密层(即隔气/止气层)通常具有双重功能。蒸汽屏障/止水装置作为蒸汽控制层,阻止温暖的、可能含有水分的空气从可居住空间转移,穿透外部织物并与建筑内部较冷的元素接触。在英国,随着现代建筑绝缘标准的提高,平均内部温度在过去10年上升了约3.5°C。这种温度上升意味着,在可居住空间的空气可以保持比以往任何时候都更多的湿度。在这种情况下,蒸汽控制层起着关键作用。因此,蒸汽屏障/检查中的“泄漏”不仅从能源的角度来说很重要,而且从湿度管理的角度来说也很重要。

气流-对流

Fraunhofer建筑物理研究所的研究还测量了渗透到结构中的水分和保温性能。气阻sd为30m(气阻150MNs/g)。在完美密封的情况下,测量确认理论水分渗透速率为0.5g/m2进入结构(见下图)。这么大的湿度对建筑物没有任何问题。在第二次试验中测定了渗漏处的水分渗透率。结果令人震惊,并解释了许多结构损坏的案例。对流(气流)含水率为800g /m2每天最小的缝只有1毫米。

水分增加

这样一来,蒸汽检查/屏障不仅从绝缘的角度,而且从湿度管理的角度,都起着至关重要的作用。不可能完全排除潜在的水分进入建筑构件的生命周期。它总是有吸引力的设计建筑,在不可预见的水分进入的情况下,可以让这些水分尽可能快地干燥。正是考虑到这一点,智能气密膜为建筑提供了高水平的保护,防止不可预见的水分进入,即使是在最具挑战性的建筑,从冷凝风险的角度。

什么是“智能”膜和“蒸汽检查”?

智能膜是完全不透气的,可以根据热流方向和膜两侧的平均相对湿度来改变其蒸汽阻力/渗透性。当结构元件内部湿度很高时,无论是由于季节变化还是由于意外的水分侵入,它都允许蒸汽通过它扩散。当平均湿度较低(冬季条件)时,膜可以抵抗蒸汽渗透到结构元素中,防止间隙凝结。如果膜上的平均湿度高(夏季条件),膜的蒸汽阻力会大大降低(见下图)。如果需要,这允许在夏季进行干燥,并减少季节性施工期间的水分积累,这是传统的蒸汽屏障/检查无法做到的。通过这种方式,这些膜被描述为智能的。


智能蒸汽检查控制水分,否则可能会被困在结构元素,即使是在建筑密封严密和完成。智能蒸汽检查的特点是具有湿度可变的特性。当与合适的胶带和粘合剂一起安装时,这是一个持久的气密层,具有最大的安全性,防止意外的水分进入。

在建筑物理方面,智能蒸汽检查可以提供的蒸汽阻力范围从夏季条件下的1.275MNs/g(扩散打开),到冬季条件下的超过70MNs/g(扩散紧)(见下图)。因此,在冬季,智能蒸汽膜的更高的扩散电阻值超过70MNs/g,保护建筑织物免受间隙凝结。

气密性

不同气候条件下的平均MVTR

在夏季,智能膜适应并允许超过40倍的水蒸气转移(蒸汽阻值小于1.275MNs/g),因此提供了很高的干燥潜力。这意味着建筑有能力允许高达每米560g的水分2,以便在夏季向内部干燥,消除水汽检查后面的水分积累(出汗)的可能性(见下图)。这大大降低了与间质凝结相关的风险,从而消除了由于水分饱和和湿腐导致的霉菌生长和绝缘退化的威胁。
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湿气和屋顶的扩散

一个足够密封的住宅是确保绝缘和供暖系统能够尽可能有效地工作的关键因素之一。一个智能密封系统,通过显著降低与霉菌生长和由于空隙凝结导致的结构退化相关的风险,使自己成为一个高效的能源性能证书,并将业主的健康放在首位。

智能膜成功应用的一个例子是为波伊斯县议会进行的一个项目,智能膜被指定用于Machynlleth的Dyfi Valley探路者项目的最近的办公楼。该建筑由Passivhaus专家JPW建筑有限公司按照Passivhaus和BREEAM标准设计和建造,实现了0.37米的漏风测试3./ m2hr @ 50Pa,一个惊人的结果远远超过了被动式屋和国家标准。JPW最近也取得了0.25米的成绩3./ m2一个住宅被动屋设计和建造项目的人力资源。

作者:Niall Crosson,生态建筑系统(www.ecologicalbuildingsystems.com

这篇文章最初发表于绿色建筑杂志2008年,冬天

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