蘇 醒，田少宸

（1. 同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院，上海201804；2. 同濟(jì)大學(xué)工程結(jié)構(gòu)性能演化與控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200092）

隨著建筑節(jié)能的要求不斷提高，近零能耗建筑在我國(guó)迅速發(fā)展，但是對(duì)近零能耗建筑技術(shù)路線的探索必須考慮氣候適應(yīng)性的問題，其技術(shù)體系需針對(duì)不同地區(qū)的氣候特征進(jìn)行深入研究。嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)住宅能耗主要來源于冬季采暖；但對(duì)于夏熱冬冷地區(qū)，不僅要考慮夏季空調(diào)、除濕以及冬季采暖的需求，而且更需重視過渡季節(jié)的除濕問題。夏熱冬冷地區(qū)夏季高溫潮濕，冬季陰冷，該氣候區(qū)夏季氣溫高于35 ℃以上的時(shí)間大概在20 d左右，最熱時(shí)氣溫高達(dá)41 ℃以上，年平均相對(duì)濕度在70%～80 %左右，除濕期長(zhǎng)。在過渡季節(jié)時(shí)盡管室外空氣溫度相對(duì)適宜，但通常相對(duì)濕度可高達(dá)95%～100%［1-2］。

相比于常規(guī)建筑，近零能耗建筑通過提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能和建筑氣密性可以減少室內(nèi)外的熱量傳遞，有效降低建筑的夏季冷負(fù)荷和冬季熱負(fù)荷，減少空調(diào)和采暖能耗。但對(duì)于濕負(fù)荷的降低效果不如顯熱負(fù)荷。另一方面，室內(nèi)濕環(huán)境與人體的舒適性和健康密切相關(guān)，過高的相對(duì)濕度會(huì)降低人體的舒適性，影響室內(nèi)空氣品質(zhì)，有助于如霉菌、細(xì)菌以及塵螨等微生物的生長(zhǎng)和繁殖［3］，同時(shí)還會(huì)增加建材和家具中揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）的散發(fā)，增加臭氧、微粒和丙烯醛氣體的刺激性［4-5］。因此，對(duì)夏熱冬冷地區(qū)近零能耗建筑的室內(nèi)濕環(huán)境進(jìn)行研究有助于選擇和設(shè)計(jì)適用的空調(diào)和除濕系統(tǒng)形式。

許多學(xué)者對(duì)住宅的濕負(fù)荷和除濕量進(jìn)行過相關(guān)研究，但關(guān)于夏熱冬冷地區(qū)近零能耗居住建筑的相關(guān)研究較少。劉拴強(qiáng)等［6］對(duì)室內(nèi)濕負(fù)荷的構(gòu)成以及計(jì)算方法進(jìn)行了研究，指出人體散濕量和新風(fēng)滲透產(chǎn)濕量是必須考慮的，新風(fēng)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲透引入的濕負(fù)荷同樣不可忽略，尤其是在夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)。Walker等［7］研究了不同標(biāo)準(zhǔn)的通風(fēng)換氣次數(shù)對(duì)常規(guī)住宅濕度的影響。夏熱冬冷地區(qū)間歇運(yùn)行住宅的開窗換氣次數(shù)也會(huì)影響濕負(fù)荷和室內(nèi)濕環(huán)境，徐小群等［8］通過研究圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的吸放濕特性指出非連續(xù)運(yùn)行的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面吸放濕作用對(duì)濕負(fù)荷的影響。曾憲純等［9］提出除濕濕日數(shù)的概念并計(jì)算出上海除濕濕日數(shù)天數(shù)為125 d，全年總濕日數(shù)為562.63 g·d·kg-1。余曉平等［10］對(duì)夏熱冬冷地區(qū)典型城市除空調(diào)期以外的除濕期進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，在室內(nèi)相對(duì)濕度設(shè)定值為60%時(shí)，除濕期長(zhǎng)度在80～120 d左右。

