加湿的必要性

事实：

10%湿度的变化将会造成温度华氏一度的改变。

当湿度在45%--55%之间时，肺炎球菌，葡萄状球菌和链球菌的死亡速度要比湿度高于70%或低于20%时快20倍。

在设定温度-30F的条件下，一个风扇或一个150CFM的通风口可在2小时内完成1100平方英尺的房间的空气交换。这种方式可消费掉5公斤水，远远超过其他方式的家庭用水如种植植物，洗浴和洗衣。

即使在装有中央空调的环境里，加湿器的应用对保证空气交换时空气湿度的保持是很有必要的。

最近一个著名的温度调节装置生产厂家对1000个家庭秋冬季室内空气舒适度做了一个调查。有70%的家庭抱怨室内空气太干燥导致皮肤搔痒，喉咙干燥，鼻膜破裂。有75%以上的家庭抱怨太热或太冷。

专家说适当的使用加湿器可以避免上述现象。但在增加室内湿度之前，你首先要请你的医生检查一下是否患有过敏或其它呼吸系统疾病。

湿度与健康

脱水是影响人类健康情况最常见因素之一。人体大部分组织是由水组成的。水分的丢失会使组织变干，弹性消失，功能衰落。除了皮肤干燥以外，脱水的症状还有关节和肌肉疼痛，喉咙干燥，注意力不集中等。

有两种最基本的方法可以抵制脱水现象，大量饮水并将室内的湿度保持在舒适的水平。这是保证我们健康状况的最基本行为。

增加空气的湿度对于人类的健康是非常必需的。室内的干燥空气会使喉咙干燥，可引起和加重呼吸系统疾病。在寒冷的季节里室内空气中的水分向室外流失，使得室内空气的湿度降低5%。如将室内寒冷的空气加热至73F，空气湿度约6%。就比较而言，撒哈拉沙漠的湿度是25%。一般地说任何室内的湿度都不能低于30%，最佳的湿度范围是40—55%。

在寒冷季节室内湿度控制不良是呼吸系统疾病的主要原因。在炎热季节人们就开始着手防备冬季的寒流。人们抱怨冬季是这些疾病的祸根，但真正的罪魁祸首却是干燥的空气。这些干燥的空气侵犯了鼻子，喉咙和支气管的粘膜。

有一种方法可以减轻寒冷，干燥的鼻子和脱水给我们带来的不适，那就是加湿。室内是我们消磨时间最多的地方。对大多数人来说空气干燥实际上是一个空气质量问题。干燥的空气有助于细菌，病毒和呼吸道刺激性物质的生长，这些物质对敏感人群造成的损伤远比皮肤干燥厉害得多。适当的室内湿度可增强机体对室内呼吸系统污染物和刺激性物质的抵抗力。

在常规条件下，室内并不需要潮湿，但在冬季却是必需的。这是因为在寒冷季节里取暖设施为室内升温。室内温度越，就会越干燥。这是因为寒冷干燥的空气渗透到我们的室内将其温暖，从而降低室内湿度。

相对湿度是空气中含水量与其饱和含水量之比（在一定温度下），用%表示。例如相对湿度是30%指空气中的含水量是其饱和状态的30%。

温暖的空气可比寒冷的空气含有更多的水份。在寒冷的地方加热寒冷的空气其含水能力增加。因此60F温度下30%的相对湿度在75F温度下就是很低了。换句话说，即使空气中总的含水量不变，加热也其干燥。

因此，加热的空气开始吸收室内物质中的水份，如人体和家具。这时人的喉咙开始发痒，鼻子发干，静电产生火花。更糟的话家具松，裂甚至散架。

室内有很多天然的水份来源。据估计一个4口之家每日要消耗4-6加仑水，用于呼吸，淋浴，烹调和洗衣。看上去消耗了很多水，在大多数情况下其实不是。

公共健康部门建议冬季室内的湿度应保持在30-55%。湿度太低加重皮肤过敏和呼吸系统感染，湿度太高传播霉菌，细菌和病毒。当湿度高于50%时可使尘埃扩散。来自亚特兰大加热协会，制冷协会和空调工程师协会的专家们说，医学研究表明保持室内湿度可有效地阻止病毒的生长，如流行性感冒，麻疹，小儿麻癖症和疱疹。

