课程编号
15
第十五课：建筑设计中的水汽控制（Vapour Control in Architectural Design）
本课基于 建筑围护结构（Building Envelope） 和 热损失（Heat Loss） 相关内容，重点讲解 水汽（Vapour） 在建筑中的影响，以及 如何有效控制水汽的流动和冷凝（Condensation），以 防止建筑结构损坏、提高室内空气质量。
一、水汽的来源
1. 建筑内部的水汽来源
• 人体活动：
• 呼吸和出汗（房间内多人时湿度增加）
• 洗澡、淋浴（浴室湿气较大）
• 厨房烹饪（蒸汽、沸腾的水）
• 室内晾晒衣物（水分蒸发）
• 设备和系统：
• 暖气片和空调 可能影响湿度分布
• 燃气设备（如燃气灶）产生水蒸气
2. 外部环境的影响
• 气候因素：
• 高湿度环境（如沿海或多雨地区）
• 温差较大时，水汽更易冷凝
• 空气渗透：
• 冷空气进入室内并遇到暖空气，导致湿气凝结
• 建筑围护结构的缺陷：
• 密封不良 可能导致湿气进入墙体
二、水汽如何影响建筑结构
1. 水汽的传输方式
传输方式 | 描述 | 影响 |
空气流动（Air Movement） | 湿气随空气渗透 | 造成墙体受潮 |
扩散（Diffusion） | 水汽分子通过材料扩散 | 发生在墙体和屋顶内部 |
冷凝（Condensation） | 水汽遇冷凝结成液态水 | 导致霉菌、木材腐烂 |
2. 露点（Dew Point）与冷凝
• 露点（Dew Point）：空气中的水汽达到饱和并凝结成水的温度。
• 当暖湿空气进入墙体并遇冷，水汽可能在墙体内部凝结，形成 “墙内冷凝”（Interstitial Condensation），可能导致：
• 木材腐烂
• 金属锈蚀
• 保温层失效
• 霉菌和细菌滋生
目标：
• 避免墙体内部冷凝
• 确保水汽不会进入围护结构的关键部位
三、如何控制水汽？
1. 使用防水和透气层
• 防水层（Vapour Barrier）：
• 位置：安装在 建筑内侧（靠近暖侧）
• 作用：防止室内水汽进入墙体
• 常见材料：
• 聚乙烯薄膜（Polythene Sheet）
• 铝箔保温层（Foil-Backed Insulation）
• 透气层（Breather Membrane）：
• 位置：安装在 外墙保温层外侧
• 作用：
• 允许墙体内部水汽向外扩散
• 防止雨水渗透
• 常见材料：
• 微孔膜（Microporous Membrane）
• 防水透气涂层
2. 通过设计减少冷凝
• 提高墙体保温性能：
• 减少温差，降低冷凝风险
• 使用高效保温材料（如矿棉、XPS）
• 优化通风系统：
• 厨房、浴室安装排风扇
• 窗户安装通风口（Trickle Vents）
• 减少空气渗透：
• 密封门窗
• 填充墙体接缝
3. 机械通风控制（MVHR）
• 机械通风热回收系统（Mechanical Ventilation with Heat Recovery, MVHR）
• 原理：
• 排出湿气的同时回收热量
• 优点：
• 减少供暖能耗
• 提高室内空气质量
• 适用场景：
• 被动式建筑（Passive House）
• 高能效住宅
四、水汽控制的墙体结构示意
五、水汽控制的常见问题
1. 墙体潮湿
• 原因：
• 防水层损坏
• 空气渗透导致水汽进入墙体
• 解决方案：
• 修补防水层
• 优化通风
2. 冬季窗户起雾
• 原因：
• 室内湿度过高
• 窗户密封性不佳
• 解决方案：
• 降低湿度
• 使用双层或三层玻璃
3. 霉菌和霉斑
• 原因：
• 长期湿气积聚
• 解决方案：
• 保持通风
• 使用防霉涂料
六、建筑水汽控制的优化策略
1. 高效围护结构
• 采用高效防水层
• 避免冷桥
• 增强密封性，减少空气渗透
2. 绿色建筑方案
• 使用可再生材料（如天然纤维保温层）
• 结合智能通风系统
七、总结
1. 建筑内部湿气主要来源于人体活动（呼吸、洗浴、烹饪）和外部气候。
2. 湿气通过空气流动、扩散和冷凝影响建筑结构，可能导致 墙体潮湿、木材腐烂、霉菌滋生。
3. 防止水汽冷凝的关键措施：
• 安装防水层（Vapour Barrier），防止水汽进入墙体
• 安装透气层（Breather Membrane），允许湿气向外扩散
• 优化通风，减少湿气积聚
4. 被动式建筑采用机械通风热回收（MVHR），减少湿气问题，提高能效。
下一课将继续探讨建筑构造中的密封与气密性（Air Tightness），进一步提升建筑围护结构的性能。