夏熱冬冷地區(qū)近零能耗居住建筑的除濕問題和除濕能耗問題逐漸引起重視。Schnieders 等［11］指出上海等潮濕氣候區(qū)近零能耗建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)防止?jié)穸冗^大而引起發(fā)霉的問題，且夏季極端情況下需對(duì)制冷和除濕分開控制。Langer 等［12］發(fā)現(xiàn)近零能耗建筑采暖季室內(nèi)相對(duì)濕度比常規(guī)建筑低，但夏季和過渡季節(jié)的室內(nèi)濕度問題還未明確。O'Kelly等［13］指出近零能耗建筑在潮濕氣候區(qū)的近零能耗居住建筑中使用傳統(tǒng)的壓縮式空調(diào)系統(tǒng)難以很好地對(duì)室內(nèi)的濕環(huán)境進(jìn)行控制。Firlag 等［14］研究發(fā)現(xiàn)對(duì)近零能耗建筑能耗需求影響最大的是室內(nèi)、外相對(duì)濕度引起的除濕需求和冬季的采暖需求。張強(qiáng)［15］通過對(duì)夏熱冬冷地區(qū)高層住宅的仿真指出年除濕能耗指標(biāo)應(yīng)控制在20 kWh·m-2·年-1以內(nèi)。

綜上，目前針對(duì)夏熱冬冷地區(qū)近零能耗住宅在濕特性的研究較少，本文以上海為例，采用DeST軟件模擬計(jì)算近零能耗住宅和常規(guī)住宅的熱、濕負(fù)荷和室內(nèi)相對(duì)濕度狀態(tài)，分析比較兩種類型住宅人員在室期間和人員不在室期間以不同換氣次數(shù)使用的熱濕比特性及室內(nèi)高濕度時(shí)長(zhǎng)，以期為該地區(qū)近零能耗住宅的室內(nèi)濕環(huán)境控制提供數(shù)據(jù)支撐。

1 研究方法

1.1 季節(jié)性建筑設(shè)計(jì)參數(shù)

本文以上海市一典型戶型的標(biāo)準(zhǔn)層住宅為例，采用DeST軟件對(duì)建筑建模并仿真計(jì)算近零能耗住宅和常規(guī)住宅的動(dòng)態(tài)熱、濕負(fù)荷和室內(nèi)溫、濕度狀態(tài)。住宅面積為100 m2，高2.9 m。住宅平面如圖1所示。

圖1 住宅平面圖Fig.1 Plan of the residence

近零能耗建筑相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)GB/T 51350—2019《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》［16］選取；常規(guī)建筑相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)上海市的DGJ 08-205—2015《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》［17］選取。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本信息及室內(nèi)熱擾的相關(guān)參數(shù)如表1所示，表中，RH為相對(duì)濕度。張慧玲［18］基于熱舒適和建筑節(jié)能的角度并結(jié)合上海市典型年氣象數(shù)據(jù)對(duì)上海建筑節(jié)能季節(jié)進(jìn)行了劃分。除濕期為6月5日～6月24日和8月24日～9月22日；空調(diào)期為6月25日至8月23日。

用于仿真計(jì)算的上海市典型氣象年數(shù)據(jù)在除濕期和空調(diào)期的室外逐時(shí)溫度和相對(duì)濕度如圖2 所示。除濕期室外空氣溫度較低，存在室內(nèi)空氣溫度低于夏季室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度（26 ℃）的情況。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)綜合建筑節(jié)能和人體熱舒適兩方面考慮，給出了夏季和冬季的室內(nèi)溫、濕度設(shè)計(jì)參數(shù)。但并未明確過渡季節(jié)的室內(nèi)溫、濕度設(shè)計(jì)參數(shù)。根據(jù)等效溫度的概念，滿足人體熱舒適要求的室內(nèi)相對(duì)濕度可高于夏季的設(shè)定值。另一方面，相對(duì)濕度過高會(huì)增加室內(nèi)微生物滋生的風(fēng)險(xiǎn)。因此，除濕期室內(nèi)相對(duì)濕度設(shè)定狀態(tài)點(diǎn)應(yīng)綜合人體熱舒適和降低室內(nèi)微生物生長(zhǎng)繁殖兩方面進(jìn)行確定。

