濕度可變的定向蒸汽屏障的制作方法
【專利說明】濕度可變的定向蒸汽屏障
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種濕度可變的定向蒸汽屏障，其用于密封建筑物的應(yīng)用W及一種包 含該蒸汽屏障的系統(tǒng)。本發(fā)明還設(shè)及膜在密封建筑物中空間上的應(yīng)用，該建筑物由外皮 (outerskin)圭寸閉。
[0002] 蒸汽屏障通常用于建筑物的屋頂結(jié)構(gòu)W控制水蒸汽擴(kuò)散至結(jié)構(gòu)內(nèi)。其被設(shè)計(jì)為防 止?jié)駳獯┩高M(jìn)入絕熱層，但同時(shí)允許建筑物的干燥。蒸汽屏障還具有防止?jié)駳獯┩高M(jìn)入例 如木制或金屬制支持結(jié)構(gòu)中的功能。
[0003] -種結(jié)構(gòu)組件層對(duì)抗水蒸汽擴(kuò)散的阻力的量度是Sd值，其定義為與空氣層厚度相 當(dāng)?shù)乃羝麛U(kuò)散并構(gòu)成水蒸汽阻力和該層厚度的乘積。Sd值越高，阻力越大。2m的Sd值表 示水蒸汽層擴(kuò)散對(duì)抗與2m厚空氣層相同的阻力。相應(yīng)地，10m的Sd值表示該層的阻力對(duì)應(yīng) 于10m厚的空氣層。因此，通過Sd值為10m的層的水蒸汽擴(kuò)散低于Sd值為2m的層。
[0004] 由現(xiàn)有技術(shù)可W了解不同的蒸汽屏障。DE101 11 319A1設(shè)及一種由Sd值取決 于環(huán)境濕度的材料制得的蒸汽屏障，具體而言當(dāng)相對(duì)濕度范圍是20至60%或30%至50% 時(shí)該34值是5-1〇111，且當(dāng)相對(duì)濕度范圍是50至95%時(shí)該3 4值是小于21]1或小于11]1。該材 料可W是聚乙締或聚丙締，其含有丙締酸作為極性組分。從EP1 372 956B1中，已知蒸汽 屏障中離聚物的應(yīng)用。DE198 57 483A1描述了 =層襯墊膜，其中中間層形成為粘合層且 其Sd值取決于環(huán)境濕度。DE199 02 102A1設(shè)及一種至少=層的復(fù)合材料，其除空氣密封 功能外還承擔(dān)保存有害或有毒物質(zhì)的任務(wù)。
[0005]DE199 44 819A1公開了一種蒸汽屏障，其中將薄膜施用于非織造織物且從膜一 側(cè)的水蒸汽滲透性高于非織造織物一側(cè)。
[0006] 從實(shí)用新型AT009 694U2中，已知一種蒸汽屏障，其水蒸汽擴(kuò)散阻力是方向依賴 的且包含至少=層，其中兩層是阻隔水蒸汽的外層和位于中間的濕氣儲(chǔ)存層。
[0007]EP0 821 755A1公開了一種蒸汽屏障，其水蒸汽擴(kuò)散阻力取決于環(huán)境濕度，具體 而言當(dāng)相對(duì)環(huán)境濕度范圍是30%至50%時(shí)Sd值是2-5m，且當(dāng)相對(duì)環(huán)境濕度范圍是60至 870%時(shí)Sd值小于Im。因此，在夏季時(shí)，當(dāng)環(huán)境濕度通常較高時(shí)，預(yù)測(cè)擴(kuò)散阻力較小W促進(jìn) 絕熱層的干燥，而在冬季時(shí)，當(dāng)環(huán)境濕度通常較小時(shí)，擴(kuò)散阻力較大。作為一種濕度可變材 料，公開了聚酷胺。
[0008] 使用由聚酷胺制成的蒸汽屏障時(shí)，問題是在具有高濕度的空間（如浴室和廚房） 中，在冬季也存在高水蒸汽擴(kuò)散，其可導(dǎo)致屋頂絕熱層和/或外壁的絕熱層中水分的濃縮 并因此導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受損。同樣地，水分的濃縮可能發(fā)生在屋頂結(jié)構(gòu)中。
