雾霾天气下住宅开窗通风与空气净化联合策略可行性研究

雾霾天气的频繁出现导致关窗并开启空气净化器成为住宅中常用的净化手段,而长时间关窗带来的危害往往被忽视。模拟了雾霾天气下住宅中全时开窗及短时开窗2种开窗方式与空气净化联合使用时对室内细颗粒物(PM2.5)和CO_2浓度的控制情况,结果表明:当室外雾霾在中度污染(室外PM2.5质量浓度200μg/m~3)以下时,可以采取全时开窗与空气净化联合策略控制室内污染物的浓度;当室外雾霾污染严重(室外PM2.5质量浓度300μg/m~3)时,可以采取短时开窗与空气净化联合策略将室内污染物浓度在大多数时间段内控制在限值以下。合理的开窗通风与空气净化联合控制策略为住宅中应对室外雾霾与室内多种污染物提供了一种途径。     

室内外PM2.5质量浓度影响因素与室内控制措施

选取哈尔滨(严寒地区)、天津(寒冷地区)、武汉(夏热冬冷地区)、广州(夏热冬暖地区)和昆明(温和地区)作为我国5个气候区域的代表性城市,以2014年1月至2015年12月室外细颗粒物(PM2.5)质量浓度数据作为样本,对室外细颗粒物质量浓度的影响因素进行研究。对于广州、昆明,由于气候条件、能源使用强度低等原因,室外细颗粒物质量浓度明显小于其他3座城市。虽然武汉不属于集中供热区域,但冬季居民分散供暖造成能源使用强度较高,室外细颗粒物年平均质量浓度仍较高。即使门窗关闭,室外PM2.5质量浓度仍对室内PM2.5质量浓度有显著影响。空气净化设备(独立式净化器、集中式净化系统)可有效降低室内细颗粒物质量浓度。独立式净化器占地面积小,使用灵活,净化效果较好,但不具备新风处理功能,为降低室内空气二氧化碳体积分数,仍需开窗通风。当室外污染物浓度高时,开窗通风不仅易将室外污染物引入室内,而且在冬季将室外冷空气引入室内使人有吹风感,且会增大热负荷。集中式净化系统兼具室内空气净化功能与室外新风处理功能,在保持室内细颗粒物质量浓度较低水平的同时,还能满足二氧化碳体积分数要求。     

北京居住建筑供冷期开窗行为影响因素研究

对北京居住建筑供冷期居民开窗行为进行实测,分析室内温度、室外温度、人员在室情况、降雨、室外细颗粒物质量浓度对开窗行为的影响。对开窗行为主导因素进行筛选,建立住户开窗概率模型。厨房、卧室、客厅的开窗比例均随室内温度的升高先增大后减小,3个功能房间的最大开窗比例均出现在室内温度30℃附近。在各室内温度条件下,厨房的开窗比例高于卧室、客厅,卧室、客厅的开窗比例非常接近。卧室、客厅的开窗比例均随室外温度的升高先增大后减小。厨房的开窗比例始终保持在80%以上,且随室外温度的升高变化不明显。人员在室情况对卧室外窗户开启状态的影响比较小。卧室、客厅的开窗比例均随降雨强度的增大而减小。厨房的开窗比例仍远高于卧室、客厅,卧室与客厅的开窗比例相差不大。厨房、卧室、客厅的开窗比例均随室外细颗粒物质量浓度的升高而减小。当室外细颗粒物质量浓度大于100μg/m³时,卧室、客厅的开窗比例明显下降。当室外细颗粒物质量浓度大于200μg/m³时,厨房开窗比例才明显下降。室内温度、室外温度对开窗行为具有显著性影响。与室外温度相比,室内温度的回归系数绝对值更大,对开窗概率的影响...     

颗粒物对围护结构的穿透系数与换气次数关系的探讨

室外颗粒污染物可以通过建筑围护结构缝隙进入室内,并对室内空气品质产生影响。通常用穿透系数来表征室外颗粒污染物穿过建筑围护结构进入室内的通过性。考虑到建筑围护结构在室内外空气交换流通和室外颗粒物进入室内的过程中所起到的关键作用,建立了室外颗粒物对围护结构的穿透系数与换气次数的关联性模型。分析、阐述了换气次数对颗粒物穿透系数的影响。通过模拟工况的数值计算,讨论了在研究室外环境对室内颗粒污染物浓度的影响中考虑穿透系数与换气次数之间关联性的必要性。     

