通风方式对室内污染物影响的研究

通风方式对室内污染物影响的研究

第２ｌ卷第４期２００７年１２月

簇冷与空调

ＲｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎａｎｄＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ

、ｂｌ。２ｌＮｏ。４Ｄｅｃ．２００７．１４～１６

文章缡号；１６７１－６６１２（２００７）０４．０１４－０３

通风方式对室内污染物影响的研究

杨婉 王新耀

（成都航空职业技术学院成都６１００２１）

【攘要】

燕立主送上搂、主送下捺鞫置换遴风兰静常攥邋菇方式下室跨污染躲耩释袈德熬数学模蝥。遵ｊ遣对绻实验，讨论了选用兰挚争不圈遵风方式对，不阉送风薰对室起污染物骢穗释效慕，若提嬲了知何提高避风效率的建议。

【美键谣】

逶鼹；零戮；污染；稀释＋

文献橡识礤Ａ

孛鞭文分类琴ＴＰ８３４

Ｓｔｕｄｙｏｆｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｍｏｄｅ

Ｙａｎｇｗａｎ

［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｄｅｄｕｃｅｓ

ｔｈｅ

ＯＤ

ｉｎｄｏｏｒａｉｒｂｏｒｎｅｐｏｉｌｕｒａｎｔｓ

Ｘｉｎｙａｏ

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ａｉｒｃｈａｎｇｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｓｏｆｔｈｒｅｅｃｏｍｍｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｉｒ

ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓ：ｔｈｅｕｐ－ｉｎａｎｄｕｐ－ｏｕｔｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｕｐ ｉｎａｎｄｌｏｗ－ｏｕｔｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｍｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ。Ｂｙ

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［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ；ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ；ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ；ｄｉｌｕｔｅ

Ｏ引言

铡冷空调系统的出现为人们创造了舒适韵空调环境，但约世纪约年代的全球能源危辊，使制冷空调系统这一能源消耗大户面临严燕考验。为了节雒降耗，入们一方面提离建筑物盼气密性和热绝缘性，嗣时降低室内最小新风标准，导致室内污染物得不到送风稀释而浓度提高；另～方面，在装修过程率使角含有大量有害物质如译醛、挥发僚有桃物等的装修材料，致使污染物大量散发，严耋恶化室内空气质量。据世界卫生组织ＷＨＯ（Ｗｏｒｌｄ

Ｈｅａｌｔｈ

换气效率与通风效率综合表示通风系统的送风效应，其中遵风效率怒表示送风排除熬和污染物的麓力的指标，换气效率是衡璧室内某点或全室空气更换效果优劣之指标，在工程实践中应争取换气和通风高效率。

