图片来源:建筑科学公司
能源书呆子的更多思考
建筑科学家谈到了几种不同的水分输送机制。这些机制中的大多数都很容易理解，例如，由于屋顶泄漏而导致的进水。其他传输机制，如蒸汽扩散，就不那么直观了。
首先，一些基本的定义。水蒸气水是气态的吗?也就是说，水已经蒸发了。它是看不见的。
水蒸气扩散是水蒸气通过透气性材料的运动。即使固体材料没有孔洞，蒸汽也会扩散。
蒸汽扩散的一个典型例子发生在一种材料——例如，安装在墙上的石膏干墙——分离两个区域时。如果石膏板一侧的空气很潮湿，而石膏板另一侧的空气很干燥，空气中的水分就会通过石膏板扩散。
扩散的一个例子
为了理解这是如何发生的，想象一下干墙在潮湿时是如何吸水的。在亚利桑那州的一个干燥的日子里，干墙是脆的。如果用锋利的刀划伤，它很容易折断。然而，如果一块石膏板在佛蒙特州潮湿的地下室木板上平躺一个星期，它就会变得松软不堪。石膏板像海绵一样从两面吸收水分，也很容易通过蒸发从两面变干。
如果将石膏板拧到将潮湿区域与干燥区域分开的螺柱墙上，则石膏板会在潮湿的一侧吸收水分。水分从干燥的一侧蒸发。湿气通过石膏板扩散。
扩散有两种可能的驱动力
当水蒸气通过透气性材料扩散时，驱动力要么是蒸汽压差(在这种情况下，水蒸气从较高的蒸汽区移动……
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15个评论
磁导率
马丁-谢谢你的烫发评分清单。矿棉和纤维素的等级相同。稠密的包装是否应该有一个“星号”，因为它有保持水分的能力，还是纤维素的这种作用或性质没有正式发挥渗透性?
回复Kevin Zorski
问得好，凯文。你说得对，你问的问题是不同的。渗透率是衡量水分输送的指标。你问的是储存水分的问题。如果你读了我的文章多孔材料中的水的物理，你将了解如何储存工作。(不过，我把水搅浑了一点，因为我给这里显示的吸附等温线选择了不好的标签。我需要回头把它改成“表面吸附”和“毛细管填充”，而不是“表面扩散”和“毛细管流动”。)
简而言之，在吸附等温线上你可以看到你所要求的不同，而不是渗透率。
回复Kevin Zorski
凯文,
执行ASTM E96干杯测试的实验室技术人员在确定测试样品的厚度方面有一定的自由度。在纤维素绝缘的情况下，必须使用某种支撑材料的方法(因为材料必须安装在装满干燥剂的杯子上进行测试)。我不确定实验室技术人员在测试纤维素时是如何做到这一点的，但我想测试样本是由昆虫筛选之类的东西支撑的。
有关确定样品厚度的ASTM要求的信息，请参见下图。(图片来自ASTM E96;这是链接。)
这是关于测试过程的进一步信息测试材料水汽透射率的两种方法是干燥剂(干杯)和水(湿杯)。这两个测试在设置上相似，但使用条件不同，结果在任何方面都没有可比性。干燥杯的设计是为了模拟在倾盆大雨中加热干燥的建筑物，测量进入建筑物的驱动力。水或湿的杯子测量的是向相反方向移动的蒸汽驱动。
“为了组装这些测试……，将干燥剂或水放在一个盘子里，在它和材料之间留下一个小的空隙(0.25“到0.75”)。测试箱保持在23°C(73.4°F)的恒定温度和50±2%的相对湿度。取设备的初始重量，在测试过程中测量整个测试组件的重量变化，直到结果成线性。
“水法组件测量由于水杯中的水蒸气通过材料传递到测试大气以及测试室的湿度而造成的重量损失。
由于干燥剂吸收了材料样品中的任何水分，以及材料吸收的来自测试室的湿度，干燥剂方法组件测量了由于室内水汽通过材料而产生的重量增加。
根据重量的平衡变化，计算出一个水蒸气透射值，为被测材料提供了一个平均渗透率。产品的渗透性可以从这个计算中得到，以及材料是否具有渗透性。”
根据另一个来源“水或干燥剂被放置在盘子底部的1/4“被测试的材料，附着在盘子的口。试验箱保持在73.4°F的恒定温度和50±2%的相对湿度。在测试过程中，测量测试组件(材料、杯子和内容物)的重量变化。水法组件的重量将下降，因为水蒸汽从杯中通过材料传递到吸收材料样品中的水分以及测试室的湿度的材料。由于干燥剂吸收了材料样品中的任何水分，以及材料吸收了测试室中的湿度，因此干燥剂方法组件的重量将增加。基于重量的变化，两种方法都可以计算出材料的水汽透射值。
“设计者或说明书应确保在比较多种材料的WVT值时，他们总是比较本试验的相同方法(水或干燥剂)。行业的最佳实践是，流体应用材料的制造商列出其指定安装厚度的WVT厚度，因为材料的厚度将决定所获得的WVT值。
“当查看厚度WVT和材料值的测试表时，两者之间可能存在相关性，但结果不是线性的。因此，如果一种材料在'X'厚度下测试，而WVT是'Y'，设计师就不能计算和/或假设，如果指定一种材料并在一半厚度下应用，那么WVT将是两倍，或者如果WVT是两倍，那么WVP将是一半。”
