办公通风室内可吸入颗粒物的分布特性模拟研究

以粒径在10μm以下的可吸入颗粒物为研究对象,在混合通风形式为主的办公通风室内温度场及速度场作用下,选取具有代表性的0.1μm、25μm及5μm粒径颗粒物,主要研究、对比分析不同颗粒物的室内沉积及分布特性。结果表明:不同粒径的颗粒物在室内的浓度衰减速度差别很大,小粒径0.1μm和25μm颗粒物在室内分布较均匀、沉积率较低,是影响室内空气品质的主要因素;大粒径颗粒物5μm在室内分布不均匀,受重力及室内气流组织影响明显,较多地分布在室内的下部及靠近风口处,沉积率较高。     

矩形风管内颗粒物沉积的模拟与分析

本文采用拉格朗日模型对不同送风速度下,直径为1μm～100μm的粒子在水平光滑通风管道内的沉积情况进行了数值模拟,分析了送风速度和粒径对沉降速度的影响.结果表面,在水平管道中,粒子在管道底部的沉降速度高于垂直肇面和顶部,沉降速度受送风速度和颗粒物直径影响很大.以南京地区大气中颗粒物的浓度为依据,按照风管清洗规范,针对不同过滤效率的风管,对其使用时间进行了评价.     

颗粒物通过缝隙的渗透特性实验研究

本文实验测试了细颗粒物通过缝隙进入室内的渗透规律。实验研究中考虑了缝隙两侧压差,缝隙高度,缝隙内表面粗糙度以及颗粒物粒径四个因素对颗粒物渗透特性的影响。实验研究表明颗粒物通过缝隙的穿透率主要受缝隙两侧压差和颗粒物自身粒径的影响,缝隙高度与缝隙粗糙度对穿透率的影响相对较小。压差与穿透率线性相关度较高,判定系数R~2一般大于0.7。大部分情况下,随着颗粒物粒径的增大,穿透率减小。粗糙度增加时,不同压差下穿透率随着粗糙度变化并不一致。在大部分工况下,小粒径颗粒物的穿透率大于大粒径颗粒物的穿透率。粗糙度越大,不同粒径颗粒物的穿透率相差越大。在不同压力工况下,穿透率随着缝隙高度变化规律并不一致,具体变化规律与压差有关。     

室内气溶胶颗粒浓度分布与传播特性的研究——对人体颗粒暴露的影响

气溶胶对室内空气品质的影响日益受到重视,可吸入颗粒物和其可能携带的病毒对人体的健康造成直接威胁.本文综述了典型室内气流组织形态和不同粒径、不同颗粒源位置以及不同换气次数下颗粒物的浓度分布和传播特性.分析发现:室内颗粒浓度分布受粒径变化影响显著;地板送风中颗粒发生源位置直接影响室内人体呼吸区浓度分布;对于置换通风,即使颗粒源在同一位置,但释放方向不同也将形成不同的室内颗粒浓度分布;对于混合通风,由于流场分布均匀,室内颗粒浓度分布受污染源位置的影响较小;加大换气次数可以减少悬浮颗粒物浓度,但是由此引起的较高风速也会增加颗粒对流扩散的速度,从而增加人体颗粒暴露.     

方形通风管道中粒子沉积的拉格朗日模拟

采用一维耦合拉格朗日旋涡粒子相互作用模型,数值模拟了7m/s和9m/s空气流速下直径为10~200μm的粒子在水平和竖直光滑方形通风管道内的沉积速度。结果表明,在水平管道中,粒子在管道底部的量纲一沉积速度高于垂直壁面和顶部,沉积速度受摩擦速度和粒径的影响较大;在竖直管道中,对于10~80μm的粒子,量纲一沉积速度随着粒径的增大而增大,对于较大的粒子(粒径约大于80μm),量纲一沉积速度随着粒径的增大而略微减小;流动方向(向上或向下)对粒子的沉积有明显的影响。     

送风方式对某办公建筑室内舒适度的影响

对于人员及设备密度较为集中且长时间处于静止状态的办公环境而言,舒适的室内环境能够使工作人员身心愉悦,有利于提高工作效率。送风方式直接影响室内的气流组织形式,是影响空调办公房间室内舒适度的重要影响因素之一。本文运用HVAC专用模拟软件Airpak,对某办公建筑空调房间上送上回、下送上回两种主要送风方式分别建立模型,对模型进行CFD模拟,通过对比两种送风方式下室内速度场、温度场、湿度场、PMV及PPD数值分布,分析不同送风方式对室内空气品质和人体热舒适度的影响程度。得到上送上回送风方式室内具有较好的速度、温度场分布;整体而言,下送上回送风方式下室内舒适度及空气品质较高等结论,为空调办公建筑室内的气流组织形式设计提供参考依据。     

人体呼出颗粒物的传播特性及呼吸道传染病感染概率预测方法

对人体呼出颗粒物的粒径分布、人体呼出颗粒物在室内和户-户之间的传播特性及呼吸道传染病感染概率预测方法等方面的研究成果进行了综述。研究发现:人体呼出小粒径颗粒物比大粒径颗粒物数量多,而且小粒径颗粒物比大粒径颗粒物携带的病毒量多;人体呼出颗粒物的传播与气流组织及通风换气量等因素有关;置换送风形式的房间内会出现污染物"自锁现象",医院病房内不建议采用该种送风方式;外窗自然通风和烟囱效应会引起污染物在高层建筑内竖向跨户传播;提高建筑内围护结构和门窗的气密性,并增加外窗通风换气量可以有效降低高层居住建筑内传染病水平方向跨户传播。研究结果有助于从污染源、污染物传播过程及人员暴露等方面对呼吸道传染病的控制提供指导依据。     

粒径和渗流速度对多孔介质中悬浮颗粒迁移和沉积特性的耦合影响

 关于粒径和渗流速度的研究对更好地描述悬浮颗粒的迁移和沉积过程有着重要的意义。在不同的粒径和渗流速度条件下进行悬浮颗粒的室内土柱试验,对比分析不同条件下穿透曲线的变化规律。试验很好地克服了悬浮颗粒形状和化学因素等对试验结果的影响。试验结果表明,对于粒径相同的悬浮颗粒来说,流出液中悬浮颗粒的浓度峰值随渗流速度增大而增大,相应的沉积颗粒却随之减小;并且,渗流速度存在一个临界值(0.173 cm/s),大于该临界值,渗流速度的变化对悬浮颗粒的迁移特性的影响很小。其次,渗流速度相同时,流出液中悬浮颗粒的浓度峰值随粒径增大而减小,相应的沉积颗粒却随之增大;渗流速度越小,粒径对筛滤作用的影响越明显。     

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。     

室内环境与自然通风

通风的目的是保证室内良好的空气品质,采用自然通风方式是生态建筑设计的重要内容,通过良好的自然通风组织减少对空调的利用,并及时将污染物排出,改善室内空气品质。在热舒适方面,自然通风形成的室内热环境有利于人体舒适性。分析了生态建筑中自然通风对室内空气品质与室内热环境产生的影响,探讨了利用自然通风来改善建筑的室内环境的效果和策略,并提出了相应的设计方法。研究结果表明:组织合理的自然通风,可以有效地改善室内的空气品质和室内热环境。