表1 建筑基本信息Tab.1 Basic information of building

圖2 室外溫度和相對(duì)濕度Fig.2 Outdoor temperature and relative humidity

相同溫度下，相對(duì)濕度越低越不利于室內(nèi)微生物的生長(zhǎng)繁殖。另一方面，室內(nèi)相對(duì)濕度的設(shè)定值會(huì)影響濕負(fù)荷和空調(diào)的除濕能耗。相同溫度下，相對(duì)濕度設(shè)定值越低，需要的送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)含濕量就越低，除濕能耗也就越高。根據(jù)陳國(guó)杰［19］對(duì)南方地區(qū)墻體內(nèi)表面霉菌滋生風(fēng)險(xiǎn)的研究結(jié)果，夏熱冬冷地區(qū)應(yīng)用加氣混凝土墻體在室內(nèi)溫度低于26℃時(shí)，相對(duì)濕度低于73%即可有效降低墻體內(nèi)表面霉菌滋生的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在除濕期室內(nèi)空氣溫度低于26℃的期間，室內(nèi)相對(duì)濕度設(shè)定狀態(tài)點(diǎn)為70%。

多數(shù)住宅的空調(diào)運(yùn)行模式為間歇運(yùn)行，本文人員在室時(shí)間按周一至周五晚18：00至次日8：00和周末全天進(jìn)行設(shè)置。住宅新風(fēng)量和換氣次數(shù)也是影響空調(diào)及除濕能耗的重要參數(shù)。人員不在室期間通常會(huì)對(duì)房間進(jìn)行開窗通風(fēng)，人員在室期間通常以最小新風(fēng)量送風(fēng)（機(jī)械新風(fēng)）或保持關(guān)窗。上海市常規(guī)住宅換氣次數(shù)實(shí)測(cè)研究結(jié)果顯示：大多數(shù)住宅關(guān)窗時(shí)的平均換氣次數(shù)高于0.35 h-1；開窗通風(fēng)時(shí)換氣次數(shù)集中于0.5～4.5 h-1，最高可達(dá)9 h-1以上，平均值為2 h-1［20-21］。人員在室期間，近零能耗住宅的機(jī)械新風(fēng)量根據(jù)室內(nèi)衛(wèi)生需求確定，同時(shí)窗戶保持關(guān)閉。人員不在室期間，計(jì)算并比較換氣次數(shù)為0.035 h-1至8 h-1時(shí)的負(fù)荷和室內(nèi)溫濕度。常規(guī)住宅的關(guān)窗時(shí)的換氣次數(shù)按0.35 h-1計(jì)算；開窗時(shí)的自然通風(fēng)量分別按0.5，1，2，5，8 h-1進(jìn)行計(jì)算?？紤]到近零能耗住宅機(jī)械新風(fēng)一般采用熱回收型，房間同時(shí)存在排風(fēng)。實(shí)際滲透風(fēng)量受熱壓和風(fēng)壓的共同影響，有人時(shí)段以機(jī)械新風(fēng)送風(fēng)時(shí)，也應(yīng)考慮滲透風(fēng)的影響，為簡(jiǎn)化計(jì)算，滲透風(fēng)引起的換氣次數(shù)按關(guān)窗的換氣次數(shù)考慮。

1.2 濕負(fù)荷計(jì)算方法

人體散濕量可根據(jù)勞動(dòng)強(qiáng)度、室內(nèi)溫度和室內(nèi)人員數(shù)量計(jì)算。除人體散濕量外，新風(fēng)濕負(fù)荷和滲透風(fēng)濕負(fù)荷也是住宅濕負(fù)荷的主要組成部分。為簡(jiǎn)化計(jì)算，住宅總濕負(fù)荷僅考慮以上三部分濕負(fù)荷。住宅總濕負(fù)荷按公式（1）計(jì)算：

式中：W為總濕負(fù)荷，g·h-1；Wp為人體散濕量，g·h-1；Wf為新風(fēng)濕負(fù)荷，g·h-1；Wi為滲透風(fēng)濕負(fù)荷，g·h-1。

新風(fēng)濕負(fù)荷和滲透風(fēng)濕負(fù)荷取決于室、內(nèi)外溫、濕度差值。夏季室外高溫高濕，需要計(jì)算新風(fēng)和滲透風(fēng)的濕負(fù)荷與冷負(fù)荷，空調(diào)的除濕與降溫同步進(jìn)行。在過渡季節(jié)，室外溫度常低于夏季的室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，但相對(duì)濕度較高，只需要計(jì)算新風(fēng)和滲透風(fēng)的濕負(fù)荷，同時(shí)考慮室內(nèi)濕度的控制。除濕期室溫低于夏季室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度時(shí)不對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行控制，室內(nèi)溫度不是固定值，會(huì)隨室外空氣溫度變化。因此，過渡季節(jié)保持室內(nèi)相對(duì)濕度設(shè)定點(diǎn)不變時(shí)，室內(nèi)含濕量設(shè)定狀態(tài)點(diǎn)應(yīng)隨室內(nèi)溫度變化。綜上，室內(nèi)濕度設(shè)定狀態(tài)點(diǎn)應(yīng)以相對(duì)濕度表示，新風(fēng)和滲透風(fēng)除濕量采用含濕量進(jìn)行計(jì)算。新風(fēng)除濕量按式（2）計(jì)算。滲透風(fēng)除濕量計(jì)算公式與新風(fēng)量計(jì)算公式相同，僅風(fēng)量不同。

