各位設(shè)計師

大家好！

木材的使用經(jīng)驗告訴我們：

在恒定的溫度和濕度條件下

當(dāng)木材不再獲得或失去水分

它就達(dá)到了所謂的“平衡含水率”

所以我們看到木材在干燥或者在特別潮濕的環(huán)境中

其實是經(jīng)久耐用的

反而在時而干燥

時而潮濕的環(huán)境中

木材的使用壽命卻很短

所以行業(yè)中有句老話：

“干千年，濕千年，干干濕濕兩三年。”

木材作為木建筑的結(jié)構(gòu)主材

其干濕程度直接影響到建筑的安全性和耐久性

那么如何對木結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行“控水”呢

今天我們就來介紹一下木建筑外圍護(hù)的防水和防潮

  01. 

什么是木材的含水率？

木材的使用年限與木材的含水率息息相關(guān)。木材是一種吸濕材料，它可以根據(jù)周圍的環(huán)境條件吸收或釋放水分。木材含水率（通常縮寫為MC），即：木材中所含水分的質(zhì)量占其烘干質(zhì)量的百分比。

木材含水率的高低變化，會導(dǎo)致木材因收縮或者膨脹而引起的尺寸變化。如果長時間暴露在過度潮濕的環(huán)境中并疊加其他不可控的環(huán)境因素，則可能會導(dǎo)致木材的腐爛、發(fā)霉和染色。

因此，控制木材的含水率，防止木材的過度膨脹和收縮。在選購木材可以使用窯干板材，并且在施工過程中保持材料干燥。

通常使用含水率小于19%的木材即干材，其性能是穩(wěn)定的。含水率低于19%的木材可以抵抗真菌的生長，從而避免木材腐爛以及有害物質(zhì)的產(chǎn)生。

通常情況下，木材的含水率，制作構(gòu)件時，板材、規(guī)格材和工廠加工的方木不應(yīng)大于19%，現(xiàn)場制作的方木或原木構(gòu)件的木材含水率不應(yīng)大于25%。關(guān)于木材含水率的更多要求可參考《木結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50005-2017，3.1.12，3.1.13中的相關(guān)規(guī)定。

那如何確定木材的含水率？以現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)中常用的規(guī)格材加拿大SPF舉例，從木材表面的認(rèn)證章中可判斷其含水率，見下圖。（更多關(guān)于加拿大SPF的介紹可點擊了解）。

同時，需要使用符合含水率要求的木材，也可考慮使用工程木產(chǎn)品，如工字梁等，工程木產(chǎn)品通常不會有明顯收縮。

同時，通過對易變形的部位進(jìn)行事先預(yù)留足夠空間，留有變形余地，適應(yīng)木材的“差別收縮”。

△ 輕型木結(jié)構(gòu)建筑中木平臺和屋面穿管引起的“差別收縮”

  02. 

木建筑防水防潮的設(shè)計關(guān)鍵點

木建筑防水防潮的設(shè)計關(guān)鍵點，簡言之，就是設(shè)計的出發(fā)點和原則，從源頭出發(fā)，以不變應(yīng)萬變。

通常情況下，設(shè)計主要從四個方面綜合考慮防水防潮：折落、排水、干燥以及使用耐久材料。

△ 防水防潮四要點

折落、排水、干燥以及使用耐久材料

折落——主要是通過屋面挑檐、雨篷、泛水板等構(gòu)造措施，將絕大部分的水阻擋在建筑物之外，折落是最有效的防水措施。需要注意，木建筑設(shè)計大挑檐有利于建筑防水。

△ 雨水從外墻折落

排水——通常情況下，木建筑的屋面和外墻體都需要考慮至少兩個排水面的做法。

第一個排水面為外部飾面可以排出大部分雨水，第二個排水面為卷材或者防潮紙可以排出滲透飾面層的少量雨水。

△ 排水平面屋面、墻面做法

干燥——屋面、墻體或樓板當(dāng)處于潮濕狀態(tài)時，如果不及時干燥，就容易發(fā)生腐爛。干燥作為折落和排水兩種防水方式的提升，建筑可以通過空氣流通、日照及蒸汽擴(kuò)散這三種方式進(jìn)行干燥。

使用耐久材料——在木建筑的設(shè)計中，需要選用耐久的木產(chǎn)品。暴露在空氣中的木材需要做耐久處理，防止水分吸收、蟲害和腐爛，可以選擇防腐木材料和天然的耐久木料，如雪松。也需要選用耐腐蝕的緊固件和五金件可以讓建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)更堅固耐久。

  03. 

