城鎮(zhèn)建筑小區(qū)污染物擴(kuò)散及對(duì)室內(nèi)自然通風(fēng)影響的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代化城市的快速發(fā)展，大中型城市中的環(huán)境問(wèn)題已在許多領(lǐng)域受到廣泛的關(guān)注，城市中的霧霾天氣也日益嚴(yán)重。城市中的建筑群尤其是建筑小區(qū)的環(huán)境質(zhì)量也明顯降低，而建筑小區(qū)又是人們正常生活和活動(dòng)的主要場(chǎng)所，所以研究建筑小區(qū)內(nèi)污染物的擴(kuò)散狀況和改善措施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。自然通風(fēng)作為一種具有很大潛力的節(jié)能技術(shù)，具有顯著的環(huán)保優(yōu)勢(shì)，在建筑領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用?；谑覂?nèi)外耦合的方法將室外污染物引入室內(nèi)，然而在建筑小區(qū)污染物擴(kuò)散的情況下，室外空氣也可能被

2、污染，自然通風(fēng)很可能將污染物引入室內(nèi)，從而影響室內(nèi)空氣的品質(zhì)。
　　本文首先以濟(jì)南市某建筑小區(qū)為模型，介紹了建筑小區(qū)內(nèi)流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律及污染物擴(kuò)散的規(guī)律和擴(kuò)散模式，用CFD模擬的方法模擬了建筑小區(qū)在不同的風(fēng)向、不同的風(fēng)速以及不同的背景濃度的情況下的流場(chǎng)及污染物濃度場(chǎng)。然后基于流體力學(xué)的相似原理和量綱分析方法設(shè)計(jì)出建筑小區(qū)的物理模型，利用建筑環(huán)境風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)對(duì)建筑小區(qū)的流場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，把試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。最后對(duì)建筑小區(qū)周

3、圍的流動(dòng)場(chǎng)和污染物擴(kuò)散的濃度場(chǎng)進(jìn)行系統(tǒng)的分析，并針對(duì)流動(dòng)場(chǎng)對(duì)于污染物濃度場(chǎng)擴(kuò)散的影響進(jìn)行了理論性分析?；谑覂?nèi)及室外環(huán)境流場(chǎng)和濃度場(chǎng)的耦合，進(jìn)行了建筑小區(qū)室內(nèi)自然通風(fēng)模擬和分析。
　　從污染物分布的模擬結(jié)果可以發(fā)現(xiàn):風(fēng)向?qū)α鲃?dòng)場(chǎng)的影響很大，不同風(fēng)向可能造成建筑小區(qū)內(nèi)流場(chǎng)和污染物濃度場(chǎng)顯著不同。風(fēng)速越大建筑小區(qū)內(nèi)部污染物濃度就越低，風(fēng)速越高越有助于污染物較快的擴(kuò)散和稀釋?？諝赓|(zhì)量等級(jí)越高背景濃度就越大，污染物濃度就越大，污染物濃度的

4、積累也就越高，擴(kuò)散規(guī)律變化也就越復(fù)雜。
　　在數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，利用風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)對(duì)建筑小區(qū)模型周?chē)牧鲃?dòng)場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)量和分析，把模型結(jié)果換算到原型中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者基本上一致，驗(yàn)證了文章中數(shù)學(xué)模型建立的正確性及數(shù)值計(jì)算的準(zhǔn)確性。
　　最后基于室內(nèi)、外流場(chǎng)和濃度場(chǎng)的耦合，進(jìn)行室內(nèi)自然通風(fēng)模擬。在窗戶(hù)全部開(kāi)啟的情況下，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的自然通風(fēng)，室內(nèi)的污染物基本上就到達(dá)了穩(wěn)定的狀態(tài)。而且與室外的背景濃度相比較，室內(nèi)污染物的濃度出現(xiàn)了一定