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室内温度层结与室内空气稳定度对室内污染物输运特性的影响1湖南大学2McGill大学龚光彩1韩冰1JamesA.Nicell2陈可1李孔青摘要：室内空气品质问题是一门比较新的交叉学科因此目前国内对室内空气品质评价方法尚未建立统一标准。本文试图运用一种新方法即将室外大气稳定度的相关概念如温度垂直递减率、大气稳定度等引入室内建立起在室内的相关概念并运用这种方法分析其对室内污染物扩散的相关问题。本文通过对四个例子的模拟分析从另一角度分析室内污染物的分布及扩散趋势试图为室内空气品质的进一步分析和对室内通风方法的预测、评价给予一种全新的理念。关键词：室内空气垂直递减率室内空气稳定度温度结层污染物传播特性1介绍当前室内空气质量对人群健康的影响已成为全世界关注的问题。据统计人的一生大约有70%～90%的时间是在室内度过的[1]因此室内空气质量的好坏将直接影响着人们的身体健康和生活、工作质量。然而随着科学技术和现代化工业的迅猛发展人们在享受现代化生活的舒适便利的同时也越发感到室内空气质量的下降甚至威胁到人体的健康。因此开展室内空气质量分析和评价了解室内环境质量状况就有着极其重要的意义。室内空气品质问题是一门比较新的交叉学科因此目前国内对室内空气品质评价方法尚未建立统一标准。国内外评价室内空气品质主要评价方法和评价指标有：主观评价与客观评价相结合的综合评价方法、IAQ等级的模糊综合评价、应用CFD技术对室内空气品质进行评估、通风效率和换气效率评价指标、空气耗氧量COD、Olf-decipol定量空气污染标准[7]、线性可视模糊拟比例尺[8]和用decibel概念评价室内空气质量[9]等。本文试图将室外大气稳定度的相关概念引入室内并分析室内污染物扩散的有关问题。2室内空气稳定度2.1大气稳定度（atmosphericstability）的相关概念[10]大气稳定度又称大气层界稳定度是指气块受任意方向扰动后返回或远离平衡位置的趋势和程度。它表示在大气层中的个别空气块是否安于原在的层次是否易于发生垂直运动即是否易于发生对流。大气是否稳定通常用周围空气的温度直减率（γ）与上升空气块的干绝热直减率（γd）或是绝γ−γ热直减率（γ）的对比来判断。用公式表示为：=gadΔZ式中a为加速度ΔZ为扰动位移mT因此由公式可知：（1）当γ<γd时若ΔZ>0则a<0加速度与位移方向相反层结是稳定的；-1-（2）当γ>γd时若ΔZ>0则a>0加速度与位移方向相同层结是不稳定的；（3）当γ=γd时则a=0层结是中性的。2.2基本公式推导及概念的引入2.2.1室内空气温度垂直递减率概念的引入2.2.1.1室内空气垂直递减率为了描述气温垂直分布的特点引入室内空气垂直递减率这个概念。气温（T）随高度（z）的升高而降低的快慢用每上升单位高度（0.1m）的降低值即气温垂直递减率γ=∂∂−zT表示。气温随高度的升高而降低时γ>0；气温随高度的升高而增加时γ<0即逆温；气温随高度的升高不变时γ=0。[11]2.2.1.2干空气的绝热垂直递减率干空气和未饱和湿空气气块上升单位距离时温度降低值称为干空气的绝热垂直递减率简称干绝[1112]热直减率用符号γd表示。由热力学第一定律和气体状态方程可得：