[0009] 本發(fā)明的目的是消除該問題，同時(shí)維持蒸汽屏障的所需性質(zhì)。
[0010] 對(duì)于該問題的解決方案，提出了包含至少兩層的蒸汽屏障，其中一層是濕度可變 的且另一側(cè)基本是濕度不可變的。
[0011] 此外，提出了使用具有不同濕度可變性的各層的方向敏感型薄膜來密封建筑物結(jié) 構(gòu)。
[0012] 因此，本發(fā)明設(shè)及一種包含至少兩層的蒸汽屏障，其中，一層（層1)是濕度可變的 且25%平均相對(duì)空氣濕度（根據(jù)DINENISO12572:2001條件A/干吸杯）時(shí)表示水蒸汽 擴(kuò)散阻力的Sd值與71. 5%平均相對(duì)空氣濕度（根據(jù)DINENISO12572:2001條件C/濕吸 杯）時(shí)Sd值的商大于3,且另一層（層2)是基本濕度不依賴的（優(yōu)選濕度不依賴的）且 25%平均相對(duì)空氣濕度（根據(jù)DINENISO12572:2001條件A/干吸杯）時(shí)Sd值與71. 5% 平均相對(duì)空氣濕度（根據(jù)DINENISO12572:2001條件C/濕吸杯）時(shí)Sd值的商小于1. 5。 優(yōu)選地，運(yùn)兩層（層1和層2)的總厚度為20至550ym。如果還存在其他層，該蒸汽屏障的 總厚度優(yōu)選不超過700ym。
[0013] 此外，本發(fā)明設(shè)及該蒸汽屏障在密封建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的的應(yīng)用，W及一種包含 該蒸汽屏障隔和特定組分或材料的系統(tǒng)，該組分或材料在建筑領(lǐng)域中被密封在建筑物圍護(hù) 結(jié)構(gòu)中。
[0014] 此外，本發(fā)明設(shè)及薄膜在密封由建筑物外皮所封閉空間上的的應(yīng)用，該薄膜具有 薄膜側(cè)面X和相對(duì)的薄膜側(cè)面Y，且該薄膜被排布為使得薄膜側(cè)面X與外皮對(duì)準(zhǔn)，薄膜側(cè)面 X和Y定義為從薄膜側(cè)面X至薄膜側(cè)面Y的水蒸汽擴(kuò)散大于從薄膜側(cè)面Y至薄膜側(cè)面X的 水蒸汽擴(kuò)散，前提是在根據(jù)DINENIS0 12572:2001 條件B(85%RH至0%RH;23°C)的實(shí) 驗(yàn)設(shè)置中，薄膜側(cè)面X朝向具有較高相對(duì)空氣濕度的一側(cè)，從而與相同測(cè)量條件下當(dāng)薄膜 側(cè)面Y朝向具有較高相對(duì)空氣濕度的一側(cè)時(shí)相比可測(cè)得較高的水蒸汽擴(kuò)散。
[0015] 此外，本發(fā)明設(shè)及薄膜在密封由建筑物外皮所封閉空間上的應(yīng)用，該薄膜包含至 少兩層，其中，一層（層1)是濕度可變的且25 %平均相對(duì)空氣濕度（根據(jù)DINENISO 12572:2001條件A/干吸杯）時(shí)表示水蒸汽擴(kuò)散阻力的該單層的Sd值與71. 5%平均相對(duì)空 氣濕度（根據(jù)DINENISO12572:2001條件C/濕吸杯）時(shí)Sd值的商大于3,且另一層（層 2)是基本濕度不變的且25%平均相對(duì)空氣濕度（根據(jù)DINENISO12572:2001條件A/干 吸杯）時(shí)該單層的Sd值與71. 5%平均相對(duì)空氣濕度（根據(jù)DINENISO12572:2001條件 C/濕吸杯）時(shí)Sd值的商小于1. 5,該薄膜被排布為使得層1與外皮對(duì)準(zhǔn)。