舒适的湿度

很少的人在干燥的空气里可以感到皮肤发凉，其中又只有很少的人知道其中的原因。所有的人，不管他是处于静态还是动态，其身体的热能都将被周围的空气吸收。热能有两种形式：

人的体温是98。6 F （摄氏37度），当接触温暖的室内空气时，如75 F （摄氏24度），人体会通过对流和放射将周围的空气加热。空气吸收人体热量使人体冷却。这种方式叫作表面热能转移。

潜在热能转移发生在人体表面湿汽蒸发时。蒸发用掉人体的热能使人体冷却。

空气就像一块海绵，它会从任何地方吸收湿气。干燥空气的吸湿性非常好。如果空气吸收的湿气是来自你的皮肤，皮肤将会被冷却，你就会感到凉爽或冷。使用温度自动控制控制装置可以将温度控制在舒适的范围内，同时消耗更多的热能。另一反面，空气中相对湿度的升高使湿气蒸发率下降，所以在温度设置较低的情况下人们会感到舒服一些。

空气过分干燥是产生静电的直接原因。由于湿度太低，室内植物遭受着“冬季干旱”。静电震击人体和一些敏感的仪器。有多少次当你悠闲地走过地毯去开电灯开关时，静电发出的劈啪响和火星使你惊吓不已。这样的事情发生在你自己身上时就不可笑了，甚至当你伸手抚摸你的爱人。

人体含有20，000伏特静电的能力，人的身体所带有的静电可破坏家庭中的电脑和其他电器设备。将室内相对湿度保持在35%或更高，可大大地减少静电的产生。即使是在室外湿度很低的情况下，加湿器的应用可使室内的空气达到舒适的湿度要求。

在寒冷的冬季，为使一个2，000平方英尺的家庭潮湿，需要256次淋浴血奋战（256 X 1/2磅/淋浴=16加仑，每日）。如果没有一台加湿器增加整个家庭的湿度，空气变成了密闭家庭中的干燥剂，它将从任何物质中窃取水分和湿气，这包括你的鼻子，喉咙和皮肤。洗浴后过分干燥的空气使皮肤上的水气蒸发引起皮肤搔痒，这与温度并没有多大的关系。

干燥的空气可以防止潮湿和霉菌，但干燥的空气会使地板裂缝，家具连接处松动，皮肤干燥。在寒冷的冬季，壁炉的燃烧使温暖的，干燥的空气在室内环绕，如果没有必要的加湿设备，炎热发痒的喉咙半夜会使你醒来，你的皮肤也会老于你的实际年龄。

加湿与节能

空气就像一块海绵，它会从任何地方吸收湿气。干燥空气的吸湿性非常好。如果空气吸收的湿气是来自你的皮肤，皮肤将会被冷却，你就会感到凉爽或冷。使用温度自动控制控制装置可以将温度控制在舒适的范围内，同时消耗更多的热能。另一反面，空气中相对湿度的升高使湿气蒸发率下降，所以在温度设置较低的情况下人们会感到舒服一些。

有时即使将室温提高你也会感到冷。干燥空气使你皮肤上的水分蒸发而使你感觉到冷。加湿器的应用可以减少加热所需能量的消耗，因为潮湿的空气会感觉温暖一些。例如，在温度是20 F 或69 F， 相对湿度是35%时，与温度是22F或72F，相对湿度是19%的感觉一样。将温度下调3度每年可节约5%的电费。

