唐鳴放 方巾中 李竟?jié)? 王東 宋平

摘要：為全面改善農(nóng)村住宅熱濕環(huán)境，調(diào)查研究了重慶農(nóng)村住宅常用地面在春夏季節(jié)的熱濕狀態(tài)。對(duì)農(nóng)村住宅的調(diào)查和典型住宅地面的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)顯示，農(nóng)村住宅室內(nèi)地面潮濕現(xiàn)象普遍，水泥地面的潮濕比例最高，6月份室內(nèi)空氣和地面的濕度最大，室內(nèi)地面溫度比空氣溫度低2 ℃左右，在潮濕天氣，修建較早的住宅室內(nèi)地面凝結(jié)時(shí)數(shù)比例接近60%。結(jié)果表明，農(nóng)村住宅地面的熱濕狀態(tài)亟待改善。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村住宅；地面溫度；凝結(jié)；熱環(huán)境

中圖分類(lèi)號(hào)：TU111.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-4764（2016）03-0123-06

Abstract：The thermal and wet state on the ground of rural residence in Chongqing were investigated. Investigation of the rural residential and the field survey of typical residential floor were made in the season of spring and summer in Chongqing. The results showed that wet phenomenon appeared on the ground of rural residential mostly， and cement ground had the highest proportion. In June， the indoor air and ground humidity were the highest， and ground temperature was about 2 ℃ lower than the air temperature indoor. In wet weather， hours ratio of condensation on the ground was close to 60% in old residential buildings. Thermal performance of ground for the rural residential building should be improved.

Keywords：rural residence； ground temperature； condensation； thermal environment

在中國(guó)大多數(shù)濕熱地區(qū)，每年春夏之交時(shí)節(jié)都有一段潮濕季節(jié)，常導(dǎo)致建筑內(nèi)表面泛潮、室內(nèi)物品發(fā)霉、空氣異味等問(wèn)題，其中，底層房間的地面由于溫度偏低，更容易出現(xiàn)凝結(jié)，嚴(yán)重影響健康和室內(nèi)環(huán)境的舒適性。因此，在有關(guān)室內(nèi)熱環(huán)境的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中，都明確規(guī)定了建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面凝結(jié)控制的要求[1-2]，并作為建筑環(huán)境達(dá)標(biāo)的必要條件。但在廣大農(nóng)村地區(qū)，普遍實(shí)行住宅自建，建筑成本低、質(zhì)量差。因此，在近年來(lái)開(kāi)展的新農(nóng)村建設(shè)中，把改善農(nóng)村居住環(huán)境作為主要任務(wù)，開(kāi)展了農(nóng)村住宅環(huán)境調(diào)查、適用技術(shù)研究及其工程應(yīng)用等方面的研究工作。目前，農(nóng)村住宅熱環(huán)境的研究主要針對(duì)冬季和夏季室內(nèi)溫度的改善[3-11]，未關(guān)注農(nóng)村住宅的潮濕問(wèn)題，說(shuō)明目前的研究還不夠全面。為此，文獻(xiàn)[12]針對(duì)重慶地區(qū)農(nóng)村住宅常用地面，模擬了全年地面溫度和結(jié)露情況，結(jié)果顯示，地面結(jié)露時(shí)間從3月底開(kāi)始到7月初結(jié)束，結(jié)露時(shí)間長(zhǎng)，但沒(méi)有進(jìn)行實(shí)際調(diào)查和測(cè)量研究。針對(duì)重慶地區(qū)農(nóng)村住宅，筆者通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和實(shí)測(cè)，分析和評(píng)價(jià)農(nóng)村住宅地面在春夏季節(jié)的熱濕狀態(tài)，為農(nóng)村住宅熱濕環(huán)境的全面改善提供依據(jù)。

1 研究方法

重慶地區(qū)農(nóng)村范圍廣大，以山地為主，距離重慶主城區(qū)最近的江津區(qū)為丘陵地形，氣候與主城區(qū)接近，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好，建成了多個(gè)新農(nóng)村住宅示范基地。因此，選擇重慶市江津區(qū)的農(nóng)村住宅為研究對(duì)象，在2015年的春夏季節(jié)，采用問(wèn)卷調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)觀察與實(shí)測(cè)相結(jié)合的方法進(jìn)行研究。