窗口开启方式对PM2.5室内运动影响的探究

采用FLUENT软件模拟自然通风条件下,不同窗口开启方式下住宅室内PM2.5的运动和分布情况。窗口开启方式选择平开窗、上悬窗及下悬窗3种。连续相模拟采用标准模型,颗粒相模拟采用离散相模型(DPM)。研究结果表明:在室外空气质量优于室内的前提下,平开窗工况下,室内流场均匀平稳,室内颗粒物平均浓度最低;上悬窗工况下,对气流向上的引导作用造成下部人员活动区新风量降低,颗粒物堆积不易排出,室内颗粒物平均浓度最高;下悬窗工况下室内颗粒物平均浓度介于两工况之间。     

服装市场室内可吸入颗粒物PM10的污染特征

本文采用TSI AM-510型智能防爆粉尘检测仪和TSI Aero Trak TM 8220型激光粒子计数器对北京市西城区三个服装市场的室内、室外PM10的质量浓度和数量浓度进行了现场测试,并评价可吸入颗粒物的浓度水平和污染特征,分析室内外颗粒物之间的相关性及其影响因素。结果表明:1PM10是服装市场室外大气及室内环境的主要污染物。服装市场在室外颗粒物PM10质量浓度超标的情况下(0.15 mg/m~3),室内颗粒物PM10与标准相比的合格率为30%,在室外PM10质量浓度0.15 mg/m~3的情况下,室内PM10的合格率为92.2%。2服装市场室内外颗粒物浓度水平之间存在密切的相关性。室外颗粒物是室内颗粒污染的主要来源,室内颗粒物浓度随室外浓度变化而变化,且吸烟和人员活动是服装市场可吸入颗粒物的重要室内污染源。3对于颗粒物数量浓度比,室内室外PM1/PM10、PM2.5/PM10、PM1/PM2.5的比值都在0.99以上,表明可吸入颗粒物中的绝大部分都是粒径小于2.5μm的可吸入肺颗粒物,对人体健康具有更大危害。     

济南市冬季某高校宿舍室内空气质量调查

通过长时间监测济南市冬季某高校宿舍内干球温度、相对湿度、CO_2、PM2.5、PM10、甲醛和TVOC浓度的变化规律并结合调查问卷统计结果,得出结论:本次研究的宿舍室内休息区空气质量(IAQ)基本符合国家标准,宿舍散热器供热稳定,基本满足室内休息区热负荷要求。由于冬季宿舍门窗开启频率较低且时间较短,导致宿舍空气不流通,同时宿舍人员密集存在卫生间和垃圾异味等原因使得部分在室人员会主观感觉不舒服。冬季大部分宿舍通风量较小,开窗通风能显著提高夜间睡眠时段IAQ水平。由于缺少自然通风,走廊北侧宿舍IAQ劣于南侧宿舍,冬季室外雾霾天气下室外颗粒物浓度上升,导致室内休息区颗粒物浓度也大幅上升,没有人为干预的情况下使室内休息区颗粒物浓度恢复到国家规定的标准值以下需较长时间,由此提出加强宿舍门窗通风和优化宿舍设计等一系列改善冬季宿舍IAQ的建议。     

住宅室内细颗粒物质量浓度及预测研究

选取哈尔滨某住宅,监测室内(以客厅为主要研究对象)细颗粒物质量浓度与人员活动情况,分析外窗渗透、外窗渗透+厨房炊事条件下客厅细颗粒物质量浓度的变化.建立室内细颗粒物质量浓度预测模型,结合实测数据对预测效果进行验证.实测结果表明:总体上客厅细颗粒物质量浓度均低于室外,且客厅细颗粒物质量浓度与室外细颗粒物质量浓度的变化趋势...     

可吸入颗粒物围护结构渗透机理研究进展

可吸入颗粒物通过建筑围护结构从室外渗透进入室内,是室内颗粒物不可忽视的重要来源。本文系统评述了室外颗粒物向室内渗透的最新研究进展,从室内颗粒物的质量平衡方程出发简要分析了室内颗粒物浓度的主要影响因素,辨析了颗粒渗透研究中穿透系数、渗透因子和室内外颗粒物浓度比等常用术语的区别与联系,从现场测试、实验室研究、模型研究三个方面总结了颗粒物渗透研究方法以及主要结论和成果,最后给出了相关研究分析建议和展望。旨在为可吸入颗粒物围护结构渗透相关研究工作厘清思路,为我国相关研究工作的深入开展奠定基础。     