式中：Wf為新風(fēng)除濕量，g·h-1；Mf為新風(fēng)量，kg·h-1；tN為室外空氣溫度，℃；do為室外空氣含濕量，g·kg-1；φN為除濕期室內(nèi)相對(duì)濕度設(shè)定點(diǎn)，取70%；PN為室內(nèi)溫度對(duì)應(yīng)的飽和水蒸氣分壓力，Pa；B 為大氣壓力，101 325 Pa。

為研究住宅不同使用方式分別對(duì)夏季和除濕期濕負(fù)荷的影響，采用季節(jié)性總除濕量進(jìn)行分析。季節(jié)總除濕量計(jì)算公式為

式中：Wtotal為夏季/除濕期的總除濕量，g；Wj為夏季/除濕期人員在室且需除濕的時(shí)間段1 h內(nèi)的除濕量，g；n為夏季/除濕期人員在室且需除濕的小時(shí)數(shù)。

1.3 住宅熱濕比

傳統(tǒng)住宅中的制冷和除濕均由空調(diào)的蒸發(fā)器完成。住宅在不同季節(jié)，甚至是1d 內(nèi)不同時(shí)段的熱、濕負(fù)荷波動(dòng)較大，這種溫、濕度耦合控制的空調(diào)難以同時(shí)滿足室內(nèi)的溫、濕度設(shè)計(jì)參數(shù)。對(duì)室內(nèi)濕度的控制是通過蒸發(fā)器的性能與住宅的熱、濕負(fù)荷的關(guān)系間接控制的，因此，住宅的室內(nèi)濕環(huán)境通常難以滿足要求。在近零能耗住宅中，熱、濕負(fù)荷不等比例的降低會(huì)使房間的熱、濕負(fù)荷特性發(fā)生很大變化。換氣次數(shù)變化和新風(fēng)是否經(jīng)過熱、濕處理也會(huì)影響住宅的熱、濕負(fù)荷特性。本文采用熱濕比的概念研究分析近零能耗住宅和常規(guī)住宅在不同使用方式下的熱、濕負(fù)荷特征，可以為近零能耗住宅空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供一定的參考，熱濕比按式（4）進(jìn)行計(jì)算：

式中：ε為建筑熱濕比，J·g-1；Q為冷負(fù)荷，W。

1.4 仿真結(jié)果驗(yàn)證

為驗(yàn)證模擬方法的正確性，將常規(guī)建筑的室內(nèi)溫度、濕度仿真計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)［22］中對(duì)上海市常規(guī)住宅室內(nèi)溫、濕度8 月4 日和8 月5 日的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。仿真計(jì)算的室內(nèi)溫、濕度隨空調(diào)間歇運(yùn)行情況和室外溫、濕度的變化趨勢(shì)與實(shí)測(cè)結(jié)果一致性較高。由于典型氣象年溫、濕度數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)略有偏差，實(shí)際情況下住宅的使用方式也具有一定隨機(jī)性。因此，室內(nèi)溫、濕度仿真計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)存在一定誤差。根據(jù)實(shí)測(cè)室外氣象參數(shù)修正后的室內(nèi)溫度仿真值與實(shí)測(cè)值的最大相對(duì)誤差為6.8%；室內(nèi)相對(duì)濕度仿真值與實(shí)測(cè)值的最大相對(duì)誤差為9.6%?？梢哉J(rèn)為該仿真計(jì)算方法能用于預(yù)測(cè)實(shí)際使用情況。

