文/北京工業(yè)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院 楊 紅 齊昊天

0 引言

我國(guó)北方地區(qū)供暖季節(jié)建筑室內(nèi)空氣濕度普遍較低，加濕器使用量大、使用時(shí)間長(zhǎng)，總耗電量不容忽視。由于北方許多地區(qū)水堿重，百姓普遍使用超聲波霧化加濕器（即非純凈型），易導(dǎo)致室內(nèi)空氣“二次污染”，從而影響人們的身心健康。因此，節(jié)能、環(huán)境友好的室內(nèi)空氣自然加濕方法逐漸受到重視。

纖維藝術(shù)在建筑空間中應(yīng)用廣泛，其可營(yíng)造環(huán)境氛圍，強(qiáng)化室內(nèi)風(fēng)格，從色彩及造型的角度表達(dá)文化寓意與生活品味。纖維藝術(shù)可調(diào)節(jié)空間尺度，豐富空間層次。通過(guò)變換纖維藝術(shù)造型可分隔空間、拓?fù)淇臻g、強(qiáng)化空間及構(gòu)成空間的視覺(jué)中心等。目前，現(xiàn)代纖維藝術(shù)在建筑空間中的應(yīng)用主要集中于主題和審美觀念的表達(dá)，根據(jù)纖維材料吸水性強(qiáng)、易于蒸發(fā)等特點(diǎn)，纖維藝術(shù)在改善建筑濕環(huán)境方面具有深入挖掘的潛力。

近年來(lái)，北京工業(yè)大學(xué)“室內(nèi)空氣濕度自然調(diào)節(jié)機(jī)理與一體化設(shè)計(jì)方法研究”課題組對(duì)室內(nèi)空氣溫濕度的自然調(diào)節(jié)進(jìn)行理論與試驗(yàn)研究，得到指導(dǎo)性的研究成果。在課題組相關(guān)研究成果基礎(chǔ)上，探討基于室內(nèi)空氣自然加濕的纖維藝術(shù)設(shè)計(jì)，為改善建筑濕環(huán)境提供參考。

1 空氣自然加濕原理及材料

1.1 空氣自然加濕原理

室內(nèi)空氣自然加濕指利用液態(tài)水的蒸發(fā)擴(kuò)散與濕空氣的遷移規(guī)律，在自然條件下通過(guò)選擇合理的蒸發(fā)介質(zhì)對(duì)空氣進(jìn)行加濕。根據(jù)水分的蒸發(fā)介質(zhì)屬性，可將自然加濕分為水面蒸發(fā)加濕、景觀植物加濕及調(diào)濕材料加濕3種方法，其中，吸水性纖維材料是生活中最常用的調(diào)濕材料之一。

1.2 吸水性纖維材料

吸水性強(qiáng)的纖維統(tǒng)稱為親水性纖維，此類纖維的大分子鏈上具有一定數(shù)量的較強(qiáng)極性集團(tuán)（如-OH、-NH、C=O等），能與水分子形成氫鍵結(jié)合。其無(wú)定型區(qū)和結(jié)晶區(qū)的邊緣部分較大，分子結(jié)構(gòu)較疏松，水分子易滲入纖維表面的微小孔隙，具有很強(qiáng)的吸水性。所有天然纖維如蠶絲、兔毛、駝毛、棉、馬毛等都屬于親水性纖維；人造纖維中的再生纖維如黏膠纖維也屬于親水纖維，這些纖維材料均可作為纖維加濕設(shè)計(jì)材料。

2 纖維加濕設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

2.1 可塑性強(qiáng)，形態(tài)多樣

基于纖維材料柔軟、彈性等特點(diǎn)，纖維材料具有較強(qiáng)可塑性。根據(jù)空間需要，通過(guò)編織、結(jié)扣、纏繞、拼貼等工藝手法做成不同造型。纖維加濕設(shè)計(jì)主要分為壁面形態(tài)和空間形態(tài)。

1）壁面形態(tài) 壁面形態(tài)指纖維加濕設(shè)計(jì)在建筑空間中依附于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的形式，形態(tài)的纖維加濕設(shè)計(jì)又可分為平面形態(tài)及浮雕形態(tài)的表現(xiàn)形式，具有強(qiáng)烈的視覺(jué)沖擊力。

2）空間形態(tài) 空間形態(tài)的纖維加濕設(shè)計(jì)脫離二維壁面的束縛，存在于三維立體空間中，淡化平面造型語(yǔ)言，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)、空間與人的互動(dòng)，使纖維加濕設(shè)計(jì)在形態(tài)表現(xiàn)、觀念表達(dá)和現(xiàn)實(shí)應(yīng)用方面得到更廣闊的展示和表現(xiàn)空間。

2.2 加濕效果顯著

2008年日本Huibo及Hiroshi等對(duì)常用的自然加濕方式進(jìn)行加濕效果試驗(yàn)，數(shù)據(jù)分析得出：在同一室內(nèi)空間中，植物高寬分別為1000mm和600mm，葉面積為1.4m2左右的2株木棉使室內(nèi)空氣濕度上升5%左右；含水1.5kg的纖維制品使室內(nèi)空氣濕度上升12%左右；在室內(nèi)無(wú)其他濕源情況下，利用水面蒸發(fā)使室內(nèi)空氣濕度上升2%左右?？梢?jiàn)，纖維材料制品加濕效果顯著。