从这些来源的信息中，我猜测ASTM E96干杯测试中使用的纤维素样品的厚度导致表中的值相对较薄——对于纤维素的湿缓冲特性来说，太薄了，不会影响结果。
测试必须进行多长时间的问题很复杂，需要技术人员做出一些判断。ASTM E96指出，“对于低渗透性材料，这种方法可以在30到60天后确定结果……”所以显然测试有时需要相当长的时间。其思想是计算速率，因此时间测量是计算的必要部分。但利率的计算并不简单。ASTM E96指出，“重量的数学最小二乘回归分析，在使用时由虚拟样本修改，作为时间的函数，将给出水蒸气透射率。”
。
纤维素棉与矿棉的渗透性
艾莉森和马丁——谢谢你们的尝试回答。我现在可以半开玩笑地说:“哦，这就明白了。”我重读了艾莉森的文章，发现纤维素更像木头，矿棉(相对而言)更像图表上的砖。
回复Kevin Zorski
凯文,
我的观点是渗透性(不是渗透性)是通过实验室测试来测量的，实验室测试程序在ASTM E96中规定。
一旦你知道了一种材料(例如纤维素)的渗透性，你就有了重要的信息来确定这种材料在建筑组件中的表现。但知道一种材料的渗透性并不能告诉你一切。
例如，知道一种材料每英寸的r值是很有用的。而且(正如你所指出的)，了解一种材料是否像纤维素一样起着保湿缓冲的作用也是有用的。
优秀的设计师在设计墙体组件时，会考虑所有这些信息——渗透性、r值、湿缓冲特性、安装要求、成本和能够安装材料的承包商的可用性。
薄板与纤维面
马丁，结合你过去的几个文章主题——我正在准备对乔治亚州南部一个100年历史的带隔板的木框架住宅进行隔热升级改造，目前没有隔热材料。我的计划是在螺栓之间使用矿棉棒，内层是1.5英寸的聚碳酸酯板，上面覆盖着密封的1/2英寸gyp bd。我计划使用纤维面聚碳酸酯板-根据您的图表，它具有非常高的渗透性。看起来这将是一堵非常宽容的墙，内外都能很好地干燥。在这种情况下，不使用箔面聚酰亚胺bd有什么缺点吗?似乎纤维面会是更好的选择?两种产品之间的空气屏障有什么不同(箔面和纤维面聚酰亚胺)?
对罗马斯坦库斯的回应
罗马,
虽然我的表格列出了无面层聚酰亚胺的渗透性值，但它没有列出您打算使用的产品(纤维面层聚酰亚胺)的渗透性值。有几种类型的“纤维饰面”，我不准备概括这些产品的蒸汽渗透性。确定你想要使用的绝缘材料的蒸汽渗透性的最好方法是联系制造商。
也就是说，我不会太担心你打算安装的内部刚性泡沫的蒸汽渗透性——只要你的墙壁组件可以干燥到外部。有关这种类型的墙的更多信息，请参见墙壁与内部刚性泡沫。
谢谢你,马丁。另一篇见解深刻的文章。
油漆:粘土油漆和石灰水似乎是优秀的透气性产品。它们似乎甚至与石膏板发挥得很好，形成了一个内部墙板系统，可以有效地保持蒸汽流动。
在此背景下，任何关于MGO董事会的消息都将受到赞赏。至少有一家MGO板进口商(Extremegreen)在其网站上表明石膏板不透气!当然，这让我不信任他们。
格雷格,
下图为MGO板的蒸汽渗透性值。资料来源如下:“丹麦立面结构中氧化镁板的水分损伤。”
请注意，这些值的单位是kg/(Paˑmˑs)，而不是ng/(Paˑmˑs)。记住,
1 kg = 1000000000000 ng
以下是公制值到英制值的单位转换计算:
5.3 kg/(Paˑmˑs) = 92,250,922,509烫发
这似乎不太可能，但这就是我得到的。
马丁,
表中的值实际上是ng，他们只是选择了一种非常奇怪的表达方式，它是x10^-12 kg。假设转换方程是线性的，那么它将是0.9 perms。我试着去查换算，但没能马上找到任何有意义的东西。我开始读关于谷物质量的文章，我的头开始疼。为什么还有人使用这种奇怪的方法呢?
特雷弗,
很好——我错过了专栏顶部的标题。(我知道我的转换有问题，这就是为什么我展示了我的错误数学，希望GBA阅读器能帮助我。)谢谢。
我们就叫它0.9烫发吧，这是一种二级蒸汽缓凝剂，就像牛皮纸面一样。
幼稚的问题:为什么有这么多关于蒸汽扩散的讨论，而更普遍的蒸汽运输问题是空气泄漏，也就是说，由于空气屏障不好?我们不是应该讨论材料的“空气渗透性”而不是蒸汽渗透性吗?
丹,
正如我多年来的文章所强调的，正如你所正确指出的，历史上对蒸汽扩散的痴迷确实被夸大了。在大多数建筑组件中，空气泄漏比蒸汽扩散引起的问题更多。
如果你想建造一个节能的房子，你必须注意漏风。但是建筑科学家仍然需要了解蒸汽渗透性。蒸汽运输是一种水分运输机制，仍然有能力影响建筑组件。
丹,
我对它的简单理解是:空气渗透性会让你陷入麻烦，而蒸汽渗透性可能会让你脱身。一旦空气泄漏润湿了组件，它通过各层干燥的能力可能会拯救它。
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