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建筑科学

加湿器会造成室内空气质量问题吗?

向室内空气中添加水蒸气的效果可能比你想象的要大

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一个加湿器可以与加热系统集成,就像这个,也可以是一个单独的设备,你必须装满水。
图片来源:图片#1和#3:能源先锋
一个加湿器可以与加热系统集成,就像这个,也可以是一个单独的设备,你必须装满水。
图片来源:图片#1和#3:能源先锋
这张图表显示了极端情况下相对湿度的负面影响。但是呆在“最佳区域”就能保证良好的室内空气质量吗?
图片来源:图2:改编自1985年埃利亚·斯特林博士的《人类暴露在有人居住的建筑物中湿度的标准》
这是佐治亚州一座房子的天花板上生长的霉菌,冬天湿度很高。在这种情况下,加湿器是一个没有通风的空间加热器,但有意加湿器可以做同样的事情。

这是每年供暖系统开始从夏季冬眠中苏醒的时候。(除了佛蒙特州。迈克尔·布拉斯尼克(Michael Blasnik)的Nest数据表明了这一点佛蒙特州是最后一个开始供暖的州在秋天。)然后每个人都开始寻找他们的乳液和润唇膏。硬木地板干透后会出现裂缝。建筑物开始吱吱作响。然后加湿器就出来了。

是的,加湿器可以帮助降低室内湿度。但是它们对室内空气质量有什么影响呢?

为什么冬天室内空气会变得如此干燥?

我们之前已经讨论过了。我在加湿器是一条创可贴回到2013年。不久之后,某个加湿器制造商打电话给我,给我留了一条令人讨厌的语音邮件。我没有保存它,但要点是,“你根本不知道你在说什么。给我回电话,我好吼你。”我没有回电话。

好,让我们快速过一遍。

  • 低温意味着空气中的水蒸气更少。
  • 当室外空气进入建筑物时,它会被加热。
  • 当含有少量水蒸气的空气进入并被加热时,它会以非常低的相对湿度(RH)结束。

我用湿度图在创可贴的文章里。这是无可争议的。

又冷又干的空气是如何进入家庭的呢?对于大多数家庭来说,它是通过渗透进来的。大多数家庭都漏水。很多。当它们泄漏时,具有适当湿度的热空气会离开建筑物。寒冷干燥的空气进入。湿度下降了。乳液出来了。加湿器打开。较好的解决方法是采用空气密封来减少渗滤。

相对湿度的理想范围

这是让很多人困惑的部分。如果你上网,你可以找到各种关于室内相对湿度应该是多少的建议。有人说是30-50% RH。其他人,包括下面图2所示图表的创造者,说你应该保持在40%到60%之间。

这个图表真的很有趣。它显示了当相对湿度向两端的极端方向发展时会出现的一些问题。此外,值得注意的是,它的重点纯粹是对健康的影响。更重要的是,这张图表关注的是房间中间的相对湿度。在表面附近发生的事情可能非常不同。

冬季的理想湿度

再说一次,这不是新领域。今年早些时候,我写了一篇关于冬季最佳相对湿度.简单的回答是,当你看推荐的RH范围时,你想在夏天追求高端(保持在60%以下),在冬天追求低端。

在一篇题为,关于霉菌你需要知道的事,乔·Lstiburek,内森·约斯特和特里·布伦南写道,“如果湿度高于25%,几乎没有理由使用加湿器。”这在寒冷的气候中比在温暖的气候中更真实,原因如下。

为什么?因为你不想得到天花板上结霜或者你窗户上的水汽。下一节将详细介绍。

冬季湿度与室内空气质量

冬天,外面很冷。在佛罗里达,气温可以下降到华氏60度甚至50度。在佛蒙特州,减去100度。在加拿大,气温有时会降到零下40摄氏度。(你可以写成FC,因为在-40°时,华氏温度和摄氏温度是相等的。或者你可以说FC代表着别的东西。不管怎样,只是太冷了。)

当外面很冷的时候,建筑围护结构的某些部分也会很冷。其中一些部件甚至能够“看到”室内空气中的水蒸气。假设你有一个天花板上面的一些隔热层被破坏了。天花板的那部分会很冷。

水蒸气喜欢冷的表面.它开始粘在寒冷的地方。如果足够多,你就开始种植。在下面的图片#3中,你可以看到天花板上的霉菌。这栋房子在乔治亚州,霉菌是在冬天生长的。为什么?湿度太高,它发现了冰冷的表面。这只是其中之一。(在这种情况下,房主使用的是另一种加湿器:无排气气体空间加热器.)