木建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造層次

木建筑采用防雨通風(fēng)幕墻作為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系，是基于木建筑防水的四大關(guān)鍵設(shè)計要點發(fā)展而來的，全方位解決了木建筑外墻的防水防潮問題。

防雨通風(fēng)幕墻的構(gòu)造層次，從外向內(nèi)：外飾面—順?biāo)畻l—呼吸紙—OSB覆面板—SPF墻龍骨（內(nèi)填保溫棉）— 隔氣層（不同氣候區(qū)）—石膏板。

△ 防雨通風(fēng)幕墻

1.外飾面—順?biāo)畻l—呼吸紙  

外飾面與呼吸紙之間形成排水通風(fēng)空腔，也就是順?biāo)畻l所在的位置，正因為空腔的存在，從外飾面中滲入的水分以及由室內(nèi)滲透出的水蒸汽，通過空氣運動將其帶出結(jié)構(gòu)。

從而起到通風(fēng)干燥的作用，保護(hù)木結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離水分的侵蝕。防雨幕墻的通風(fēng)排水空腔，是防水的技術(shù)核心。

△ 排水通風(fēng)空腔

需要多大的空腔才能滿足要求？

一方面，2mm或3mm的縫隙足以滿足排水要求，另一方面，需要留出更大的通風(fēng)透氣空腔適應(yīng)足夠的空氣流動，通常10mm能滿足要求。在實際工程中，空腔中使用防腐木順?biāo)畻l，取決于材料的尺寸，空腔通常為 19mm。

空腔的頂部和底部如何收頭？

通風(fēng)空腔應(yīng)保持暢通，也應(yīng)防止昆蟲的進(jìn)入，因此在頂部和底部設(shè)置防蟲網(wǎng)，允許空氣自由流動的同時也防止昆蟲在空腔內(nèi)建立巢穴，確保水分排放以及空氣自由流通。

△ 防雨通風(fēng)幕墻頂部（左）、底部（右）收頭

2. 呼吸紙   

作為外墻的第二個排水面，附著在覆面板表面的防水卷材，可阻止從外飾面滲入的水分和冷凝水的侵襲，是墻體防水的最后防線。

呼吸紙由具有一定蒸汽滲透性的塑料纖維制成，可阻止液態(tài)水的通過，但允許水蒸氣的通過，因此形象地被稱為“呼吸紙”。

△ 呼吸紙顯微結(jié)構(gòu)

△ 呼吸紙的蒸汽滲透

呼吸紙在現(xiàn)場安裝時需要注意些什么？

呼吸紙安裝時采用正搭接，可以有效地排水，呼吸紙可以通過馬釘或帽釘固定，接縫處也可以使用呼吸紙專用膠帶粘貼。

呼吸紙在安裝后，應(yīng)避免陽光長時間照射，紫外線會導(dǎo)致其性能下降。施工過程中的大風(fēng)也會導(dǎo)致機械固定的呼吸紙翻騰并飄動，從而削弱固定作用，導(dǎo)致呼吸紙撕裂和破損。

因此，需要盡快安裝順?biāo)畻l，加強固定，以及安裝外飾面。

隨著材料的發(fā)展，呼吸紙的選擇也越來越多，施工工藝也呈多元化。有效的水分控制、空氣密封和蒸汽控制，可根據(jù)目標(biāo)和設(shè)計需求，選擇性價比較高的產(chǎn)品。

3．泛水板 

在防雨通風(fēng)幕墻外飾面處還包含了一個特殊的防水構(gòu)造——泛水板，以金屬材質(zhì)為主，主要材料有鍍鋅鋼、不銹鋼、銅和鋁板。泛水板具有一定的排水坡度，通過折落的方式將水導(dǎo)離墻面。

在外立面中，金屬泛水板通常會在基礎(chǔ)、樓板、窗戶上下口、材料變化處、檐口等位置出現(xiàn)，因此對泛水板的設(shè)計，不僅是防水構(gòu)造需求，同時也要兼顧美觀。

△ 泛水板的位置

  04. 

木建筑在基礎(chǔ)部位

如何防水防潮？

木建筑的基礎(chǔ)通常是混凝土或者磚石砌體基礎(chǔ)，地表水可以通過“毛細(xì)作用”滲透到基礎(chǔ)中，并以水蒸汽的形式釋放到建筑物內(nèi)部，因此需要在基礎(chǔ)與土壤接觸的部位設(shè)置防水涂層。

△ 土壤中的水汽進(jìn)入混凝土基礎(chǔ)

同時，在木墻體底梁板和混凝土基礎(chǔ)之間也必須設(shè)置防潮墊（防水墊片），阻止基礎(chǔ)中的水汽滲透至底梁板，從而有效阻止毛細(xì)作用。需要注意的是，底梁板為防腐木。

△ 防潮墊

  05. 

