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采暖季室内空气干燥怎么办?含湿量估算、加湿方式与湿度控制

发布日期 :2019.09.17 浏览次数 : 6562 鼎格舒适家官网

采暖季里室内空气变干,几乎每个使用地暖或暖气片的家庭都会遇到。干燥感的来源不是空气中"水少了"这么简单,而是相对湿度随温度升高而下降:同样的含湿量,空气温度从 12 ℃ 升到 22 ℃,相对湿度会下降到原来的一半左右。把机理、合理区间与加湿方式分开讲清楚,才能判断需要补多少水、用什么方式补、以及为什么有些传统办法效果有限。

冬季采暖房间的室内环境:地面辐射供暖或散热器供暖运行后,相对湿度随温度升高而下降
图注:采暖房间的干燥感来自相对湿度下降。含湿量没有明显变化,但空气温度上升后,饱和含湿量变大,相对湿度随之降低。

一、干燥感的来源:相对湿度随温度下降

空气容纳水蒸气的能力随温度升高而增大。常压(101.325 kPa)条件下,饱和含湿量在 12 ℃ 时约为 10.7 g/m³,在 20 ℃ 时约为 17.3 g/m³,在 26 ℃ 时约为 24.4 g/m³。单位体积空气中实际含有的水蒸气质量(绝对含湿量)在采暖过程中基本不变,而分母变大了,相对湿度自然下降。把本文与暖通课堂里的相邻题目放在一起看,边界会更清楚。

这解释了一个常见疑问:房间并没有变得更"缺水",为什么感觉上比室外还干。原因是室外的 5 ℃ 空气相对湿度可能有 80 %,把它加热到 22 ℃ 送进室内后,相对湿度会降到 20 % 上下。冬季室外空气温度低,饱和含湿量小,加热之后相对湿度下降得更明显。成都冬季空调室外计算相对湿度按 GB 50736—2012 为 83 %,室外湿度并不低,但经过升温之后,室内的相对湿度仍然会偏低。

二、采暖季湿度下降的三个途径

升温是主要原因,但不是唯一原因。

  • 升温使相对湿度下降。 这是最主要的机制,属于物理必然,只要采暖就会发生。
  • 换气把水分带走。 每次开窗换气都会用室外空气替换室内空气。成都冬季室外空气本身含湿量不高,换气越多,室内水分损失越快。门窗气密性差的房间,这种持续损失往往比开窗更大。
  • 水分被建材吸收。 新建或刚装修的住宅,墙面、地面与木作会吸收空气中的水蒸气;反过来,在采暖季这些材料也可能释放水分。这一项随建筑状态变化,新房第一年表现更明显。

顺着这个思路,就可以理解为什么单靠"多放几盆水"改善有限:房间的水分在持续流失,需要的是持续的补充能力,而不是一次性的水量。

三、湿度控制在什么区间合适

按 GB/T 18883—2022《室内空气质量标准》,相对湿度的要求为夏季 40 %~80 %、冬季 30 %~60 %。该标准属于推荐性国标,引用时应写全标准号。结合采暖季的实际情况,把相对湿度维持在 30 %~50 % 是多数住宅可以做到的区间。

相对湿度常见体感需要注意的问题
低于 30 %口鼻发干、静电明显、木作收缩长期偏低会使木质家具与地板出现干裂,宜适当加湿
30 %~50 %多数人感觉舒适兼顾舒适与节能,是采暖季的目标区间
50 %~60 %偏湿润室内温度较低时,窗玻璃与外墙内表面易出现结露
高于 60 %闷湿霉菌与尘螨的滋生风险上升,应加强通风或降低加湿量

温度设置与湿度是联动的。GB 50736—2012 第 3.0.1 条规定,夏热冬冷地区主要房间的供暖室内设计温度宜采用 16~22 ℃;GB/T 18883—2022 给出的冬季温度区间为 16~24 ℃。把室温设定在区间偏低的水平,既可以减少供暖能耗,也能让相对湿度更容易维持在合理范围内,是一项同时改善两个指标的做法。

四、估算需要补充多少水

加湿需要的补水量可以按含湿量估算出来。以一套建筑面积 100 ㎡、层高 2.8 m 的住宅为例,室内空气体积约为 280 m³。在 20 ℃ 条件下,饱和含湿量约为 17.3 g/m³。

相对湿度对应的含湿量(20 ℃)与 30 % 状态的差值
30 %约 5.2 g/m³—
40 %约 6.9 g/m³约 1.7 g/m³
50 %约 8.7 g/m³约 3.5 g/m³
60 %约 10.4 g/m³约 5.2 g/m³

把 20 ℃ 下的相对湿度从 30 % 提到 50 %,每立方米空气需要补入约 3.5 g 水,280 m³ 共需要约 980 g,也就是 1 kg 量级。这个数值是"一次性填充量"的估算,可以直观看出:把整个房间的湿度提高 20 个百分点,需要蒸发的水量大约只有一瓶矿泉水那么多。

