调湿建材调节室内湿度的可行性分析

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Feasibility analysis of the hygroscopic building
material for controlling indoor humidity
调湿建材调节室内湿度的可行性分析 : 4 高分子树脂凝胶Gel-- 一种高性能的调湿材料
　　Gel是由高分子树脂吸收盐涂溶液后形成的凝胶，其调湿原理是利用了凝胶中的盐溶液对水蒸气的吸收与释放作用。常用的盐溶液为CaCl2或LiCl溶液。图3人出了吸收了CaCl2溶液的高分子树脂凝胶在不同相对湿度下对应的平衡含水率，实验环境温度为25℃ [3]。其中C是每kg干固体中的含水率，Gel中的干固体是指吸湿前的高分子树脂和无水CaCl2。为了便于比较，图3还给出了常用吸湿材料硅胶的平衡含水率曲线[4]。从图3可以看出，凝胶在φ=50%～80% 之间的含湿量之差约为0.93 kg/ kg，而硅胶在相同湿度范围内的含水量水率之差只有0.37 kg/ kg左右。可见Gel的蓄湿能力明显优于硅胶。
　
　　　 　　　　　　　　　　　　　图3 Gel与硅胶的平衡含水率曲线　

　　　　　　　　　　　　　　　　　图4 调湿建材的平衡含水率曲线

　　Gel是胶状物质，不能直接作为墙体材料。将Gel掺混到水泥、珍珠岩等材料中，可制成板状调湿建材。图4给出其了该调湿建材在不同相对湿度下的平衡含水率，实验环境温度为27℃。从图4可以看出该调湿建材在φ=40%～65%之间的含湿量之差约为270 kg/ m3，对于算例中的房间，只要使用0.89m3的调湿建材即可满足要求。

5 结论
　　在一定的室内产湿及气候条件下，配合适当的通风换气，调湿建材替代传统的空调湿处理方式，独立调节室内湿度是可行的。以高分子树脂凝胶为主要材料的新型调湿建材，在φ=40%～65%之间的含水率之差可达270kg/ m3，具有很好的蓄放湿能力，可以满足北京时地区办公型房间的调湿要求。
　　本文只是从宏观的、总体的角度估算了调湿建材应具备的蓄放湿能力，但其吸放湿的速度能否满足室内的调湿要求，还需要进下的数值模拟和实验验证。
　　
参考文献
　　1 赵荣义，范存养，等，空气调节。北京：中国建筑工业出版社，1994
　　2 陆耀庆，主编，实用供热空调设计手册，北京：中国建筑工业出版社，1993
　　3 Jin Zhaofen, Yutaka Askao, et al. Thermal and water storage characteristics of super-absorbent polymer Gel which absorbed aqueous solution of calcium chloride. Thermophysics and Heat Transfer Conference, Volume 4, ASME,1998
　　4 Motoyuki Suzuki. Adsorption engineering. Tokyo: Kodansha Ltd, 1990


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