木建筑窗戶如何防水密封？

在木墻體上安裝窗戶，防水氣密是難點。結(jié)合木建筑防水防潮的關(guān)鍵點，“密”和“通”相結(jié)合，窗戶既要氣密，也要盡快排出不慎流入的水，防止水淤積在窗戶中，造成木結(jié)構(gòu)墻體浸漬在水中。

關(guān)于窗戶的選擇，木建筑推薦使用帶安裝翼的窗戶（如圖），平外墻安裝，可以有效的防水防潮。

但是，在實際工程中，一般窗戶（不帶安裝翼），窗戶位于墻體的不同位置，居中或平外墻內(nèi)側(cè)甚至更復(fù)雜的情況，都有可能出現(xiàn)，這就需要我們根據(jù)設(shè)計效果來進(jìn)行節(jié)點設(shè)計，滿足防水防潮的基本要求，同時保證設(shè)計的效果。

△ 帶安裝翼的窗戶

下面以典型的帶安裝翼的窗戶節(jié)點設(shè)計為例，介紹窗戶防水防潮的設(shè)計要點，了解如何做到“密”和“通”相結(jié)合。

在窗洞口較易滲水或者積水的位置，如窗臺以及兩側(cè)轉(zhuǎn)角處，需要加強防水措施。在下圖中，我們可以看到，窗臺內(nèi)側(cè)安裝木塊墊高，形成高差， 確保水流向外流。

同時，整個窗臺安裝防水卷材，在兩側(cè)轉(zhuǎn)角處需要加強一層防水，通常使用自粘防水卷材SBS，從而形成水密。窗戶上口和兩側(cè)將呼吸紙向內(nèi)翻折，并用鋁箔膠帶和木龍骨連接，做好防水保護(hù)。

△ 完工后的窗臺防水

在窗臺底部間隔安裝墊片，保證底部的通暢，窗戶外側(cè)上部和左右兩側(cè)的安裝翼都需要用密封膠與木墻體密封固定并用膠帶將邊緣密封，此處為“密”，底部則開口放置，當(dāng)有水滲入后，可以及時排出，此處為“通”。

窗戶內(nèi)側(cè)四周與木龍骨之間在作支撐的泡沫棒上使用連續(xù)的中性固化硅膠將其密封，此處同樣為“密”。至此，對于窗戶，向內(nèi)是密封的，向外下側(cè)是封而不堵，保持暢通，留有余地的。參考節(jié)點如下圖。

△ 帶安裝翼窗戶窗下口節(jié)點

△ 帶安裝翼窗戶窗上口節(jié)點

在窗戶的節(jié)點設(shè)計中，還需要注意一點，窗戶的上口和下口外飾面處都需要設(shè)置泛水板，泛水板可以阻擋大部分水侵入。

關(guān)于木結(jié)構(gòu)建筑外圍護(hù)的防水防潮措施，我們從木材本身的特質(zhì)出發(fā)，遵循防水防潮設(shè)計的四要點，防止和控制雨水滲入，保護(hù)木結(jié)構(gòu)建筑的安全性和耐久性。

（責(zé)任編輯：何雯麗）

延伸閱讀：

光明國際馬術(shù)中心順利完成大跨度木結(jié)構(gòu)首吊! 現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的11個熱點問題 不丹“正念”城，可持續(xù)發(fā)展木結(jié)構(gòu)城市設(shè)計

(1) 凡本網(wǎng)注明“來源：預(yù)制建筑網(wǎng)”的所有資料版權(quán)均為預(yù)制建筑網(wǎng)獨家所有，任何媒體、網(wǎng)站或個人在轉(zhuǎn)載使用時必須注明來源“預(yù)制建筑網(wǎng)”，違反者本網(wǎng)將依法追究責(zé)任。 (2) 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來源的稿件，是本著為讀者傳遞更多信息之目的，并不意味著贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性，請讀者僅作參考，并請自行核實相關(guān)內(nèi)容。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載使用時，必須保留本網(wǎng)注明的稿件來源，禁止擅自篡改稿件來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任，違反者本網(wǎng)也將依法追究責(zé)任。 (3) 如本網(wǎng)轉(zhuǎn)載稿涉及版權(quán)等問題，請作者一周內(nèi)書面來函聯(lián)系。

[責(zé)任編輯：Susan]