宜人的室内环境:室内空气湿度有多重要?

简介

适宜的温度和湿度是高舒适度室内气候的前提条件。这些条件在现代房屋中要通过居住空间的通风来实现,而在大型建筑中则通过被称为 HVAC 的系统来实现。不幸的是,空调系统经常忽略湿度以及湿度对室内环境和舒适度的影响。这通常会严重地影响健康。

贸易和工业领域的情况有所不同。如果产品质量或制造流程严重依赖于室内空气湿度,则可以使用传感器或湿度测量设备对送风进行持续监控。如果室内空气湿度不合适,可通过通风系统或分散式加湿解决方案进行调节。在存储对湿气敏感的物品时,或者在博物馆、档案馆甚至在老式车库中存放贵重物品和艺术品时,上述原则同样适用。毕竟,停产、发霉、生孢子、旧画开裂或古董车生锈都意味着经济损失。

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我们呼吸的空气是两种成分的混合物。成分之一是干燥空气,由气态元素和化合物组成,例如氮气 (78.1%)、氧气 (20.93%)、稀有气体 (0.94%) 和二氧化碳 (0.03%)。成分之二是水蒸气,水蒸气的比例取决于空气温度以及各个位置的水分含量。

室温和相对湿度相辅相成

温度与相对湿度之间的联系是通过所谓的“湿度指数”建立的。该指数提供有关体感温度的信息。例如:在 26°C 的室温和 70% 的相对湿度下,人们实际上体感温度为 33°C 并觉得室内非常潮湿。但是,在相同的温度下,如果测得的相对湿度仅为 40%,则体感温度为 28°C。此时人们会感觉比较舒适。在此示例中,感知到的温度差异高达 5°C。

鉴于这个原因,在夏季使用空调或 HVAC 系统降温时应当同时考虑室内空气湿度,避免不必要地一味降低室温。这只会增加能耗,并不会提升舒适度。 事实上,空调专家也认为人们在室内环境中感受到的其实不是真正的环境温度。而是温度与室内空气湿度相结合的结果。专家将此称为感知焓。


通过自然条件完成室内外空气交换已成为过去

以前的建筑材料(如粘土)和漏风的窗户或门缝都可以用于自然空气交换。在某种程度上,这就是从前解决室内空气湿度的唯一办法。而如今,节能而又封闭的建筑构造不允许这样做。没有正确的系统去控制湿度,只会导致室内空气变得干燥。在天寒地冻的冬季尤为明显。在冬季,散热器或地热供暖系统会对室内加热,提高室温。如果随后未测量相对湿度并且未按要求对室内空气进行加湿,室内相对空气湿度将下降到 40% 以下。这会对粘膜产生负面影响,意味着感染疾病的风险会增加。

此外,对湿气敏感的家具(如木制家具或木地板)将会开裂。在浴室等潮湿房间、厨房或者有植物和水族箱的室内,房间中湿气过重可能会引发其他问题。在冬季,窗户、地砖或外墙等寒冷表面会结露。这会导致有害的霉菌大面积增长,进而对人身健康、建筑物结构或家具产生损害。因此,实现舒适的室内气候始终取决于如何正确调控室内空气湿度。

如何让室内空气湿度变得“适宜”?

在产品的制造和存储过程普遍应用的一些做法在将来也将被用于保护人们的健康:除室温以外,适宜的室内空气湿度将具有更重要的意义。 但是要如何让室内空气湿度变得“适宜”?答案很简单。住宅通风系统已经具备除湿功能。此外,大型 HVAC 系统可以从排气中吸收湿气,然后将其返回到送风中。在冬季,这意味着干燥的空气将变得湿润起来。在夏季,供应气中回收湿气的蒸发会带来冷却效果。这种解决方案具有节能效益,但必须在系统卫生清洁的条件下运作。如果这种湿气回收的加湿效果不够充分,可使用多种方法来加湿空气,如图 2 所示。

无论空气是隔热加湿还是蒸汽加湿,在这些情况下总要消耗能量。而能量有可能来源于电能或者是燃料。这不仅要花费资金,还意味着增加二氧化碳排放。因此,如果首先利用回收湿气提高湿度,然后根据情况合理地使用空气加湿系统,将相对湿度与室温巧妙地结合在一起,这样不仅能够营造舒适的室内气候,还可以达到节能的目的。鉴于这些原因,在规划阶段解决室内空气湿度问题是绝对值得的,而且其必要性远胜以往。



图 3:如果需要对室内空气进行加湿,可以在通风装置中安装多种解决方案,或者将蒸汽直接引入室内。

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