近年来由于严重的雾霾天气,大量的可吸入颗粒物和其他气体污染物进入室内,导致室内的空气品质急剧下降,危害着人体健康,大量研究表明人类约90%以上的时间是在室内度过的,老人和儿童待在室内的时间更长,因此,如何保持室内空气质量维持在保证人体健康的范围内已成为一个重要的研究课题。本文基于装配式建筑构建了一种自除霾墙体空气净化系统,将除霾功能融入到墙体,充分发挥墙体与室内空气接触面积大的特点,利用吸附的方式去除空气中的可吸入颗粒物和有害气体,具有节能、运行方便、不占用空间、经济性好等特点。本文搭建了自除霾墙体空气净化系统实验台,实验研究了该净化系统对PM2.5、PM10和甲醛的净化性能及影响系统净化效率的相关因素(空气流速、气流通道尺寸和颗粒物浓度),主要包括两大部分,一是自除霾墙体系统对PM2.5、PM10和甲醛的净化效率,二是PM2.5和PM10在自除霾墙体系统中的沉积效率。同时,本文利用ANSYS FLUENT模拟了入口空气流速为0.5m/s、活性炭模块厚度为5cm及气流通道尺寸为15cm时,自除霾墙体系统对PM2.5的净化效率,通过对比模拟数据和实测结果验证了模拟假设的准确性。研究发现,自除霾墙体系统能够有效净化空气,运行215min后,实验中各工况下系统对PM2.5、PM10和甲醛的净化效率均大于90%。其中,自除霾墙体系统对PM2.5和PM10的净化效率随入口空气流速的增大而减小,随颗粒物浓度的降低而减小。各工况下,自除霾墙体系统都能够将模拟舱内的PM2.5和PM10基本清除干净。气流通道为15cm、空气流速为0.1m/s时,自除霾墙体系统对PM2.5和PM10的净化性能最佳,可在最短的时间内使模拟舱中的空气质量由开始的严重污染转变为良,所用时间分别为65min和75min。随着入口空气流速的增加,自除霾墙体系统对甲醛的净化效率先增大后减小,空气流速为0.4m/s时出现峰值。总时长115min的实验中,甲醛浓度的下降主要发生在实验的前60min,当甲醛浓度降低到0.1μg/m~3时,模拟舱内的甲醛浓度开始趋于稳定。气流通道为20cm、空气流速为0.4m/s时,自除霾墙体系统对甲醛的净化性能最佳。PM2.5和PM10在自除霾墙体系统中的沉积效率随入口空气流速的增加而减小,与通道尺寸之间不存在线性关系,沉积效率按从小到大顺序对应的气流通道尺寸依次为5cm、10cm、25cm、20cm和15cm。所有工况下PM2.5的沉积效率都介于14%～30%的范围内,PM10的沉积效率都介于24%～45%的范围内。自除霾墙体系统仅依靠颗粒物的自燃沉降无法改善空气质量。在本文的实验条件下,自除霾墙体系统宜选用15cm的气流通道尺寸,可在最短的时间内有效清除空气中的污染物。