ｌ。１逶风效率与换气效率ｌ。１．１通风效率

在衡量室内污染物浓度变化时，常用稳态工作区的相对效率来反映最终能达到的浓度水平，其定义式为稳态栩对效率ｇ：

Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）估计，目前髓界上有将近３０

％静建筑物受到病态建筑综合症ＳＢＳ（Ｓｉｃｋ

Ｓｙｎｄｒｏｍｅ）的影响，室内空气质量ＩＡＱ

Ｑｕａｌｉｔｙ，ＩＡＱ）问题，已受到广泛关

，

Ｂｕｉｌｄｉｎｇ

Ｓ＝～

ｃＰ—ｃｓ

（ＩｎｄｏｏｒＡｉｒ

Ｑ一＆

注。

１

式中：譬一稳态相对效率；Ｃ；一稳态工作区

通风方式对室内污染物稀释的数学模型

浓度，ｍＳ／Ｎｍ３；ｏ—稳态搀风灏浓度，ｍ３１Ｎｍ３；

岱—避风露浓度，ｍａ／Ｎｍ３，

来藕麓期：２００７－０６－２４

‘杨魏，女，１９６９年３月生，硕士，副教授，全国离职辫专教育＿±建类专照指导委员会建筑设备类专业指导分娄员会委员

万方数据　

通风方式对室内污染物影响的研究

第２ｌ卷第４期

杨婉等：通风方式对室内污染物影响的研究

影响送风效率的主要原因是送、排风口的位置（室内气流组织形式）和污染源所处的位置与散发特性。

１．１．２换气效率

简化。

对于上送上排式通风系统，分析其污染物浓

度，因为室外空气较洁净，所以可假设Ｑ－－－－０，Ｒ－－０，

写出如下方程：

换气效率用＜表示，其定义式是：

ｆ：旦：旦‘Ｉ＝一＝一（２）

＼Ｚ，

。

备

２ｒ式中ｆ一换气效率；锄一名义时间常数，ｍｉｎ：靠一实际换气时间，ｍｉｎ｜ｆ一室内平均空气龄，

ｒａｉｎ。

换气效率愈高意味着入室空气停留时间愈短，表明室内空气清洁度愈高，是气流本身的特征。１．２室内空气污染数学模型的一般方程

在通风工程上，一般采用室内空气污染物质量守恒方程来计算室内工作区污染物浓度，对于图ｌ所示的系统，可建立式（３）的方程：

ｙ半＝ｐＱＣｓ＋ｌ堙ｃｐ—ｌ幻Ｃｓ＋ｍ—Ｒ

口ｆ

（３）

式中

Ｃｇ一室内工作区空气污染物浓度，ｍ３／

Ｎｍ３；ＣＰ—排风口初始浓度，ｍ３／Ｎｍ３：ｏ—进风

口浓度，ｍ３／Ｎｍ３；Ｖ—通风空调房间体积，ｍ３；Ｑ—通风空调系统送风量，ｍ３／ｈ：∥一混合系数，

也即房间内二次气流相当于一次气流的倍数；

朋一室内污染物散发率，ｍ３／ｌｌ；Ｒ一室内污染物的沉降率，Ｉｎ３／ｌｌ；ｆ一时间，ｈ。

‘圳Ｒ

Ｉ

图Ｉ污染物扩散模型

式（３了中，室内污染物的散发率掰和沉降率天与污染物本身的性质及污染源有关，是不确定因

素；进风口浓度Ｄ虽然对于室内污染物浓度的变

化来说是相对稳定的，但实际上是波动变化的，与当地大气污染程度以及污染物种类等因素有关，也是不确定因素。当室内没有污染源且室外空气较洁净时，这三项不确定因素对室内污染物浓度的影响不占据主要作用，可假设这三项因素的影响为零，则可将各种不同送、排风方式下的数学模型作相应

万　

方数据Ｖ

ｄＣ，ｇ：阳Ｃｐ一艘Ｃｇ＋聊

（４）

口ｆ

对于上送下排式通风系统，写出如下方程：

ｙ华：彪Ｃｐ一成）Ｃｇ＋柳

（５）

口ｆ

对于置换通风系统，写出如下方程：

ｙ掣：，ＳＱＣｓ＋ｐＱｃ，一（１＋ｐ）Ｑｃｇ＋ｍ－－Ｒ

口ｆ

（６）

２实验装置和材料

实验装置是由一高×长×宽为２ｍｘ２ｍｘｌｍ的测试室构成，四壁为玻璃，在密封箱体的左右两侧按建筑物窗户比例尺寸大小设四块可拆卸窗口。为了较好地模拟实际环境，在４ｍ３的测试室中心发生甲醛污染物，实验时用两台５０Ｗ的落地风扇将测试室中的甲醛与空气均匀混合。采用精度为士０．００１ｍ／ｓ的ＺＲＱＦ－３０（３型热球风速仪，测试实验装置的送风速度。采用精度为士０．０１ｍｇ／ｍ３的甲醛分析仪连续在线检测气相中的甲醛浓度。

３结果与讨论

３．Ｉ数学模型计算值与实测值的比较

一４

迫３

警

运２

錾１

睁Ｏ

０

ｌ

２

３４５６

７

８９１０

时间（ｍｉｎ）

＂４－置长通风方式ｖ＝Ｏ．００５ｍ／ｓ实一位一置长丑其方式ｖ＝０．００Ｓｍ／ｓ｛ｇ拟值

圈２置换通风送风速度Ｖ＝０．００５ｍ／ｓ时的实测值与模拟结果

比较（ｐ－－３００）

置换通风系统室内污染物公式（６）经积分推导得出：

—丝，

一！！±丝垒，

Ｃｇ＝ＣＰ ｅ

ｙ

＋Ｇ （１－Ｐ

Ｖ

）

（７）

式中各项符号意义同前。

通风方式对室内污染物影响的研究

１６

制冷与空调

２００７年

边界条件为：ｖ＝Ｏ时，馥＝Ｃｐ；ｆ＂－－ｏｏ时，ＣｇｍＧ

将运算结果与实测结果进行分析比较，验证数学模型理论计算值与实验测试值的差异。图２可看出，置换通风通风方式数学模型理论计算值与实际测量俊的下降变化趋势一致，初步谖瞬数学模型计算的理论值能表示实际变化规律。健是，在模拟实验进行到第５分钟时，实际测量值与理论计算值相对误差最大，达到４７。∞幺，分析其原因，霹能蠢于数学模型的解中混合系数８的取值不够准确。

实验证明，上送上排、上送下排、置换通风方式数学模型理论诗算筐熊据步表示实际变化规律。３．２不同通风方式及送风量下污染物降解效果比较

３．２。ｌ

掏种送风方式对污染物降解效果比较图３是置换通风方式下，不同的送风量显实验

装置内无新污染源的情况下，实验装置内甲醛的稀释效鬃分析翡线。

圈３表明，送风董低的情况下＜Ｑ＝１４．７２ｍ３／ｈ），增加送风量会有利于室内污染物的稀释。当送风量

大时（Ｑ＝２３５。５２ｍ３／ｈ），在圊样的送风方式下，送风风速过大，反而会增加蜜内空气在局部地点的涡流，造成污染物分布不均，个别地方产生死角，室内局：郝污染物浓度会遗现波动。

