考慮地面積塵時地板送風(fēng)的數(shù)值模擬

1、考慮地面積塵時地板送風(fēng)的數(shù)值模擬考慮地面積塵時地板送風(fēng)的數(shù)值模擬湖北省建筑科學(xué)研究設(shè)計院丁云中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司李森生武漢科技大學(xué)城建學(xué)院劉秋新摘要：利用CFD數(shù)值模擬軟件對考慮地面積塵時地板送風(fēng)房間的室內(nèi)空氣品質(zhì)進行了模擬，從而得出在考慮地面積塵的情況下，即使是在排風(fēng)口濃度最高的排風(fēng)口處的顆粒物濃度也是可以滿足人員要求的，而人員工作區(qū)范圍內(nèi)顆粒物濃度更是低于《環(huán)境空氣品質(zhì)標準》中的限額規(guī)定。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：地板輻射供冷溫度場舒

2、適度1前言前言地板送風(fēng)系統(tǒng)由于其諸多優(yōu)點而在北歐等國家得到了廣泛的應(yīng)用[1]，在地板送風(fēng)房間中，新鮮空氣從地板送風(fēng)口直接進入室內(nèi)人員活動區(qū)，將工作區(qū)的余熱量和污染物從上部排風(fēng)口帶出，在不考慮地面積塵時，室內(nèi)污染物呈層狀分布，工作區(qū)內(nèi)污染物濃度低，空氣品質(zhì)較好[2]，但是，在考慮地面積塵時，地面積塵作為室內(nèi)微粒的一部分，也會由于室內(nèi)氣流的作用，重新進入工作區(qū)，造成對工作區(qū)空氣的二次污染。對這個方面的研究，國內(nèi)還是比較匱乏的，本文將會通過C

3、FD的數(shù)值模擬來分析地板送風(fēng)系統(tǒng)中考慮地面積塵時室內(nèi)空氣品質(zhì)的問題。2模型的建立模型的建立本文的研究對象是在一開敞辦公區(qū)域中采用地板送風(fēng)系統(tǒng)時的情形，這里主要介紹室內(nèi)積塵問題的簡化。將室內(nèi)的積塵簡化為具有一定直徑的球形顆粒，并選擇具有代表性的PM2.5、PM5、PM10三種粒徑的粒子進行研究。因為可吸入顆粒物或飄塵（直徑在10um以下的顆粒物即PM10）在空氣中停留的時間很長，對人體的健康和大氣能見度影響都很大，可吸入顆粒物被人吸入后，

4、會積累在呼吸系統(tǒng)中，引發(fā)許多疾病，對粗顆粒物的暴露可侵害呼吸系統(tǒng)，誘發(fā)哮喘病。細顆粒物可能引發(fā)心臟病、肺病、呼吸道疾病，降低肺功能；并且環(huán)境空氣中的顆粒物還是降低能見度的主要原因，并會損壞建筑物表面。目前許多國家都制定了嚴格的空氣質(zhì)量標準限制總懸浮顆粒物濃度，其中中國于1996年1月8日批準實施《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB30951996），并以此來控制室內(nèi)的懸浮顆粒濃度。根據(jù)該標準開敞辦公區(qū)應(yīng)屬于環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)的二類區(qū)，其環(huán)境空氣質(zhì)

5、量標準執(zhí)行二級標準，其中的可吸入顆粒物年平均濃度限值為0.10mgm3，日平均限值為0.15mgm3。[3]是在實際暖通領(lǐng)域?qū)υ摌藴实膶嵤┎皇呛車栏?，一般以室?nèi)人員不會有不舒適感為宜。那么在本文的研究中就以該標準為基礎(chǔ)，來分析地面有積塵時室內(nèi)的空氣品質(zhì)問題，通過分析室內(nèi)飄塵的分布情況來分析該問題。在建模的過程中，為了建模的方便做出了如下的假設(shè)：⑴室內(nèi)積塵簡化為具有一定直徑的球形顆粒；⑵假設(shè)室內(nèi)的積塵點就為送風(fēng)口位置，室內(nèi)的積塵是通過送風(fēng)

6、口進入的室內(nèi)；粒物由于其重力小于大粒徑的顆粒物，因此其在空氣中懸浮的時間會長于大粒徑顆粒，最后就會有部分小粒徑的顆粒物直接從排風(fēng)口排出，而大粒徑的顆粒物因為其相對較大的重量，因此在懸浮過程中還未到排風(fēng)口就已經(jīng)重新回到地面，而在地面的顆粒受到地面風(fēng)速的影響又會重新的飛揚，這樣一次又一次的懸浮、沉降的過程使得大粒徑的顆粒物就不斷的向前推進，因此在送風(fēng)口周圍大粒徑顆粒物的擴散半徑會大于小粒徑顆粒物。同時從圖上也可以發(fā)現(xiàn)，PM5.0和PM10的

7、室內(nèi)顆粒物的分布大致一致，因此在后續(xù)的分析中不再一一贅述，僅以兩種顆粒物的分布來表示。顆粒物濃度在排風(fēng)口截面處的分布情況詳見圖4，該圖就是以PM2.5和PM10兩種粒徑的顆粒物濃度分布來表示整體的分布情況，從圖中可以發(fā)現(xiàn)，在排風(fēng)口截面的垂直平面內(nèi)顆粒物濃度的分布很均勻，都是僅在排風(fēng)口處才會出現(xiàn)濃度的增加現(xiàn)象，這是因為在排風(fēng)口處，室內(nèi)氣流均會向該處聚集，因此氣流所攜帶的顆粒物也就聚集到了排風(fēng)口處，因此而導(dǎo)致排風(fēng)口處的顆粒物濃度大增，而遠遠