透气性原理
水影响着建筑中的一切，
从建筑结构的健康或腐烂，
到建筑的热性能和居住者的健康。
透气性原理目录
什么是透气性?
当提及建筑材料时，术语“透气性”与空气无关，而是与液体和气体形式的水有关。
透气性往往被用来描述水蒸汽的通过，有多种相关术语被用来量化透气性。
水影响着建筑中的一切，从建筑结构的健康或腐烂，到建筑的热性能和居住者的健康。
特别是当我们试图提高建筑的气密性、热性能和室内空气质量时，透气性已经成为一个关键问题，影响到新建筑和装修的所有方面。
蒸汽渗透性/电阻率
蒸汽渗透性是一种材料允许水蒸汽通过的能力。
在这里，水是气态的(蒸汽)，它将以由材料的孔径和厚度决定的速度通过材料。
透气性是指使用符号r。这是一种材料特性，不取决于材料的尺寸、厚度或形状。
r的单位是GNs／kgm(千兆牛顿秒/千克米)或毫牛顿秒/克米(兆牛顿秒/克米)。
耐蒸汽性
耐蒸汽性是建筑行业中使用的一个术语。
这相当于蒸汽渗透性 (r)乘以厚度(单位为米)，单位为GNs／kgm或毫微微秒/克。
因此，一种材料的r值可能较高，但如果它很薄(如油漆)，G值可能较低。
水蒸汽扩散电流密度(v)
水蒸汽扩散电流密度表示一天内每平方米面积能有多少克水蒸汽通过油漆层扩散。
这可以从Sd值计算出来V = 21/Sd
KEIM矿物涂料(Soldalit)，标称值 = 0.0106，体积 = 1968克/平方米常规涂料，标称值 = 0.5，体积 = 42克/平方米
水蒸气阻力系数 (µ)
这是电阻率的一种量度，是静止空气电阻率的一个比率；是一个相对量，因此表示为没有单位的数字。
这是散装材料的特性，不依赖于尺寸、厚度或形状。
价值越低，材料越“透气”。
等效空气厚度(Sd)
这是一种有效的透气性测量方法，因为它测量的是材料对水蒸汽透过的抵抗力。
这只能对特定厚度的材料引用，并以米为单位进行测量。
Sd的单位以米为单位，它指的是空气的等效厚度所显示的阻力，因此数值越低，透气性越好。
Sd值低于0.1m的涂料被认为具有高透气性。
扩散等效空气层厚度规定了具有相同扩散阻力的空气层的厚度。
吸水系数，W，Kg/m2.h0.5(毛细现象)
毛细现象是指水作为液体的吸收/解吸。
毛细现象是孔隙结构的一个函数。
它可以被涂层和添加剂改变，其中许多通过堵塞这些较大的孔起到疏水剂的作用，但仍然允许较小的孔保持开放。
通过这种方式，孔结构可以保持开放，以进行吸湿和透汽的水分转移，但对毛细水分转移是封闭的。
毛细现象的测量方法是将标准的立方体材料放入水中，除了底部，所有的边都要密封。
然后不时测量材料的重量，其表示为系数w kg/m2.h0.5. w用于测量通过直接接触被材料吸收的液态水的量。
术语之间的关系
使用透气涂料有的好处
具有高水蒸汽渗透性(“透气性”)的涂料能够使建筑结构中包含的湿气快速不受阻碍地释放到环境中，避免涂层和基底之间的湿气积聚。
这有助于保护建筑结构免受湿气积聚的破坏性影响。
透气性还提供了一个美学优势，因为湿气能够透过涂层呼吸，而不是被压在乳胶漆屏障后面。
如果水汽被截留，它将在涂层后面积聚，最终导致油漆层起泡和剥落，以及下面可能饱和的表面，这些表面经常变得易碎，需要修理。
凯曼矿物涂料
凯曼矿物涂料的微晶性质在相邻晶体之间创造了有限的空间；这些空隙足够大以允许蒸汽自由通过，但又足够小以防止雨水进入。
这赋予凯曼矿物涂料系统高水蒸气渗透性。
如上所述，有多种方法可以测量透气性。
凯曼测量透气性的最简单方法之一是计算Sd值，Sd值越低，透气性越高。
KEIM的标清值约为0.01米(见附录1) KEIM和常规涂料的比较:
KEIM-Soldalit，Sd值= 0.011米(1.1厘米) 常规乳胶漆:0.5 =(50厘米)德国弗劳恩霍夫研究所对KEIM进行了标准偏差值测试，测试按照标准DIN EN ISO 7783-2进行。
凯曼矿物涂料——独立对比研究
渗透性测试由奥尔西康迪顾问公司进行(附录2)，将KEIM与常规涂料和石灰水进行比较。
三个石灰纤维样品分别涂有
- 两层白色硅酸盐涂料(KEIM)
- 两层传统的知名砖石涂料
- 5层石灰水(70%水30%油灰)
- 三个没有涂料
第一项测试确定了样品在700摄氏度(相当于62克的重量)的水中浸泡时达到全水饱和所需的时间。
未涂覆和石灰水清洗的涂漆样品迅速吸水，分别在9秒和10秒内达到饱和。涂漆样品达到饱和点需要更长的时间，KEIM需要125分钟，常规漆需要135分钟，两者都可以在更长的时间内保护表面免受水的侵入。
未涂覆和石灰水清洗的涂漆样品迅速吸水，分别在9秒和10秒内达到饱和。涂漆样品达到饱和点需要更长的时间，KEIM需要125分钟，常规漆需要135分钟，两者都可以在更长的时间内保护表面免受水的侵入。
在第二个测试中，在40℃恒温控制的烘箱中测试样品达到其先前50g干重所需的时间。
这显示了涂层的透气性。未上漆和石灰水清洗的样品在5小时内达到其原来的重量，KEIM需要6小时，这表明对蒸汽渗透性的影响非常小。
用常规涂料涂覆的样品需要159小时才能保持其原来的重量，涂层有效地保持了基材内的水分。
因此，测试表明，KEIM提供了与传统涂料相似的防水性能，但具有与未涂覆/石灰水涂层相似的蒸汽渗透性。
附录1 - KEIM的Sd值
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产品
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蒸汽扩散阻力 , Sd , m
|
|---|---|
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KEIM 花岗岩
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0.01
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KEIM Royalan
