079用室内空气稳定度评价室内污染物传播特性正文.pdf

用室内空气稳定度评价室内污染物传播特性1湖南大学土木工程学院龚光彩1韩冰1任中俊1摘要：室内空气品质问题是一门比较新的交叉学科涉及暖通、化学、医学卫生、建筑环境工程、建筑设计等诸方面。本文通过引入室内空气稳定度、室内空气垂直递减率等相关新概念来分析和评判污染物在室内的输运特性。通过对两个例子的模拟与分析可以较清楚地看到室内空气稳定度与污染物传播运输特性有很大的联系室内空气稳定度的判别方法对室内污染物运输特性的判定和预测是有很大帮助的这就为更好的预测评价和优化气流组织给予了一种新的评判标准。关键词：室内空气稳定度室内空气垂直递减率污染物输运特性如今现代人的生活和工作形态较以前发生了很大的变化据统计现代人平均有80%-90%的时间是在室内度过的而以一个成年人为例其每分钟的呼吸次数约为10至15次每次吸入0.2至0.5升空气。以平均70岁寿命来计算一生要吸入20多万立方米空气。这些空气进入人体内在总表面积60m2至80m2的肺泡里经过物理扩散在人体内交换。可以想象在如此长的暴露时间及如此大的接触面积下室内空气品质状况对人们身体健康影响何等巨大[1]。然而近年经确切的测定证实室内空气中的某些污染物的浓度要高于室外2-5倍[2]室内空气质量直接影响人们的身体健康。人们开始认识到高品质的空气是室内人员健康的保障因此对室内空气品质的关心和警觉日益增强室内空气质量问题也已引起各有关学科领域的广泛重视和关注。室内空气品质问题已成为现代建筑科学的前沿研究课题是一门比较新的交叉学科它涉及暖通、化学、医学卫生、建筑环境工程、建筑设计等诸方面本文就试图用一种新方法：根据从大气中引进的室内空气稳定度的相关概念来分析和评判室内污染物特别是CO2在室内扩散的有关问题并力求为室内空气品质及对通风方式的优劣作出评价。1室内空气稳定度1.1室内空气稳定度相关概念[316]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=−∂T∂z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。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[31617]绝热垂直递减率简称干绝热直减率用符号γd表示。⎛dTi⎞RdTdPiγd=−⎜⎟=−⎝dz⎠dcpPdzTi：干空气团的温度湿绝热直减率：饱和湿空气绝热上升单位距离时的温度降低值称为湿空气温度的绝热垂直递减率简称湿绝热直减率。1.2室内空气稳定度及其判定1.2.1室内稳定度概念污染物在室内的扩散与室内空气稳定度有关室内空气稳定度是指在垂直方向上室内空气的稳定程度即室内气体是否易于发生对流。它与气温直减率γ和干绝热直减率γd密切相关。类似于大气室内气体也具有三种不同的状态：稳定平衡、不稳定平衡和中性平衡。取室内空气中某一高度上的一团空气假如它受到了某种外力的作用产生了向上或向下的运动如果它移动后就逐渐减速并有返回原来高度的趋势这时的室内空气是稳定的；如果它一离开原位就加速地向前运动这时的室内空气是不稳