1.1 問(wèn)卷調(diào)查

在當(dāng)?shù)剞r(nóng)村住宅中，選擇農(nóng)村統(tǒng)建房、農(nóng)村自建房、傳統(tǒng)生土房等代表性住宅共60戶進(jìn)行調(diào)查，室內(nèi)地面包括了水泥地面、地磚地面、三合土地面和生土地面等4種類(lèi)型，其中，水泥地面最為普遍，經(jīng)濟(jì)較好的農(nóng)戶在地面上鋪設(shè)了地磚，三合土地面和生土地面出現(xiàn)在傳統(tǒng)建筑中。調(diào)查內(nèi)容包括建筑修建年代、地面的潮濕現(xiàn)象、室內(nèi)最潮濕的月份、應(yīng)對(duì)潮濕采取的措施等。

1.2 熱濕參數(shù)測(cè)量

在農(nóng)村住宅地面材料中，三合土地面和生土地面都具有吸濕性，而水泥地面和地磚地面基本上不吸濕。因此，以水泥地面和三合土地面作為典型地面進(jìn)行實(shí)測(cè)研究。

在60戶農(nóng)村住宅中，選擇具有典型地面的3戶住宅，如圖1所示，A戶和B戶都是水泥地面的磚混房，C戶為三合土地面的生土房，表1為住宅建筑及地面情況。為了防止雨水滲透，當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)住宅一般采用筑高臺(tái)的方法，讓住宅地面高出周?chē)孛?.5 m左右，如圖1中C戶生土房所示；而大量的磚混房住宅則是在外墻修散水，周?chē)谂潘疁鲜鑼?dǎo)雨水，此外，還在地面構(gòu)造中設(shè)置塑料薄膜防潮層，用于阻止地下水向上滲透。A戶建筑的修建時(shí)間較早，地面構(gòu)造中沒(méi)有做防潮層，B戶建筑為近年建成的住宅，地面構(gòu)造中設(shè)置了塑料薄膜防潮層。

測(cè)量主要針對(duì)住宅中的居住空間，在各戶住宅的臥室進(jìn)行熱濕參數(shù)采集。測(cè)量?jī)?nèi)容為室內(nèi)空氣溫度和濕度、地面溫度和濕度、室外空氣溫度和濕度。室內(nèi)空氣溫濕度測(cè)點(diǎn)布置在房間中距地面高度為1.0 m左右的位置，地面溫度和濕度測(cè)點(diǎn)布置在靠近床沿下空氣流通的位置，這樣不影響居住者的正常生活，室外空氣溫濕度測(cè)點(diǎn)布置在室外空氣流暢、沒(méi)有直射陽(yáng)光的位置，3戶住宅的室內(nèi)測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖1。

地面溫度測(cè)量采用自記溫度計(jì)TR-52，空氣溫濕度測(cè)量采用溫濕度記錄儀TR-72，儀器精度為溫度0.3 ℃、濕度3%，儀器設(shè)置后自動(dòng)采集數(shù)據(jù)。測(cè)量時(shí)間為2015年6月，數(shù)據(jù)采集間隔為30 min。

地面濕度測(cè)量采用地面貼吸濕濾紙的方法，讓濾紙與地面接觸足夠長(zhǎng)的時(shí)間達(dá)到濕平衡后，取出濾紙用紅外水分儀FD6210測(cè)量其含濕量。儀器測(cè)量范圍為0～200 g，精度為0.001 g。從4月到7月期間，對(duì)地面固定位置進(jìn)行間斷性的測(cè)量和觀察，通過(guò)測(cè)量地面濾紙含濕量，分析地面濕度狀態(tài)及其變化。

2 調(diào)查結(jié)果分析

在調(diào)查的60戶農(nóng)村住宅中，生土結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑分別占23%、62%和15%，圖2所示為住宅的修建年代，其中大部分是在近20年內(nèi)修建的住宅，因此，調(diào)查結(jié)果能反映大部分農(nóng)村住宅的現(xiàn)狀。

