引言

自古以来，凡是在有木材资源的地方，人们一直偏爱将它用作建筑材料，因为木材强度高、经济美观和可加工性强，而且木材的耐久性能已一再得到证实。

从日本和中国的古代庙宇和挪威的大型木结构教堂到无数北美和欧洲19世纪的建筑物，都已证明木结构能够经受时间的考验。然而，木结构建筑的工艺和技术一直在随着时间迁移而变化。

一般以为水是木材的天敌，其实是一种误解，因为许多木结构建筑就建在多雨和潮湿的地方。问题是要知道如何对建筑物进行防潮处理。保护建筑物免受水的侵蚀是建筑设计一个要素，它与防火或结构安全一样重要。

设计师、建造商和业主对建筑物围护结构（外墙和屋顶）功能的认识正逐步加深，这包括窗户、门、护墙板、防水层、气密层和蒸汽阻隔层、覆面板及结构框架的性能表现。为了确保结构合理而耐久，一定要了解木材和其他建筑材料的性能及特点，并在建筑物的设计中将其体现出来。

木材和水通常是可以和睦共处的。木材可以吸收和排出大量湿气，却并不会产生任何问题。只有当木材长期过于潮湿时，才可能出现问题。如果建造时采取适当的排水措施，木材作为一种建筑材料，就能在各种气候环境中表现出其优良的性能。

 

潮湿与木材

了解木材的含水率是至关重要的，因为：

含水率的变化会导致木结构构件的收缩和膨胀；

高含水率会导致霉菌和木腐菌的生长。含水率（MC）测量的是，相对于木材本身的重量而言，一块木材中含有多少水分。含水率用木材中水的重量与不含水的木材本身重量的百分比来表示。

要记住的两个重要的含水率数字是：

1.19%：如果木材的含水率等于或小于19%，我们常称之为“干材”。

2.28%：这是木纤维的平均饱和值，此时所有的木材纤维都呈完全饱和状态。若含水率超过纤维饱和值时，细胞开始充水。一般说来，只有在木材含水率超过纤维饱和值很长时间之后，腐烂才会开始发生。纤维饱和值同时也是木材膨胀的临界值。

 

木材随着含水率的变化而收缩或膨胀，但收缩或膨胀只是在细胞壁中的水分被吸收或排出时才发生，即木材的含水率低于纤维饱和值时。用于室内的木材在含水率为8%至14%时会最终稳定下来，而用于室外的木材则会在12%至18%时稳定下来。

 

收缩与膨胀

木材含水率在低于纤维饱和值的情况下，因失去或吸收潮气而收缩或膨胀。含水率每变化5%，锯材的宽度和厚度尺寸就相应变化1%。

收缩可能会在锯材的宽度上发生，但纵向收缩，如墙骨柱沿长度方向的收缩，则是可以忽略不计的。

 

湿气荷载

在开始进行耐久性设计时，必须要对湿气荷载及与建筑材料的相互关系有一个了解。水从哪里来？如何得以传送？如何加以控制？如何去除？

要防止可能导致建筑产品过早退化的水分聚积，就必须控制建筑物中的湿气流动。水分会造成刚才的腐蚀、混凝土的剥落和开裂以及木材的霉变。

湿气平衡

 

湿气平衡

一般有两种方法可以控制建筑物围护结构中的湿气：

限制建筑物上的湿气荷载

设计和建造建筑物时，应最大限度地提高其耐潮湿能力，达到适当的湿气荷载程度。

 

“荷载”这一概念在结构设计中已广为人知，静荷载、或荷载、风荷载、地震荷载以及热荷载对设计而言都是很重要的。同样，建筑物上还有湿气荷载，这类荷载也必须加以考虑并在建筑物围护结构的设计中使其达到平衡。湿气荷载的性质及大小各异，具体取决于气候条件和建筑物的使用情况。

 

湿气来源

建筑物内外的湿气来源有很多。室内湿气可以使居住者及其在运动时产生的。一些研究结论表明，一个四口之家每天能产生38公升的水蒸汽。

室外湿气来自降水、灌溉水和地面水。水蒸汽也存在于外部环境中，并且在某些气候条件下可能会严重影响建筑物围护结构。

另外一种湿气来源通常称为施工湿气，指的是施工过程中包含在混凝土、灰浆、木材和其他建筑材料中的水分。这种湿气可能含量很大，因此必须在建筑物围护结构封闭前后使其干燥。雨水，尤其在有风吹动的时候，是对围护结构性能影响最大的湿气来源。

 

湿气传送机制

液体流动时水在外力（如重力或因空气压差而产生的吸力）作用下的运动。

毛细管作用是水在多孔材料或两种材料之间得小空隙中因表面张力作用而产生的运动。

气流动指的是空气留经空间和材料间而产生的水蒸汽运动。

扩散是水蒸汽因自身压差导致其在材料间的运动。

 

通过液体流动和毛细管作用进入建筑物围护结构内的湿气主要来源于室外湿气（如雨水和地下水），而通过扩散或气流运动进入建筑物围合结构内的湿气则可以使室内或室外湿气。

 

暴露

建筑物围护结构构件的设计必须基于对可能的潮湿暴露情况的评估。在暴露程度高的地区，需要采取更具保护性的设计。对外墙而言，设计的暴露程度和湿气荷载主要取决于下列三个条件：

大气候：地区气候条件

小气候：场地特殊因素，如选址、日照、风向、周围建筑物的阻挡情况、植被和地形。

建筑设计：保护性措施，如悬挑构件和飞檐