高校室内污染物浓度变化规律的研究

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目前空气污染问题已被全世界广泛关注,不仅重视室外大气污染治理,更注重室内空气污染的控制,良好的室内空气品质对人体健康至关重要。“室内”包括住宅、学校、医院、工厂、商用楼等不同使用功能的建筑封闭空间。高校是大学生学习和生活的重要场所,高校内建筑物具有典型的建筑特征和通风特性,其室内空气质量的研究更具有现实意义。本文系统的分析了室内空气污染物的来源及传播,归纳出室内污染物变化的影响因素。2016年10月至2017年1月连续对西安市某高校内教室、办公室、宿舍内的温湿度、CO2浓度、PM2.5、PM10、甲醛、VOCs的浓度进行实时监测,通过大量的实验数据分析了各参数的量变规律,结果表明:(1)秋冬季节在正常天气条件下,未进入采暖期和采暖期时室内温度与湿度两者之间呈现明显的负相关关系;教室中每天因仅在8:00前和14:00前对室内短暂通风,8:00-10:00、10:00-12:00、14:00-16:00三个不同时间段内室内温湿度变化规律不同。(2)上课时间普通教室内CO2浓度明显超标,最高值达到标准值1000ppm的5倍;宿舍全天内CO2浓度平均值略高于标准值;办公室因人均面积较大,CO2浓度低于标准值。(3)秋冬季节尽管门窗关闭,室外PM2.5及PM10浓度与室内两者的浓度均有显著正相关性;监测期间室内PM2.5的平均浓度为120 ug/m3,但最高值可达388 ug/m3,室内PM10浓度超出二级标准2%,超出一级标准68%;室内PM2.5与PM10的日平均浓度比值为0.9;降雨、建筑朝向、建筑高度均对室内PM2.5和PM10浓度有所影响。(4)室内甲醛浓度、VOCs浓度远低于标准值,其原因是由于该高校建筑物年代久远,远超过甲醛浓度、VOCs释放周期。采用ANSYS软件对该高校某教室不同自然通风方式下室内的温度场、速度场、CO2浓度的扩散、PM2.5浓度场进行数值模拟。模拟结果表明:自然通风条件下教室中温度沿外窗向门的进深方向呈水平梯度递增;室内人体周边温度最高,但并不影响整体空间温度分布。不同的自然通风方式直接影响室内气流组织,使得CO2扩散程度不同,PM2.5浓度分布也差异显著。风速增大时,PM2.5在室内传播速度增快,室内PM2.5浓度含量升高;室外PM2.5浓度增大时,室内PM2.5浓度随之增大,但空气中PM2.5体积分数极小,室内PM2.5浓度变化趋势较小。
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