基于局部皮肤温度的床上微环境控制策略

通风床垫被设计成通过位于脚部附近的通风口抽走床上微环境的污染空气以达到源头控制污染物的目的.实验研究发现通风床垫的使用有造成局部冷不适的风险,同时使用通风床垫和局部加热装置,并根据受试者反馈实时调控,可以解决冷不适问题,并满足不同用户的热微环境需求.为了探究通风床垫耦合局部加热装置基于局部皮肤温度的自动控制潜力,对比了30名受试者在室温下清醒地躺在通风床垫上时前额、右肩胛骨、左上胸、右上臂、左下臂、左手、右大腿前侧、左小腿后侧、右脚背、左脚背10个部位的皮肤温度和总体、面部、额头、颈部、胸部、背部、手臂、手、大腿、小腿、脚的热可接受度.结果显示:女性的局部皮肤温度与男性相比普遍较低,而可接受度较高.高斯回归模型可以计算出每个部位最佳皮肤温度区间,结合各部位的可接受度关联矩阵结果及通风床垫及局部加热的控制潜力,最终选取脚部、手部和背部的皮肤温度以实现床上微环境的个性化自动控制.本研究提供了通风床垫基于局部皮肤温度的自动控制潜力研究的新思路和建议,可以为床上微环境的优化和改善提供一定参考.

各种天气状况下太阳辐射照度与太阳光照度关系

以同济大学自建的小型气象台站测得的2009—2011年气象数据为基础,采用回归分析的方法分析了晴空指数、太阳高度角对太阳辐射照度与光照度关系的影响,发现它们对太阳辐射照度的影响整体上呈现非线性,且影响规律在各分区间内略微不同.因此,采用分段线性拟合的方法将晴空指数和太阳高度角分为9个区间,分别建立对应的太阳辐射照度与太阳光照度之间的线性拟合关系,并通过实测数据证明这种处理方式具有较高精度.结论适用于纬度和天气条件与上海相似的地区.

水平面日太阳散射辐射模型对比研究

将常见的18个水平面日太阳散射辐射模型分为5类，利用上海气象台站数据，通过统计学参数、残差直方图比较18个模型的准确性。分析结果表明，文献中的Lam＆Li模型、苏华和田胜元模型、Liu＆Jordan模型、CLIMED1模型、Boland模型2＊计算出的散射辐射较为准确，更适合上海地区使用。同时，根据这5类方程的构建方法，用上海地区近20a实测辐射数据建立5个相应的拟合方程（MDF1-MDF5）。用30a的辐射数据对比分析这些模型的准确性，结果表明CLIMED1模型和MDF2模型与实测值更吻合，其中MDF2模型的准确度最高。对于上海及相似地区，在缺少长期辐射观测数据的前提下，建议采用CLIMED1模型进行散射辐射计算；否则建议根据该文结果自建拟合方程，这样精度更高。

植被对建筑遮阳降温效果综述

对近年来国内外建筑植物遮阳热工性能方面的研究成果从植物遮阳隔热机理、影响因素、性能评价方法和降温节能效果分析四方面研究进展进行综述,分析讨论了目前研究中需要解决的一些问题,并对我国未来植物遮阳热工性能研究提出了一些建议,以期对今后学者的研究提供一些借鉴。

医院门诊室交叉感染风险基础信息调研与人源特性研究

医院门诊室具有人流量大、病毒负载率高、患者免疫力差、医患间近距离接触频繁等特点,是呼吸道传染病传播的高危场所.本研究首先通过对长沙市两所三甲医院的门诊室开展问卷调查和现场调研,描述了门诊室就诊过程中医患人员行为特征,评估了交叉感染风险,之后基于实验测试和CFD模拟,揭示了患者呼出污染物扩散规律,最后探讨了目前防控措施的有效性.问卷和现场调研结果表明,门诊室防控漏洞较多,即窗户与空调不常开启,通风情况较差,诊室内不设净化器,消毒液使用频次较低,且存在摘下口罩、肢体接触等高风险行为.调研发现,门诊室1名医生1 d最多诊治了70名患者,患者的就诊时长平均为6~13 min左右,诊室内部人员数量最多达到6~8人,且常伴随人员走动,易加速呼出物的扩散,因此严格限制进入诊室的人员数量十分必要.实验测试和模拟结果表明,不同人员呼出物的运动轨迹和峰值浓度之间存在显著差异,展示了复杂的人源特性.呼气模式对于整个过程的峰值浓度影响较小,但呼吸和说话过程会导致面部前方长时间保持高浓度状态.佩戴口罩可以大幅降低污染物水平扩散,但是会造成竖直方向上扩散距离的增加.本研究结果预期为提出和改进门诊室防控措施提供基础数据.

