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后大流行时期的生活182——室内加湿·其一【加湿的方式】

淡斋达原 淡斋达原
2024-08-22
随着集中供暖的省市陆续开始供暖,受供暖影响,一些地区的室内湿度也开始逐渐降低。虽然部分南方省份的读者可能无法理解,但很多北方省份的读者应该都会有冬天起床后因为室内过于干燥而流鼻血或嗓子疼的经历。我们在之前介绍过了新冠病毒与湿度的关系,今天就来初步分享一下室内加湿方面的内容。

一、什么是湿度
湿度,表示空气干湿程度,即空气中所含水多少的物理量。相对湿度(Relative Humidity,RH),指空气中水汽压与相同温度下饱和水汽压的百分比。或湿空气的绝对湿度与相同温度下可能达到的最大绝对湿度之比。也可表示为湿空气中水蒸气分压力与相同温度下水的饱和压力之比。

二、加湿的方式

在日常生活中加湿大体上可以分为“自然”加湿和机械加湿两类。

(一)“自然”加湿

自然加湿通常是指不使用额外动力进行加湿的方式,比较常见的又分为以下几种。

  • 人体加湿。人体在正常情况下无时无刻都有水分在流失,通常来说久坐的成年人的人体失水量(包括呼吸失水量和汗水等无意识失水量)平均为 0.75 升/天[1]如果进行运动,失水量还会增加。
  • 植物加湿。室内植物也可以用作天然加湿器,它们可以通过蒸腾作用将水蒸发到空气中,通常来说叶片越大且为革质叶片植物蒸腾效果会越好。
  • 衣物加湿。洗完需要晾晒的衣物或者床品也是冬季室内非常不错的加湿设备
  • 洗澡加湿。在洗澡时打开浴室的门,在房间面积不大的时候,可以在短时间快速提高室内的湿度。
  • 自制加湿。在北方很多地方都会有用盆接水放在室内增加蒸发的习惯,但实际效果并不理想。更好的方式是将一条毛巾展开后搭载装水的盆边上,水会通过毛细管作用在毛巾上扩散,并且毛巾表面积足够大以提供快速蒸发。
  • 暖气片加湿。这种加湿方式是集中供暖地区特有的加湿方式,原理和自制脸盆加湿一样,均是依靠吸水材质的毛细管作用来提供蒸发。由于利用了暖气的温度,所以蒸发效率会更高一些。



(二)机械加湿

机械加湿一般指需要额外能源的成品加湿器。

  • 超声波式加湿器。超声波加湿器使用陶瓷隔膜以超声波频率振动,产生微小的水滴,通过扇叶以水雾的形式将水分扩散到空气当中,加湿率比较高。

  • 电热式加湿器。通过将电能转化成热能,让容器中的沸腾,从而产生水蒸气进行加湿。能耗较大,且有烫伤风险。

  • 蒸发式加湿器。通过风扇将空气吹过一个吸水性强的滤网或蒸发盘,使水分蒸发到空气中。一种衍生类型是叶轮式加湿器。

  • 复合式加湿器。将上述几种方式结合起来,形成多功能的加湿器。有些复合式加湿器可以在超声波模式下产生冷雾,在电热模式下产生暖雾;有些复合式加湿器可以在蒸发模式下进行无雾加湿,在超声波模式下进行有雾加湿。



不同类型的加湿器各有优缺点,考虑到本期主体我们暂时不做进一步展开简单来说加湿器需要注意的是用水和水槽的清洁,综合来说由于绝大多数办公室都有免费用于饮用的纯净水,所以推荐在办公场所使用超声波式加湿器;而在家庭环境中则更推荐使用对水要求并不严格的蒸发式加湿器。
超声波加湿器还有一种额外用法,原理上超声波加湿器会把纯净的水打成大量、干净无病毒的大尺寸气溶胶。这些气溶胶会把空气中作为病毒载体的小号气溶胶吞噬,然后由于尺寸越大的气溶胶越容易沉降,所以通常情况下只要十几秒,由于重力原因水雾就可以夹裹着空气中的病毒一起沉降到地面或其他物体平面上,从而降低空气中较高处的病毒浓度,减少吸入的可能性,进而降低感染风险。沉降后的颗粒,由于与地面之间存在范德华力,所以并不会轻易飘起,只要没有大范围的风力扰动就不会飞起。当然,在靠近自己的一侧添加一台风扇将水雾吹离效果会更好。
  • 关于超声波加湿器制造“雾霾”
民用颗粒物检测仪通常会把超声波加湿器释放到空气中的水和气溶胶都识别为颗粒物,从而造成一种空气质量很差的表象。但如果在水槽干净且使用的是纯净水/软水的情况下,超声波加湿器产生的水雾并不会造成室内空气污染。

三、我们需要多少湿度

《后流108-湿度与感染风险》当中,我们比较详细的介绍了从降低感染风险和舒适的角度来说,建议将室内相对湿度控制在40~60%之间。不过这又涉及到另外一个问题,即我们需要多少加湿量的加湿设备。

  • 加湿量。指每小时内加湿器所能产生的水分量,单位为毫升/小时(ml/h)。这个指标体现了加湿器的出雾能力和效率。

所以这里需要先介绍一个简单计算湿度的公式:

单位时间的湿度=单位时间的换气次数x空间的体积x空气密度x湿度比

不过很可惜,在日常生活中这个公式并没有什么用处,除非我们要计算的是空旷且密封的室内空间。因为在实际的日常应用中影响加湿效果的因素非常多,比如房间的换气量、室内空气流动的方向、室内家具及家居用品的材质、加湿器位置的摆放、窗户及墙壁的厚度等等,甚至使用新风也会影响加湿器的效果。所以,若是使用公式计算往往都会得到一个和实际相差甚远的结果。

通常建议选择加湿量较大的加湿设备,配合湿度计来调节加湿量的大小。受限于篇幅,各种不同类型加湿器的优缺点将放在之后的分享中进行。

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(文中所有图片均来自网络公开渠道)
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[1]Riebl, SK; Davy, BM (November 2013). "The Hydration Equation: Update on Water Balance and Cognitive Performance". ACSM's Health & Fitness Journal. 17 (6): 21–28.doi:10.1249/FIT.0b013e3182a9570f. PMC 4207053. PMID 25346594.
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