[0016] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，該薄膜的層1與薄膜側(cè)面X對(duì)準(zhǔn)，或者層1的外側(cè)形成薄膜 側(cè)面X。在更優(yōu)選的實(shí)施方式中，該薄膜排布在封閉空間內(nèi)。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中， 該薄膜排布在封閉空間外。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，該薄膜是蒸汽屏障。在本 發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，該外皮由建筑物中的壁結(jié)構(gòu)、樓板結(jié)構(gòu)和/或頂板結(jié)構(gòu) 形成。
[0017] 此外，本發(fā)明設(shè)及一種使用薄膜密封外皮所封閉建筑物空間的方法，W及一種包 含薄膜和外皮的系統(tǒng)。
[0018] 本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式和配置定義于W下說明書、權(quán)利要求書和附圖中。
[0019] 附圖顯示：
[0020] 圖1顯示用于測(cè)量蒸汽屏障的方向敏感性的實(shí)驗(yàn)設(shè)置；
[0021] 圖2顯示具有薄膜側(cè)面X和Y的本發(fā)明所用薄膜的操作原理；
[0022] 圖3 (a)顯示房屋作為薄膜的安裝選項(xiàng)的外皮；
[0023]圖3化）對(duì)應(yīng)于圖3 (a)，其中還顯示了圖4-25所示情況中薄膜的安裝；
[0024] 圖4、5、6(a)、6化）、7-9顯示薄膜在斜屋頂中應(yīng)用的優(yōu)選實(shí)施方式；
[00巧]圖10-15顯示薄膜在平屋頂中應(yīng)用的優(yōu)選實(shí)施方式；
[0026] 圖16-18顯示薄膜在壁結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的優(yōu)選實(shí)施方式；
[0027] 圖19顯示薄膜在壁結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的優(yōu)選實(shí)施方式，該結(jié)構(gòu)用于具有高環(huán)境濕度的 氣候帶；
[002引圖20和21顯示薄膜在閣樓中應(yīng)用的優(yōu)選實(shí)施方式；
[0029] 圖22和23顯示在薄膜地下室頂板中應(yīng)用的優(yōu)選實(shí)施方式；
[0030] 圖24顯示薄膜在從地下室至地面所示外壁上應(yīng)用的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0031] 圖25顯示薄膜在面向車庫(kù)的外壁上應(yīng)用的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明，該蒸汽屏障包含至少兩層（層1和層2)。兩層之一（即層1)是濕度 可變的。運(yùn)表示其顯示依賴于相對(duì)空氣濕度的Sd值。另一層（即層2)是濕度不依賴的或 基本濕度不依賴的，因此不是濕度可變的。運(yùn)表示其顯示獨(dú)立于相對(duì)空氣濕度的Sd值，或 基本獨(dú)立的Sd值。
[0033] 在本發(fā)明中，該Sd值設(shè)及用干吸杯/濕吸杯方法使用測(cè)量?jī)x器GINTR0NIC GraviTest6300根據(jù)DINENISO12572:2001的測(cè)定值。使用該方法，測(cè)定了干燥區(qū)域 (相對(duì)空氣濕度0%至50%;DINENISO12572:2001條件A/干吸杯，25%平均相對(duì)空氣濕 度）、（相對(duì)空氣濕度0%至85%;DINENISO12572:2001條件B/干吸杯，42. 