基于室內空氣自然加濕需求的纖維藝術設計探析*

文/北京工業大學建筑與城市規劃學院 楊 紅 齊昊天

0 引言

我國北方地區供暖季節建筑室內空氣濕度普遍較低，加濕器使用量大、使用時間長，總耗電量不容忽視。由于北方許多地區水堿重，百姓普遍使用超聲波霧化加濕器（即非純凈型），易導致室內空氣“二次污染”，從而影響人們的身心健康。因此，節能、環境友好的室內空氣自然加濕方法逐漸受到重視。

纖維藝術在建筑空間中應用廣泛，其可營造環境氛圍，強化室內風格，從色彩及造型的角度表達文化寓意與生活品味。纖維藝術可調節空間尺度，豐富空間層次。通過變換纖維藝術造型可分隔空間、拓撲空間、強化空間及構成空間的視覺中心等。目前，現代纖維藝術在建筑空間中的應用主要集中于主題和審美觀念的表達，根據纖維材料吸水性強、易于蒸發等特點，纖維藝術在改善建筑濕環境方面具有深入挖掘的潛力。

近年來，北京工業大學“室內空氣濕度自然調節機理與一體化設計方法研究”課題組對室內空氣溫濕度的自然調節進行理論與試驗研究，得到指導性的研究成果。在課題組相關研究成果基礎上，探討基于室內空氣自然加濕的纖維藝術設計，為改善建筑濕環境提供參考。

1 空氣自然加濕原理及材料

1.1 空氣自然加濕原理

室內空氣自然加濕指利用液態水的蒸發擴散與濕空氣的遷移規律，在自然條件下通過選擇合理的蒸發介質對空氣進行加濕。根據水分的蒸發介質屬性，可將自然加濕分為水面蒸發加濕、景觀植物加濕及調濕材料加濕3種方法，其中，吸水性纖維材料是生活中最常用的調濕材料之一。

1.2 吸水性纖維材料

吸水性強的纖維統稱為親水性纖維，此類纖維的大分子鏈上具有一定數量的較強極性集團（如-OH、-NH、C=O等），能與水分子形成氫鍵結合。其無定型區和結晶區的邊緣部分較大，分子結構較疏松，水分子易滲入纖維表面的微小孔隙，具有很強的吸水性。所有天然纖維如蠶絲、兔毛、駝毛、棉、馬毛等都屬于親水性纖維；人造纖維中的再生纖維如黏膠纖維也屬于親水纖維，這些纖維材料均可作為纖維加濕設計材料。

2 纖維加濕設計的優勢

2.1 可塑性強，形態多樣

基于纖維材料柔軟、彈性等特點，纖維材料具有較強可塑性。根據空間需要，通過編織、結扣、纏繞、拼貼等工藝手法做成不同造型。纖維加濕設計主要分為壁面形態和空間形態。

1）壁面形態 壁面形態指纖維加濕設計在建筑空間中依附于圍護結構的形式，形態的纖維加濕設計又可分為平面形態及浮雕形態的表現形式，具有強烈的視覺沖擊力。

2）空間形態 空間形態的纖維加濕設計脫離二維壁面的束縛，存在于三維立體空間中，淡化平面造型語言，強調設計、空間與人的互動，使纖維加濕設計在形態表現、觀念表達和現實應用方面得到更廣闊的展示和表現空間。

2.2 加濕效果顯著

2008年日本Huibo及Hiroshi等對常用的自然加濕方式進行加濕效果試驗，數據分析得出：在同一室內空間中，植物高寬分別為1000mm和600mm，葉面積為1.4m2左右的2株木棉使室內空氣濕度上升5%左右；含水1.5kg的纖維制品使室內空氣濕度上升12%左右；在室內無其他濕源情況下，利用水面蒸發使室內空氣濕度上升2%左右?？梢姡w維材料制品加濕效果顯著。

2.3 飄逸靈動，展示動態美

纖維材料作品具有飄逸靈動的特點，展現動態美。大多數纖維材料較輕柔，作為吊飾形態布置于室內空間，輕柔的纖維材料隨著室內氣流的變化搖曳生姿，飄逸靈動，像翩翩起舞的少女，展現動態美，使整個空間更富活力。纖維材料質量很輕，移動較便捷。

3 纖維加濕設計的應用

在建筑空間的應用中，纖維加濕設計根據空間大小而變化。建筑小空間指住宅中的客廳、臥室、書房等區域，其特點是空間體積小、圍護結構以實體墻面居多；建筑大空間指大型公共建筑中的門廳、公共休息區、閱覽區等區域，其特點是空間體積大、圍護結構以玻璃居多且頂棚高度遠高于人的活動區域。

根據纖維加濕設計在空間環境中表現形態不同，纖維藝術可分為壁面形態和空間形態。

1）壁面形態 壁面形態是指纖維加濕設計在建筑空間中依附于墻體等圍護結構的形式。壁面形態多用于住宅等小空間中，也可用于大空間的局部。在建筑小空間中，壁面形式的纖維加濕設計可滿足室內空氣加濕需求。小空間中實體墻較多，為壁面形式的纖維加濕設計提供條件。壁面形態的纖維加濕設計可美化實體墻面，占用室內空間較少，可做成壁畫形式（見圖1，2）。壁畫形式的纖維加濕設計由水箱、導濕片、防水防霉背板、纖維材料、儲水槽以及防水防霉框材組成，位于上部水箱中的水因重力及導濕片作用，轉移到纖維面板中，后自然蒸發到空氣中，提高室內空氣濕度。可根據個人喜好選擇纖維面板圖案，加濕的同時提高空間品質。

圖1 纖維加濕壁畫

圖2 纖維加濕壁畫構造

2）空間形態 空間形態的纖維加濕設計應用于建筑大空間。由于大空間自然加濕效果不易得到滿足，相較壁面形態的纖維加濕設計，空間形態的纖維加濕設計使加濕面積更大，效果更明顯?？臻g加濕設計無需依附實體墻，布局自由，形態多樣。空間形態的纖維加濕設計可利用大空間，與空間產生互動，其在大空間中主要以吊飾形式出現。纖維加濕吊飾可能存在滴水情況，吊飾下方可設計適合尺寸的水景或室內綠植，解決滴水問題的同時讓大空間更有趣味性。如圖3～5所示，纖維加濕吊飾由水箱、蒸發纖維介質、支撐骨架、固定滑輪及手搖桿組成。平時可通過轉動手搖桿進行吊飾的升降并給水箱加水，位于水箱底部槽洞用來固定蒸發纖維介質，上部槽洞封上1層纖維膜，水箱內的水在壓力作用下透過纖維薄膜滲透至蒸發纖維介質中，然后利用蒸發原理改善大空間的干燥環境。

4 結語

將室內空氣自然加濕的方法與纖維藝術設計相結合，使纖維藝術設計與建筑空間相融合，可改善北方地區冬季干燥的室內濕環境，提高室內空間品質，降低建筑能耗，對環境保護大有益處。基于室內空氣自然加濕需求的纖維藝術設計是未來建筑設計中的重要研究課題，有利于改善人居環境及促進建筑的可持續發展。

圖3 纖維加濕吊飾

圖4 纖維加濕吊飾水箱構造

圖5 纖維加濕吊飾水箱剖面