图片来源:图1:卢·哈里曼
更多建筑科学
作者注:在开始写这篇博客之前，我要感谢卢·哈里曼Mason-Grant咨询．卢非常耐心和温柔地让我更好地理解了空气中的湿度及其测量方法。虽然关于湿度及其测量的任何错误或缺乏清晰度都是我的，但这里提到的大部分见解和许多资源都是Lew的。
我们人类真的很擅长感知和测量温度，但感知和测量湿度却更具挑战性。毫不奇怪，随着湿度测量精度的提高，成本也会增加。
当我在教授建筑科学时，我经常问建筑专业人士，有多少人推荐或为他们的客户提供测量湿度的方法，以及他们认为教室里的空气温度和湿度是多少。大多数人表示，他们不为房主提供任何类型的湿度传感器。大多数人会得到房间里的空气温度在+/- 2华氏度的精度，但猜测房间里的湿度——露点或相对湿度(RH)——精度为+/- 10%，甚至更高。
那么，作为建筑专业人士，我们的客户作为家庭运营商，了解我们周围空气的真实含水量有多重要呢?就像许多建筑科学问题一样，答案是，视情况而定。
湿热法则第一条:增加对RH露点的理解(和使用)
在处理空气中的蒸汽时，我们大多数人都熟悉并熟悉相对湿度(RH)这个术语。但相对湿度实际上只是空气中蒸汽量的一半;它总是需要相应的空气温度测量是完整和有用的。
这就是为什么大多数机械工程师强烈倾向于使用空气的露点温度来表征湿度;也就是说，空气完全饱和并发生凝结的温度。空气的露点温度是表示空气湿度的唯一方式，它不受气温变化的影响，这些变化通常发生在建筑物内，而这些变化实际上会分散人们对建筑物湿度的理解和管理。
在我们思考和工作湿度的方式中加入露点的一个好方法是在我们的智能手机上安装以下应用程序:
这两个应用程序都包括从SI(公制)到I- p的单位转换，反之亦然(另一种转换，至少我可以经常使用帮助)。关于这些应用程序的另一个关键问题是，作为测湿工具，它们提醒我们，讨论空气湿度必须包括热量或温度;因此这篇关于湿度有湿热规律的博客。
湿热规律之二:就热舒适而言，湿度在较远的地方是最重要的，而在中部则不是那么重要
根据我的经验，我们中的许多人——甚至是大多数人——在湿度低于30%(这时我们会产生静电，粘膜和眼睛会明显干燥)或高于60%(这时我们开始出汗以保持舒适，即使在休息时)时才真正关心湿度。用一些类似的东西来解决这个问题会很有帮助CBE热舒适工具．
湿热法则第三条:在建筑耐久性方面，从露点而不是相对湿度的角度来思考和工作是关键
在这一点上，我们建筑界的许多人只需要被打一巴掌;当地表温度接近或达到露点时，建筑物里的一切都变得一团糟。我强烈建议我们所有人不仅要看，还要学习卢·哈里曼在YouTube上的讨论:露点诉商业建筑相对湿度控制"它只有不到20分钟，所以紧凑而切中要害。
湿度测量设备制造方法及图纸
测量湿度和理解它一样困难。设备的性能有很多方面需要考虑:
- 湿度传感器对湿度变化的反应速度，
- 它们保持相同精度水平的范围，
- 根据湿度增加或减少(迟滞)测量精度的差异，
- 传感器精度的第三方认证;
- 校准的需要(和简易性)。
下面是关于湿度传感器和湿度计的概括列表，直接讨论测量湿度这个非常复杂和困难的话题。
- 1.令人遗憾的是，几乎所有的电子湿度传感器都显示RH为0.1%，因为即使是非常复杂和昂贵的设备也只能精确到±1%。忽略那个该死的小数点!