“双一流”背景下研究生国际联合培养的质量保障与优化策略——以土木类研究生培养为例

研究生国际联合培养既是“双一流”建设的重要任务,也是实现“双一流”建设目标的重要支撑。在我国基础设施建设从高速发展向高质量发展转型时代背景下,土木类研究生国际联合培养项目所承载任务艰巨且意义重大。由于我国研究生教育国际化人才培养起步较晚,联合培养项目在实施过程中存在各种问题和挑战。为进一步完善研究生国际联合培养体制机制、稳步提升土木类研究生培养水平,针对研究生国际联合培养质量问题,从培养方案、课题连贯性、课题规划原则、培养效果评价四个方面,通过借鉴国内外研究生国际联合培养先进经验,总结了改进我国土木类研究生国际联合培养方案的具体措施;分析了土木类研究生国际联合培养课题缺乏连贯性的原因,探索并形成了中外联合培养的创新管理机制;探究了土木类研究生国际联合培养课题实施过程中的主要影响因素和障碍,指出了课题规划的一般性原则;提出了研究生国际联合培养效果的综合评价方法机制及效果评估方法,对保障土木类研究生国际联合培养质量和优化国际联合培养效果具有重要意义。

超声波刮治机所引发气溶胶的时空分布特性

对牙周科诊疗过程中使用超声波刮治机所引发的气溶胶(粒径为0.3~10.0μm)浓度和数量随时空的分布特性进行了现场测试.在3个不同高度处,即患者呼吸区(0.8 m高)、医护人员呼吸区(1.1 m高)和过渡区(0.9 m高)以及距患者口腔水平距离0.8 m范围内设置采样点.在诊疗期间使用强吸设备(内径为6 mm)的情况下,环绕患者口腔水平距离0.8 m范围内的气溶胶质量浓度(以下简称浓度)均值大约为300μg/m^(3),明显高于室内空气质量标准中所规定的限值.沿高度方向,医护人员呼吸区高度受喷溅气溶胶影响较小.沿水平方向,气溶胶浓度沿不同方位的分布特性近似,并且随距离的增加衰减不明显.与喷砂洁牙机相比,超声波刮治机所引发的气溶胶粒径以小于1μm为主并且气溶胶动量较小,这表明不同诊疗设备可能造成完全不同的气溶胶污染风险.因此,牙周科诊室呼吸道传染病交叉感染风险较高,现有防控措施(如强吸设备)不能有效限制气溶胶喷溅,仍需研发新型防控技术和装备.

室内物体及热源对多层建筑自然通风性能影响的数值研究

采用计算流体力学的方法,研究了室内物体及热源对多层建筑自然通风性能的影响。所用数值模型首先使用公开发表的实验数据进行验证。通过对比分析有无室内物体和热源以及有无阳台等6种工况下房间通风量及室内工作面平均风速发现:阳台的存在可以减弱室内物体及热源对建筑自然通风性能的影响,从而为房间保持一个相对稳定的通风量;室内物体的存在能够进一步增强阳台对建筑自然通风性能的提高,而热源的存在则具有相反的作用。

地铁站列队人群交叉感染风险及降低策略研究

地铁车站具有通风不良、高密度人员聚集以及近距离暴露的特点,是传染病传播的高风险场合之一。基于计算流体力学(CFD,Computational Fluid Dynamic)方法,针对地铁车站不同风险区域队列人员,研究了口罩佩戴、人员间距、通风量以及送风距离对交叉感染风险的影响,评估了地铁站内高密度队列人群交叉感染风险并提出降低策略。结果表明:售票区未佩戴口罩的近距离接触过程中,感染者不仅使得正前方人员暴露于高风险中,也增大了其两侧人员的暴露风险;近距离的安检过程仍存在较高感染风险,建议安检人员佩戴面罩;地铁站全面通风的防控效果受到送风距离以及通风量的影响,距离送风口较近的区域(<0.5 m),增大通风量可以显著降低感染风险;对于距离送风口较远区域(>1 m),通过增大通风量降低风险的效果较差。本研究的发现预期可为制定合理防控措施提供依据。

现有防疫通风措施及基于先进气流组织的源头控制技术应用

新冠疫情暴发后,如何应对呼吸道传染病的传播这一难题再次摆在了人们面前.通风是最重要的工程防疫措施,ASHRAE、REHVA、SHASE以及中国的相关机构、学会就如何利用暖通空调系统有效防控COVID-19的传播相继出台了指导性文件.总结和分析系列指导性文件中有关通风量和气流组织方面的内容,发现现有工程防疫措施尚存在诸多需改进之处.传统的全空间通风在疫情期间表现出通风量不足、对近距离短期暴露事件效率低下、能耗高等缺陷,而基于先进气流组织的源头控制技术具有控制效率高、个性化可调、响应快速且节能潜力大等优势,恰好可弥补全空间通风的不足.在此基础上,系统地总结了基于先进气流组织的源头控制措施在呼吸道传染病传播控制方面的技术类型,并考虑到后疫情时代通风系统设计面临以“平疫结合”为导向的发展趋势,探讨了在“平疫结合”中应用源头控制技术的优势,以及在一些高风险场景应用源头控制从而实现“平疫结合”的技术路线,并分析了为落实“平疫结合”设计理念所需进一步探索的技术方向.所做探索预期为后续指南的编撰提供参考,为未来防疫通风设计带来新思路和新启示.

