基于大气PM_(2.5)污染的建筑外窗缝隙通风换气次数动态变化特性

为了动态评价建筑外窗缝隙通风条件下室外PM_(2.5)污染对室内环境的影响规律及其渗透通风特性,依据研究团队2013年9月到2014年8月基于建筑外窗缝隙渗透通风(建筑外门窗关闭、无机械通风)且室内无污染源条件下关于北京地区某临街办公建筑室内外PM_(2.5)质量浓度水平与室外气象参数(空气干球温度、相对湿度、风速)的动态变化实时监测数据,结合质量平衡方程和数理统计方法提出了一种基于大量实测数据反演建筑外窗缝隙通风换气次数动态变化特性的评价模型,实测结果验证了该模型的有效性.研究结果表明:当建筑外窗结构特征和房间结构特征一定时(实测建筑穿透系数P为0.93±0.01、自然沉降率k为0.10±0.03),静稳天气时的建筑外窗缝隙通风换气次数平均值约为0.10 h-1,对应的室内外PM_(2.5)质量浓度比I/O约为0.43;微风天气时的平均值约为0.22h-1,对应的I/O约为0.56;和风天气时的平均值约为0.39 h-1,对应的I/O约为0.62.研究结果可为室内人群健康风险评估以及建筑室内通风净化系统优化设计与节能运行提供重要参考.

基于建筑外窗缝隙通风的室外PM_(2.5)渗透与沉降特性评价模型

室外PM_(2.5)可以通过建筑外窗缝隙通风进入室内,对室内环境造成污染.穿透系数、沉积率和通风换气次数是评价受室外细颗粒物渗入影响室内人群细颗粒物暴露量的重要参数.目前这些参数大多通过实验室实测或理论推导方法获得.本文结合质量守恒定律、数理统计方法和控制变量法,提出了一种基于大量室内外PM_(2.5)质量浓度实时监测数据的穿透系数P、沉积率k和缝隙通风换气次数a推算模型,该模型的求解结果具有一般性;依据所提方法推算得到了2个实测办公建筑的穿透系数P和沉降率k分别为0.97和0.12、0.97和0.24.研究结果为建筑外窗缝隙渗透特性、室外PM_(2.5)对室内环境影响预测、以及室内人员PM_(2.5)暴露量定量分析提供了新的方法参考.

关于渗透通风条件建筑结构对室内PM2.5浓度水平影响评价模型探讨

我国京津冀地区近年频遭大气PM_(2.5)污染侵扰,相关研究表明,既使关闭建筑外窗,大气中PM_(2.5)仍可以通过渗透通风方式进入室内污染环境.为定量评价建筑渗透通风及无室内污染源条件下建筑结构(如外窗缝隙结构、房间建筑结构等)对室内ρ(PM_(2.5))的影响规律,基于北京市东城区、朝阳区6个不同建筑结构的房间室内外ρ(PM_(2.5))实时监测数据,重点比较分析了建筑结构对室内外ρ(PM_(2.5))关联特性的影响规律.此外,根据颗粒物穿透特性及沉降特性机理,提出了反映建筑外窗缝隙结构(如缝高、缝深)的无量纲特征参数AP与反映房间建筑结构(如层高、开间、进深)的无量纲特征参数Ak.在前期提出的室内ρ(PM_(2.5))预测模型基础上,进一步构建了二者(AP与Ak)对室内ρ(PM_(2.5))影响的评价模型,并通过实测数据验证了模型的正确性.结果表明:当室外PM_(2.5)污染程度与气象条件一定时,建筑结构对I/O[室内外ρ(PM_(2.5))之比]影响较大,其范围在0.4~0.7之间;随着建筑外窗气密性等级的提高,对应室内ρ(PM_(2.5))呈显著的下降趋势.建筑外窗缝隙结构对室内ρ(PM_(2.5))影响程度远大于房间建筑结构,敏感性分析结果表明,当建筑外窗缝高每降低50%或缝深每提高50%,对应室内ρ(PM_(2.5))约可下降33.6%与31.9%.研究显示,气密性等级较高的建筑外窗缝隙缝高往往较小、缝深较长,渗透通风条件下对控制室内ρ(PM_(2.5))水平作用更显著。