問(wèn)卷調(diào)查中，93%的住戶反映室內(nèi)地面存在不同程度的潮濕現(xiàn)象。三合土地面、生土地面、水泥地面的潮濕現(xiàn)象主要表現(xiàn)為潮和濕潤(rùn)，包括出現(xiàn)濕斑塊、濕斑點(diǎn)等，一些水泥地面和地磚地面還會(huì)出現(xiàn)明水現(xiàn)象。圖3顯示，各類(lèi)地面的潮濕比例都在75%以上，水泥地面和地磚地面的潮濕比例達(dá)到了85%以上。對(duì)于調(diào)查數(shù)量最多的水泥地面，呈現(xiàn)出建筑修建年代越早、潮濕比例越高的現(xiàn)象。潮濕月份調(diào)查結(jié)果如圖4所示，80%的住戶認(rèn)為室內(nèi)最潮濕的月份為6月和7月。為應(yīng)對(duì)地面潮濕，住戶通常采取用磚石墊高家具、開(kāi)窗通風(fēng)和用風(fēng)扇吹地面、用拖布除去地面水分等措施。

3 測(cè)量結(jié)果分析

3.1 地面濕度狀況

從4月到7月，對(duì)3戶住宅的地面潮濕狀態(tài)進(jìn)行了5次實(shí)地觀察，并對(duì)放置于室內(nèi)地面和室內(nèi)空氣中的濾紙含濕量進(jìn)行了測(cè)量，用濾紙含濕量來(lái)比較室內(nèi)空氣和地面的濕度。

圖5為A戶住宅各次測(cè)量的濕度比較。從圖5可以看出，從4月到7月期間室內(nèi)空氣濕度和地面濕度都經(jīng)歷了從上升到下降的過(guò)程，其中4月的室內(nèi)濕度最小，6月的室內(nèi)濕度最大，說(shuō)明室內(nèi)潮濕狀況是一個(gè)季節(jié)性的過(guò)程，當(dāng)年6月份室內(nèi)最為潮濕。與4月相比，6月份室內(nèi)空氣濕度增加了67%，地面濕度增加更大，最大增加了143%。各月地面濕度都高于空氣濕度，其中4月地面濕度比空氣濕度高34%，而在6月23日地面濕度達(dá)到了最大值，比空氣濕度大一倍。觀察顯示，此時(shí)地面出現(xiàn)了大片濕斑塊，至到7月底才逐漸消失，見(jiàn)圖6（a）、（b），說(shuō)明6月份室內(nèi)地面出現(xiàn)了較多的水分。

與A戶住宅相比較，6月份B戶住宅空氣濕度與A戶住宅接近，地面濕度最大增加了78%，比A戶住宅小，觀察顯示B戶住宅室內(nèi)大面積地面沒(méi)有明顯的潮濕現(xiàn)象，但靠近外墻邊角部位有局部濕斑（見(jiàn)圖6（c））。C戶住宅為生土房，6月份室內(nèi)空氣濕度比兩戶磚房住宅大12%，地面最大濕度比B戶住宅大19%，比A戶住宅小18%， C戶住宅的三合土地面感覺(jué)比較潮（見(jiàn)圖6（d））。

3.2 室內(nèi)溫濕度和地面溫度分析

選取6月份室內(nèi)最潮濕的連續(xù)4天（6月17日至20日）數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。室外平均溫度為25.4 ℃，平均濕度為88.5%，屬于氣候溫和而濕度大的天氣。此時(shí)，3戶住宅的室內(nèi)溫度和濕度變化曲線見(jiàn)圖7，其中A戶住宅的室內(nèi)平均溫度和濕度與室外接近，B戶住宅的室內(nèi)溫度最高、濕度最低，平均為26 ℃和86.6%；C戶住宅的室內(nèi)溫度最低、濕度最高，平均為24.9 ℃和92%，可見(jiàn)生土房比磚混房的室內(nèi)溫度更低、空氣更潮濕。雖然室內(nèi)、外溫度和濕度都比較接近，但地面熱惰性大，地面溫度的變化滯后于空氣溫度，使得地面成為室內(nèi)溫度最低的表面，如圖8所示，A戶住宅的地面平均溫度比空氣溫度低2.2 ℃。在這樣的高濕空氣和地面溫度較低的情況下，水泥地面容易發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象。

