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建筑科学

什么时候湿度低到可以开窗?

露点是衡量室外空气湿度小于室内空气湿度的关键指标

相对湿度是谈论空气湿度的一种令人困惑的方式。我一直在强调这一点十年来,用几种不同的方式来覆盖它。但这是我之前没有讲过的一个角度。当我在十月初写这篇文章时,乔治亚州的天气正在变冷,所以我们现在不必一直开着空调。然而,我们仍然有潮湿的日子,所以很多人都有一个问题:什么时候的湿度才能低到可以打开窗户?

我把窗户的相对湿度开到90%

现在这里潮湿温暖,但一周前我们这里天气凉爽。低温在中低50华氏度(10°-13°C),高温在70华氏度(25摄氏度左右),阳光充足。美丽的秋天!大约一周前,我打开地下室的一扇窗户,在里面放了一个风扇,把室外的空气吹进屋里。当时室外的相对湿度大约是90%

打开窗户意味着让室外空气进入你的房子。在潮湿的气候中,室外空气比室内空气更潮湿,你不想这样做,对吧?但许多人陷入的陷阱是只看相对湿度。他们看到室外的相对湿度是70%,就会说,“哦,我应该把房子关起来,因为那里太潮湿了。”

有一个更好的度量标准

这是错误的。它可能是对的,但你不能只看相对湿度。你还需要知道室内和室外的温度。但还有一个更好的数字,幸运的是,天气应用程序显示了这个数字。这是露点。

美国露点地图,2021年10月4日
美国露点地图,2021年10月4日

为了决定是否可以打开窗户,露点是一个更好的指标,因为它告诉你哪种空气中水蒸气的浓度更高。让我们看看上周我打开窗户的例子。条件如下:

室外:58°F,相对湿度90%

室内:72°F,相对湿度64%

看起来室外的空气更潮湿;90%远高于64%,对吧?没有。温度是不同的,所以你必须考虑到这一点。这里的露点是真实的。

室外露点:55°F

室内露点:59°F

通过把相对湿度达到90%的室外环境引入室内,我实际上让室内空气变干了。当室外空气进入并与室内空气混合时,它就变暖了。我看到我的室内数据记录器上的相对湿度在风扇运行的情况下,在很短的时间内从64%下降到50多岁。

所以,不要用相对湿度作为你判断湿度低到什么时候可以开窗的依据。使用露点,你就会得到正确的结果。顺便说一下,露点的一个很好的参考点是55华氏度。这是空调空气在75华氏度和50%相对湿度下的露点。

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Allison贝尔斯他是乔治亚州亚特兰大的演说家、作家、建筑科学顾问,也是能源先锋的创始人。他有物理学博士学位能源先锋博客.他也是写一本关于建筑科学的书.你可以在推特上关注他@EnergyVanguard

21日的评论

  1. 乔恩·R||# 1

    要决定是否可以打开窗户,露点是一个更好的指标

    但如果你把它作为唯一的衡量标准,你就会有舒适和/或能源使用的问题。如果能找到一种方法来确定外界空气是正还是负,会很有用。更好的是,一个自动系统,只要有必要就使用外部空气。

    1. GBA编辑器
      Allison A. Bailes III,博士||# 3

      说得好,乔恩。我已经回答了这个问题,假设人们想知道在秋天和春天温度适中的时候开窗是否合适。在东南部炎热的夏天,大多数人都会关上窗户。在寒冷的冬天也是如此。

      1. 泰勒Keniston||# 7

        也许焓会在某些计算中发挥作用。当然,对于那些试图做出像开窗这样平凡的决定的人来说,这可能不太实际。

        从过于简单的意义上说:如果你想冷却,你想要总能量(焓)更低的空气;如果你想要加热,总能量就更高。

        这假设人们想要加热或冷却到足够的程度,以使室内RH达到理想的水平。

        我想你们还需要解决加热/冷却过程中发生的损失,所以会有一个基于设备效率的缓冲。也许到最后,并没有那么有用……不确定。

        至少对于平季,我认为露点更简单,也更实用。

  2. 沃尔特Ahlgrim||#2

    这是一篇很棒的文章,我经常被这个问题困扰。

    对我来说,问题是我睡觉前应该开窗吗?天气预报员会预测早晨的低温,但不会预测湿度或露点,但当我考虑打开窗户时,一天中的大部分时间,低温都在露点或非常接近露点。

    我家的气象站给了我室外的露点,但没有计算室内的露点。我没有看,但我在想,如果空调一直在运行,室内露点应该或多或少是一个常数。

    Walta

  3. 马克西米利安T||# 4

    我很幸运,现在住在一个湿度低/没有湿度的地方,但我从东南部来,到东南部我可能会回来。

    当我这样做的时候,我计划用这些人中的一个来给我这个问题的实时信息:

    https://ambientweather.com/amws3000x3.html

    1. 查理•沙利文||# 6

      我就有这样的东西,非常适合这个目的。

  4. 乔恩·R||# 5

    编辑:从需要更多工作的计算/模型中删除结论。

    到目前为止,唯一的结论是,仅仅因为室外露点低于室内就开窗会导致净能源消耗增加。焓也是一样。

    1. GBA编辑器
      Allison A. Bailes III,博士||# 8

      乔恩,我不明白你怎么能这么说。当我打开窗户时,我不是在给房子供暖或制冷。这样可以减少能源消耗。

      1. 泰勒Keniston||# 9

        如果开窗时不加热或冷却,那么室外空气的温度应该更理想。既然我们想让室内温度更接近室外温度,那么,相对湿度难道不是衡量湿度的一个相当充分的指标吗?或者是否存在这样一种假设,即较冷的空气仍然会被剩余的建筑热量“加热”,从而显著改变相对湿度?
        或者我认为“理想的温度”可能是在室内和室外之间的某个地方,而较冷的空气只是用来降低温度……

      2. 乔恩·R||# 12

        当我打开窗户时,我不是在给房子供暖或制冷

        我的结论不受你们政策的限制,但让我们看看两个带有“暖通空调关闭,窗户打开”政策的例子:

        外面是适度的60华氏度/70%,室外的露点看起来不错,乔要睡觉了(当他觉得60华氏度很舒服的时候)。于是乔关掉暖气,打开所有的窗户。所有的室内热质量接近60华氏度,由于高于正常的室内%RH,部分水分被吸收。早上到了,现在乔想要72华氏度和50%。暖通空调系统将需要一些额外的能量来克服储存效应——在某些情况下,足够不开窗会更节能。

        玛丽的房子被加热到72华氏度,但相对湿度高达64%。外面是40华氏度,90%的温度,她唯一能保持72华氏度的方法就是开着暖气。她是选择违反政策(a)有限的开窗量+一点额外的热量还是b)关闭窗户并运行除湿机?在某些情况下,a)更节能。

        1. 特雷弗朗伯||# 13

          你把你的说法说得很模糊,总是可以找到例子来证明它是正确的。大多数时候都是这样吗?可能不会。我同意,在决定是否打开窗户时,你必须考虑的不仅仅是露点,但这是相当直观的。我真的不认为有人会打开窗户,当外面是40华氏度,他们的室内温度已经在理想的设定点,就像你的第二个例子。

          在第一个例子中,你把能量损失归因于打开窗户,而实际上能量损失是由于晚上60华氏度和白天72华氏度的理想条件造成的。如果乔晚上想要60华氏度,除了开窗,唯一的选择就是在晚上打开空调,然后在白天打开暖气。

          “所有室内热质量接近60华氏度,由于室内%RH高于正常水平,部分水分被吸收。早上到了,现在乔想要72华氏度和50%。暖通空调系统将需要一些额外的能量来克服储存效应。”

          这段摘录让人很困惑。你从来没有说明室内的初始条件。假设室内的露点比室外高,所以当室外空气与室内空气混合时,露点就会下降。当然,随着温度的下降,相对于室内的初始温度,相对湿度会上升,但是露点永远不会超过室内的初始露点。在比较开窗户和开空调时,很难评估这些是否重要。我的直觉告诉我不会,因为不管是哪种情况,你都在降低室内温度和露点。一种方法在夜间使用能源,另一种不使用能源,两种方法都在白天使用能源。第三种选择,在晚上什么都不做,显然比其他任何一种都消耗更少的能量,但它违反了示例的前提,即乔所期望的室内夜间温度。

          1. 乔恩·R||# 14

            >能量损失是由于晚上60F的理想条件

            我没写"desired"。假设乔晚上在72华氏度到60华氏度之间都没问题。早上能量的损失是由于开着窗户。

            我真的不认为有人会打开窗户,当外面是40华氏度,他们的室内温度已经在理想的设定点,就像你的第二个例子。

            但在某些情况下,这样做会更节能,也更舒适。在72华氏度,100% RH的浴室里,我想他们是这样做的。

            我们可以无休止地澄清细节,我认为结论将是一样的——没有简单可靠的方法来决定什么时候开窗会增加或减少净能源消耗。

            “使用露点”,你有时会弄错。再加上“只在温和天气下”和“关闭暖通空调”的限制,有时你还是会这样做。

    2. 泰勒Keniston||# 10

      乔恩,为什么焓也是这样?
      是因为加热/冷却设备的损失需要计算在内,还是它在其他更基本的方面不符合要求?更多的解释. .