2.3 飄逸靈動(dòng)，展示動(dòng)態(tài)美

纖維材料作品具有飄逸靈動(dòng)的特點(diǎn)，展現(xiàn)動(dòng)態(tài)美。大多數(shù)纖維材料較輕柔，作為吊飾形態(tài)布置于室內(nèi)空間，輕柔的纖維材料隨著室內(nèi)氣流的變化搖曳生姿，飄逸靈動(dòng)，像翩翩起舞的少女，展現(xiàn)動(dòng)態(tài)美，使整個(gè)空間更富活力。纖維材料質(zhì)量很輕，移動(dòng)較便捷。

3 纖維加濕設(shè)計(jì)的應(yīng)用

在建筑空間的應(yīng)用中，纖維加濕設(shè)計(jì)根據(jù)空間大小而變化。建筑小空間指住宅中的客廳、臥室、書房等區(qū)域，其特點(diǎn)是空間體積小、圍護(hù)結(jié)構(gòu)以實(shí)體墻面居多；建筑大空間指大型公共建筑中的門廳、公共休息區(qū)、閱覽區(qū)等區(qū)域，其特點(diǎn)是空間體積大、圍護(hù)結(jié)構(gòu)以玻璃居多且頂棚高度遠(yuǎn)高于人的活動(dòng)區(qū)域。

根據(jù)纖維加濕設(shè)計(jì)在空間環(huán)境中表現(xiàn)形態(tài)不同，纖維藝術(shù)可分為壁面形態(tài)和空間形態(tài)。

1）壁面形態(tài) 壁面形態(tài)是指纖維加濕設(shè)計(jì)在建筑空間中依附于墻體等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的形式。壁面形態(tài)多用于住宅等小空間中，也可用于大空間的局部。在建筑小空間中，壁面形式的纖維加濕設(shè)計(jì)可滿足室內(nèi)空氣加濕需求。小空間中實(shí)體墻較多，為壁面形式的纖維加濕設(shè)計(jì)提供條件。壁面形態(tài)的纖維加濕設(shè)計(jì)可美化實(shí)體墻面，占用室內(nèi)空間較少，可做成壁畫形式（見(jiàn)圖1，2）。壁畫形式的纖維加濕設(shè)計(jì)由水箱、導(dǎo)濕片、防水防霉背板、纖維材料、儲(chǔ)水槽以及防水防霉框材組成，位于上部水箱中的水因重力及導(dǎo)濕片作用，轉(zhuǎn)移到纖維面板中，后自然蒸發(fā)到空氣中，提高室內(nèi)空氣濕度?？筛鶕?jù)個(gè)人喜好選擇纖維面板圖案，加濕的同時(shí)提高空間品質(zhì)。

圖1 纖維加濕壁畫

圖2 纖維加濕壁畫構(gòu)造

2）空間形態(tài) 空間形態(tài)的纖維加濕設(shè)計(jì)應(yīng)用于建筑大空間。由于大空間自然加濕效果不易得到滿足，相較壁面形態(tài)的纖維加濕設(shè)計(jì)，空間形態(tài)的纖維加濕設(shè)計(jì)使加濕面積更大，效果更明顯?？臻g加濕設(shè)計(jì)無(wú)需依附實(shí)體墻，布局自由，形態(tài)多樣?？臻g形態(tài)的纖維加濕設(shè)計(jì)可利用大空間，與空間產(chǎn)生互動(dòng)，其在大空間中主要以吊飾形式出現(xiàn)。纖維加濕吊飾可能存在滴水情況，吊飾下方可設(shè)計(jì)適合尺寸的水景或室內(nèi)綠植，解決滴水問(wèn)題的同時(shí)讓大空間更有趣味性。如圖3～5所示，纖維加濕吊飾由水箱、蒸發(fā)纖維介質(zhì)、支撐骨架、固定滑輪及手搖桿組成。平時(shí)可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手搖桿進(jìn)行吊飾的升降并給水箱加水，位于水箱底部槽洞用來(lái)固定蒸發(fā)纖維介質(zhì)，上部槽洞封上1層纖維膜，水箱內(nèi)的水在壓力作用下透過(guò)纖維薄膜滲透至蒸發(fā)纖維介質(zhì)中，然后利用蒸發(fā)原理改善大空間的干燥環(huán)境。

4 結(jié)語(yǔ)

將室內(nèi)空氣自然加濕的方法與纖維藝術(shù)設(shè)計(jì)相結(jié)合，使纖維藝術(shù)設(shè)計(jì)與建筑空間相融合，可改善北方地區(qū)冬季干燥的室內(nèi)濕環(huán)境，提高室內(nèi)空間品質(zhì)，降低建筑能耗，對(duì)環(huán)境保護(hù)大有益處?；谑覂?nèi)空氣自然加濕需求的纖維藝術(shù)設(shè)計(jì)是未來(lái)建筑設(shè)計(jì)中的重要研究課題，有利于改善人居環(huán)境及促進(jìn)建筑的可持續(xù)發(fā)展。

圖3 纖維加濕吊飾

圖4 纖維加濕吊飾水箱構(gòu)造

圖5 纖維加濕吊飾水箱剖面