这就是加湿对舒适的环境和经济的作用，行动起来，降低温度，提高湿度，节省能源开支。

加湿与投资

保持室内一定的相对湿度有利于保护你的投资。干燥的空气可以使家具，木制品和硬木地板变形，爆裂。可使木制器具如木管乐器，木琴甚至钢琴变调，变型，破裂，甚至永久报废。适当的湿度可以减少干燥空气对木制品的损害，而使你的投资拥有更长的时间。

干燥空气的另一个危害是静电。如果你不想在摸电灯开关时，或亲吻你的爱人时遭静电的震击，就使用加湿器吧。静电对大多数现代家用电器设备，特别是敏感的电脑，家庭音响系统也会造成损害。

湿度越高越好，用水中栽培植物，开放的养鱼缸，淋浴时的蒸汽。既然加湿器的指示表只显示湿度的变化，居室加湿的最佳状态是窗户上出现雾汽。

相对湿度及其在环境控制中的作用

自从进入现代工程设计时代，由于良好的环境带给人体和产品的益处，厂房，办公室和家庭中环境的控制越来越受到人们的重视。有三种基本的环境控制方法： 1）空气的质量，清洁和纯度，2）温度，3）相对湿度。

在上述三个因素中，最容易被忽视的是相对湿度的水平，可能是因为人们对温度和空气质量的变化所产生的效果比对相对湿度的变化所产生的效果敏感。相对湿度对于人体的健康和舒适，生产机器的运转，生产原材料的质量及可使用性都有很重要的作用。适当的相对湿度控制对于工厂的节能和工作效率也是重要的因素之一。为了更好地了解相对湿度极其影响，有必要首先明确一些概念。

相对湿度的定义

湿度的定义是：“空气中湿气的含量”。

这种湿气必须是水蒸气的形式，没有蒸发成水蒸气状态的的可视水滴不会影响湿度。相对湿度这个名词是指“在一定的温度下，某一体积空气中的实际含水量与该空气最大限度的含水饱和量之比，用百分比（%）表示”，所以：

                     Ma

相对湿度过（RH）=  -------  / t

                     Mg

Ma = 空气中水的含量

Mg = 该空气可含水的最大容量

 t =  温度

同样体积空气的含水饱和度随着温度的变化而变化。温度越高，空气含水饱和度越高。关键词是“温度”。

表1

        Cu. Ft.         Cu. Ft.

        69℉            10。

        7．8颗粒        0。78颗粒

加热带来的干燥空气

在温度华氏10度时完全饱和的空气（相对湿度100%），如果把温度提高到华氏69度而不添加额外的水份，它的相对湿度就下降到10%，比撒哈拉沙漠还要干两倍半！这说明了为什么在供暖季节空气更加干燥。室外低温潮湿的空气通过人工排气装置或自然渗透方式变成了室内温暖的干燥空气。为了使这些空气拥有一定的相对湿度，必须向空气中补充湿气。

制冷带来的干燥空气

在一定条件下，空调和冷却造成的制冷可汲取空气中的湿气，降低空气的相对湿度导致不适。这种情况发生在当空气被冷却至它的“露点”以下时—在这个温度空气处于吸水饱和状态，如果低于这个温度空气中的水气将会浓缩出来。例如，空气温度华氏70度，相对湿度75%时每立方尺含有6.08微粒。空气温度是55度时每立方尺仅含有4.89微粒。因此如果将温度是华氏70度相对湿度是75%的空气冷却至55度，它的相对湿度就可以达到100%，每立方尺饱和含有4.89微粒，另外的1.19 微粒 (6.08-4.89 = 1.19) 就被浓缩了。将这种温度华氏55度，相对湿度100%的空气输入房间内并加热至70度，它的相对湿度下降至60%，因为这时的空气只含有4.89微粒每立方尺，而不最初的6.08微粒每立方尺。要想保持空气最初的75%相对湿度，必须在空气中添加1.19 微粒每立方尺的湿气。

