住宅内的高湿度会引发诸多问题。对于这些住宅的居民而言,高湿度可能导致过敏及其他呼吸系统问题,并降低感知室内空气质量(IAQ)。此外,它通常会增加住宅空调调节所需的能耗;促进尘螨、霉菌和虫子的滋生;在某些情况下还会导致建筑构件损坏。
尽管存在许多与住宅相关的湿度问题,但关于美国家庭实际室内湿度水平的实测数据却几乎没有。这就是美国住房和城市发展部(HUD)资助史蒂文·温特联合公司(SWA)收集住宅内部湿度水平数据的原因。
“该研究旨在为ASHRAE标准委员会160P分会(负责《建筑防湿损设计标准》)及其他机构正在开展的湿度模拟工具和相关技术标准制定工作提供支持,”SWA高级工程师洛伊丝·阿雷纳解释道,她最近为HUD撰写了报告《室内空气质量(IAQ)数据监测:第二部分》。“为支持这些标准制定工作,关键是要更清楚地了解室内高湿度发生的位置以及影响因素。”
在HUD资助的项目下,SWA从美国三个不同地区的60户家庭收集了一整年的室内温湿度数据:温暖潮湿的东南部、寒冷的东北部以及太平洋西北部。此外,SWA还收集了房屋和家庭特征数据,包括居住人数、保温水平、设备效率、围护结构气密性和风管泄漏情况。
为监测温湿度水平,SWA工程师选用了Onset公司的HOBO U12数据记录仪。这些电池供电的设备用于全天候记录湿度水平——即使在停电期间也能正常工作。SWA随后使用配套的HOBOware® Pro软件将数据转换为带时间戳的图表,以便在公司的个人电脑上显示。
“在考察监测方案时,我们对小巧的电池供电HOBO数据记录仪印象深刻,”阿雷纳女士回忆道。“这些设备的安装便捷性、准确性和成本效益明显超过了进行额外现场访问所需的差旅和人工成本。”
SWA为期一年的分析揭示了若干见解。虽然有些证实了行业普遍假设,但也有一些意外发现。例如,SWA的数据分析显示,海洋性气候地区的住宅室内相对湿度持续高于50%,平均高于其他地区。然而,寒冷地区的潮湿问题发生率最高。
此外,分析显示三个地区存在一些共性。例如,可见霉菌或受潮损坏最常见的区域是窗户及其周围以及浴室。不过,SWA也发现了明显的地区差异。值得注意的是:
- 在炎热潮湿的东南部地区,研究中较新、能效较高的房屋似乎在秋末/初冬出现潮湿问题。一种观点认为,由于这些房屋在这些月份更舒适,所需的空间调节较少,这可能导致室内相对湿度上升。
- 在寒冷的东北部地区,许多房屋的地下室存在潮湿渗漏,且所有房屋都有部分地下室未完工。在这组房屋中,有潮湿问题的房屋平均换气率远高于没有潮湿问题的房屋。
- 在太平洋西北部的海洋性环境中,所有有潮湿问题的房屋都有完整或部分的架空层,且泥土上方没有密封良好的蒸汽屏障。
“我们为期一年的监测和分析得出的重要见解之一是,总体而言,不同气候区之间没有统计学上显著的相关性。相反,每个地区都有特定于该地区的问题,需要加以解决,”阿雷纳女士指出。“通过这些真实世界的数据,我们现在明白,与其制定一刀切的湿度控制建议,不如建立适用于每个地区特定挑战的标准和指南,这一点至关重要。”