综述:湿气在建成环境中对居住者健康的作用:一项批判性综述

《Architecture》:The Role of Moisture in the Built Environment for Occupant Wellness: A Critical Review

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月02日 来源:Architecture 1.4

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  摘要:湿气存在于人类圈(anthroposphere)的每一个特征中,其在空气中的存在对生命有着深远影响。它影响着建成环境的方方面面,现代居住者在其内部度过近90%的时间。尽管湿气对建筑功能性能、室内空气质量(IAQ)、热舒适和居住者健康的各个单独方面的影响已

  
摘要:湿气存在于人类圈(anthroposphere)的每一个特征中,其在空气中的存在对生命有着深远影响。它影响着建成环境的方方面面,现代居住者在其内部度过近90%的时间。尽管湿气对建筑功能性能、室内空气质量(IAQ)、热舒适和居住者健康的各个单独方面的影响已被充分认识,但考察这些方面之间相互依赖关系的整体性研究仍然缺乏,现有文献分散于气候研究、建筑物理学、热舒适、流行病学和医学等领域。本综述采用批判性综合方法,追踪湿气在这些学科中的作用路径,从室外微气候经建筑围护结构直至室内环境和居住者。综合结果表明,湿气具有双重作用:既是IAQ、热舒适和居住者健康的决定因素,又是建筑材料耐久性、结构性能、运行能耗的物理驱动因素,且这些由湿气驱动的跨尺度相互作用被发现是紧密相互依赖的。基于这一综合,提出了一个多学科框架,通过湿气将微气候、建筑、居住者和行星健康各层级联系起来,识别关键的跨学科研究空白,并为面向居住者和行星健康的实际干预措施提供基础。
湿气在建成环境中的角色常被各学科孤立审视,本文通过批判性综述方法整合跨学科知识。方法部分采用Grant和Booth(2009)的类型学中的批判性综述,而非系统性综述,以综合异质性文献并构建新概念框架。文献检索分两阶段:初期(2019–2023年)采用广泛术语覆盖建筑物理、热舒适、IAQ和健康文献;后续(2023–2025年)针对框架的四个构成领域(室内空气质量、热舒适、居住者健康、行星健康)进行定向检索。评估依据主题中心性和对框架各领域的直接贡献,而非阈值式纳入标准。概念框架的开发采用迭代主题综合:先从文献中提取个体构念(如来源/原因、IAQ决定因素、居住者层面响应、建筑及行星层面结果),按其功能角色聚类,再组织为从微气候到建筑、居住者、最终到行星健康的多层级结构。
框架沿四个嵌套层级组织——微气候、建筑、居住者和行星健康——通过基于Mani、Ganesh和Varghese的人类聚居可持续性框架的恶性/良性因果循环相连接,循环终止于行星健康节点(遵循洛克菲勒基金会-《柳叶刀》委员会定义)。室内环境质量(IEQ)作为中心主题,涵盖室内空气质量(IAQ)、感知福祉和热舒适三个平行决定因素。各组成部分的保留标准为至少一个已识别来源提供直接或机制性支持;层级间联系反映既定的物理和生理通路,而非本综述自身的统计关联。
在“室内环境中的湿气与居住者健康”部分,湿气对IAQ的影响表现为:湿气作为溶剂和载体促进多种室内空气污染物传播,导致病态建筑综合征(SBS);HVAC系统维护不良会加重冷凝和腐蚀;自然通风可稀释污染物浓度。湿度水平推荐值存在不一致性,ASHRAE-55(2017)采用湿度比(HR = 0.012 kg-wv/kg-da)而非相对湿度(RH)阈值,因其同时计入温度和RH效应。湿气也影响颗粒物沉降、病毒扩散和微生物生长;高湿度促进霉菌、尘螨和生物气溶胶增殖,低湿度导致呼吸道黏膜干燥。湿气相关健康结局涵盖呼吸系统、心血管、神经毒性和皮肤反应,且相对湿度变异性与自杀率和住院率相关。建筑材料的吸湿性(如土质抹灰、窗帘)参与湿度缓冲,传统民居在自然通风条件下比常规蒸气阻隔材料建筑维持更好的舒适度。
热舒适与适应研究方面:湿气通过影响等效温度感知和汗液蒸发参与热舒适,但现有热舒适模型(如PMV/PPD)未明确计入湿气变异性,导致过度估计采暖和制冷需求。自适应模型(如ASHRAE Standard 55-2017和EN 15251)允许更宽的舒适范围,节约能源,但湿气的作用仍被弱化,主要包含在有效温度或WBGT等指数中。
讨论部分指出:建筑功能期望与现实差距导致维护、维修和医疗成本,间接影响行星健康。研究挑战分为三类:居住者健康(最佳湿度水平需考虑职业类型、性别、年龄;代际传递风险;湿气与化学组分的协同效应;传染性疾病缓解;建筑类型与材料调节湿气);净零与节能建筑(湿气对结构性能的影响;利用材料湿气调节降低运行能耗;乡土材料湿热性能数据库;原位湿气相关缺陷测量技术);行星健康与可持续性(低碳吸湿材料应用;减少运行能耗;建筑功能寿命评估)。
本研究的局限包括:文献选择优先主题和概念显著性而非穷尽覆盖;证据强度差异未采用正式质量加权方案;部分关联仍处于研究活跃期。结论强调湿气是连接微气候、建筑围护结构、室内环境和居住者结局的跨领域变量,对行星健康具有直接意义;未来研究方向集中于居住者健康、建筑性能与能源、行星健康三个维度,特别是湿热性能清单开发和低碳吸湿材料应用。
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