大氣細(xì)顆粒物室內(nèi)外穿透系數(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，我國(guó)霧霾污染形式日趨嚴(yán)峻，細(xì)顆粒物儼然成為許多城市的首要污染物。與大粒徑顆粒物對(duì)比，細(xì)顆粒物更易侵入人體，激發(fā)疾病。研究表明，室外顆粒物的滲透是室內(nèi)顆粒物的主要來(lái)源。與國(guó)外相比，我國(guó)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)氣密性較差，室外顆粒物更易通過(guò)建筑縫隙穿透進(jìn)入室內(nèi)。因此就細(xì)顆粒物室內(nèi)外穿透及傳輸特性展開研究具有重要的意義。本文從理論研究、實(shí)驗(yàn)艙體研究及實(shí)測(cè)研究三部分就細(xì)顆粒物室內(nèi)外穿透系數(shù)展開研究。
　　首先基于穿透機(jī)理推出穿透系數(shù)最終表達(dá)式

2、，得到穿透系數(shù)主要影響因素：壓差、縫長(zhǎng)、縫高、粒徑、溫度及相對(duì)濕度。
　　其次，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)穿透系數(shù)展開實(shí)驗(yàn)研究。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)能測(cè)定不同壓差、粒徑、縫隙尺寸、溫度及相對(duì)濕度條件下的穿透系數(shù)。相較于前人的研究，該實(shí)驗(yàn)臺(tái)增加了溫濕度環(huán)節(jié)，控制參數(shù)更加全面。通過(guò)對(duì)各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使參數(shù)控制更快速、精準(zhǔn)，提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性及可操作性。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，壓差設(shè)置為4Pa、6Pa、8Pa、10Pa及12Pa，縫隙高度H為0.25mm及1mm，縫隙長(zhǎng)度L

3、為4.3cm及9.4cm，溫度控制在5-25℃，相對(duì)濕度控制在30-70%。
　　基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，量化分析各因素與穿透系數(shù)相關(guān)性、數(shù)學(xué)關(guān)系及影響機(jī)制：在H=1mm時(shí)，壓差與穿透系數(shù)非線性相關(guān)；在H=0.25mm時(shí)，壓差與穿透系數(shù)存在線性關(guān)系。顆粒物在重力及布朗擴(kuò)散作用下存在重力沉降位移及布朗擴(kuò)散位移，當(dāng)縫隙高度接近或小于最大凈位移時(shí)，穿透系數(shù)與縫高呈正比，與縫長(zhǎng)呈反比；當(dāng)縫高遠(yuǎn)大于最大凈位移時(shí)，在一定范圍內(nèi)，穿透系數(shù)不隨縫高及縫長(zhǎng)改

4、變。穿透系數(shù)隨粒徑增加而減少，且H越小、L越長(zhǎng)、△P越小，減小幅度越大。粒徑與穿透系數(shù)呈負(fù)相關(guān)，兩者之間可用三次方程關(guān)系表示。在樣本數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，溫度、相對(duì)濕度與穿透系數(shù)沒(méi)有明顯相關(guān)性?；谏鲜鱿嚓P(guān)性分析及穿透系數(shù)理論公式，建立了穿透系數(shù)半經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式，該公式精確度較高，且形式簡(jiǎn)明、參數(shù)易獲得，便于在實(shí)測(cè)中使用。
　　最后，對(duì)大連市8個(gè)辦公建筑的顆粒物污染狀況進(jìn)行調(diào)研，得到測(cè)試對(duì)象的穿透系數(shù)在0.75-0.90之間變化。最終將實(shí)測(cè)值