湿度表

为了进一步说明不同温度下空气的含水性能，下表显示了在不同温度下每立方尺空气水微粒含量。这张表摘自ASHRAE 手册。

表1A

不同温度下每立方尺饱和空气水微粒含量

       温度    微粒    温度     微粒

        0       .475    60      5.795

        5       .609    65      6.845

        10      .776    70      8.055

        15      .984    75      9.448

        20      1.242   80      11.04

        25      1.558   85      12.87

        30      1.946   90      14.94

        35      2.376   95      17.28

        40      2.863   100     19.95

        45      3.436   105     22.95

        50      4.106   110     26.34

        55      4.889   115     30.13

从表1A 我们可以看出，空气的温度越高含水能力越大。从这个表中可以决定“最大湿度负荷量”。确定加热时湿度的含量只需要最高室内温度和最低室外温度，查上表找出相应的水微粒含量，把它们相乘得出所要的相对湿度。用室外最低的相对湿度，用最高温度减去最低温度，将此结果，每小时要加湿的立方尺空气体积代入下列公式，既可求出每立方尺水微粒含量：

负荷 = Grains/Cu. Ft. X Cu. Ft./Hr.

其他影响最大湿度负荷的因有：

¨        自然气流的渗透 

¨        排气装置 

¨        人造空气 

¨        建筑物的结构 

¨        空调或冷却装置 

¨        真空设备 

¨        阻碍蒸发的屏障 

¨        窗户的区域 

¨        吸湿材料

由于所有上述因素的参与，加湿过程可以很简单或很复杂。最好事先咨询加湿器专家，并允许他们做实地调查。

湿度含量平衡点

干燥的空气从它所接触的所有物质中吸收水份，如吸湿的材料（可以吸收或发出湿汽），活体组织等。最终当物质的吸湿和湿汽丢失相等时达到平衡点，这个点就是湿度含量平衡点简称“EMC”。EMC 的变化随着温度的变化，相对湿度的变化和物质的不同而变化。以下我们可以看到接近EMC 点有时是有害的。

吸湿材料的复原

当EMC变化时，下面分类表中所有的吸氺性材料，，吸收或发散湿气。在一定的相对湿度下，吸水材料的吸湿性是一定的。这种吸湿后的重量和干燥材料的比称为“复原”，用百分比（%）表示。相同的材料在不同的相对湿度下其复原程度不同。例如：在相对湿度是30%时，平均木材的EMC值是5.9%复原，相对湿度是50%时是9.3%，相对湿度是70%时是14%等。吸湿材料的标准复原参数在售出时有明确的注明。如果该标准复原值无法达到时， 责任由卖方负责。

吸水材料复原性的变化造成材料本身尺寸大小，重量，质量，可使用性等的变化， 因此，对于制造，生产，测试，储存，使用和消费车间，最好的方法是将复原能力稳定在一个满意的水平。为了达到这一目的首先应将材料所接触的相对湿度稳定在一个适当的水平。

“干燥空气”和舒适性

干燥空气从它所接触的所有物质中吸收湿汽， 包括人体。干燥空气使得人体皮肤表面的湿汽更容易蒸发，引起搔痒或体温高于华氏75度（F）。干燥空气同样也吸取人体粘膜的水分如鼻腔粘膜，喉咙，眼睛和耳朵，冬天里引起喉咙发热，眼睛发酸等不适。保持一定的相对湿度可防止上述症状。

当人体皮肤表面的水分蒸发时产生一定程度的蒸发冷却。在冬季，当加热的空气很干燥时，这种蒸发更容易发生，引起更高度的蒸发冷却以及寒冷的感觉。升高温度会有助于减少寒冷的感觉，但会更加重干燥引起的其他问题，炎热的喉咙和眼睛，因为空气在这种高温度下仍然可以含有很高的水分导致相对湿度下降（见表1-A），空气将更多地从人体吸收水分。

