摘要：探讨了调湿建材作为一种室内湿度调节方式的可行性，计算了北京地区气候条件下某办公室全年的湿负荷，估算了所需调湿建材的蓄湿量，介绍了一种以高分子树脂凝胶为主要材料的调湿建材。

　　关键词:调湿建材 湿度调节 可行性

　　1 调湿建材--一种新型的湿度调节方式

　　调湿建材是一种利用调湿材料对水蒸气的自动吸放作用调节室内空气湿度的建筑墙体材料，主要成分是调湿材料+胶结料。

　　调湿建材对水蒸气的吸收与释放取决于于其表面的水蒸气分压力及周围环境空气的水蒸气分压力。其调湿原理如图1。其中ps>pa 时，水蒸气被释放；当ps＜pa时，水蒸气被吸收；当 ps=pa时，二者达到平衡。由此可见，只要将调湿建材应用于围护结构内表面，它便能自动调节室内湿度，调湿过程连续、无能耗。

　　2 调湿建材的适用场合

　　对于一些夏季要求除湿，冬季要求加湿的房间，传统的空调湿处理方式是在除湿阶段将室内余湿排出；而在加湿阶段，再向室内补充所需的湿量。事实上，对于那些全年需除湿量与加湿量相当的房间，如果房间内部能把除湿阶段的余湿储存起来，到需要加湿时再释放出去，那么该房间将不需要其它的除湿、加湿设备。调湿建筑能起到这种蓄放湿的作用。

　　对于室外空气含水量湿量较低的地区，调湿建材可用于产湿量较大的建筑，相反，在气候较潮湿的地区，调湿建材只能用于室内无产湿或产湿量很小的建筑。

　　3 调湿建材应具备的蓄湿量估算

　　从以上分析可知，调湿建材是通过储存与释放湿的方式调节室内湿度，那么其蓄湿量要达到多少才能满足室内的调湿要求？现在一室内尺寸为5m×5m×3m（长×宽×高）的办公室为例，计算其在北京气候条件下的全年湿负荷，并由此估算出调湿建材应具备的蓄湿量，所涉及的计算条件见表1。室外气象参数由供热空调能耗分析用逐时气象数据生成系统Medpha提供。

　　房间基本情况房间体积

　　5m×5m×3m门

　　2m×1m 窗

　　2m×2m

　　室内温湿度设置4,5月(春季)24℃

　　40%～65% 6,7,8月(春季)27℃

　　40%～65% 9,10月(秋季)24℃

　　40%～65% 11,12,1,2,3月(冬季)20℃

　　40%～65%

　　室内产湿

　　(人员产湿)人数

　　3 产湿时间

　　8:00～18:00

　　(周一周五) 产湿量(极轻劳动)4 高分子树脂凝胶Gel-- 一种高性能的调湿材料

　　Gel是由高分子树脂吸收盐涂溶液后形成的凝胶，其调湿原理是利用了凝胶中的盐溶液对水蒸气的吸收与释放作用。常用的盐溶液为CaCl2或LiCl溶液。图3人出了吸收了CaCl2溶液的高分子树脂凝胶在不同相对湿度下对应的平衡含水率，实验环境温度为25℃ [3]。其中C是每kg干固体中的含水率，Gel中的干固体是指吸湿前的高分子树脂和无水CaCl2。为了便于比较，图3还给出了常用吸湿材料硅胶的平衡含水率曲线[4]。从图3可以看出，凝胶在φ=50%～80% 之间的含湿量之差约为0.93 kg/ kg，而硅胶在相同湿度范围内的含水量水率之差只有0.37 kg/ kg左右。可见Gel的蓄湿能力明显优于硅胶。

　　Gel是胶状物质，不能直接作为墙体材料。将Gel掺混到水泥、珍珠岩等材料中，可制成板状调湿建材。图4给出其了该调湿建材在不同相对湿度下的平衡含水率，实验环境温度为27℃。从图4可以看出该调湿建材在φ=40%～65%之间的含湿量之差约为270 kg/ m3，对于算例中的房间，只要使用0.89m3的调湿建材即可满足要求。

　　5 结论

　　在一定的室内产湿及气候条件下，配合适当的通风换气，调湿建材替代传统的空调湿处理方式，独立调节室内湿度是可行的。以高分子树脂凝胶为主要材料的新型调湿建材，在φ=40%～65%之间的含水率之差可达270kg/ m3，具有很好的蓄放湿能力，可以满足北京时地区办公型房间的调湿要求。

　　本文只是从宏观的、总体的角度估算了调湿建材应具备的蓄放湿能力，但其吸放湿的速度能否满足室内的调湿要求，还需要进下的数值模拟和实验验证。

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