自然通风的学校建筑室内外颗粒物浓度及其相关性研究

发布时间：2017-06-29 22:00

  本文关键词：自然通风的学校建筑室内外颗粒物浓度及其相关性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着经济的不断发展,大气环境污染和室内污染状况日益严重。由于人们的绝大多数时间在室内度过,室内空气污染会对人体造成严重危害,因而营造良好的室内空气环境显得尤为重要。因此,摸清室内颗粒物浓度水平,揭示室内外颗粒物浓度水平之间的关系以及其他因素对其的影响规律已成为暖通空调领域亟待解决的问题。本文选取了西安市某大学校区内的宿舍、办公室和教室,于2015年11月8日-2015年11月13日(非供暖季末)和2015年11月18日-2015年11月27日(供暖季初),对室内、室外PM10、PM2.5、PM1浓度、室内温度、相对湿度、CO和CO2进行了连续监测,并于2015年3月-2015年7月对英国伦敦市和雷丁市的3所小学内的4间教室室内、外的PM10、PM2.5、PM1浓度、温度、相对湿度、CO、CO2以及室外风速等参数也进行了连续监测。深入地分析了供暖季和非供暖季西安市大学校园内的三种微环境以及春季和夏季英国小学教室的室内PM10、PM2.5和PM1暴露水平,并运用统计软件定量分析了室内、室外颗粒物浓度间的关系,估算了室外颗粒物的渗透系数和室内颗粒物的散发量。同时利用在英国伦敦和雷丁市小学教室获得的室内外测得的颗粒物浓度以及气象参数数据,分析了室内、外颗粒物浓度间的关系以及气象参数对室内颗粒物浓度和I/O比的影响,建立了教室内颗粒物浓度的多元线性回归模型,得到的主要结论如下:(1)粗颗粒物(PM10)对城市大气污染物的贡献大于细颗粒物(PM2.5),西安市室外大气PM10浓度水平高于PM2.5,室外PM10和PM2.5的中位数浓度分别为78.20μg/m3和34.82μg/m3。(2)室内PM10和PM2.5的中位数浓度分别为72.25μg/m3和30.90μg/m3。从微环境来看,教室内的颗粒物浓度最高,办公室次之,宿舍最低。教室内因人员密集,室内CO2浓度很高(非供暖季最高可达2568ppm,超标2.568倍;供暖季最高可达2678ppm,超标2.678倍),超标现象严重。故应加强教室内通风,增大教室人均面积,引导学生在课间开窗通风。但应注意的是,由于建筑物围护结构在室外颗粒物浓度很高时对室内起到保护作用,因此当大气颗粒物浓度处于良以上等级时,应减少开窗。(3)西安非供暖季与供暖季、三种微环境间的I/O比差别不大,均小于1。PM10的渗透系数Finf为0.874±0.017,室内污染源散发量Cig为5.046±1.728μg/m3;PM2.5的Finf为0.897±0.020,Cig为1.275±0.878μg/m3;PM1的Finf为0.908±0.022,Cig为1.351±0.895μg/m3。非供暖季室外颗粒物浓度对室内贡献率较供暖季高,室内源发散量估计值较供暖季低。微环境不同对颗粒物浓度的影响程度高于供暖所带来的影响。室外的PM10对办公室内环境的贡献率最高,达92.3%,对教室的贡献最低,为80.1%;室外的PM2.5和PM1均是对宿舍环境的贡献率最高。西安的室外气象参数,包括室外温度、相对湿度和风速,与室内颗粒物浓度及I/O比的相关性很小,这主要是因为测试时间相对集中,气象参数的波动对室内颗粒物浓度的影响未能很好的反映出来。(4)基于对在英国测试得到的数据的分析表明:春季、夏季所测的的室内颗粒物浓度均值基本低于相应标准,且各粒径的I/O比均大于1。估算得到的PM10和PM2.5的渗透系数分别为0.371±0.028和0.353±0.016;室内污染源散发量分别为31.64±1.66μg/m3和15.18±0.89μg/m3。室外颗粒物对室内颗粒物浓度贡献率较低,由于室内人员活动较多,室内污染源散发量较高。室外风速和相对湿度分别对室内颗粒物浓度呈负相关和正相关,对I/O比呈正相关和负相关。室外温度对室内颗粒物浓度及I/O比的影响非常弱。
【关键词】：颗粒物 自然通风 I/O比 渗透系数 学校建筑
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X513;TU834
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 1 绪论11-29
• 1.1 研究背景与意义11-12
• 1.1.1 课题研究背景11-12
• 1.1.2 课题研究意义12
• 1.2 文献综述及问题提出12-24
• 1.2.1 颗粒物的影响12-14
• 1.2.2 各国关于室内外颗粒物浓度水平的研究及相关标准14-17
• 1.2.3 颗粒物的传播机理17-22
• 1.2.4 室内外颗粒物浓度的相关性研究22-24
• 1.3 课题研究目的及内容24-29
• 1.3.1 研究目的24
• 1.3.2 研究内容24-29
• 2 西安某高校建筑室内外颗粒物浓度的实测研究29-35
• 2.1 实测对象和采样点的设置29-31
• 2.2 测试方案31-32
• 2.3 测试用仪器32-35
• 3. 实测数据处理与结果分析35-57
• 3.1 数据的统计分析与处理方法35-37
• 3.1.1 基本描述分析35
• 3.1.2 相关分析35-36
• 3.1.3 显著性检验36-37
• 3.1.4 回归分析37
• 3.2 室内外温度、相对湿度、CO和CO2基本描述37-41
• 3.3 室内外颗粒物浓度水平及之间的关系41-57
• 3.3.1 室内外颗粒物的浓度水平41-49
• 3.3.2 室内外颗粒物浓度间的关系49-55
• 3.3.3 气象参数对室内颗粒物浓度和I/O比的影响55-57
• 4 英国小学、幼儿园室内外颗粒物浓度的相关性57-69
• 4.1 测试情况概述57
• 4.2 测试结果与分析57-69
• 4.2.1 室内外颗粒物的浓度水平59-60
• 4.2.2 室内外颗粒物浓度间的关系60-62
• 4.2.3 气象参数对室内颗粒物浓度和I/O比的影响62-65
• 4.2.4 室内颗粒物浓度水平的预测模型65-69
• 5. 总结与展望69-73
• 5.1 主要结论69-70
• 5.2 研究展望70-73
• 参考文献73-82
• 附录1 人员活动情况记录表82
• 附录2 中国环境监测总站（CNEMC）数据82-83
• 致谢83-84
• 硕士期间研究成果84

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