湿气对于门窗产生漏水方面的影响

绿色建筑是21世纪可持续发展战略当中的重要组成部分。现代建筑为何兴起绿色节能理念,这其中涉及两个因素,即外因和内因。外因是宏观方面的环境危机和能源危机,微观方面是国家对于环保的政策和法规的制定(德国于2002年2月1日颁布了第一版的EnEV节能法律法规)、以及官方认证和自身所处环境造成的竞争压力。内因是企业道德与使命感促使其转变。

  人们在关注自身的生活空间对于房间的视野、采光、通风、隔声、保温等提出了更多要求。建筑的窗墙比也越来越高。门窗是建筑外围结构当中的开口部位,如果门窗不能做到良好的保温、隔热性能,进而会给建筑物带来更多的能耗损失。据不完全统计门窗的能耗损失占建筑的总能耗损失40%~50%,这样的高能耗建筑已不属于绿色建筑的范畴。所以进一步提升门窗在建筑中的保温和密封性能至关重要。

  如今很多门窗公司关注门窗自身的设计和加工制造,忽略了在门窗安装过程中门窗与墙体结合处所产生的问题。门窗并非是一个独立的个体,其自身需要与周边的建筑墙体有机的结合。在门窗自身上的五性要求,在门窗与墙体的接合处也是同样适用。

  良好的门窗及门窗安装涉及很多内容,如∶气密、水密、保温、隔声、紧固和防盗等诸多因素。本文主要在门窗的漏水和与之影响的相关因素与大家进行交流。

  综合门窗出现的问题,其问题主要出现在三个环节,即∶门窗设计、门窗加工制造、门窗安装。根据德国RAL过去25年的跟踪调查结果∶由于设计上的失误所导致的错误∶70%,加工和安装造成的错误:30%。由此可见,正确的门窗及安装设计是保证其质量的主要因素。

  此次我们主要分析门窗和外围结构中影响门窗出现漏水的问题成因:门窗和建筑结构受力∶门窗安装在建筑的墙体上,其自身长时间会受到诸多外在和内在力的影响,这些力形成了载荷施加在门窗上及周边的墙体接合处。

  外界条件对门窗影响的因素∶

  门窗安装后在建筑结构中受到以上的外力影响,造成门窗与墙体结构发生形变出现裂缝,进而出现漏水问题。

  温度影响:大部分材料膨胀都随着温度的升高而增大并随着温度的降低而减小。这意味着窗户也会根据温度的不断变化改变宽度和高度。这种热胀冷缩问题对于窗体和墙体的连接产生很大影响,这些变化都应被考虑在门窗接合处的尺寸内。此外与温度有关的其它材料和建筑构件的尺寸变化也必须考虑进去。

  举例∶1.5米铝合金型材,在±30℃情况下,铝合金型材将膨胀:±1.08mm,在±70℃情况下,铝合金型材将膨胀∶±2.52mm。由此可见在铝合金门窗自身受到外部的温度影响下,其自身尺寸将有很大的变化。门窗的颜色也必须考虑进去。在德国,在强烈的阳光下白色的门窗型材表面达到约45℃的温度,彩色门窗的型材表面可能达到75℃的高温。

  温度使得门窗与墙体结合处产生热胀冷缩问题,其位移和变量比较大,容易产生裂缝。

  水和湿气的影盹水无处不在,是以三种形态存在于自然界当中的物质(气态水蒸汽液态水固态冰和雪),也是对很多建筑物造成损坏的原因。例如:来自外部的雨水或内部的水蒸汽扩散并凝聚在那里,渗透到结构中的水分,遇冷遇热后,水分膨胀或收缩,造成更大的热损失和机械固定的不稳定性。