篡：

静

菱

０

１

２

３

４

５

６

７

８

９

１０

十自然通风ｖ＝０．００５ｍ／ｓ十ｖ＝Ｏ．０４ｍ／ｓ

辩隧＜ｍｉｎ）

—■卜ｖ＝Ｏ。０

６ｍ／ｓ—］卜一ｖ＝Ｏ。０８ｍ／ｓ

图３置换通风方式下甲醛降解率１１

３．２．２不同送风方式对污染物降解效果比较

瀚４和图５是不同通风方式及不闫戆送风量显实验装置内无新污染源的情况下，实验装置内甲醛的稀释效果分析曲线。

万　

方数据＾装

Ｖ

ｆ

静琏鞋

０

ｌ２

３唾§

６７８９王０

时间（ｍｉｎ）

～◆～土送上排通风方式—●一上送下排通风方式

十置抉瀵菇Ｉ（下送土建）方式

图４不瞬通风方式下甲醛降解率Ｔｌ（ｖ－－Ｏ＋０４ｍ／ｓ）

＾鬟ｖ

姆琏世鞭幽

０ｌ

２３４５６７８９ｉ０

＋土送上排遥风方式辩潮（ｍｉｎ）

十置换通风（下送上捧）方式

斗志送下捧逶风方式

强５不阉透风方式下甲醛降髂攀氇（ｖ－－Ｏ．０８ｒａ／ｓ）

图４和图５的分析表明，置换通风在送风量（１）建立的数学模型虽然能较好地模拟室内（２）逶风方式是影螭室内污染物浓度懿重要１８％，上送上排与置换通风方式对污染物的降解率（下转第２ｌ页）

较低时（尤其是自然通风时，ｖ＝Ｏ．００５ｍ／ｓ）对污染物的稀释效果最好虽较为稳定，可保持房间较好的空气质量，但在大送风量（Ｑ＝２３５．５２ｍ３／ｈ）的情况下，置换通风对污染物的稀释效果相对予上送下排通风方式无明显的优势。

４结论

空气污染物随时间变化的动态过程，但箕理论研究还很不充分。由于数学模型的解很大程度取决于混会系数多鳇取值，混会系数多的取擅可以根据调查统计的结果来确定，在调查统计数据比较缺乏的情况下，该数学模型应用受到限制。

因素，在同样的送风量下和本实验条件下，室内污染物的浓度也有较大差异，上送上排与鬣换通风方式对污染物的降瓣率最大差异可达３４％，下送上排与置换通风方式对污染物的降解率最大差异可达最大差异可达３３％。

通风方式对室内污染物影响的研究

第２１卷第４期段双平：自然通风和混合通风潜力的预测

２１．

（上接第１６页）

于空间高度较大的建筑，值得业内人员推广应用。（３）控制室内空气质量，应选择合适的送风量，空气调节设计规范规定ＧＢ５００１９－２００３，一般参考文献

空调房间在进行空调系统设计时，送风量约为房间【ｌ】张国强，宋春玲，陈建隆．挥发性有机化合物对室内空气

体积的６－１０倍，其送风量相当于本次实验中自然

品质影响研究进展【Ｊ】．暖通空调，２００１，３１（６）：２５－３１．通风的情况，即Ｑ观４．７２ｍ３／ｈ。因此可以得出结论：

【２】束永保．室内空气品质研究现状及进展【Ｊ】．制冷与空调，

在空调系统设计中，置换通风方式对污染物稀释效２００４，１８（３）：６０－６３．果最好。

【３】Ｅ

Ｓｋａｒｅｔ，ＨＭＭａｔｈｉｓｅｎ．Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ－ａｇｕｉｄｅ（４）置换通风使室内空气具有独特的污染物ｔｏ

ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｖｅｎｔｉｌａｔｉＯｎ．ＤＣ－８３－０９．Ｎｏ．２：１２３－１３５

浓度稀释特性，相对于上送上排和上送下排等通风【４】马仁民．通风的有效性与室内空气品质【Ｊ】．暖通空调，

方式而言，可获得更好的室内空气质量，特别适用

２０００，３０（５）：２０－２３．

万　

方数据

通风方式对室内污染物影响的研究

通风方式对室内污染物影响的研究

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

杨婉， 王新耀， Yang wan， Wang Xinyao成都航空职业技术学院,成都,610021制冷与空调（四川）

REFRIGERATION & AIR CONDITIONING2007,21(4)

参考文献(4条)

1.张国强.宋春玲.陈建隆 挥发性有机化合物对室内空气品质影响研究进展[期刊论文]-暖通空调 2001(06)2.束永保 室内空气品质研究现状及进展[期刊论文]-制冷与空调 2004(03)

3.E Skaret.H M Mathisen Ventilation efficiency-a guide to efficient ventilation4.马仁民 通风的有效性与室内空气品质[期刊论文]-暖通空调 2000(05)

本文链接：/Periodical_zlykt200704004.aspx

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/i9pe.html