南方潮湿地区储藏室除湿计算及改善

结论前置

在广东，每1平方的储藏室，使用压缩机除湿机比半导体除湿机，每年能节约大约4-5度电；密封门窗能带来极大的经济效益；墙内或外贴玻化砖装饰可阻截大部分水蒸气，但专门做水蒸气阻隔在经济上不划算；及时关门的日常进出不会有明显影响。

起因

我去年在储藏室放了一个半导体除湿机，2020年累计凝水13120g，在门缝封闭、减少进出的情况下，今年除湿机冷凝水反而有明显增加，才到8月份就凝水16451g，特别是7月4号到8月13号一共40天共凝水4802克。今年雨水比去年多。怀疑是通过围护结构、窗户漏风透进来的水蒸气。

围护结构渗入

找到一篇相关论文。

读了一下，该文献公式2有误，中间多项式的试样厚度“L”应该在分子，右边多项式直接漏了一个“L”。作者概念不清，混淆了“水蒸气透过率(WVT)”和“水蒸气渗透率(WVP)”，此处两者差别在于：WVP*试样厚度(0.01米)=WVT。

6个曲线图，上面一行从左到右是EPS、XPS、PU三种保温材料；下面一行，从左到右是混凝土、水泥砂浆、粘土砖。图表纵坐标其实是“WVT”而非“WVP”，两者差别在于：以至于纵坐标与公式的数量级和单位都对不上，但数值却是没问题的。

ASTM-E96标准对“WVP”与“WVT”的定义，吐槽一下，中国的论文真是水得可以。

还好该论文其他部分似乎没有硬伤，研究表明当外界湿度超过60%以后，由于材料内部出现冷凝水，水蒸气透过率会大幅上升。操作条件是保持室内相对湿度平均80%。按文献所列公式计算：

计算夏季30℃，外界100%相对湿度时水蒸气渗透率：

混凝土楼板：165mg/(平方米·小时)

180粘土砖：93mg/(平方米·小时)

春季回南天25℃，外界100%相对湿度时水蒸气渗透率：

混凝土楼板：123mg/(平方米·小时)

180粘土砖：69mg/(平方米·小时)

计算条件：储藏室混凝土楼层板厚100mm，22.3平方米，天花板上表面有不透水瓷砖，等效为3平方米；地板底面为下层单车房空间，由于墙体的缓冲作用巨大，湿度按90%计算，此情况下混凝土材料水蒸气透过率大概是100%湿度的1/10，等效为3平方米。一共等效6平方米100mm混凝土。

180砂浆粘土砖外墙30.2平方米，水泥砂浆砖缝10mm，外侧覆盖有不透水的玻璃马赛克，等效面积约137平方米180粘土砖；120砂浆粘土砖外墙18.5平方米，等效面积约294平方米180粘土砖。一共等效431平方米180粘土砖。

所以春季回南天25℃，所有围护结构外侧100%相对湿度时水蒸气渗透率：

混凝土楼板：0.36g/小时；

180粘土砖：29.7g/小时；

考虑到墙的缓冲作用（连续3天渗入30克/平方米，质量百分比0.001%），估计总的水蒸气透过率20g/小时。夏季下雨也按此估算。

夏季的晚上平均湿度多数介于85%~95%之间长达10小时。

按90%湿度计算，计算30℃时水蒸气渗透率：

10cm混凝土楼板：9.7mg/(平方米·小时)

180粘土砖：14.0mg/(平方米·小时)

估计一个晚上水蒸气透过量约60g。而白天基本处于平衡状态，墙体缓冲作用消失。

门窗泄露

实测两个铝合金平开窗，都在两扇窗中间接缝最下方轨道空隙处漏风。平均大约一小时有0.5立方米左右。

如果外界相对湿度100%，约带来2g/小时的湿负荷。估计夏天平均一天有40g。

另外每次进入开门，估计有2个立方米的空气交换，约带来2g水。

结果与对策

上述的计算可以解释，从7月4日到8月13日，一共40天中，晚上高湿度时段渗入的水有2400g；有24天下雨，以一场雨高湿状态2小时估计，渗入的水960g；漏风渗入的水分1600g，开门约20g水。

一共4980g，是比实测值4802g多，估计是有一周晚上湿度没达到90%导致的。

目前用半导体除湿机维持80%室内湿度，能耗大约100度电一年，碳排放约0.1吨，还有很大的改进空间。

围护结构做水蒸气阻断层成本太高，经济上不划算；把窗户漏风的地方堵上，能减少1/3的能耗，在这个基础上，更换压缩机除湿机，能把能耗降低到10度电一年；或者是每年20度电就能把相对湿度控制在更理想的70%上。

赶紧闲鱼又淘了一台金鸿盛，150元自提，半导体价格买了个压缩机除湿机，两年回本，回头再改电源。

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半导体除湿机放在一个更小的单车房。面积6.4平方米，天花板上表面向上层单车房空间，等效为0.5平方米；地板底面为土壤，长年100%相对湿度。按地温平均25℃计，渗水2.95g/天，1077g/年。

外墙12平方米，等效面积约127平方米；隔墙6平方米，等效面积约64平方米。一共等效191平方米180粘土砖。估计夏天渗水35g/天，约5000g/年。

耗电估计30度/年，可以接受。