- 2.直接测量露点温度是用冷镜湿度计等传感器完成的。这些并不适合我们的目的，但在校准其他传感器时可能很重要。
- 3.简单的表盘湿度计基于金属纸线圈:线圈随着金属纸介质湿度的变化而收紧或松动，线圈与表盘相连。我们不建议住户或建筑专业人员使用这些传感器。虽然这些设备价格便宜，但其精度在+/- 10%的范围内，而且它们不报告露点。
- 4.吊带干湿计:使用配对的湿球温度计和干球温度计之间的温度差来计算相应的RH。这些湿度计的价格约为50至60美元。它们通常读数高达5%高，因为从不完全清洁的灯芯蒸发缓慢，灯芯与温度计灯泡接触不良，从灯芯蒸发不完全。当然，它们不包括露点温度读数。
- 5.最常见的湿度计/湿度传感器是电子的，工作方式是这样的:吸湿材料吸收和释放水蒸气，当它们这样做时，它们的电导率会发生变化，这样电容器或电阻就可以用来与RH相关。除了数字读出外，这些传感器还可用于数据记录。
电阻式湿度传感器不像电容式那么常见，而后者也有一些问题。电容式传感器使用由介电聚合物薄膜隔开的电极，该薄膜对水分含量做出反应。对于电容式传感器来说，电极和薄膜质量的巨大差异意味着精度、响应时间和成本的巨大差异。但由于它们都是数字化的，而且显示精度只有小数点后十分之一，因此很难区分它们，尽管价格不菲。
最后，以下是Lew向建筑专业人士推荐的手持露点仪清单，这些仪表具有最佳的精度和价格组合，并附有精度证书:
- 控制公司(包括证书)- 150美元。
“我用控制公司的湿度计时运气很好。他们似乎总是比规格更好，这是非常便宜的，并有一个远程探头-非常有用的检查内部小的地方和内部管道。”
- 红隼5200暖通空调- $269。(我最喜欢)。
“这是我一直随身携带的更新版本(我的Kestrel 4200已经不再生产)。这个更新的版本实际上响应更慢，但保护更好。它的精度比声明的要好(基于对校准盐的测量)。它有背光，你可以选择三个变量分别显示在三个“用户屏幕”上。’非常适合用手机摄像头记录阅读过程。”
- 欧米茄RH 650 - 265美元。多功能，包括物料含水率探头。
- Fluke 971 - 315美元。
“可靠的名称，合理的精度，露点和湿球数，对脏工具箱有良好的传感器保护!”
Lew对房主/居住者的台式公寓有这样一个建议:
- DH门-来自中国的20美元或更少。
包括室外传感器。可能反应速度不是很快，但可能足够准确，可以长期意识到高露点和低露点。”
不管这会让卢有多难受，我都要一个推荐使用桌面传感器不包括露点，对于那些居住者和房主来说，包括露点可能会造成更多的混乱，而不是它的本意。
除了担任GBA的技术总监外，Peter Yost还担任技术服务副总裁BuildingGreen在佛蒙特州的伯瑞特波罗。二十多年来，他一直从事高性能住宅的建设、研究、教学、写作和咨询工作。作为一名经验丰富的培训师和顾问，他被公认为NAHB年度教育家。你有建筑科学的难题吗?在这里联系皮特．你也可以注册BuildingGreen的电子邮件通讯来获得一份关于避免有毒绝缘材料的免费报告，以及Peter的定期帖子。
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7评论
数据记录器
我有3个温度和湿度数据记录器。地下室，主楼和二楼各一个。
最便宜的是“Perfect Prime”型号，大约30美元。
我追求的是大范围的精确，而不是精确。
湿度计
至少在过去的6到7年里，我给房主提供了一个数字温度/RH表，作为综合能源评估(又名“能源审计”)的一部分，我在上面标上了我的公司名称、电话号码和“30-50% RH”的注释。我解释了温度和相对湿度之间的关系，并解释说“这完全取决于露点”。我首先尝试了几种不同的廉价型号，并将它们与Extech校准的湿度计进行了比较(我也使用Kestrel 3000，我偶尔会用盐溶液检查一下)。我选择了Acurite的基本款。我一次买了十几本书，并排地放在客厅中间的书架上。我发现它们是相当一致和相当准确的，温度读数通常在1度以内(偶尔2度)，相对湿度在%以内。我也用他们的室内/室外温度/湿度传感器得到了同样的结果，我偶尔会分发或出售这种传感器，与更昂贵的湿度计的一个区别是，便宜的湿度计不能测量约20% RH以下，也可能不能精确到90% RH以上。