北京地区妇幼医院过渡季开窗行为影响因素

室内人员开窗行为是对空调系统能耗、室内空气质量和热舒适性有显著影响的人行为。通过对2018年北京地区某妇幼医院过渡季室内外环境参数及病房窗户状态的实时监测,研究了对妇幼医院建筑开窗行为可能产生影响的环境参数。结果表明,室外温度是妇幼医院建筑过渡季开窗行为的主要驱动因素,其次是室内相对湿度、室外相对湿度和室内温度,室外PM2.5质量浓度对开窗行为的影响最小。     

开窗行为规律及其对室内PM2.5浓度的影响研究

本文以上海市一典型住户为例,长期监测居住建筑室内的PM2.5浓度,温湿度以及住户开关窗行为。调查居住建筑在自然通风状态下室内的PM2.5质量浓度水平,分析开关窗对室内PM2.5质量浓度的影响。研究发现:住户在冬季及春季前期开窗时间集中在8:00左右,且开窗时长低于1 h,当室外温度持续高于11℃左右时,住户一天内开窗次数增多,开窗时间集中在8:00和16:00左右,而开窗时长也相应增加为1~4 h。做饭的影响导致住户室内PM2.5日变化规律呈现双/三峰特性,室外逐时变化规律则在冬季呈现单峰(峰值出现在9:00左右),春季峰值不明显。开窗之前,室内PM2.5浓度若远远低于室外浓度时,开窗将使室内PM2.5浓度升高,并逐渐接近室外浓度。开窗之前,室内PM2.5浓度保持升高/下降的趋势或是室内外浓度相差不大的情况下,开关窗户对室内PM2.5浓度几乎无影响。     

住宅换气次数与污染物浓度的研究

本文于2017年1月对西安市一所装修完成半年的住宅建筑进行室内温湿度、换气次数、污染物浓度测试,分析不同的窗户开启面积比例下换气次数与污染物浓度的关系。结果表明,开窗通风可以有效降低室内气态污染浓度。建筑密闭超过12h后就应进行一定时间的通风。保证窗户不低于10%的开窗比例对排除卧室污染物有积极作用。     

北京地区办公建筑室内颗粒物质量浓度分布特征

为了研究室内不同粒径颗粒物的质量浓度分布特征,对北京某办公建筑2个不同房间室内与室外颗粒物浓度进行了同步监测。结果显示:建筑室内与室外环境的不同粒径颗粒物的质量浓度均呈现双峰分布,但波峰分布区域不同;室内颗粒物以细颗粒物为主,质量浓度波峰均出现在0~2.5μm粒径范围。     

上海市某办公建筑PM_(2.5)浓度分布及影响因素的实测研究

通过对上海市某办公建筑在不同时段和条件下PM2.5等颗粒物浓度的现场测试,得到室内PM2.5浓度分布及变化特性,并分析了影响PM2.5浓度变化的室外颗粒物浓度、门窗开启情况、测试时段、室内人员、吸烟、空调系统、地毯扬尘等因素,探讨了PM2.5与其他粒径颗粒物浓度变化的相关性。实测发现办公楼室内PM2.5浓度在不同时期的变化较大,为了室内工作人员的身体健康,建议在颗粒物污染较严重时期,尽量少开门窗,加强新风过滤处理,在室内发尘较严重的区域,建议同时使用局部净化设备。     

地铁入口空间布局对室内空气质量的影响研究

城市地铁地处繁华地区,结构封闭,周边环境污染源较多,室内易积累污染物。本研究重点关注地铁口空间布局对室外颗粒物进入的影响,在调研中选取地铁站入口方向、顶棚形态、入口高宽比3个形态指标作为影响因子,经过实测验证CFD模型的可行性后,选择RNG k-ε模型模拟不同风速下各地铁口形态的室内污染情况。结果表明：(1)侧向比正向入口颗粒拦截率高一倍;(2)入口高宽比小于1∶1时入口宽度越大,地铁站整体空气质量越好;(3)顶棚形态对室内颗粒物的消减排列为：斜顶>平顶>无顶;(4)地铁口空间形态对不同直径的颗粒拦截效果不同。形态设计可以改善站内颗粒物进入情况,通过空气对流、回流减少室外污染物的直接灌入。     