將室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度與地面溫度相比較，可以進(jìn)行地面凝結(jié)判斷。圖9為最潮濕的連續(xù)4 d中3戶住宅的室內(nèi)露點(diǎn)溫度和地面溫度的變化曲線比較。A戶和B戶住宅都是水泥地面，由圖可見(jiàn)，A戶地面溫度有較長(zhǎng)時(shí)間低于空氣露點(diǎn)溫度，凝結(jié)時(shí)數(shù)比例高達(dá)58%，而B(niǎo)戶地面溫度僅有少數(shù)時(shí)間低于空氣露點(diǎn)溫度，凝結(jié)時(shí)數(shù)僅占7%，這與兩戶住宅地面測(cè)量部位濕狀態(tài)的實(shí)際觀察結(jié)果相一致。C戶住宅是三合土地面，具有吸濕性，由圖9（c）看出，地面溫度仍有較長(zhǎng)時(shí)間低于空氣露點(diǎn)溫度，若按水泥地面來(lái)判斷，凝結(jié)時(shí)數(shù)比例為59%，比較潮濕。

4 地面防潮討論

農(nóng)村住宅室內(nèi)地面潮濕有兩方面的因素：一方面是住宅地下水位比較高，地下毛細(xì)水的現(xiàn)象明顯，地下水會(huì)滲透到表面，使地面潮濕；另一方面是室內(nèi)地面溫度低，空氣濕度大，當(dāng)濕空氣遇到溫度低于其露點(diǎn)溫度的地面時(shí)，就會(huì)發(fā)生凝結(jié)。目前，農(nóng)村住宅地面所采取的防潮措施只能隔斷地下水滲透，不能解決地面凝結(jié)問(wèn)題。

春夏季節(jié)農(nóng)村住宅地面結(jié)露是建筑中的一種大強(qiáng)度的差遲凝結(jié)現(xiàn)象[14]，其發(fā)生有3個(gè)必要條件：室外空氣高溫高濕、室內(nèi)地面溫度低、室外空氣接觸室內(nèi)地面，只要其中一個(gè)條件不滿足，就不會(huì)產(chǎn)生地面凝結(jié)現(xiàn)象。

在傳統(tǒng)民居中，通常采用三合土和灰土等具有調(diào)濕功能材料的地面，減少出現(xiàn)周期性凝結(jié)，并進(jìn)行間歇性通風(fēng)，根據(jù)室外溫濕度的變化來(lái)決定是否開(kāi)窗以及開(kāi)啟程度，控制室外高濕空氣接觸室內(nèi)低溫地面[15]。但對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的潮濕天氣，按照目前農(nóng)村居民的生活習(xí)慣和住宅的自然通風(fēng)狀況，傳統(tǒng)地面吸濕材料在持續(xù)高濕的環(huán)境下反而會(huì)增加濕積累。因此，在梅雨天氣，應(yīng)適當(dāng)控制通風(fēng)，減少高濕空氣進(jìn)入室內(nèi)。

在城市住宅中，針對(duì)首層地面凝結(jié)的問(wèn)題，可以采用提高地面溫度的保溫措施和架空通風(fēng)措施，其中，最常用的是架空通風(fēng)地面。但這些措施在夏季高溫天氣也阻隔了地下低溫對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的有利影響，降低了夏季被動(dòng)式房間的熱舒適性。

5 結(jié) 論

1）對(duì)60戶農(nóng)村住宅調(diào)查表明，室內(nèi)普遍存在不同程度的潮濕問(wèn)題，水泥地面的潮濕比例高達(dá)85%以上，室內(nèi)地面都未采取防結(jié)露措施。

2）對(duì)典型住宅地面實(shí)測(cè)結(jié)果表明，室內(nèi)空氣和地面的濕度在6月份達(dá)到最大，在潮濕天氣室內(nèi)地面溫度比空氣溫度低2 ℃左右，修建較早的住宅室內(nèi)地面濕度大、凝結(jié)時(shí)數(shù)比例接近60%。

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（編輯 胡英奎）