大氣細顆粒物室內(nèi)外穿透系數(shù)研究.pdf

1、近年來，我國霧霾污染形式日趨嚴峻，細顆粒物儼然成為許多城市的首要污染物。與大粒徑顆粒物對比，細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)顆粒物的主要來源。與國外相比，我國建筑圍護結(jié)構(gòu)氣密性較差，室外顆粒物更易通過建筑縫隙穿透進入室內(nèi)。因此就細顆粒物室內(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、實驗艙體研究及實測研究三部分就細顆粒物室內(nèi)外穿透系數(shù)展開研究。
　　首先基于穿透機理推出穿透系數(shù)最終表達式

2、，得到穿透系數(shù)主要影響因素：壓差、縫長、縫高、粒徑、溫度及相對濕度。
　　其次，構(gòu)建實驗臺，對穿透系數(shù)展開實驗研究。該實驗臺能測定不同壓差、粒徑、縫隙尺寸、溫度及相對濕度條件下的穿透系數(shù)。相較于前人的研究，該實驗臺增加了溫濕度環(huán)節(jié)，控制參數(shù)更加全面。通過對各系統(tǒng)的設計，使參數(shù)控制更快速、精準，提高了實驗的準確性及可操作性。實驗過程中，壓差設置為4Pa、6Pa、8Pa、10Pa及12Pa，縫隙高度H為0.25mm及1mm，縫隙長度L

3、為4.3cm及9.4cm，溫度控制在5-25℃，相對濕度控制在30-70%。
　　基于實驗數(shù)據(jù)，量化分析各因素與穿透系數(shù)相關性、數(shù)學關系及影響機制：在H=1mm時，壓差與穿透系數(shù)非線性相關；在H=0.25mm時，壓差與穿透系數(shù)存在線性關系。顆粒物在重力及布朗擴散作用下存在重力沉降位移及布朗擴散位移，當縫隙高度接近或小于最大凈位移時，穿透系數(shù)與縫高呈正比，與縫長呈反比；當縫高遠大于最大凈位移時，在一定范圍內(nèi)，穿透系數(shù)不隨縫高及縫長改

4、變。穿透系數(shù)隨粒徑增加而減少，且H越小、L越長、△P越小，減小幅度越大。粒徑與穿透系數(shù)呈負相關，兩者之間可用三次方程關系表示。在樣本數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，溫度、相對濕度與穿透系數(shù)沒有明顯相關性。基于上述相關性分析及穿透系數(shù)理論公式，建立了穿透系數(shù)半經(jīng)驗計算公式，該公式精確度較高，且形式簡明、參數(shù)易獲得，便于在實測中使用。
　　最后，對大連市8個辦公建筑的顆粒物污染狀況進行調(diào)研，得到測試對象的穿透系數(shù)在0.75-0.90之間變化。最終將實測值