编者注:这篇文章是关于如何使用诊断工具发现建筑问题系列文章的第3部分。你可以在广播中读第一部分，这里和第2部分，在热量上，这里．

我回来了，带着更多我用来进行法医检查和诊断建筑物问题的工具。我将把这一系列文章大致分为空气、热量和湿度的主题:这一次，我们将查看温度和湿度仪表，我如何使用它们进行调查，更具体地说，进行HVAC(采暖/通风/空调)测量。

温度和湿度计

在上一段的空气中，我提到了像茶隼的米，除了空气速度，也测量温度（t）和相对湿度（RH）。但是，如果我专门研究测量T和RH，我依靠如下的米，在成本，准确性和可用性/功能方面存在广泛。这并不意味着作为详尽的清单 - 只是介绍了我以不同原因合作的人：

• EXTECH温度/湿度笔〜$ 35（图1）：这完全是基本的，但它总是在我的套件中，所以我不必担心忘记商店。RH准确性并不伟大。
• 野外管道上的田间双向〜$ 250（图2）：这是我的日常计价器。它显示温度、湿度、湿球温度、露点、Btu/磅——所有我需要(或不需要)的令人讨厌的测量值。它也有两个探头，这使它非常有用的HVAC测量-更多的稍后。
• Tramex DL-RHTX ~$300(图3)我通过蓝牙连接我的手机来阅读这个仪器。它有一个机载探针和一个远程(有线)探针。更重要的是，我可以将其设置为随时间变化的数据日志，图4显示了一些对无通风屋顶组件的快速监控，比较了室内条件和椽湾条件。
• Vaisala HMI41 and HMP42 ~$1000+(未显示)这是高级研究级温湿度计。我很少使用它，因为我不想从阁楼舱口扔下1000美元，但我将在后面讨论它的理想应用。

图1:温度/湿度笔	图2：双管道护理表
图3:Tramex DL-RHTX温湿度计	图4:Tramex的作用!

需要注意的是，RH传感器经常会随时间漂移——首先，传感器本身通常是±3%。至少，如果可以的话，考虑与其他仪表进行比较校准。校准RH传感器的“真正”方法是饱和盐溶液但这比我自己做的还要多(至少从我读研究生开始)。

In any case, if you see people reporting “33.2% RH,” you should realize that the meters they’re using are probably nowhere near that level of accuracy—you can omit one decimal place, or possibly two with some of the worst meters.

在露天思考

我可不想钻个空子给你上一堂关于湿度学的101课，而且马丁在这里提供了介绍．一个外卖是相对湿度并没有告诉你空气的水分水平，除非你也知道温度。例如，如果我们分别谈论寒冷的外部空气和温暖室内空气，90％RH空气可以比50％的RH空气更干燥（保持绝对水分较少）。

知道空气中的绝对水分含量通常是非常有用的——它可以让你比较两种不同温度下空气中的水分水平。这将让你知道，例如，在夏天打开一扇窗户是否会增加或减少室内湿度水平，或室外空气是否是室内发生的湿度问题的来源。

“绝对空气湿度”的常用量度包括:

• 谷物(即每磅干燥空气的水分粒数)或每磅干燥空气的水分粒数(又称“湿度比”)是直接测量空气中水分的质量。这些是HVAC除湿过程的常用指标，但对法医调查却没有那么有用。
• 蒸汽压是水蒸气在空气等混合气体中的分压(通常用Pa、kPa、psi或英寸Hg表示)。当我们谈论湿度从“多到少”的变化时，蒸汽压通常是一个很好的测量方法来形象化事物——压力差可以将湿度从一边移动到另一边。我老板Joe Lstiburek，用它来谈论冰的形成和泡沫的脱落，因为湿气“推”过航天飞机外部燃料箱上的泡沫喷雾．如果你想炫耀你是一个建筑怪才，迷惑其他人，蒸汽压力也非常有用。
• 露点温度是空气中的水分开始在坚硬表面上凝结的温度。我个人“在露点思考”，并试图说服其他人也这样做。最大的优点是我有另外一个有用的数据点，除了“更多与更少的水分”，它还告诉我一个表面需要多冷冷凝问题(因此水分问题)开始?

