用室内空气稳定度评价室内污染物传播特性正文.pdf

第 1 页 用室内空气稳定度评价室内污染物传播特性 用室内空气稳定度评价室内污染物传播特性 1湖南大学土木工程学院 龚光彩1 韩冰1 任中俊1 摘要 室内空气品质问题是一门比较新的交叉学科 涉及暖通 化学 医学卫生 建筑环境工程 建筑设计等诸方面 本文通过引入室内空气稳定度 室内空气垂直递减率等相关新概念来分析和评判污 染物在室内的输运特性 通过对两个例子的模拟与分析 可以较清楚地看到室内空气稳定度与污染物传 播运输特性有很大的联系 室内空气稳定度的判别方法对室内污染物运输特性的判定和预测是有很大帮 助的 这就为更好的预测评价和优化气流组织给予了一种新的评判标准 关键词 室内空气稳定度 室内空气垂直递减率 污染物输运特性 如今 现代人的生活和工作形态较以前发生了很大的变化 据统计 现代人平均有 80 90 的时间 是在室内度过的 而以一个成年人为例 其每分钟的呼吸次数约为 10 至 15 次 每次吸入 0 2 至 0 5 升空气 以平均 70 岁寿命来计算 一生要吸入 20 多万立方米空气 这些空气进入人体内 在总表面积 60m 2 至 80m2 的肺泡里 经过物理扩散在人体内交换 可以想象在如此长的暴露时间及如此大的接触面 积下 室内空气品质状况对人们身体健康影响何等巨大 1 然而近年经确切的测定证实室内空气中的某 些污染物的浓度要高于室外 2 5 倍 2 室内空气质量直接影响人们的身体健康 人们开始认识到高品质 的空气是室内人员健康的保障 因此对室内空气品质的关心和警觉日益增强 室内空气质量问题也已引 起各有关学科领域的广泛重视和关注 室内空气品质问题已成为现代建筑科学的前沿研究课题 是一门比较新的交叉学科 它涉及暖通 化学 医学卫生 建筑环境工程 建筑设计等诸方面 本文就试图用一种新方法 根据从大气中引进的 室内空气稳定度的相关概念来分析和评判室内污染物 特别是 CO2在室内扩散的有关问题 并力求为室 内空气品质及对通风方式的优劣作出评价 1 室内空气稳定度 1 1 室内空气稳定度相关概念 3 16 室内空气垂直递减率 为了描述气温垂直分布的特点 引入室内空气垂直递减率这个概念 气温 T 随高度 z 的升高而降低的快慢用每上升单位高度 0 1m 的降低值 即气温垂直递减率zT 表示 气温随高度的升高而降低时0 气温随高度的升高而增加时0 当 d 时 则 0 加速度与位移方向相反 室内空气是稳定的 当 d 0 加速度与位移方向一致 室内空气是不稳定的 当 d 时 0 室内空气是呈中性的 饱和湿空气与干空气类似 根据 m 的定义 0 当 m 时 室内空气是稳定的 当 m 可推知污染物在这一区域是呈不稳定状态 的 易于向周围扩散传播 而由于房间中部 约 1 5m 3m 形成了逆温分布 00 时 即温度随高度的增加而递减 这时污染物的浓度在竖直方向上的变 化较大 也就是说污染物在这种情况下较易于向上部扩散 但当 0 时 污染物浓度随高度的变化相 对较小 污染物较难扩散 有一部分滞留在下部 3 小结与讨论 1 本文引入室内空气稳定度的相关概念和方法 并根据室内空气稳定度的相关概念来分析和评 判室内污染物在室内扩散的有关问题 2 通过对两个例子的模拟和分析 可以较清楚地看到室内空气稳定度与污染物传播运输特性 有很大的联系 室内空气稳定度的判别方法是适用于对室内污染物运输特性判定和预测的 3 在对室内通风方式进行设计评估和改造时 可以通过运用室内空气稳定度判别方法来更好 的达到优化的气流组织形式的目的 4 室内污染物运输特性还受很多其他因素的影响 如空气的流场影响等 因此 室内空气稳 定度判别方法和其他影响因素的关联和在不同污染源下的评判标准等这些具体问题都有待进一步去研 究验证 参考文献 1 何超英 刘振宇 新风与室内空气品质的测试与探讨 苏州大学学报 工科版 2003 23 2 73 78 2 李启东 汤鸿 室内环境空气质量研究进展 上海环境科学 2001 20 10 463 466 3 GC Gong B Han JA Nicell K Chen and KQ Li Influence of Indoor Thermal Stratification and Indoor Air Stability on Indoor Pollution Transport Property 4 王秀玲 室内空气污染及控制技术 中国卫生工程学杂志 1998 7 1 37 38 5 梁宝生 刘建国 我国二氧化碳室内空气质量标准建议值的探讨 重庆环境科学 2003 25 12 198 200 0 1 0 068 0025 0 dydc 0022 0 dydc h m T c 0 8 3 6 0 0033 0 dydc 0 1 4 第 6 页 6 朱天乐 室内空气污染控制 北京 化学工业出版社 2002 7 沈晋明 室内空气品质的评价 暖通空调 1997 27 4 22 25 8 周中平 室内污染检测与控制 北京 化学工业出版社 2002 9 OLESEN B W International development of standards for ventilation of building J ASH RAEJ 1997 4 31 39 10 尹春凫 空气中耗氧量测定 J 卫生研究 1989 5 20 24 11 Ventilation for acceptable indoor air quality ASHRAE Standard 62 1989 12 P O Fanger Olf and decipol ASHARE Journal 1989 10 13 杨旭等 线性可模糊摸拟比例尺在评价室内空气质量中的应用 中国环境卫生 1999 2 1 23 28 14 M V Jokl Evaluation of indoor air quality using the decibel concept International J Of Environ Health Research 1997 7 4 15 方如康 环境学词典 北京 科学出版社 2003 8 16 姜安玺 空气污染控制 北京 化学工业出版社 2003 4 17 周淑贞 气象学与气候学 人民教育出版社 1983 18 杨大升等 动力气象学 北京 气象出版社 1980 19 郝吉明 马广大 大气污染控制工程 北京 高等教育出版社 2002 20 将为楣 空气污染气象学 南京大学出版社 2003 21 龚光彩 煤粉炉内扩散火焰关于大尺度涡的沙轮效应初探 湖南大学学报 自然科学 版 2001 4 22 Nicell J A 2003 Expressions to relate population