|
0.01
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|
KEIM Soldalit
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0.011
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|
KEIM Soldalit-ME
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<0.01
|
|
KEIM Ecosil-ME
|
<0.01
|
|
KEIM Optil
|
<0.01
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|
KEIM Concretal W
|
0.02
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|
KEIM Concretal Lasur
|
0.01
|
|
KEIM Concretal C
|
0.1
|
附录2 - 渗透性测试——由奥尔西康迪顾问公司执行
测试样品- 制作了12个88*65*5的石灰纤维样品。
每个样品重50克。
- 3个样品，绘制了2层白色硅酸盐涂料
- 3个样品，绘制了2层众所周知的砖石涂料
- 3个样品用5层石灰洗涤(70%水30%油灰),
- 3个样品未上涂料
吸收和水分损失测试
将样品浸入700℃的水中，直到它们在62g的重量下达到完全的水饱和。
然后将这三种样品放入恒温控制的40度烘箱中，用烘箱恒温器再次检查温度。
每小时监测一次样品的水分损失，直到每个样品达到之前的50g干重。
测试重复3次。
结果——3次重复测试的汇总表
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Potassium Silicate paint (Keim)
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Masonry paint
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Limewash paint
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Unpainted
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|---|---|---|---|---|
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700℃至62g时的水饱合作用
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125 分钟
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135 分钟
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10 秒
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9 秒
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400℃脱水至50克/每小时
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||||
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0小时
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62克
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62克
|
62克
|
62克
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|
1小时
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60克
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61克
|
60克
|
58克
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|
2小时
|
57克
|
61克
|
57克
|
56克
|
|
3小时
|
54克
|
60克
|
54克
|
54克
|
|
4小时
|
53克
|
60克
|
52克
|
52克
|
|
5小时
|
51克
|
60克
|
50克
|
50克
|
|
6小时
|
50克
|
60克
|
|
|
|
7小时
|
|
60克
|
|
|
|
8小时
|
|
60克
|
|
|
|
9小时
|
|
59克
|
|
|
|
24小时
|
|
59克
|
|
|
|
48小时
|
|
57克
|
|
|
|
72小时
|
|
56克
|
|
|
|
96小时
|
|
55克
|
|
|
|
120小时
|
|
54克
|
|
|
|
144小时
|
|
52克
|
|
|
|
159小时=9540分钟
|
|
50克
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|
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备注：参考文献- (1)透气性:建筑性能的关键，Neil May 2005年4月16日。