“在露天思考”也很有用来对大致征管的夏季舒适性在内和外面 - 它在天气预报中据报道现在，它让你知道事情是否会悲惨和闷闷不久，尽管温度看起来很酷，但是

• 50°F露点:这相当于75°F/41% RH(或70°F/49% RH)——美丽的加利福尼亚舒适条件，或其他地中海气候。在加州，这就是你住在太平洋巨型除湿机的下风处所得到的。
• 60°F露点：这是我开始感到不舒服和闷热的边缘。ASHRAE的舒适标准(标准55，“人类居住的热环境条件”)符合我的要求，建议露点上限为62华氏度。
• 70°F露点：绝对不舒服又闷热。作为参考，佛罗里达州坦帕市整个夏天的露点都在70-80华氏度范围内。
• 80°F露点:严重令人不快，但谢天谢地，延长时期并不常见。想想在糟糕的一年中关岛岛上的条件，在南太平洋温暖的浴缸里腌制。

你可能会指出，“当然，露点很好，但我的仪表只显示温度和RH”(以上Fieldpiece仪表显示的是露点)。我以前的备用办法是使用在线湿度计计算器，就像糖的工程师，只要你有网络连接。但现在，我只是把数字打到我手机上的应用．该应用可以计算单点状况（图5）或“心理测量过程”（图6）-i.e的所有信息（图6）-I.，我需要多少冷却和除湿以便治疗这种空气？

图5:Munters PsychroApp单点计算

图6:Munters PsychroApp工艺计算(感冷除湿负荷)

测量不经过辩护的阁楼分层

使用温湿度测量的一个例子是研究无通风阁楼的温度和湿度分层。事实证明这是正确的屋顶甲板上绝缘组件的问题(也看到酷手卢克遇到阁楼）.

在开孔喷雾泡沫仪器中，屋顶护套吸附（上升）水分，然后在日落时每天爆破（进入阁楼）;然后这些湿气聚集在屋顶的山脊上．这导致了朝向顶楼内部山脊的湿度梯度或增加趋势。

我们研究了测试安装了玻璃纤维未放气的阁楼在佛罗里达(图7),不幸的是,我们发现模具的底部网,但只有在顶部,2 - 3英尺远的脊(图8)。此外,如果你举起网、桁架主梁的保温腔内模(图9)。

图7:无通风阁楼(网状玻璃纤维)	图八:垄边网上的霉斑
图9:在桁架顶部垂直构件上的模具	图10：测量T和DP分层

我们使用温湿度计直接测量阁楼的温度和分层，从山脊向下到阁楼地板(图10)，结果绘制在图11中。橙色表示温度，蓝色表示露点(空气绝对含水量)。很明显，有温度分层(暖空气上升)和非常强烈的水分分层。在这些测量期间，山脊附近的相对湿度为90%以上。

如果你想知道在0(阁楼地板)处的小“尾”间断，它显示了石膏板天花板上方和下方的条件——室内空间比有空调的阁楼空间更凉爽、更干燥，这是有道理的。

图11：直接测量未辩护的阁楼热和水分分层

暖通空调测量:什么是“分裂?”

我对温湿度表的常用用途是诊断暖通空调(特别是冷却)系统的健康状况。我一直在处理越来越多的高夏季商业和多户住宅建筑的室内湿度问题。其中许多是由于室外空气泄漏、建筑降压、乙烯基墙纸/防蒸汽墙壁覆盖物和过多的通风率。但在其中一些地方，不除湿的冷却系统导致了这个问题。

这种诊断测试被称为“测量”整个冷却装置的“分裂”，或测量供气和回风条件。这可以通过在回风和供气管道上钻孔，并插入T/RH探头(图12和图13)来实现。

这是FieldPiece双探针仪闪耀的地方 - 您无需在返回和供应之间交换探针，并等待它们以沉降为测量。该仪表还直接显示温度，RHS和露点。

图12：测量AHU的“分裂”

图13:温度“分裂”通过AHU

根据管道系统的几何形状(图14和图15)，还可以将探头插入附近的供应和返回寄存器/栅格。但是，如果供给管道流经一个没有空调的阁楼，并在冷却空气通过时吸收热量，那么这个测量结果就会被抛弃。

图14:在供应时测量“分裂”

图15:测量“分裂”(回格栅)

目标“温度分裂”(供应-回报温差)是18°F-20°F。具体来说，我们需要将空气冷却到~55°F(从~75°F)，以达到低于55°F的空气露点。我们需要这么低的露点温度来达到75°F/50% RH的舒适条件;一个系统只能通过提供比目标条件更干燥的空气来创造这种舒适条件。

这些分裂测量的例子如图16所示，它显示了建筑物中几个暖通空调单元的测量。1号和2号有良好的18°F分割;然而，3号、6号、7号和8号机组的温度分裂中等到较差(7-12°F)。该表还显示了露点差的测量值(ΔDP)，它直接测量系统的除湿效果。1号和2号的除湿效果还不错，而3号、6号、7号和8号的除湿效果要低得多。

图16:多个空气处理系统ΔT和ΔDP的测量

这些“低分裂”问题对居住者来说并不明显，因为制冷系统通常都是超大的——尤其是在部分负荷条件下(即夏季的大部分时间)。因此，即使排出的空气比正常温度高得多，系统也能达到设定的温度，但没有做太多的除湿工作。这些问题的常见原因包括制冷剂充注不良或气流过多，下文将进一步讨论。