不同住所室内PM2.5的浓度变化规律及温湿度对室内颗粒物影响的初探

为深入探究不同住所室内颗粒物PM_(2.5)的浓度水平随室外颗粒物及室内污染源的变化规律,于2017年1月-2018年1月对北京城区4户居民住宅、2个学生宿舍和1户农村住宅的室内PM_(1.0)、PM_(2.5)及PM_(10)浓度、室外PM_(2.5)浓度及室内外温湿度变化进行了逐时测试,并对测试分析结果进行了差异性检验。结果表明:①城市住户室内污染源对室内PM_(2.5)浓度的影响程度为:吸烟烹饪清洁。农户污染源对室内PM_(2.5)的影响顺序为:燃煤燃烧薪柴吸烟清洁人员活动。②当住所门窗关闭室外雾霾开始或结束后,室内PM_(2.5)浓度的升高或降低均延迟于室外PM_(2.5)的变化。③城市住宅与学生宿舍的平均I/O小于1,农村住户的平均I/O大于1,且不同住所之间的I/O差异性显著(P0.05)。④住户相对湿度在10%～50%时(冬季采暖),室内颗粒物PM_(1.0)/PM_(2.5)及PM_(2.5)/PM_(10)的比值随相对湿度增加而增加,室内细颗粒PM_(2.5)的主要占比为细微颗粒物PM_(1.0);住户相对湿度在50%～80%时(秋季实测),室内颗粒物PM_(1.0)、PM_(2.5)和PM_(10)平均浓度随相对湿度增加而下降。⑥Spearman相关分析得到室内外温差与室内PM_(10)浓度和PM_(2.5)浓度呈现显著性负相关,与室内PM_(1.0)浓度无明显相关性。研究成果可为室内颗粒物控制提供理论依据并对改善住所环境和保护人体健康具有重要意义。     

空气净化器对室内空气净化效果实测分析

通过现场测试研究某新建全装修住宅的室内空气净化效果.对比测试了不开启空气净化装置的A房间和开启净化装置的B房间的室内空气中甲醛、TVOC、PM2.5等污染物指标浓度.结果发现:(1)该空气净化系统对室内甲醛、TVOC和颗粒物污染具有不同程度的净化效果,但均距100％的净化效率有一定的距离;(2)室内颗粒物污染受室外环境影响较大,良好的围护结构可有效防止室外颗粒物污染对室内空气的影响.     

双区域内离散污染源的模拟及分析

为研究污染源对非污染源区域的影响,具体考虑室内污染源、室外污染物浓度以及室内与室外通风方式的作用,对双区域内一般离散气态污染物在室内的浓度水平进行模拟和分析。通过对污染源的研究表明:室内污染源浓度的成倍增加会导致两个区域平均浓度均成倍增加,并且区域平均浓度是区域本身浓度与室外浓度的叠加值。通过对通风方式的研究表明:在污染源区域设置排气扇是有效的排污方法,有利于改善室内人居环境。     

厨房窗台高对厨房环境污染的影响

研究在窗作为厨房自然补风口,不同的窗台高度下的室内污染物浓度分布状况,探求厨房的最佳开窗高度。运用CFD-fluent 6.2模拟软件在不同的窗台高度下对污染物浓度场进行模拟研究并将窗台高度为0.8 m的模拟结果与实测数据进行对比分析。窗台高度为0.6~1.0 m时厨房内污染物能得到比较好的控制,污染物浓度符合规范要求。厨房窗台高度越高越不利于污染物的排放,但是当窗台高度降低到一定程度时再降低窗台高度对厨房内污染物的排放作用不大。     

北京某高校办公建筑人员开窗行为研究

自然通风不仅可以改善室内环境和空气品质,还可以在一定程度上减少建筑能耗,而办公建筑主要是通过开窗进行自然通风。因此,研究建筑人员开窗行为对热舒适、室内空气品质和建筑节能等具有十分重要的意义。但目前国内对建筑室内人员开窗行为的研究尚处于起步阶段。本实验在2014年过渡季和2015年冬季对北京某大学办公建筑人员开窗行为做了为期七个半月的实时监测,分析了可能影响建筑用户开窗行为的因素,包括室内外温度、室外PM2.5浓度、先前的窗户状态、不同时间段、人员在室情况和个人习惯。实验结果证明了这些因素都会影响办公人员开窗行为。实验结果将为更好地了解建筑中人员开窗行为提供依据,并有助于为北京地区办公建筑建立人员开窗行为模型。