城鎮(zhèn)建筑小區(qū)污染物擴散及對室內(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的主要場所，所以研究建筑小區(qū)內(nèi)污染物的擴散狀況和改善措施具有重要的現(xiàn)實意義。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，在建筑領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。基于室內(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)。
　　本文首先以濟南市某建筑小區(qū)為模型，介紹了建筑小區(qū)內(nèi)流場運動規(guī)律及污染物擴散的規(guī)律和擴散模式，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及污染物濃度場。然后基于流體力學(xué)的相似原理和量綱分析方法設(shè)計出建筑小區(qū)的物理模型，利用建筑環(huán)境風(fēng)洞試驗技術(shù)對建筑小區(qū)的流場進行測量，把試驗測量數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬數(shù)據(jù)進行對比。最后對建筑小區(qū)周

3、圍的流動場和污染物擴散的濃度場進行系統(tǒng)的分析，并針對流動場對于污染物濃度場擴散的影響進行了理論性分析?；谑覂?nèi)及室外環(huán)境流場和濃度場的耦合，進行了建筑小區(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鲃訄龅挠绊懞艽螅煌L(fēng)向可能造成建筑小區(qū)內(nèi)流場和污染物濃度場顯著不同。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散和稀釋。空氣質(zhì)量等級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)洞試驗技術(shù)對建筑小區(qū)模型周圍的流動場進行了測量和分析，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，驗證了文章中數(shù)學(xué)模型建立的正確性及數(shù)值計算的準確性。
　　最后基于室內(nèi)、外流場和濃度場的耦合，進行室內(nèi)自然通風(fēng)模擬。在窗戶全部開啟的情況下，經(jīng)過一定時間的自然通風(fēng)，室內(nèi)的污染物基本上就到達了穩(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