通过提高相对湿度的水平很容易达到舒适的空气环境。通常可以通过提高相对湿度水平，下调温度来保持相同的舒适空气。表1-B阐明了各种可能的舒适水平。从表中我们可以看出，相对湿度的升高可以使温度下降从而节约能源。在这个能源昂贵的年代里，这种节能措施对任何行业，办公室或家庭都是一个很大的推进，更可以有效的控制喉咙发干，眼睛发酸和鼻子干燥。总之相对湿度在35% 至50%是最舒适的。

表1-B

湿度与尘埃

“尘埃不仅仅是清扫和保洁的麻烦事，而且是很多微生物最常见的载体。众所周知相对湿度对空气中尘埃的含量有明显的影响。较高的相对湿度（高于50%）可以使空气中的尘埃下沉。同样干燥的空气将从化纤地毯和垫子中吸取水分使它们变脆，断裂，散播到空气中。通过提高空气的相对湿度水平这个问题可以得到明显的控制。例如，一项调查报告显示，在相对湿度较低时，每周清洁地毯可产生3-4袋的地毯纤毛和绒毛。将相对湿度提高到50%时每周清洁地毯仅产生半袋的地毯纤毛。毫无疑问当有效地控制了地毯绒毛引起的尘埃时， 地毯的寿命也就延长了。

湿度对细菌和病毒寿命的影响

对于细菌演变和病毒的多种研究表明，当相对湿度接近50%时，这些微生物的存活时间缩短。有人认为在相对湿度较低时，这些微生物处于“睡眠”状态漂浮在空气中，直到接触潮湿的表面它们又变成“活性”状态。在相对湿度较高水平时，空气中充足的湿气适得这些微生物处于可能的繁殖“活跃”状态。在中等的相对湿度水平，接近50%时，空气中充足的湿气使得这些微生物不能保持“睡眠”状态，但也不足以使它们进入“活跃”状态。

 “干燥空气“和静电反应

干燥的空气使得静电在机器，材料或人体上累计充电，这些静电负荷可引起生产问题，因为静电的吸引力可发生在材料之间，对人体不适的电击，甚至在某些情况下发生爆炸。

机器和材料的移动可使静电累计充电，例如挤压印刷或滚筒印刷中，人们在地毯上行走等就可产生静电。这些静电不断产生，但它们的累计和释放却受相对湿度水平的影响。相对湿度水平高于45%将有效地消除静电的累计充电和释放。这是因为当相对湿度水平较高时，在材料和设备上形成了一层看不见的膜，这层膜含有空气中的杂质，使其变成导体。当静电负荷充电，累计时，这层膜将负荷导入地面，使其无法达到产生火花的地步。

在许多工业部门控制静电的产生是很重要的。印刷厂必须消除静电因为它可以导致输送不稳定，纸张粘连，墨迹不清和颜色套准错误。在纺织厂大量的静电可在纺锤和卡片上聚集影响机器运转。静电对资料处理的影响尤其明显因为静电可以造成不适当的纸和卡片输送，带子易碎和静电火花，引起故障。炸药生产区域必须加湿。静电在炸药空气中是极端危险的。

 “干燥空气“和吸湿材料

吸湿材料（具有吸收和释放水份的材料）对于环境中湿度的变化特别敏感。这一类的材料有木材和木制品，纸和纸制品，纺织品，皮革制品，陶制品，食品等等。

这些材料根据周围环境湿度的变化吸收或释放水份，因而变化它们的复原状态。当这些材料最终达到平衡状态时，它们将处于稳定状态停止吸收和释放水份，也就是说它们达到了焓湿平衡（EMC）。

当吸湿材料达到焓湿平衡时，特殊的温度和相对湿度下对其影响很小。当相对湿度开始下降时空气从物质中吸收水份，以保持其焓湿平衡。当物质丢失水份后它将会变皱，变型，变脆，易于溶解等，这些问题的产生不仅影响材料，同时也影响机器设备，完成工序，外表，以及重量和品质。