我们看到的另一个冷却和除湿问题是在连续风扇模式下运行冷却系统。受人尊敬的艾莉森巴利斯博士已经写了一下这一切．简而言之，如果你以连续风扇模式运行冷却系统，一旦冷却关闭，室内盘管上的湿气就会重新蒸发回室内，大大降低系统的除湿能力。相反，为了获得最佳的除湿性能，空气处理机的风扇应该在“风扇循环”模式下运行，即风扇只在冷却有效时运行。

其中一个演示是对包装终端空调(PTAC)的测量，这是你通常在酒店房间中看到的系统(图17)。结果(图18)表明，当系统在冷却模式下运行时，你会得到一个巨大的分割(17-20°F)和优秀的除湿(ΔDP 13-15°F)。但是，当空调冷却下来，而风扇仍在运转时，ΔDP显示，你是在为房间增加湿气，而不是去除湿气。

这是一个比想象中更常见的问题，因为许多ptac在工厂配置为在连续风扇模式下运行:您需要深入控制板开关来关闭它。

图17：测量PTAC供应和返回

图18:ΔT和ΔDP在多个PTAC单位的测量

最后，还将多个多分流或可变制冷剂流量/VRF系统设置为在相同的连续风机模式下运行;我们在这些安装在天花板上的多分裂单元中看到了同样的水分去除问题(图19和图20)。同样，您必须深入研究服务手动设置，以确定如何关闭它。

图19:测量多裂的凹形天花板

图20:测量多裂的凹形天花板

暖通空调的空气侧

最后，如果我们讨论HVAC系统的诊断，我们应该讨论空气相关方面的测量。

一种常见的测量方法是空气处理静压要么外部静态压力（esp）。为了测量它，您将在空气处理器的上游和下游进行压力测量（图21），并加起负（返回）和正（供电）压力。大多数制造商建议使用最大静态压力125 Pascals（0.5英寸的水柱）或更少的安装。该领域的测量表明，许多系统超过了该目标，这表明空气处理程序试图强制在收缩/太小的导管系统下降过多的空气。

图21:测量静压

图22：节能现场流量计

我将静态压力测试称为压舌测试:你的医生不会通过观察你的喉咙来判断你是否患有晚期自身免疫疾病，但他或她将能够获得一些第一印象和数据。静压测量是管道系统和暖通空调系统是否面临严重问题的一个快速指示器。

眼尖的读者会注意到，我在回流管道中有压力探头，但回流测量的正确位置是在过滤器和空气处理器之间。我通常会从两个地方测量。另一个棘手的部分是，供应测量应该采取之间的空气处理程序和冷却盘管，那里经常没有有意打开。典型的技巧包括移除炉膛上限开关，或打开未使用的冷却盘管排水连接。

另一个“空气侧”HVAC测量是整个系统流量 - 我谈论在第1部分中的寄存器上的测量气流。获得这种气流测量的最快方法是具有节能Trueflow空气处理器流量计（图22），这是一个板将过滤器插槽滑入过滤器槽中代替典型的滤波器。

测量空气处理装置气流的一个原因是看它是否有助于冷却和除湿问题。除湿性能是由通过线圈的气流与冷却输入的比率决定的。这通常表示为“每吨CFM”或每单位冷却的气流(1吨= 12,000 Btu/hour)。CFM/吨的典型水平及其相关条件总结如下:其原理是，将空气“低而慢”地推过冷却盘管，使其有更多时间冷却并将空气中的水分挤出。

• 400 CFM /吨:这是大多数交流机组的正常运行状态
• 450 CFM / TON：导致更高的效率，但更糟糕的湿度去除（用于热干燥气候）
• 325 - 350 CFM /吨:导致整体效率较低，但去除湿度大得多

此外,当前美国能源部的研究结果表明，住宅设备的运行效率可降至245cfm /吨，不会产生任何问题，这将大大改善除湿效果。

我在这些测量中发现的一个例子是对多户建筑湿度问题的调查。独立的公寓有1.5吨的室外冷却设备和40000 Btu/hour的火炉(图23)，这是一般可用的最小尺寸。然而，这些炉在工厂中配置为连接2吨的室外机组，导致空气流量为560cfm /吨，因此除湿效果很差。改变这种设置需要深入到手动和拨动控制板上的拨码开关(图24)——非常简单，但安装人员不知道如何处理。将气流降至360cfm /吨，可以将除湿设备恢复到正常运行状态。

图23：公寓单位的空气处理箱

图24:控制板上拨码开关设置

kohta Ueno是建设科学公司．照片和插图由作者提供。