经济的快速发展与城镇化建设极大地改善了人们的生产、生活、办公水平。大量厂房、高档写字楼、超级购物休闲中心等不断涌现,使得集中式空调系统获得了广泛的应用。建筑物的空调管道系统输送人体呼吸所需清洁空气或者工艺生产制造所需空气,为人们创造舒适的生活办公温、湿、洁净度环境。已有的研究表明,人的一生绝大部分时间是在室内度过,室内空气质量的好坏直接影响到人体的健康。然而近来却发生了许多因建筑物的空调系统使用维护不当导致的室内空气质量恶化事件,引起了人们的高度关注,而其中关键的因素之一就是要充分了解和认识通风空调管道积灰问题的危害性,掌握管道的积灰情况(尘粒的输运、沉降过程)是对人体颗粒物曝露量做出有效评估的重要一步。 本文首先介绍了课题研究的背景,回顾了课题的国内外的研究现状及主要研究方法,结合已有的国内外相关研究成果,以微粒向长直水平矩形风管垂直壁面上的扩散沉降为基础,建立了描述通风空调管道内尘粒向矩形风管顶面、垂直壁面和底面上沉降的数学模型。模型假设:尘粒是刚性的;粗糙突起会引起速度分布“置换源”的存在;尘粒在沉降过程中没有凝并的发生:尘粒接触风管壁面即被表面捕获。通过给出的数学模型按实验条件进行编程计算,在粒径分别为1μm、3μm、5μm、9μm、16μm,送风速度分别为2.2m/s、5.3m/s、9.0m/s(送风的摩擦速度分别为0.12m/s、0.28m/s、0.45m/s)情况下微粒的沉降速度,与同样条件下的实验相比:微粒在风管底面沉降速度计算值与实验值的符合较好;微粒在风管顶面和垂直壁面的计算结果则与实验结果偏差较大,但给出了预测风管壁面和顶面处微粒沉降速度的经验拟合方程。同时按照卫生部《公共场所集中空调通风系统卫生管理办法》规定的集中空调风道内积灰达到20g/m~2为重度污染应立即进行风系统清洗的要求,依据西安市在1997—1999年间的实测平均大气尘浓度,在新风口没有过滤器、粗效过滤和高中效过滤情况下以陕西历史博物馆空调运行情况为例,估算了风道积灰的速度和清洗前最长运行时间。文章最后探讨了颗粒物的沉降对室内外颗粒物浓度关系的影响,得出了在考虑颗粒沉降情况下室内外颗粒物的瞬时及平均浓度关系。