2 結(jié)果與討論

2.1 總除濕量

近零能耗住宅、常規(guī)住宅在有人時(shí)間段不開窗通風(fēng)（常規(guī)-有人時(shí)段關(guān)窗）和常規(guī)住宅在有人時(shí)間段以1 h-1換氣次數(shù)運(yùn)行（常規(guī)-有人時(shí)段換氣次數(shù)1 h-1）空調(diào)系統(tǒng)間歇運(yùn)行時(shí)白天無人時(shí)段不同換氣次數(shù)下的夏季和除濕期的總除濕量分別如圖3 和圖4所示。不同建筑類型的住宅中，有人時(shí)段換氣次數(shù)變化對(duì)總除濕量的影響均高于無人時(shí)段換氣次數(shù)的影響。

圖3 夏季總除濕量Fig.3 Total dehumidification capacity in summer

圖4 除濕期總除濕量Fig.4 Total dehumidification capacity in dehumidification period

近零能耗住宅夏季的總除濕量約為1 820 kg，除濕期總除濕量約為620 kg。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定新風(fēng)量的常規(guī)住宅夏季總除濕量約為3 600 kg，除濕期總除濕量約為990 kg。關(guān)窗使用的常規(guī)住宅夏季總除濕量約為1 670 kg，除濕期總除濕量約為530 kg。不同建筑類型的住宅中，室內(nèi)人體散濕量較穩(wěn)定且相差不大。因此，除濕量的差異主要取決于新風(fēng)和滲透風(fēng)量。近零能耗住宅的新風(fēng)和滲透風(fēng)量之和高于常規(guī)住宅關(guān)窗的滲透風(fēng)量，低于常規(guī)住宅標(biāo)準(zhǔn)換氣次數(shù)下的風(fēng)量。夏季室外空氣含濕量高于除濕期。夏季不同新風(fēng)及滲透風(fēng)量下住宅的除濕量差值高于除濕期住宅除濕量的差值。

無人時(shí)段開窗通風(fēng)對(duì)住宅除濕量的影響主要體現(xiàn)在開窗通風(fēng)量對(duì)室內(nèi)蓄濕量的影響。常規(guī)住宅中，當(dāng)無人時(shí)段次數(shù)從0.35 h-1增加至8 h-1，在標(biāo)準(zhǔn)新風(fēng)換氣次數(shù)和關(guān)窗滲透風(fēng)換氣次數(shù)情況下，人員在室期間的夏季總除濕量分別從3 572 和1 663 kg上升至3 648 和1 691 kg；除濕期總除濕量分別從978和533 kg上升至1 020和542 kg。近零能耗住宅中，隨無人時(shí)段換氣次數(shù)從0.035 h-1增加至8 h-1，人員在室期間以標(biāo)準(zhǔn)新風(fēng)量運(yùn)行的夏季總除濕量，從1 809 kg 增加至1 841 kg；除濕期總除濕量從611 kg增加至625 kg。

2.2 熱濕比

近零能耗住宅和常規(guī)住宅在無人時(shí)段以不同換氣次數(shù)開窗通風(fēng)的夏季和除濕期的熱濕比如圖5和圖6所示。隨著無人時(shí)段換氣次數(shù)的增加，兩種住宅的熱濕比均有小幅度升高，但變化不明顯。以近零能耗住宅為例，夏季0.035 h-1換氣次數(shù)下熱濕比的中位數(shù)為4 710 J·g-1，2 h-1換氣次數(shù)下熱濕比的中位數(shù)為5 061 J·g-1，5 h-1換氣次數(shù)下熱濕比的中位數(shù)為5 329 J·g-1。除濕期0.035 h-1換氣次數(shù)下熱濕比的中位數(shù)為4 601 J·g-1，2 h-1換氣次數(shù)下熱濕比的中位數(shù)為4 876 J·g-1，5 h-1換氣次數(shù)下的中位數(shù)為5 185 J·g-1。

圖5 夏季不同換氣次數(shù)熱濕比Fig.5 Angle scale of different air exchange rate in summer

無人時(shí)段的換氣次數(shù)會(huì)影響室內(nèi)蓄熱量和蓄濕量，進(jìn)而影響空調(diào)開啟時(shí)刻的冷負(fù)荷和濕負(fù)荷。兩種類型住宅的熱濕比均隨無人時(shí)段換氣次數(shù)的增加而升高，主要原因是換氣次數(shù)增加，室內(nèi)蓄熱量上升幅度高于室內(nèi)蓄濕量。熱濕比隨無人時(shí)段開窗換氣次數(shù)變化較小。以無人時(shí)段不開窗工況為例分析不同住宅類型在新風(fēng)熱、濕處理后送入室內(nèi)和新風(fēng)直接送入室內(nèi)的熱濕比。該工況下的夏季熱濕比和除濕期熱濕比分別如圖7和圖8所示。

