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《散發(fā)模型的耦合及民用建筑內(nèi)建材散發(fā)污染的預(yù)測》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、.多區(qū)網(wǎng)絡(luò)通風(fēng)與VOC散發(fā)模型的耦合及民用建筑內(nèi)建材散發(fā)污染的預(yù)測劉京，李文琴哈爾濱工業(yè)大學(xué)市政環(huán)境工程學(xué)院摘要本文以我國北方地區(qū)民用住宅建筑為例，研究自然通風(fēng)作用下建筑材料造成的室內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）污染。建立建材VOC散發(fā)模型，并與COMIS多區(qū)網(wǎng)絡(luò)通風(fēng)模型實現(xiàn)耦合。結(jié)果表明，污染散發(fā)初期室內(nèi)污染散發(fā)速率快，室內(nèi)VOC濃度很高，隨后迅速衰減；受建筑內(nèi)部氣流影響，各樓層VOC濃度差異很大。關(guān)鍵詞COMIS，建筑材料，揮發(fā)性有機(jī)化合物，室內(nèi)空氣品質(zhì)EVALUATIONOFVOCDISTRIBUTIONINAPARTMENTBUILDINGSUSIN
2、GANINTEGRATEDMULTI-ZONEAIRFLOWANDIAQMODELLiuJing,LiWenqinAbstract:ThisstudyhighlightsthesignificanceofairflowpatternwithinatypicalapartmentbuildinganditsimpactonVOCdistribution.AVOCemissionmodelwasdevelopedandintegratedwithmulti-zoneairflowmodelCOMIS.Thenthisnewmodelwasappliedonar
3、esidentialbuildinginHarbin,atypicalcityintheseverecoldregionofChina.Theresultsindicatethat,initialVOCconcentrationisveryhighduetohighVOCemissionrate.Andastimeprocesses,VOCconcentrationdecays.Inaddition,becauseofthisflowpattern,theVOCconcentrationsondifferentfloorsvarysignificantly
4、.Keywords:COMISmulti-zonemodel,buildingmaterial,VOC,indoorairquality1引言室內(nèi)空氣品質(zhì)問題近年來得到廣大研究者的重視，研究表明大量非工業(yè)建筑內(nèi)部存在著室內(nèi)空氣污染問題，嚴(yán)重影響了人們的健康和舒適。此外，由于節(jié)能的需要，高氣密性建筑在北方地區(qū)推廣，更加劇了室內(nèi)空氣品質(zhì)的惡化。在各種室內(nèi)污染物中，建筑和裝飾裝修材料散發(fā)的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）是室內(nèi)空氣污染的重要源頭之一。為尋求控制室內(nèi)空氣污染的有效辦法，有必要對建筑材料中VOC的散發(fā)特性進(jìn)行深入研究。-..目前國內(nèi)外的研究大多以建立VOC
5、模型，探討建材中的VOC散發(fā)機(jī)理為研究對象，考慮VOC散發(fā)源對周圍環(huán)境的影響尚較少，且以單室穩(wěn)態(tài)計算為主，具有代表性的如CFD模擬，可以詳細(xì)地模擬單室內(nèi)速度場、溫度場、污染物濃度場的分布變化。但CFD由于計算量大，計算時間長，因此很難進(jìn)行污染物在多室之間擴(kuò)散和傳遞等相互影響的研究。而現(xiàn)有的多區(qū)網(wǎng)絡(luò)模擬雖能從宏觀角度模擬整個建筑系統(tǒng)內(nèi)部的氣流流動特性和污染分布，但由于只是對穩(wěn)態(tài)污染源的散發(fā)研究，對建材VOCs散發(fā)這樣的散發(fā)量動態(tài)變化的情況還有待展開。本文將通過建模對整個建筑內(nèi)部VOCs污染問題進(jìn)行了探討，對污染散發(fā)進(jìn)行了長期的動態(tài)模擬。2建材VOCs散發(fā)模型
6、的建立本模型以干性材料為研究對象，綜合考慮了平板材料的內(nèi)部擴(kuò)散、表面散發(fā)以及薄材料的吸附解析過程[1]。2.1散發(fā)源內(nèi)部對平板建材的散發(fā)源，本文選用Yang等人建立的一個典型傳質(zhì)模型。該模型以Fick定律為基礎(chǔ)，綜合考慮了VOCs在材料內(nèi)部的擴(kuò)散過程和表面邊界層的影響，適用于平板材料中VOCs的單面散發(fā)過程[2]。其控制方程為：(1)其中：——材料內(nèi)部污染物濃度(μg/m3)；Dm——材料內(nèi)部污染物擴(kuò)散系數(shù)(m2/s)；——時間（s）；x——一維擴(kuò)散方向（m）。2.2材料表面污染源材料表面，固體側(cè)VOCs濃度和空氣側(cè)VOCs濃度保持動態(tài)平衡，在常溫常壓條件
7、下，符合Langmuir等溫線[3,4]：，>0＝(2)其中：——材料表面空氣中VOCs的濃度(μg/m3)；Kma——材料表面分隔系數(shù)；l——材料厚度(m)。2.3邊界層質(zhì)擴(kuò)散在材料表面，存在一層濃度邊界層，其中的污染物傳遞過程同時受擴(kuò)散和對流影響，氣相傳質(zhì)速率為(Fick第二定律)：(3)其中：——散發(fā)源材料氣相傳質(zhì)速率(μg/s)；——空氣中VOCs濃度(μg/m3)；hm——對流傳質(zhì)系數(shù)(m/s)；F1——散發(fā)源材料表面積(m2)。2.4薄材料表面吸附解析效應(yīng)-..通常認(rèn)為薄材料表面吸附/解析過程同時發(fā)生[5]，其表面控制方程：(4)其中：M——吸
8、附解析材料表面吸附量(μg)；Ka、Kd——吸附、解析系數(shù)(m/s