真正的难点不在这个数量,而在持续性。房间并不密闭,水分会被换气不断带走,换气次数越高,维持同一相对湿度所需的持续加湿量就越大。一台加湿器标注的加湿能力通常以每小时多少毫升表示,选型时应把这个数值与房间的体积、预期换气次数放在一起考虑,而不是只看加湿器标注的适用面积。房间越小、越密闭,同样的加湿能力能达到的湿度水平越高。

五、几种加湿方式的实际差别

常见的加湿方式在原理、水质要求与附带效果上差别不小。

方式原理水质要求与附带影响
蒸发式(纯净型)风机吹过湿膜,水分以自然蒸发方式进入空气产出水蒸气而非水滴,用纯净水或软化水时不易产生白色粉末
超声波式高频振动把水打碎成微米级水滴喷出用自来水会把钙镁离子一并带出,落在物体表面形成白色粉末
电热式加热水产生蒸汽不受水质影响,能耗相对较高
放置水盆、湿毛巾靠水面与织物表面自然蒸发对水质无要求,但蒸发面积小,加湿能力有限
地面洒水或湿拖增大水与空气的接触面积瓷砖地面效果相对明显,木地板不宜经常湿拖,且蒸发速度受室温影响

对传统方法的评价需要客观。放一盆水、搭一条半浸在水中的毛巾、在床头放一杯水,这些做法的蒸发量取决于水面与湿织物的表面积,通常只有每小时几十毫升的量级,对于 280 m³ 的房间来说,能提供的相对湿度提升有限。它们可以作为辅助手段,但很难独立把室内湿度维持在目标区间。地面洒水在瓷砖地面上确实能明显提高蒸发量,但在木地板上长期湿拖会影响地板寿命,使用时要权衡。

绿色植物通过蒸腾作用释放水分,这一点成立,但单株植物的蒸腾量与整个房间的水分需求相比,同样是数量很小的一项。把绿植理解为改善室内环境的辅助因素比较合适,不必期待它承担加湿的主要任务。

六、使用加湿器的注意项

加湿器本身也需要正确使用,否则可能带来新的问题。

  • 不要紧贴木家具与电器放置。 水雾长期附着在木质材料表面会使木材受潮、变形甚至开裂。
  • 按水质选机型。 超声波式应使用纯净水或软化水,蒸发式与电热式对水质的适应性相对更好。
  • 定期清洗水箱与滤芯。 水箱长期存水、滤芯长期潮湿,会成为微生物繁殖的场所,加湿器需要按说明定期清洗与更换耗材,不用时应把水倒空并晾干。
  • 不要过量加湿。 相对湿度长期高于 60 % 会带来霉菌与尘螨风险,也会在窗玻璃与外墙内表面形成结露。加湿器宜配合湿度计使用,而不是凭感觉一直开着。
  • 水质偏硬的地区要留意水垢。 加热式加湿器在硬水条件下容易在加热体表面结垢,需按说明除垢。

七、配合通风与温度设置减少干燥

加湿之外,还有一些做法可以同时改善湿度与室内空气质量。

通风方面,短时、多次的换气方式比长时间开窗更能兼顾室内湿度与空气质量。每次开窗十几分钟换掉室内空气,然后关窗让系统重新升温,这样带走的水分比全天留一条缝要少。卫生间与厨房的排风在做饭、洗浴后开启一段时间,把水汽集中排走,也能减少这部分水汽在室内其他区域重新分配带来的湿度波动。

温度方面,把室温设定在 16~22 ℃ 的区间内偏低的水平,是同时降低能耗与维持湿度的办法。把温度设定得更高,房间更容易干燥,而体感上的改善有限。地暖用户还可以利用地面辐射供暖的特点:JGJ 142—2012 规定,辐射供暖室内设计温度宜比对流供暖降低 2 ℃,也就是说,地暖房间在 18 ℃ 的设计温度下可以达到对流供暖 20 ℃ 的等效效果,设定值本就应当比散热器房间低一些。

把这几项合起来看,采暖季湿度控制并不依赖某一件设备。把温度设在合理区间、换气采用短时多次、把持续加湿交给加湿设备、把放置水盆一类做法作为辅助,相对湿度维持在 30 %~50 % 是可以稳定做到的。成都的采暖季不长,但室内外温差与湿度差带来的干燥感仍然明显,提前把湿度计量好、把加湿能力留够,比等到家具出现缝隙再处理要省事。

本文标准数值引自 GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》与 GB/T 18883—2022《室内空气质量标准》;含湿量、露点与加湿量均为按常压饱和水蒸气分压换算的物理量估算,标注为工程经验的部分仅用于量级判断。室内湿度与体感存在个体差异,本文不构成医疗建议。本文由四川鼎格舒适家整理,供采暖季室内环境调节参考。需要按自家户型和现场条件核定一遍的,可以走免费上门勘测。

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