防 潮 :人們通常誤認為水是木材的敵人。情況并不是這樣。在多雨或潮濕地方的木造建筑物可以有長期的、毫無問題的性能表現(xiàn)。關鍵在于在設計和建造以木材為基礎的建筑產(chǎn)品時懂得如何處理水份。
木材與水
首先,水并不損害木材。然而,它維持喜好木材的生物(白蟻、真菌及蚍蜉)的生存。事實上,與其它常用建筑材料相比,如熟石膏板、干墻、非木質地板覆蓋材料、吸聲天花板磁磚及室內(nèi)陳設,木材更不容易因為偶爾浸濕而受到永久損壞。一般來說,一棟建筑物中唯一需要完全防潮的部分是建筑物外殼,特別是屋頂薄膜
―― 它應盡可能排水,但在 蓄水時需保持防水性能。如果建筑物面層可以很好地排水,那么我們可以相信建筑物中的其它建筑部件則不一定需要防水。 木材自然地吸收并釋放水分,以保持與其環(huán)境的平衡。在建筑物外殼完好無損的建筑物中,木材可能遇到的唯一一種潮濕是水蒸汽。這種無色無味的氣體總是少量地存在于空氣之中,對木材來說這并不是問題。只是當木材接觸到液態(tài)水的時候,危險才會出現(xiàn)。但即使在這種情況下,木材仍可以安全地吸收大量水分,而不會達到維持腐蝕菌生存的含水率。
含水率(MC)測量的是一塊木材中含有多少相對于木材本身重量的水份。我們計算含水率的方法是用木材在完全干燥時的重量除給定木材樣本中水的重量。
200%的含水率意味著一塊木材中水的重量是 木材重量的兩倍――換句話說,它有2/3是水。
應該記住19%和28%這兩個數(shù)字。如果木材的含水率等于或小于19%,那么木材被認為是干燥的。木材的含水率在28%時達到纖維飽和,纖維飽和是干縮和腐爛的基準點。纖維飽和的木材,其細胞壁容納了它們所能容納的最大量的水。由于沒有自由水分,所以腐蝕生物不能生長。此外,因為木材只有在水進入或離開其細胞壁時收縮或膨脹,纖維飽和也表示了木材干縮的極限。木材的含水率超過28%時不會改變其體積。木材的含水率將最終穩(wěn)定下來,其含水率在室內(nèi)將穩(wěn)定在8%到14%,在室外為12%到18%。這使木材起到自然濕度調(diào)控器的作用。木材向干燥的空氣中釋放濕氣,又從潮濕的空氣中吸收濕氣。
木材以以上方式改變含水率的同時也稍稍改變其體積――木材的含水率從28%-19%下降時的干縮程度最大。通過購買在監(jiān)控狀態(tài)下預烘干至
19%含水率的木材,就可以避免絕大多數(shù)的體積變化。烘干木材在很大程度上保持其放置時的尺寸,因而將完工的房屋中尺寸突變降低到最小。
當木材受潮過久時
木材是一種天然的、可生物降解的材料。然而,生物對它的噬食通常必須有水才行。例如,白蟻就需要濕氣才能生活。 木材腐爛和腐壞的原因在于真菌――它們既不是植物又不是動物、而是一種通過孢子繁殖 的生物。真菌孢子總是存在于空氣中,所以腐爛可開始于任何時候,只要氣溫(更關鍵的是含水率)達到其臨界點。在一般的建筑服務中,木構件的溫度和含水率遠低于供腐蝕菌生長的安全界限。只有在建筑物損壞而使大量的水進入建筑物配件時木材才出現(xiàn)腐爛危險。
雖然有幾種真菌在木材上生長,但只有少數(shù)會摧毀它。偏好硬木的白色腐蝕菌使木材呈漂白及卷須狀。棕色腐蝕菌喜好軟木:它們使木材看起來呈深黑色、其裂紋形狀呈立方形。在某些情況下,這兩種真菌生長迅速,可能會很快影響到木制品的外觀及強度。
關于術語的最后一點說明。人們錯誤地將干腐這一術語用于一切木材腐爛,也許因為木材腐爛后看起來很干枯,而且破壞發(fā)生后沒有跡象顯示有過量水。記?。喝绻懈癄€出現(xiàn),一定在某處有潮濕問題。
借木材生長的其它種類的真菌包括:霉菌、污染菌以及軟性腐蝕菌。前兩種對建筑物不會構成問題。然而,霉菌可以借助一系列的有機基質在建筑物中生長:食物、漆料、木材、紙張、紡織品甚至灰塵,而不僅僅是木材。這些生物引起表面污跡、氣味以及偶爾使人發(fā)生過敏反應。這些生物最好被看作指示標記。雖然它們并不對木材造成重大結構破壞,但它們的存在暴露了需要處理的潮濕問題。
建造耐久的木建筑
在全世界各種氣候條件下都可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)久耐用的木建筑。在多雨地區(qū),歷史性的建筑風格通常包括排水的構件,如深度懸挑及斜面屋頂。這些憑直覺的設計特點很好地保護了其下面的、與幾乎所有建筑材料一樣需保持干燥的木框架。
現(xiàn)代建筑物可能包含許多對防水構成挑戰(zhàn)的特點:屋頂穿孔、多窗戶、平屋頂以及復雜的建筑外形。為了做到防雨,必須對這些設計構件的細節(jié)進行仔細研究及構筑。建筑法規(guī)及標準一般將天氣保護方面留給設計師及建造商處理。當每個參與建造及擁有此一結構的人都遵循良好的工作慣例,那么木建筑就會表現(xiàn)出色。
雨水是應控制的最重要的液態(tài)水來源;但是管道漏隙也會引起麻煩,發(fā)現(xiàn)后應立即進行修繕。水蒸汽也可以是建筑物中潮濕問題的來源。雖然蒸汽是氣體,但當它接觸到冷的表面時就會凝結回液體。這就是為什么抽水馬桶的外部會有水。在冷天時,溫暖的室內(nèi)空氣穿過墻壁縫隙遇到外面墻層時會變冷,這會使水蒸汽在墻內(nèi)凝結。在熱天時,空調(diào)房間內(nèi)潮濕的空氣反過來也能引起同樣的問題。盡管潛在的凝結水量很小,但建筑設計應該包括預防凝結這一功能。解決辦法是在墻內(nèi)和屋頂配件內(nèi)放置一個防潮層:一個以如聚乙烯一樣防水蒸汽材料做成的薄膜。建筑法規(guī)和標準通常會有根據(jù)氣候選用適宜防潮層方面的指南。
有時木材受潮是意料之中的 ―― 例如甲板、柵欄以及屋面板。用于此目的傳統(tǒng)樹種包括北美喬柏、黃柏以及紅木,它們都含有抑制甚至殺死真菌的天然物質,因此天生更加耐久。其它樹種若以化學防腐劑進行過防腐處理,也可以用于潮濕環(huán)境。包括云杉、松樹及冷杉的樹種一般要經(jīng)過特別程序處理,使抑制真菌的化學物質在壓力下進入木材內(nèi)。經(jīng)壓力化學處理的木材對人體無害,具有出色的耐久性,它們一代一代地用于甲板、柵欄以及許多其它露天用處。人們運用它們已經(jīng)很長時間了,這些經(jīng)化學處理的木材安全、而且有效果。
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