考慮地面積塵時(shí)地板送風(fēng)的數(shù)值模擬

1、考慮地面積塵時(shí)地板送風(fēng)的數(shù)值模擬考慮地面積塵時(shí)地板送風(fēng)的數(shù)值模擬湖北省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院丁云中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司李森生武漢科技大學(xué)城建學(xué)院劉秋新摘要：利用CFD數(shù)值模擬軟件對(duì)考慮地面積塵時(shí)地板送風(fēng)房間的室內(nèi)空氣品質(zhì)進(jìn)行了模擬，從而得出在考慮地面積塵的情況下，即使是在排風(fēng)口濃度最高的排風(fēng)口處的顆粒物濃度也是可以滿足人員要求的，而人員工作區(qū)范圍內(nèi)顆粒物濃度更是低于《環(huán)境空氣品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中的限額規(guī)定。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：地板輻射供冷溫度場(chǎng)舒

2、適度1前言前言地板送風(fēng)系統(tǒng)由于其諸多優(yōu)點(diǎn)而在北歐等國(guó)家得到了廣泛的應(yīng)用[1]，在地板送風(fēng)房間中，新鮮空氣從地板送風(fēng)口直接進(jìn)入室內(nèi)人員活動(dòng)區(qū)，將工作區(qū)的余熱量和污染物從上部排風(fēng)口帶出，在不考慮地面積塵時(shí)，室內(nèi)污染物呈層狀分布，工作區(qū)內(nèi)污染物濃度低，空氣品質(zhì)較好[2]，但是，在考慮地面積塵時(shí)，地面積塵作為室內(nèi)微粒的一部分，也會(huì)由于室內(nèi)氣流的作用，重新進(jìn)入工作區(qū)，造成對(duì)工作區(qū)空氣的二次污染。對(duì)這個(gè)方面的研究，國(guó)內(nèi)還是比較匱乏的，本文將會(huì)通過(guò)C

3、FD的數(shù)值模擬來(lái)分析地板送風(fēng)系統(tǒng)中考慮地面積塵時(shí)室內(nèi)空氣品質(zhì)的問(wèn)題。2模型的建立模型的建立本文的研究對(duì)象是在一開(kāi)敞辦公區(qū)域中采用地板送風(fēng)系統(tǒng)時(shí)的情形，這里主要介紹室內(nèi)積塵問(wèn)題的簡(jiǎn)化。將室內(nèi)的積塵簡(jiǎn)化為具有一定直徑的球形顆粒，并選擇具有代表性的PM2.5、PM5、PM10三種粒徑的粒子進(jìn)行研究。因?yàn)榭晌腩w粒物或飄塵（直徑在10um以下的顆粒物即PM10）在空氣中停留的時(shí)間很長(zhǎng)，對(duì)人體的健康和大氣能見(jiàn)度影響都很大，可吸入顆粒物被人吸入后，

4、會(huì)積累在呼吸系統(tǒng)中，引發(fā)許多疾病，對(duì)粗顆粒物的暴露可侵害呼吸系統(tǒng)，誘發(fā)哮喘病。細(xì)顆粒物可能引發(fā)心臟病、肺病、呼吸道疾病，降低肺功能；并且環(huán)境空氣中的顆粒物還是降低能見(jiàn)度的主要原因，并會(huì)損壞建筑物表面。目前許多國(guó)家都制定了嚴(yán)格的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限制總懸浮顆粒物濃度，其中中國(guó)于1996年1月8日批準(zhǔn)實(shí)施《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB30951996），并以此來(lái)控制室內(nèi)的懸浮顆粒濃度。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)敞辦公區(qū)應(yīng)屬于環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)的二類區(qū)，其環(huán)境空氣質(zhì)

5、量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其中的可吸入顆粒物年平均濃度限值為0.10mgm3，日平均限值為0.15mgm3。[3]是在實(shí)際暖通領(lǐng)域?qū)υ摌?biāo)準(zhǔn)的實(shí)施不是很?chē)?yán)格，一般以室內(nèi)人員不會(huì)有不舒適感為宜。那么在本文的研究中就以該標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，來(lái)分析地面有積塵時(shí)室內(nèi)的空氣品質(zhì)問(wèn)題，通過(guò)分析室內(nèi)飄塵的分布情況來(lái)分析該問(wèn)題。在建模的過(guò)程中，為了建模的方便做出了如下的假設(shè)：⑴室內(nèi)積塵簡(jiǎn)化為具有一定直徑的球形顆粒；⑵假設(shè)室內(nèi)的積塵點(diǎn)就為送風(fēng)口位置，室內(nèi)的積塵是通過(guò)送風(fēng)

6、口進(jìn)入的室內(nèi)；粒物由于其重力小于大粒徑的顆粒物，因此其在空氣中懸浮的時(shí)間會(huì)長(zhǎng)于大粒徑顆粒，最后就會(huì)有部分小粒徑的顆粒物直接從排風(fēng)口排出，而大粒徑的顆粒物因?yàn)槠湎鄬?duì)較大的重量，因此在懸浮過(guò)程中還未到排風(fēng)口就已經(jīng)重新回到地面，而在地面的顆粒受到地面風(fēng)速的影響又會(huì)重新的飛揚(yáng)，這樣一次又一次的懸浮、沉降的過(guò)程使得大粒徑的顆粒物就不斷的向前推進(jìn)，因此在送風(fēng)口周?chē)罅筋w粒物的擴(kuò)散半徑會(huì)大于小粒徑顆粒物。同時(shí)從圖上也可以發(fā)現(xiàn)，PM5.0和PM10的

7、室內(nèi)顆粒物的分布大致一致，因此在后續(xù)的分析中不再一一贅述，僅以兩種顆粒物的分布來(lái)表示。顆粒物濃度在排風(fēng)口截面處的分布情況詳見(jiàn)圖4，該圖就是以PM2.5和PM10兩種粒徑的顆粒物濃度分布來(lái)表示整體的分布情況，從圖中可以發(fā)現(xiàn)，在排風(fēng)口截面的垂直平面內(nèi)顆粒物濃度的分布很均勻，都是僅在排風(fēng)口處才會(huì)出現(xiàn)濃度的增加現(xiàn)象，這是因?yàn)樵谂棚L(fēng)口處，室內(nèi)氣流均會(huì)向該處聚集，因此氣流所攜帶的顆粒物也就聚集到了排風(fēng)口處，因此而導(dǎo)致排風(fēng)口處的顆粒物濃度大增，而遠(yuǎn)遠(yuǎn)