5%平均相 對(duì)空氣濕度）和潮濕區(qū)域（相對(duì)空氣濕度50%至93%;DINENISO12572:2001條件C/干 吸杯，71. 5%平均相對(duì)空氣濕度）中23°C下的Sd值。通過DINENISO12572:2001附錄C 的測(cè)試杯類似物進(jìn)行測(cè)量。該測(cè)試杯使用測(cè)試試樣（本發(fā)明所述蒸汽屏障）密封。在測(cè)試 杯中，通過使用干燥劑或鹽水溶液調(diào)節(jié)所需氣氛。通過人工氣候室實(shí)現(xiàn)測(cè)試杯外的反氣氛 (counter-atmosphere)。因此，25%平均相對(duì)空氣濕度表示測(cè)量期間，一側(cè)的各層上的相對(duì) 空氣濕度為0% (優(yōu)選在測(cè)試杯內(nèi)），且另一側(cè)上的相對(duì)空氣濕度為50% (優(yōu)選人工氣候室 中測(cè)試杯的外部）。相應(yīng)地，在71. 5%平均相對(duì)空氣濕度下，相對(duì)空氣濕度是50%和93% (例如，可通過測(cè)試杯內(nèi)的飽和憐酸二氨錠（(NH4)H2P04)水溶液來實(shí)現(xiàn)93%的相對(duì)空氣濕 度）。對(duì)于42. 5%的平均相對(duì)空氣濕度測(cè)定值，應(yīng)用DINENISO12572:2001條件B所述 的方法。在測(cè)試杯外部的人工氣候室內(nèi)，使用85%的相對(duì)空氣濕度，且在測(cè)試杯內(nèi)部，通過 干燥劑將平均相對(duì)空氣濕度調(diào)節(jié)為0%。
[0034] 單層的值由水蒸汽擴(kuò)散阻力因子y和所用層厚度定義：
[0035] Sd值虹]=水蒸汽擴(kuò)散阻力因子y X層厚度虹]
[0036]因此，可W通過具有高水蒸汽擴(kuò)散阻力因子y和低層厚度或低水蒸汽擴(kuò)散阻力 因子y和高層厚度的材料或材料組合來實(shí)現(xiàn)已定義的單層Sd值。
[0037] 層1和層2的總厚度的范圍優(yōu)選是20ym至550ym，優(yōu)選35ym至475ym，更優(yōu) 選55ym至400ym，且最優(yōu)選80ym至350ym，各自設(shè)及層1和2。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式 中，層1和層2的總厚度是75ym至550ym。特別優(yōu)選的范圍是90ym至500ym，更優(yōu)選 100ym至350ym。對(duì)于加工為片材形式的蒸汽屏障，超過550ym的厚度可能導(dǎo)致硬度問 題，但不排除該厚度。
[0038] 層1的層厚度范圍優(yōu)選是10ym至200ym，優(yōu)選20ym至175ym，更優(yōu)選30ym 至150ym，且最優(yōu)選40ym至125ym。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，層1的厚度是50ym 至200ym。特別優(yōu)選的范圍是60ym至150ym。
[0039] 用于濕度可變層1的合適材料是聚酷胺，例如聚酷胺6、聚酷胺66和其他聚酷胺 類型。此外，離聚物是合適的。離聚物是含有至少部分官能團(tuán)（如酸基團(tuán)、例如橫酸或丙締 酸）或其中運(yùn)類基團(tuán)W聚合物鏈的重復(fù)單元形式存在的熱塑性塑料。運(yùn)類基團(tuán)被堿金屬或 堿±金屬離子或其他路易斯酸（如侶或鋒陽(yáng)離子）部分或完全中和。從EP1372956B1中， 已知蒸汽屏障中離聚物的應(yīng)用。對(duì)于層1，含有堿官能團(tuán)（如錠基團(tuán)）的其他材料是可能 的。還可使用其他材料類型的上述材料的材料組合物，該組合物具有層1的濕度可變性所 必需的水蒸汽透過性。因此，例如，聚酷胺與聚醋或乙