建築物材料為何失效？
本小節分為三個部分：
1 力
2 熱
3 水
3.1 水：水是什麼？
3.2 蒸氣形式的水
3.3 冷凝、蒸發、飽和及相對濕度
3.4 什麼是透氣性材料？
3.5 液態水
3.6 毛細管現象
3.7 吸濕與乾燥
3.7 吸濕與乾燥
吸濕性材料
大多數透過性材料都會自發吸收潮濕空氣。它們叫「吸濕性材料」，因為它們內部的孔洞有不少降低氣壓的因素，吸引了更多水蒸氣進入。這些因素有多種。比如洞壁的冷凝，降低了局部的相對濕度。孔洞彎曲複雜，具有許多「斷頭路」，或者表面粗糙之處，最容易吸引水氣冷凝。另一類因素是化學物質的誘導：內部有可溶鹽，會吸引水分子進行結合，形成水合晶體。
附著在材料內部孔洞的水分子，有相互吸引的傾向，逐步地，在洞中貼附起一層水膜。如開爾文勳爵所說，內彎曲程度越大，其上氣壓越小。因此，洞壁水膜源源不斷吸引水分子，直到填滿孔洞，或流淌至旁邊的洞中。
液壓對牆體的破壞
水充滿孔洞，材料中原有的空氣被封堵在內。最終平衡的時候，水帶來的液壓與內部空氣產生的壓強持平。這些空氣局部被壓縮，會產生更高的氣壓。
一旦有溫濕度變化，氣壓驅使水從材料重新退出，也可能衝破薄弱的位置逸出。在牆體中，水從側面、下面進入較多，內部氣體順勢往上流動。局部也可能帶動水分的上升。如果牆體表面被封堵住——比如水泥、塑膠等等，那麼水和空氣就會沿著牆體上升。直到向上動力不足，向側面的壓力增加，產生內部的破裂，或者外部的空鼓和剝落。所以說，即使無關鹽分，透過性材料也可能純因為水氣的運動而損壞。
用現代的封閉性材料加在傳統的透過性材料表面，不消數月，就會看到水的威力。
蒸發
蒸發的過程——水分子從液態變成氣態——是每一個飽和吸水的材料持續發生的狀況。當一個材料吸水比較多，它的水分就不斷蒸發，當完全飽和，那麼蒸發速率也達到最快。蒸發去一部分水的同時，它又會繼續吸取水分。
如果一個穩定的環境下，存在一個吸水性材料，那麼他和附近的空氣就會不斷地有蒸發-吸水的循環。直到空氣當中的濕度與材料的吸水程度達到平衡。這個平衡，要直到外界進入新的水分，或者改變溫度等等條件，才會被打破。
我們都知道，影響蒸發的條件，除了溫度差和濕度差之外，還有物體表面空氣流通的速度。風吹過帶來的能量很大，非常有利於改變濕潤物體表面的蒸氣壓，促進液體蒸發。在理想狀態下，四倍的空氣速度可以帶來兩倍的乾燥速度。
透過性材料的乾燥過程
透過性材料的濕潤過程，包括宏觀和微觀的狀況，我們已經簡單介紹。不過它的乾燥過程並不是簡單相反，甚至有點複雜。讓材料乾燥要比讓材料濕潤困難得多。一種材料濕潤和乾燥之間的速度的差異，稱為「遲滯」，它與所處環境、材料本身的性質、進出溶液的性質都有關係。
乾燥的過程，意味著水分子從材料當中跑到外面的空氣當中。要達到這個目的，使其乾燥的驅動力需要抵抗之前所提到的各種讓材料濕潤的驅動力。物體表面的濕潤空氣的濕度很重要，但更重要的是吹過的氣流。
結合我們之前講過的透過性材料的內部結構，以及他濕潤的過程，我們可以把他的乾燥過程分為兩個階段：
第一階段。蒸發的主要是接近表面的液態水。這些水變成氣態的速度非常快，直接進入外部的空氣，並且被氣流帶走。
第二階段。表面的液態水接近枯竭，內部的水道斷開，內部殘餘的液態水只能靠先變成水蒸氣，再通過孔洞抵達表面。由於這種情況下，外部的氣流對內部環境很難促進，所以過程特別慢。
在這個乾燥過程的規律下，也就是說，很多透過性的材料在表面迅速乾燥之後，它的內部還會更長時間地保持濕潤。如果不是人為的進行乾濕循環實驗，加極度的高溫，其中的水分可能永遠也不會完全乾燥。如果想讓水分盡量地被去除，那就要讓第一階段盡量地延長。讓內部的水道保持連接，這樣深處的水，也可以抵達表面再蒸發。
在很多歷史建築上，這個性能會讓我們感受到奇妙之處。在濕潤的牆壁突然被曝曬乾燥之後，過一段時間，它又會重新變得冰涼濕潤，那是因為內部的水分又在慢慢地往外流淌。這一性能也是非常好的環境緩衝性能。
（本章結束。下一章：建築與環境的互動