灌装操作重点区域洁净送风顶盖气流组织的优化设计

为了对灌装操作空间提供分区域的不同风速送风和保证单向的气流组织,本研究通过CFD数值模拟技术严格设计并验证了送风顶盖内的喉部和组合导流板的细节尺寸,使得送风顶盖具有较好的流量分配和气流引导作用。首先定量计算了多种喉部尺寸选型的分流效果,从而确定了喉部9-11-5mm的组合,使得三个区域的流量分配符合预设要求。之后又优化了组合导流板对气流的引导作用,增加了短挡板,使气流按照预定路线对孔板壁面送风,避免了涡流和逆向气流产生。气流通过送风顶盖的分流与引导,灌装区气流流线齐整规则,流速分区且均匀,同时避免了瓶架缝隙内出现高速气流。本研究将设计与CFD模拟相结合,为灌装区洁净送风提供了优化设计思路与可靠送风装置。

热力效应下传染病医院污染物浓度变化试验研究

与常规建筑不同,传染病医院的建设需严格控制其周边风环境与污染物浓度,而当前对其研究还极其匮乏。以长沙市某在建传染病医院为研究背景,利用大尺寸风洞10 m(宽)×3 m(高)对不同热力效应下医疗建筑风环境和污染物扩散进行了详细分析,探究了建筑布局和植被对病区气悬污染物扩散的影响。研究结论表明:在-0.23<Rb<0范围内,热力效应对风廓线影响主要集中在竖向分量,会较大程度影响流场分布的最大值;病区内污染物浓度大小主要受风速影响,当风速较大时,污染物浓度与当地热力效应呈正比关系。而在低风速时,污染物浓度与当地热力效应呈先增长后下降关系,且在Rb=-0.16时达到最大值;改变建筑布局是改善污染物浓度的有效办法,建筑朝向与主导风向一致时有利于污染物的扩散。植被增设在建筑回流区对污染物扩散具有一定促进作用,增设在通风廊道则不利于污染物扩散。

阳台对低层建筑风压作用下自然通风影响的数值研究

本文将通风量和工作平面平均风速作为衡量房间通风效果的指标,采用计算流体力学方法,分析了阳台对低层建筑风压作用下自然通风的影响。首先通过实验数据验证了数学模型的可靠性,数值模拟结果与实验结果具有良好的一致性。而后,通过模拟得到以下结论:对于单侧通风建筑,阳台能够极大地提高建筑中部及下部房间的通风性能;对于双侧通风建筑,阳台对室内通风性能的影响较小;阳台可以诱导空气进入房间更深的区域,在工作平面形成更为均匀的风环境。

国内外民用建筑整体气密性测试标准对比研究

建筑整体气密性是影响建筑能耗及室内空气品质的重要因素。由于我国民用建筑气密性测试研究起步较晚,且长期以来未受到足够的重视,因此国内气密性测试标准的制定与修订工作推进缓慢。尽管我国已推行出本国民用建筑整体气密性测试标准体系,但是与发达国家相比仍存在不足。为了揭示其差异及不足之处,本文系统性地综述了6项国外气密性测试标准及9项国内气密性测试和渗透相关节能标准,并采用对比分析的方法就部分标准内容总结出我国标准与欧美等国标准的具体差距所在以及国内民用建筑整体气密性研究应用中面临的主要问题和难点,最后结合我国国情及建筑所处地域等现状提出一定建议。

地下车库CO释放率计算方法研究

地下车库的设计通风量必须尽可能接近实际需求通风量才能在满足稀释库内污染物要求的同时满足节能的要求。准确计算地下车库通风量的前提是准确计算地下车库CO释放率。本文总结了已有的计算地下车库CO释放率的方法,通过实测和计算数据对比分析了不同方法的可靠性和实用性。结果表明现有常用计算车库CO释放率的方法误差达70%以上。基于此,本文提出了1种地下库通风量的新计算方法。该方法使得影响通风量计算精度的相关参数的取值更为准确且在实际情况下更易获取。利用该新方法计算所得结果与实测值相比平均误差降低至30%以下。