体育馆更衣室内PM2.5浓度分布的数值模拟研究

发布时间：2020-03-18 22:55

【摘要】：PM2.5已成为危害人体健康的重大污染物之一,是目前许多相关领域研究的一大热点问题。已有不少学者研究了室内外颗粒物污染的传输过程以及空调系统对室内颗粒物浓度的影响。然而前人的研究中室内污染源大多为吸烟、烹饪等较为针对性的一些行为,并未对人员自身散发的污染物进行研究。本文以此为突破点,以当下即将来临的冬奥会作背景,结合更衣室中人员走动频繁,且运动员们训练后更衣时散发的颗粒物较明显的特点,研究体育场馆内更衣室中运动员们的暴露特征。由于实验环境与因素的较难控制,本文主要以数值模拟方法,对更衣室内PM2.5浓度分布进行模拟分析,从模拟结果中可以了解不同送风形式、送风速度及不同人数下室内PM2.5浓度分布情况,最终分析并提出降低污染物浓度的有效措施,保障室内人员的身心健康。首先,本文总结了国内外颗粒物污染状况及相关研究现状。同时介绍了室内颗粒物的形成、危害、主要来源以及影响室内颗粒物浓度的过程;然后为本文重点的数值模拟进行理论分析,采用离散相模型(DPM模型)对三维更衣室内气流和颗粒轨道进行模拟,结果表明:(1)本文对同侧上送下回,异侧上送下回,上送上回三种不同送风形式下进行了模拟,结果显示室内PM2.5平均浓度最低的为上送上回形式,较低的为同侧上送下回,较高的为异侧上送下回。(2)不同风速影响下,风速越大,室内流场越明显,更容易出现速度分层,颗粒物受Saffman升力影响就越大,颗粒物呈上升趋势,导致室内PM2.5平均浓度增加。(3)室内人数不同时,由于室内受空调供暖送风的影响,PM2.5的浓度并不是呈正相关随之增加。颗粒相与空气流场相互影响,当颗粒物达到一定量时,大量的颗粒物运动加剧了室内空气的流动,使室内流场反过来对颗粒物又形成一种带动,加速了颗粒物的运动,更易于向着回风口排出,最后室内PM2.5的平均浓度有所降低。最终由模拟结果可提出一些改善更衣室室内空气品质的解决办法:对于颗粒物沉积的墙角等一些死角区域可进行打扫清理,减少浓度最高处的颗粒物;房间内有人员更衣时,可调大风速,有利于人体处散发的污染物排出;更衣室内更换衣服的地方尽可能选择靠近回风口一侧,这样人员更换服装时散发的污染物有利于从回风口处排出。
【图文】：

比例,浓度,污染现状,工业化程度

河北建筑工程学院硕士论文.1.1 大气 PM2.5 的污染现状近些年，，我国朝着全面建成小康社会的目标逐步前行，经济快速发展，汽车为每个家庭常用的代步工具，且工业化程度不断加深。不过随之带来的大气问题也逐渐走进了公众的视野，为大家所关注、担忧。从图 1-1 和图 1-出，虽然我国在 2013 到 2015 年污染物年均浓度不断降低，达标城市不断增但我国的大气污染情况仍比较严峻，仍然与理想的空气环境有一定距离，尤 PM2.5、PM10 等颗粒物浓度仍有超标。

比例,浓度,大气污染防治,行动计划

- 2 -图 1-2 PM10 年均浓度与达标城市比例Fig. 1-2 Annual average concentration of PM10 and the proportion of citiesthat meet the standards务院 2013 年发布的《大气污染防治行动计划》（简称“大气十条”），明了空气质量目标，各地政府相继出台各相关法律法规来配合支持治理大
【学位授予单位】：河北建筑工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X513

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