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冷屋面如何克服水蒸气控制难题
-金石特   2021-11-26 05:47:47 作者:kst吕彬15397581606 来源: 文字大小:[][][]
反射屋面怎么样
随着反射涂料在北美的广泛应用,不管在寒冷地区还是温暖地区,人们越来越多地选择了安装反射屋面系统。因此,公众普遍开始关注反射屋面下表面的冷凝结露问题。本文在探讨水蒸气对反射屋面的影响,并提供合理的系统设计和产品选择方案,包括保温材料、隔气或隔汽材料的选用及安装。
讨论
冷屋面系统具有诸多优势,对于某一设施而言,其价值不仅仅在于保温。事实证明,采用反射涂料和卷材,屋面表面的温度会显著下降。 降低表面温度和热冲击可以提高屋面系统的整体使用寿命,附加保护层则减轻了紫外线对防水体系的破坏作用,并消除了有害的化学侵蚀。
 
研究表明,采用反射表面能够缓解城市热岛效应,同时降低空调制冷所需的能耗。在没有空调的环境里,建筑物的居住和使用舒适性都得到了提高,而这种舒适性并不是金钱可以衡量的。  
 
相对于浅色屋面和冷屋面,深色屋面的表面温度会更高,使整个屋面系统升温,从而产生往下的干燥作用。而冷屋面无法使屋面系统变暖,干燥效果受限,因此屋面下表面的结露问题就会持续发展。
建筑类型
在美国,建筑类型千差万别。在中西部和东部地区,集装房屋通常在钢板或混凝土板上安装硬质保温板。南部和墨西哥湾地区也是如此,只是会将轻质混凝土浇筑在建筑模板上,起到类似钢板或混凝土板的作用。西部海岸的建筑通常由木质板构成,其下方是带防潮面的玻璃纤维保温棉。当然,各个系统都有明显的优势和缺点,人们通常根据性能、生命周期和经济能力选择建筑类型。建筑类型不同,其热工条件也不一样,只有正确理解和处理这一问题,才能对建筑物进行长期、有效地维护。
物理性能
当考虑“热”和“湿”条件时,有些因素是普遍存在的:1)潮气是无处不在的,或以水蒸气形式存在,或以液态水形式存在,这是不可避免的;2)水蒸气同时存在于屋面系统的外部和内部;3)热空气有上升趋势;4)水蒸气一般自发由暖和空间向低温空间迁移、运动;5)压力总是趋于平衡,高压往低压区域转移。
露点温度是水蒸气冷凝为液态水时的温度。在屋面系统内部,水蒸气遇到等于或低于露点温度的表面时,就会冷凝为液态水。
问题
高性能的屋面系统在设计时往往考虑将保温层安装在屋面板上方,在很多情况下,保温材料直接贴附于屋面板上,但这样做却不能完全阻止空气或水蒸气从建筑物内部向屋面板渗透。因为不可能完全密封所有的渗透点包括墙体,故湿空气会通过渗透机理在墙内空穴、不同类型板材的交接处迁移,水蒸气也会通过玻璃纤维保温棉的防潮贴面进行迁移。
在冬季,室内的相对湿度通常比外部环境高,就会驱动湿空气由建筑物内部往外迁移。室内空气温度比室外高,进一步加剧了迁移。建筑物内部和外部的压力差也是水蒸气迁移的驱动力之一。风是另外一种因素,风吹过屋面表面时会产生压力差,正压还是负压,由实际位置而定。
合理的设计和规划
如果我们仍然青睐于冷屋面,那么怎么才能克服这些潜在问题呢?当然,新建工程总是比翻新工程简单得多。新建工程必须要考虑以下几个方面:
 
1)含隔气层
在屋面板上要确保安装有效的隔气层。隔气层是非常有益的,高性能的围护结构甚至无法经受少量的空气泄漏。保温板能够起到隔气的作用,在保温层下安装防水垫层更属锦上添花。结构的连续性是关键,隔气层必须在穿透物件周围进行密封,并与墙内的隔气层相衔接。
 
2)含隔汽层
隔汽层不可与隔气层相混淆,隔气层包含透汽、延缓水蒸气渗透和隔汽。隔气或隔汽材料的选择应依据建筑的功能和气候条件来定,不同的建筑应区别对待。一般而言,温暖地区倾向于采用透汽膜。透汽膜允许湿空气进入屋面系统,最后通过扩散的方式干燥。
应用
不管屋面系统设计得多优秀,它仍有赖于合理的安装和施工。连续性关乎到隔气或隔汽层的整体性,保温层、屋面的反射卷材和涂料也是如此。如果隔气层未被完全密封,那么空气就会通过任何的渗漏点入侵屋面系统。确保让技能熟练的承包商安装屋面及其组件,同时考虑安装现场有一名注册屋面观察员以确保屋面系统按要求进行安装。
翻新现有屋面的复杂性更大,另设通风系统往往不具性价比。如果屋面板下方已存在保温层,那么在保温层下方安装隔气或隔汽材料几乎是难以实现的。但可以在屋面板上方新增保温层,适当增加屋面板上方的热阻(R值)后,板材的表面温度都将处于露点温度以上,第一冷凝表面的露点问题就轻而易举地解决了。
结论
简单而言,反射屋面是相当有益的。降低室内制冷所需的能耗和保护防水基层,这体现了反射涂料和卷材的价值。只有理解了不同屋面条件下的热工变化是如何影响湿空气运动的,人们才能更好地维护屋面系统,延长其寿命周期。
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