      1. 乔恩·R||# 11

        我计算了室内和室外的焓,在这些值和开窗能量使用之间找不到可靠的相关性。也许你有可靠使用它的方法?

        1. 泰勒Keniston||# 19

          乔恩,我不知道。我只是用简单的英语思考,虽然我知道这是有缺陷的,但我的逻辑是:

          如果有固定的内部温度和相对湿度,就有固定的内部焓。如果你必须通过加热/冷却除湿等方式来维持室内温度和相对湿度,你就必须从建筑物中增加或减少一定量的能量。

          很明显,我们需要强制进行一些相变,在这个过程中会有损失,所以如果没有这个,这是不实际的,这里有两个例子。

          加热的例子:
          室内70F室内,40RH, 25.3 btu/lb
          室外温度为65F, 70RH, 25.62 btu/lb
          如果你让空气进来,你就必须除湿,这是有损失的(这有点让我的整个理论无用),但如果你忽略这些损失,你就可以认为你让更多的能量进入了房子——你的目标。

          冷却的例子:
          室内75F, 50RH, 28btu /lb
          室外78F, 40RH, 27.65 btu/lb
          如果你让空气进入室内,你就提高了感觉负荷,但降低了潜在负荷。交易这些空气使整个系统失去了能量。

          这不是我的专业领域,所以我可能对暖通空调不够了解,无法理解这一点。但这就是我的简单逻辑。我承认,由于我没有计算损失,这是毫无意义的。

          这里还有几篇文章从冷却的角度讨论了焓,但不可否认,是在不同的背景下。
          https://www.industrialcontrolsonline.com/training/online/enthalpy
          https://www.computrols.com/enthalpy-hvac-free-cooling/

          1. 乔恩·R||# 21

            >损失…

            确切地说——加湿/除湿和加热/冷却所需的能量随着所使用设备的效率而变化。如果没有考虑到这一点,就无法做出正确的明智/潜在的权衡。

            焓是一个比露点更精确的度量吗?——听起来很有道理。我甚至同意使用露点比“当我想要的时候”更准确。

  5. 专家成员
    马尔科姆·泰勒||# 15

    看了这些评论后,我想知道这篇文章的标题是否应该改成:对建筑科学痴迷的人应该在什么时候考虑打开窗户?

    我可能是我周围人的典型。我打开窗户,探出头来,看看今天天气如何。吓跑院子里的熊和浣熊。当柴火使房子过热时。在我妻子做园艺的时候跟她说话。在非常热的日子里。当我在炉子上烧东西的时候。把我抓到的蜘蛛放出来。当我想要的时候。

    1. GBA编辑器
      Allison A. Bailes III,博士||# 16

      马尔科姆,这些听起来像是住在寒冷气候里没有空调的人的理由。在炎热潮湿的地方(对我来说是佐治亚,对其他人来说更糟),在开窗之前,最好知道你给房子增加了多少湿度。

      另外,不要因为评论的方向而责怪我。我提出了一个简单的建议,可以用来打电话。

      1. 专家成员
        马尔科姆·泰勒||# 17

        艾莉森,

        像往常一样,你写了一篇有趣而有用的文章。这是我发现有趣的评论的方向。今天下午,我还打开窗户惩罚我的猫,因为它在跟踪冠蓝鸦。

      2. 泰勒Keniston||# 18

        我以为这是无休止的迂腐争论的起点。哈哈。

        和马尔科姆一样,我认为在决定开窗与否时,我不会使用任何实际的测量方法。但我在缅因州。

        也就是说,如果我在查看天气,我可能会看一下露点和/或RH。肯定不会检查焓。但作为一项科学练习,我仍然不明白为什么它不是3的更好度量标准。

        1. 专家成员
          马尔科姆·泰勒||# 20

          泰勒,

          这个讨论没什么问题,我只是觉得很有趣。

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