圖6 除濕期不同換氣次數(shù)熱濕比Fig.6 Angle scale of different air exchange rate in dehumidification period

圖7 無人時(shí)段不開窗夏季熱濕比Fig.7 Angle scale in summer during uninhabited-period without opening window

圖8 白天不開窗除濕期熱濕比Fig.8 Angle scale in dehumidification period in day time without opening window

熱濕比受室內(nèi)熱、濕負(fù)荷和新風(fēng)熱、濕負(fù)荷的綜合影響。新風(fēng)不經(jīng)過熱、濕處理直接送入室內(nèi)時(shí)，近零能耗住宅的熱濕比略低于常規(guī)住宅的熱濕比且更接近標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定換氣次數(shù)下常規(guī)住宅的熱濕比。主要原因是夏季的室外空氣溫濕度和除濕期的室外空氣濕度與室內(nèi)溫濕度設(shè)定點(diǎn)相差較大，新風(fēng)熱濕負(fù)荷對(duì)熱濕比的影響大于室內(nèi)熱濕負(fù)荷。

新風(fēng)經(jīng)過熱濕處理后送入室內(nèi)的熱濕比高于新風(fēng)不處理工況，且近零能耗住宅室內(nèi)熱濕比的升高程度低于常規(guī)住宅。夏季新風(fēng)處理后近零能耗住宅熱濕比中位數(shù)由4 710 J·g-1上升至8 352 J·g-1；常規(guī)住宅熱濕比中位數(shù)由4 373 J·g-1上升至18 418 J·g-1。除濕期新風(fēng)處理后的近零能耗住宅熱濕比中位數(shù)由4 601 J·g-1上升至5 525 J·g-1；常規(guī)住宅熱濕比中位數(shù)由5 455 J·g-1上升至14 349 J·g-1。

相比于新風(fēng)直接送入室內(nèi)的運(yùn)行方式，新風(fēng)經(jīng)過熱、濕處理后送入室內(nèi)的熱濕比不包括新風(fēng)顯熱負(fù)荷和濕負(fù)荷，僅由室內(nèi)顯熱負(fù)荷、散濕量以及滲透風(fēng)顯熱負(fù)荷和濕負(fù)荷決定。相比于常規(guī)住宅，近零能耗住宅室內(nèi)顯熱負(fù)荷降低程度高于濕負(fù)荷。因此，新風(fēng)不處理時(shí)近零能耗住宅的室內(nèi)熱濕比明顯低于常規(guī)住宅。

2.3 室內(nèi)濕度狀態(tài)

室內(nèi)相對(duì)濕度會(huì)影響人體的舒適性和健康，不同住宅類型在不同換氣次數(shù)下使用均會(huì)影響室內(nèi)相對(duì)濕度。夏季室內(nèi)相對(duì)濕度超過70%和80%的總時(shí)長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)如圖9 和圖10 所示；除濕期室內(nèi)相對(duì)濕度超過70%和80%的總時(shí)長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)如圖11和12所示。

圖9 夏季室內(nèi)濕度超70%時(shí)長(zhǎng)Fig.9 Duration of indoor relative humidity over 70%in summer

圖10 夏季室內(nèi)濕度超80%時(shí)長(zhǎng)Fig.10 Duration of indoor relative humidity over 80%in summer

圖11 除濕期室內(nèi)濕度超70%時(shí)長(zhǎng)Fig.11 Duration of indoor relative humidity over 70%in dehumidification period

圖12 除濕期室內(nèi)濕度超80%時(shí)長(zhǎng)Fig.12 Duration of indoor relative humidity over 80%in dehumidification period

