發(fā)布時間：2017-06-20 11:12

  本文關(guān)鍵詞：民用建筑室內(nèi)細(xì)顆粒物的變化規(guī)律和控制技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,人們生活水平不斷提高,人居環(huán)境的要求也隨之越來越高,全世界人們都關(guān)注到細(xì)顆粒物對人類健康的危害和對大氣環(huán)境的破壞。建筑物室內(nèi)空氣品質(zhì)是決定人們生活和工作中最重要的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)之一,現(xiàn)代人在室內(nèi)環(huán)境的時間超過80%,然而室內(nèi)空氣環(huán)境并不是安全的,室外細(xì)顆粒物能夠通過各種途徑進(jìn)入室內(nèi),同時室內(nèi)污染源也會產(chǎn)生細(xì)顆粒物,當(dāng)沒有有效的控制措施時,室內(nèi)污染可能比室外環(huán)境污染造成的危害更加嚴(yán)重。因此研究建筑物室內(nèi)細(xì)顆粒物的變化規(guī)律以及細(xì)顆粒物的控制技術(shù)已成為亟待解決的課題。目前的實驗研究多綜合考慮了穿透和沉積的共同作用,但是不同的實驗條件導(dǎo)致實驗結(jié)果存在較大差異。作者在密閉條件良好的建筑房間內(nèi)對室內(nèi)細(xì)顆粒物質(zhì)量濃度進(jìn)行了動態(tài)實時監(jiān)測,并通過實驗數(shù)據(jù)對室內(nèi)PM2.5濃度的變化規(guī)律進(jìn)行了分析,得到不同散發(fā)源濃度時室內(nèi)細(xì)顆粒物的變化特性。實驗結(jié)果表明,存在室內(nèi)顆粒物污染源時,室內(nèi)細(xì)顆粒物濃度變化呈現(xiàn)相同規(guī)律,PM2.5濃度在短時間內(nèi)迅速升高到最高值后呈曲線下降,經(jīng)過一定沉降時間后趨于穩(wěn)定。當(dāng)室內(nèi)細(xì)顆粒物污染物散發(fā)量越高時,室內(nèi)PM2.5污染程度越高,所需要的沉降時間就越長,散發(fā)源濃度為1000μg/m3、2000μg/m3和3000μg/m3時,平均沉降時間分別為7小時、30小時和49小時�，F(xiàn)有的沉積模型大多綜合考慮了各因素對細(xì)顆粒物濃度的影響而建立的,少有對室內(nèi)顆粒物的沉積性能進(jìn)行單獨研究,也無法直接得到沉積率。本文建立了封閉條件下室內(nèi)細(xì)顆粒物的靜態(tài)沉積模型,并得到了不同條件下的平均沉積速率。靜態(tài)沉積預(yù)測模型的計算結(jié)果與實驗結(jié)果吻合得很好,說明該靜態(tài)沉積模型是比較可靠的。模型分析得知,封閉房間室內(nèi)細(xì)顆粒物的沉降過程可分為急速沉降期,緩慢沉降期、穩(wěn)定期三個階段,室內(nèi)PM2.5濃度在急速沉降期內(nèi)呈線性變化,在緩慢沉降期內(nèi)呈現(xiàn)指數(shù)變化,在穩(wěn)定期呈現(xiàn)穩(wěn)定值。在散發(fā)源濃度為1000μg/m3、2000μg/m3和3000μg/m3時,平均沉積速率分別為0.36 h-1、0.09 h-1和0.08 h-1。自然通風(fēng)控制技術(shù)對室內(nèi)PM2.5的濃度變化有著很大的影響,當(dāng)室外空氣質(zhì)量優(yōu)良時,開窗通風(fēng)可以改善室內(nèi)的空氣品質(zhì),但是門窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)會影響到自然通風(fēng)效果。本文針對室內(nèi)PM2.5污染的自然通風(fēng)控制進(jìn)行了實驗研究,并通過應(yīng)用CFD軟件模擬分析了自然通風(fēng)形式下,不同窗戶位置對室內(nèi)PM2.5濃度的影響。實驗結(jié)果分析,室外空氣質(zhì)量優(yōu)良時,自然通風(fēng)會大大降低室內(nèi)細(xì)顆粒物的最高濃度值,加速室內(nèi)細(xì)顆粒物的擴(kuò)散及沉降,當(dāng)散發(fā)源濃度為1000μg/m3、2000μg/m3和3000μg/m3時,平均沉降時間大大降低為1.5小時、2小時和3小時。模擬結(jié)果分析,窗口的位置位于門的對立面時,室內(nèi)顆粒物去除率最高,是對門未開窗通風(fēng)方式的1.5倍以上。自然通風(fēng)的控制方法是有局限的,當(dāng)室外細(xì)顆粒物污染濃度較高時,室外新風(fēng)也會帶入顆粒污染物,對室內(nèi)空氣品質(zhì)產(chǎn)生影響。本文對建筑物新風(fēng)組合凈化控制技術(shù)進(jìn)行了工程實測,在新風(fēng)機(jī)組上加設(shè)了不同功能的凈化裝置,對多功能新風(fēng)凈化機(jī)組的凈化性能進(jìn)行實驗研究。通過測試室外新風(fēng)凈化過程中的細(xì)顆粒物濃度,考察不同功能工況下該多功能新風(fēng)凈化機(jī)組的凈化效率。實驗結(jié)果表明,當(dāng)室外空氣質(zhì)量良好時,凈化新風(fēng)機(jī)組可以采用粗效+中效過濾的方式,平均凈化效率為83.4%;在室外空氣質(zhì)量差時,采用粗中效+一級靜電的凈化方式時,平均凈化效率為82.9%;采用粗中效+二級靜電凈化方式時,平均凈化效率高達(dá)89.3%。當(dāng)存在室內(nèi)污染源時,多功能新風(fēng)凈化機(jī)組加上室內(nèi)空氣凈化器可以十分有效地保持室內(nèi)空氣質(zhì)量優(yōu)良,是最有效的凈化方案。