  为避免水和湿气进入到建筑结构中导致的破坏,我们需要对具体问题的成因

  进行分析:

  a)雨水∶对雨水的防护,必须在建筑物的外部提供防止雨水渗透到内部和门窗与墙体的结合处的保护措施。雨水渗入墙体和门窗与墙体的结合处,必须被有效地排出到建筑物外面。

  b) 湿气是含有水分的空气。室内的湿气来自于烧水、做饭、洗澡等。一个四口的家庭,每天向室内空气当中排放的湿气中,含有约12~14升的水。

  空气吸收水的能力是有限的,这取决于空气的温度。空气收水分的最大能力称为湿度饱和度,如果超过该值,水蒸气将冷凝为水。暖空气比冷空气能够吸收更多的水分。100%相对湿度为结露点。如果温暖潮湿的空气遇冷,空气相对湿度到达结露点,水蒸气开始凝结为水。

  c)对流∶对流是冷热空气的流动,含有湿气的空气从室内向室外,饱和的水蒸汽根据温度梯度下降,如果达到露点温度时,则过剩的水蒸汽将冷凝成为水。

  d)等温线∶∶等温线是在结构中用同等表面温度连接成的线。为了避免结露,德国DIN4108-3定义简化了非空调的住宅和写字楼冬季结露点的计算根据,即:外部环境:-10℃,80%的相对空气湿度, k室内环境∶20℃,50%的相对空气湿度,持续时间:60天

  在上述情况下,露点为9.3℃,实际经验是以10℃等温线的路径计算建筑围护结构的结露点。

  e)水蒸气扩散:水蒸气扩散是指水蒸气随着空气的温度、浓度和压力差而进行的移动方式。高温且含有高浓度的水蒸气由内部向外部扩散,通过建筑结构到达建筑外部。建筑结构中的各种材料防止水蒸气扩散的能力在于该材料的u值,材料的u-越小,水蒸汽越容易穿透该材料。

  综上所述这些因素均是造成湿气进入到结合处产生冷凝现象,最终导致建筑物结构出现渗水问题。湿气也会加快热传导,使保温效果降低。

  密封要求及系统解决方案:针对上述出现的问题,并根据德国EnEV 节能指导中的第6条规定,对于建筑气密,最小通风率要求,即:新建建筑物的外部维护结构包括接缝处必须长久密封,其气密性和不可渗透性能应等同于规定标准。

  门窗与墙体结合处理想的密封结构设计(三层结构):德国IS03-门窗填缝密封系统解决方案,满足窗体填缝处的相关要求并全面符合德国EnEV节能指导的相关规定。

  第1层要求∶需要阻隔湿气从室内穿过或渗透进入建筑结构中,从而防止湿气在温度低于结露点时出现表面冷凝现象解决方案:使用德国丨SO-CONNECT丨nside FD防水雨布

  ·自身良好的延展牲,密封良好,解决窗体与墙体的位移问题

  ·自身拥有良好的柔韧性能,方便安装

  ·表面为人造羊毛,可抹灰

  ·良好的耐渗透性能,解决室内湿气渗透到结合处,避免结露第2层要求∶必须确保隔热隔音效果。这一部位必须保持干燥,不能受到室内冷凝现象或者室外暴雨的影响解决方案∶使用德国ISO-BLOCOHF防水保温胶带

  ·自身保持长久弹性,良好保温性能,良好的隔声性能第3层要求:必须能抵抗暴雨,是防风防雨的屏障。通常要求防暴雨值至少在600Pa以上,并能将功能层的湿气排出到建筑外部解决方案:使用德国ISO-CONNECT Outsde FD防水雨布

  ·自身良好的延展性,密封良好,解决窗体与墙体的位移问题

  ·白身拥有良好的柔韧性能,方便安装

  ·表面为人造羊毛,可抹灰

  ·可抵抗大暴雨,耐压强度1050Pa

  ·良好的可渗透性能,将结合处湿气排出室外,避免结露

  德国ISO门窗专用防水雨布和保温胶带,能够满足多种结构的需求,其气密性和水密性能出色,适合各种宽度的接缝,可提供不同类型的产品。同时能够满足抗暴雨、保温和隔声性能,解决门窗与墙体出现裂缝、漏水、墙体发霉等诸多问题。符合现代绿色建筑对门窗安装的要求,是现代绿色建筑节能、环保、生态环境友好和可持续发展的有力保障。