我最近开始使用Acurite的新型网络远程传感器。在刚刚过去的这个冬天，我监测了一栋建于2009年的2700平方英尺的房子，我测量的温度是2.5 ACH50 (0.23 ACHnat)，卧室窗户上的水分过多(他们让卧室比房子的其他地方低10-12度)。使用10个远程传感器，我能够跟踪(并记录)整个房子(和外面)的温度、相对湿度和露点。这些读数接近于几个独立的数字仪表的读数。我确信这些读数相当准确，但更重要的是，我能够跟踪趋势，比较不同地方的露点，从而为他们提供通风策略。我也可以更好地建议客户保持什么RH，以尽量减少冷凝。
现在我们面临气候变化的挑战。今天气温在个位数，第二天就在40多度，RH在80-90%左右(至少在佛蒙特州中部)。
．对于大多数房主来说，他们把房子保持在65-70度的范围内，使用相对湿度而不是露点。已经足够了。我确实会根据家庭情况调整我的建议。如果他们使用木材加热，如果他们的房子在75度，他们会想要一个较低的相对湿度。如果他们在窗户上使用隔热帘，他们想要更低的相对湿度。
当然，也有客户，无论你如何仔细地解释temp./RH的故事，他们就是不明白。
感谢布拉德·库克
感谢这份报告指出廉价传感器可能没问题，并指出了它们的局限性。这很有帮助。
“一个带手表的人知道现在几点. ...
“有手表的人知道现在几点。一个有两块表的人永远不会确定。”
我对这篇优秀的文章思考了很多。我现在家里有两个湿度计，一个中等范围的Extech和我的AcuRite气象站的室内传感器。它们通常是5 - 7%的折扣，而Extech的价格通常更高。
我用湿度计，以及我在抚摸猫后是否受到静电震动，来判断是否需要增加房间的湿度。当我洗衣服时，湿度低于30%，我拖出难看的阿米什人制作的晾衣架。一般来说，冬天的大部分时间我都可以不用电动干衣机。
现在你可能会问为什么我的房子这么干燥?这是HRV;Tt只有两种速度，因为我们把它作为浴室排气(有加速计时器)，所以没有简单的方法来控制它在其他时间基于整个房子的空气质量指标。至少我还没算出湿度。也许Brad Cook的AcuRite网络传感器是使用IFTTT实现的一条前进之路。
(我确实监测了HRV进排气口的二氧化碳水平，并将该单元切换到高于700PPM的水平。不幸的是，这也意味着HRV必须不断运行以提取整个房子的样本。)
测量地下室湿度;更好的是，降低它
我们的地下室使用一种叫做“微风”的产品。它有一个温和的排气风扇(115 cfm)，额定连续运行，由加湿器控制。它不是用室外空气代替耗尽的空气，而是从房屋的一层吸收“调节”空气，避免了室外空气的湿度问题和过敏原，尤其是在雨天或潮湿的日子。地下室的空气质量有了显著的改善，我们已经可以拔掉能源抽湿机的插头了。不需要过滤器或排水管。该公司出售单扇和双扇机型，售价从300美元到400美元不等，并有5年保修期。我强烈推荐这种设备。可以在公司网站、亚马逊和Ebay上买到。比Wave Ventilation、Humidex或EZ Breathe售价1,500至1,800美元的产品便宜得多。
使用一楼的空气有时有用。假设它是78华氏度，楼上65%(带空调或开着窗户)。65F的地下室湿度为100%，可诱发霉菌/异味。
增加空调负荷和避免开窗可能比在地下室开除湿机消耗更多的能源。
在夏天，你需要一个稍微正的建筑压力——而不是像排风扇那样产生的负压力。
你好，约翰——
如果你从一楼往外拉115立方英尺，那么替换空气的115立方英尺是来自某处，对吗?这意味着进入有调节空间的空气需要进行调节。
另一个问题是控制湿度计位于哪里?传感器测量的是室外湿度还是一楼或地下室的湿度?我认为控制传感器测量室外湿度，这意味着当室外湿度高于设定值时，风扇就会关闭。如果在室外湿度高的时期，地下室的湿度高于你想要的水平，你就不会通过通风来除湿。
最后，115立方厘米的减压量取决于你的房子有多密封，其后果也取决于你的气候。
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