【關(guān)鍵詞】：細(xì)顆粒物 變化規(guī)律 沉積模型 通風(fēng)控制
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X513;TU834
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 建筑室內(nèi)細(xì)顆粒物污染的來源10-11
• 1.2.2 建筑室內(nèi)細(xì)顆粒物污染的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 建筑室內(nèi)細(xì)顆粒物沉積模型的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.4 建筑室內(nèi)細(xì)顆粒物污染控制方法的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文研究內(nèi)容15-16
• 第2章 建筑室內(nèi)細(xì)顆粒物沉積變化規(guī)律的實驗研究16-27
• 2.1 室內(nèi)細(xì)顆粒物動態(tài)監(jiān)測實驗方案16-17
• 2.1.1 實驗儀器16-17
• 2.1.2 實驗步驟17
• 2.1.3 實驗方案17
• 2.2 細(xì)顆粒物污染源對室內(nèi)PM_(2.5)濃度的影響17-25
• 2.2.1 散發(fā)量為 1000μg/m3時室內(nèi)PM_(2.5)濃度變化18-20
• 2.2.2 散發(fā)量為 2000μg/m3時室內(nèi)PM_(2.5)濃度變化20-23
• 2.2.3 散發(fā)量為 3000μg/m3時室內(nèi)PM_(2.5)濃度變化23-25
• 2.3 不同散發(fā)量對室內(nèi)PM_(2.5)濃度影響程度的比較25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 建筑物室內(nèi)細(xì)顆粒物沉積規(guī)律的理論研究27-37
• 3.1 室內(nèi)細(xì)顆粒物的受力特性27-28
• 3.2 室內(nèi)細(xì)顆粒物靜態(tài)沉積模型的建立28-31
• 3.3 模型的驗證31-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第4章 自然通風(fēng)對室內(nèi)細(xì)顆粒物污染的控制研究37-53
• 4.1 自然通風(fēng)對室內(nèi)細(xì)顆粒物控制的實驗研究37-42
• 4.1.1 動態(tài)監(jiān)測實驗方案37-38
• 4.1.2 自然通風(fēng)對室內(nèi)PM_(2.5)污染的影響分析38-40
• 4.1.3 自然通風(fēng)對不同室內(nèi)污染程度的控制比較40-42
• 4.2 自然通風(fēng)條件下室內(nèi)細(xì)顆粒物分布特征的數(shù)值模擬42-52
• 4.2.1 湍流模型在顆粒物擴(kuò)散研究中的理論分析42-43
• 4.2.2 模擬軟件介紹43-44
• 4.2.3 通風(fēng)形式對室內(nèi)PM_(2.5)濃度分布研究44-47
• 4.2.4 窗戶位置對室內(nèi)PM_(2.5)濃度分布研究47-52
• 4.3 本章小結(jié)52-53
• 第5章 室內(nèi)細(xì)顆粒物污染的新風(fēng)多功能凈化控制技術(shù)53-63
• 5.1 新風(fēng)凈化方法的分析比較53-55
• 5.1.1 空氣過濾凈化53-54
• 5.1.2 靜電除塵凈化54-55
• 5.2 多功能新風(fēng)凈化機(jī)組的實驗研究55-61
• 5.2.1 多功能新風(fēng)凈化機(jī)組的結(jié)構(gòu)和實驗方案55-56
• 5.2.2 新風(fēng)過濾凈化方式測試分析56-57
• 5.2.3 新風(fēng)過濾+靜電凈化方式測試分析57-59
• 5.2.4 多功能新風(fēng)凈化機(jī)組的凈化效率的比較59-61
• 5.3 多功能新風(fēng)機(jī)組+局部凈化器控制技術(shù)61-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 致謝69-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70

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