夏季近零能耗住宅室內(nèi)相對(duì)濕度超過70%的小時(shí)數(shù)低于常規(guī)住宅，但超過80%的小時(shí)數(shù)高于常規(guī)住宅。以新風(fēng)經(jīng)過熱、濕處理后送入室內(nèi)且無人時(shí)段換氣次數(shù)為2 h-1為例，近零能耗住宅室內(nèi)相對(duì)濕度超過70%的小時(shí)數(shù)為641 h，其中430 h 超過80%；常規(guī)住宅超過70%的小時(shí)數(shù)為715 h，其中396 h超過80%。相比于常規(guī)住宅，夏季近零能耗住宅更容易出現(xiàn)高濕問題。主要原因是控制空調(diào)啟停的參數(shù)為室內(nèi)溫度，當(dāng)室內(nèi)溫度滿足要求時(shí)空調(diào)停止運(yùn)行，無法繼續(xù)除濕。

除濕期近零能耗住宅室內(nèi)相對(duì)濕度超過70%和80%的小時(shí)數(shù)均高于常規(guī)住宅，且新風(fēng)經(jīng)過熱、濕處理后送入室內(nèi)時(shí)室內(nèi)高濕度時(shí)長(zhǎng)最長(zhǎng)。無人時(shí)段換氣次數(shù)為2 h-1時(shí)，近零能耗住宅室內(nèi)相對(duì)濕度超過70%的小時(shí)數(shù)為756 h，超過80%的小時(shí)數(shù)為427 h；常規(guī)住宅室內(nèi)相對(duì)濕度超過70%的小時(shí)數(shù)為504 h，超過80%的小時(shí)數(shù)為197 h。除濕期室外空氣濕度高且溫度低，近零能耗住宅的顯熱負(fù)荷很小，以溫度作為控制參數(shù)的常規(guī)空調(diào)難以滿足近零能耗住宅的室內(nèi)除濕需求。

夏季無人時(shí)段保持關(guān)窗的情況下，近零能耗住宅和常規(guī)住宅的室內(nèi)相對(duì)濕度超過70%的小時(shí)數(shù)最少，且隨著無人時(shí)段換氣次數(shù)的升高先增大，后減小。在除濕期內(nèi)，無人時(shí)段換氣次數(shù)對(duì)近零能耗住宅室內(nèi)相對(duì)濕度超過70%的小時(shí)數(shù)影響較小，但室內(nèi)相對(duì)濕度超過80%的小時(shí)數(shù)隨無人時(shí)段的換氣次數(shù)的增加而先減小，后增加。常規(guī)住宅室內(nèi)相對(duì)濕度受無人時(shí)段換氣次數(shù)影響較大，且室內(nèi)高相對(duì)濕度時(shí)長(zhǎng)隨換氣次數(shù)的升高而增加。近零能耗住宅在夏季無人時(shí)段保持關(guān)窗，除濕期無人時(shí)段進(jìn)行適當(dāng)?shù)拈_窗通風(fēng)有助于降低室內(nèi)高濕度時(shí)長(zhǎng)。

3 結(jié)論

為分析夏熱冬冷地區(qū)氣候環(huán)境下近零能耗住宅的室內(nèi)高濕度問題和除濕需求，本文對(duì)一典型住宅進(jìn)行了熱、濕負(fù)荷特征計(jì)算并與常規(guī)住宅進(jìn)行比較，主要結(jié)論如下：

（1）兩種住宅夏季和除濕期的總除濕量主要受到人員在室期間房間換氣次數(shù)的影響，無人時(shí)段換氣次數(shù)對(duì)總除濕量的影響較小。夏季和除濕期，新風(fēng)和滲透風(fēng)量對(duì)住宅總除濕量影響較大。

（2）住宅熱濕比隨無人時(shí)段換氣次數(shù)增加而增大，但影響較小。新風(fēng)不經(jīng)過熱濕處理時(shí)，近零能耗住宅的熱濕比更接近于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定換氣次數(shù)下常規(guī)住宅的熱濕比。在不考慮新風(fēng)顯熱負(fù)荷和濕負(fù)荷的情況下，夏季和除濕期近零能耗住宅熱濕比分別降低至常規(guī)住宅的45.3%和38.5%。

（3）當(dāng)空調(diào)采用溫度作為控制參數(shù)時(shí)，夏季和除濕期近零能耗住宅室內(nèi)相對(duì)濕度比常規(guī)住宅更高，室內(nèi)濕環(huán)境更差?？照{(diào)間歇運(yùn)行的近零能耗住宅夏季應(yīng)減小無人時(shí)段的開窗換氣量，除濕期的無人時(shí)段應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)拈_窗換氣。