Kiểm soát Rò rỉ và Độ ẩm

Mô tả giải pháp

Nước cũng có thể đi vào công trình qua lớp vỏ – ở trạng thái lỏng và hơi. Sự rò rỉ không mong muốn có thể là nguyên nhân chính cho vấn đề này. Điều này phụ thuộc vào sự di chuyển của hơi nước. Cần phải giải quyết vấn đề hơi nước bằng hệ thống kiểm soát khí hậu thông qua việc sử dụng năng lượng (được gọi là nhiệt ẩn).

                                    

            Sự rò rỉ gây ra tổn thất nhiệt lớn bởi vì độ ẩm không mong muốn (nhiệt ẩn) phải được tách khỏi không khí.

Sự rò rỉ

Sự rò rỉ là khi không khí xâm nhập hay thoát ra ngoài công trìnhdo các khe hở trong lớp vỏ công trình, và/hoặc giữa tấm cách nhiệt và khung của công trình. Điều này cho phép không khí bên ngoài không bị cách ly và làm mát hay làm nóng đối lưu với không gian bên trong.

Sự rò rỉ có thể là một vấn đề lớn – theo Sở Năng lượng Mỹ ước tính trên 40% tổn thất nhiệt ở nhà dân dụng là do sự rò rỉ gây ra. Môt lý do nữa khiến ảnh hưởng đến năng lượng tiêu thụ đó là hơi ẩm trong không khí gây ra sự khó chịu và việc tách ẩm rất tốn năng lượng (nhiệt ẩn).

Các công trình ở vùng khí hậu lạnh rất nhạy cảm với sự rò rỉ do không khí bên ngoài. Các công trình ở vùng khí hậu ôn hòa và/hoặc có tải bên trong công trình cao thường nhạy cảm với sự rò rỉ ít hơn, và có thể tiết kiệm năng lượng cho làm mát nhờ thông gió tự nhiên từ  rò rỉ.

Các công trình ở vùng khí hậu nóng tương đối nhạy cảm với sự rò rỉ do sự khác biệt giữa nhiệt độ thấp bên ngoài và bên trong.

Các hệ thống điều hòa không khí tòa nhà thương mại thường được thiết kế với áp lực dương, nghĩa là sự rò rỉ sẽ bị giảm đi khi các hệ thống này hoạt động.

 Kiểm soát độ ẩm

Để khử ẩm cần phải loại bỏ nhiệt ẩn và đây là một chức năng quan trọng của các hệ thống HVAC.

Vào mùa hè, hơi ẩm thường xâm nhập vào công trình có điều hòa không khí  làm tăng độ ẩm và đòi hỏi phải được khử ẩm. Vào mùa đông, không phải lạ khi phải thêm hơi nước vào không khí trong phòng nhằm giữ độ ẩm tương đối không bị giảm quá thấp. Điếu này thường được thực hiện bằng cách cho bay hơi nước bằng cách thêm vào nhiệt ẩn hóa hơi.

Ở một vài kiểu khí hậu và dạng công trình, giải quyết nhiệt ẩn có thể là một vấn đề lớn tương tự như vấn đề giải quyết nhiệt hiện.

Kiểm soát độ ẩm

Sự chênh lệch áp suất bay hơi là lực tác động từ dòng ẩm đi qua các hệ thống lớp vỏ công trình nguyên vẹn, cùng với dòng không khí  mang theo hơi ẩm lọt qua đó các khe hở trong lớp vỏ công trình.

Sự chênh lệch áp suất bay hơi  liên quan đến dòng nhiệt ẩn trong khi sự chênh lệch nhiệt độ liên quan đến dòng nhiệt hiện.

Tính dẫn của vật liệu xây dựng là nhiệt ẩn tương đương của sự dẫn nhiệt hiện. Vật liệu càng có khả năng dẫn thấp càng có khả năng cao chống lại dòng hơi nước.

Vật liệu có tính dẫn thấp được gọi là chất kháng hơi, và được trộn vào lớp vỏ xây dựng công trình nhằm làm giảm dòng hơi nước và nguy cơ ngưng tụ hơi bên trong lớp vỏ công trình. 

Theo quan điểm thiết kế kiến trúc, việc làm giảm dòng hơi nước được thực hiện bằng cách sử dụng lớp vật liệu mỏng (màng) được lắp đặt cẩn thận để đảm bảo chúng hoạt động theo ý muốn.

Mặc dù việc bố trí bên trong lớp vỏ công trình rất quan trọng, chất kháng hơi không chiếm nhiều chỗ – tương đối khác với với yêu cầu về độ dày của chất kháng nhiệt hiện (chất cách nhiệt).

Vị trí cụ thể của chất kháng hơi bên trong mặt cắt của tường, mái hay sàn thay đổi tùy theo kiểu khí hậu và công trình.

Tuy nhiên, nguyên tắc cơ bản là để cho chất kháng ngăn dòng hơi nước trước khi hơi có thể đạt đến nhiệt độ đọng sương bên trong lớp kết cấu.

 Kiểm soát độ ẩm ở vùng khí hậu lạnh

 Hầu hết các loại vật liệu công trình thông dụng bao gồm tấm thạch cao, bê tông, gạch, gỗ và sợi thủy tinh cách nhiệt thường dễ bị hơi ẩm thấm qua. Hầu hết vật liệu hoàn thiện thường có thể thấm qua.

Ở các vùng khí hậu lạnh, không khí bên ngoài vào mùa đông chứa ít hơi ẩm mặc dù độ ẩm tương đối khá cao.

Ngược lại, không khí bên trong chứa nhiều hơi ẩm hơn trên mỗi đơn vị thể tích, mặc dù có độ ẫm tương đối thấp hơn.

Sự chênh lệch áp suất bay hơi sẽ tạo dòng hơi nước đi từ nơi áp suất bay hơi cao đến nơi áp suất bay hơi thấp.

Kiểm soát độ ẩm ở vùng khí hậu nóng ẩm

Ở vùng khí hậu nóng ẩm, thường gặp phải vấn đề làm lạnh bề mặt bên trong – ví dụ, tấm làm mát phát xạ chứa nước làm mát, một ống nước  hay một bộ khuyếch tán cung cấp không khí.

Không khí ẩm nóng tiếp xúc với các bề mặt như vậy và sự đông tụ có thể xảy ra. Hơi ẩm trong không khí đông tụ để tạo thành các giọt nước đọng trên bề mặt làm mát.

Hiện tượng trên có thể gây ra phiền toái nếu các giọt nước đông tụ rơi vào người hay nghiêm trọng hơn nó gây ra các vết ố làm cho nấm mốc xuất hiện trên các bề mặt ẩm ướt.