在那所房子里,霉菌是可见的,因为它在天花板上。但它也可以生长在你不容易看到的地方。如果你为了节省乳液和唇膏而保持高湿度,你可能会在一些隐藏的地方滋生霉菌。看看你家外墙家具的背后。也可能在衣柜里。或者它可能在最隐秘的地方,在你的墙里。

当然,加湿器还有另一种滋生霉菌的方式。如果它连接到你的中央供暖系统,就像上面照片中的那样,它会向加热的空气中喷水。然后,温暖潮湿的空气穿过管道。你的管道在哪里?如果它们在没有空调的空间里,比如阁楼或爬行空间,如果它们没有很好地绝缘——或者根本没有——潮湿的空气可能会找到它想要的冰冷的表面。因此,你很可能在你的管道里生长霉菌。这真的会发生。这不是假设。

当你在冬天打开加湿器时,你的家里很可能正在滋生霉菌。你不是真的想这么做,对吧?

相对湿度建议

关于理想相对湿度范围的一般建议都很好,但你必须了解如果湿度过高会发生什么。这里有一份更好的建议清单,以应对冬天的低湿度。

  • 渗透是大多数家庭干燥空气的来源。空气密封是解决方案。
  • 水蒸气喜欢冷的表面。对于与室内空气接触的表面,使用绝缘材料和空气密封来保持温度。只要这些表面的温度保持在露点室内空气,你不应该有霉菌问题。
  • 在不同的季节拍摄这个范围的不同部分:冬天拍摄低端,夏天拍摄高端。
  • 当室内相对湿度大于25%时,不需要使用加湿器。如果湿度低于25% RH,则湿度不要高于35%左右。

促使我写这篇文章的是Joe Lstiburek上周在专家会议.在谈到寒冷气候下的墙壁时,他说,“安装加湿器完全不健康。”如果你的房子有一个良好的建筑围护结构(密封和绝缘良好),你的室内湿度应该很好,而不必求助于加湿器。如果你的围栏不是很好,在做一些可能对室内空气质量有负面影响的事情之前,尽你所能改善它。

把之前的比喻延伸一下,如果加湿器是创可贴,在某些情况下,它可能是用过的创可贴。这可能会让事情看起来有所好转,但谁知道你引入的是哪种感染呢?

Allison贝尔斯是乔治亚州迪凯特的一名演讲者、作家、建筑科学顾问,也是《能源先锋博客.看看他的深度课程,掌握建筑科学并在推特上关注他@EnergyVanguard

5个评论

  1. Jon_R||# 1

    根据室外温度进行调整
    以防不清楚,如果你要主动控制湿度,水平应该根据室外温度而变化。例如,在凉爽的天气里,50%可能没问题,但在寒冷的天气里,可能会对墙壁和窗框造成很大的损害。湿度监测器是个好主意。

  2. 专家成员
    Dana多赛特||#2

    多酷啊!@ Jon R
    50% RH @ 70F对应的露点为51F。当室外温度在40多度时,典型的框架房屋的结构护套已经低于室内空气的露点,并且容易受潮。

    一个粗略的经验法则是,一旦平均日温度为50华氏度或更低,室内的相对湿度应保持在或低于室外的平均日温度。出于人类健康和舒适的考虑,即使日平均温度低于30华氏度,也要保持在30% RH左右。在一个相当紧凑的房子里,这可以通过调整通风频率来解决。

  3. Joel_Charles||# 3

    有没有对密封良好、绝缘良好的家庭进行过研究,研究a)寒冷气候下的热泵热水器在冬季会降低多少室内湿度b)是否需要一定的湿度来确保它们的有效运行?在另一篇关于高压水轮机的文章中,明尼苏达州的一位用户指出,他们的高压水轮机在较低的湿度下运行效率似乎较低。

    1. 专家成员
      Dana多赛特||# 4

      “在另一篇关于高压水轮机的文章中有一条评论,明尼苏达州的一位用户指出,他们的高压水轮机在较低的湿度下运行效率似乎较低。”

      除非有相当仔细和精确的测量来跟踪进水温度、室温、室内空气露点、热水使用量和用电量,否则要对用户的轶事证据持保留态度。

      太平洋西北地区的NEEA公用事业联盟在相当广泛的气候范围内对热泵热水器性能进行了相当广泛的原位测量。你可能会在这些文件中找到你想要的东西:

      https://neea.org/resources-reports/browse?q=heat+pump+water+heater+efficiency

      1. Joel_Charles||# 5

        再次谢谢你,丹娜。

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