论文题目：严寒地区被动房卫生间通风模拟研究
摘要：随着被动房在国内的迅速发展,其室内空气品质受到人们的重点关注。卫生间作为被动房的排风处,承担着提升室内空气质量的重要角色。本文基于对严寒地区某被动房卫生间污染现状的现场调查,对该被动房卫生间污染物的排除效果进行数值模拟分析,并针对现状提出改善措施。首先,建立典型户型被动房卫生间通风模型。选取氨气作为卫生间典型污染源,并用已有实验结果验证了计算模型的合理性。确定通风评价指标,包括室内人员呼吸区污染物浓度、空气龄、通风效率和实际新风换气次数。其次,基于现场测试数据及规范,拟定送风量为76m~3/h、96.9m~3/h、114m~3/h、90m~3/h的不同工况进行模拟。结果表明,当典型户型新风量为90m~3/h时,卫生间污染物的排除效果最好,排风口处排污效率最大为1.27,且在该新风量下新风机组的能耗低,故以此确定基准工况。对基准工况卫生间的污染物浓度场、速度场、空气龄分布进行分析,得出基准工况下卫生间污染物向室内其他空间扩散的分布趋势。从控制污染源散发速率和改进卫生间排风入手,设置6个改善工况进行模拟研究。结果表明,在控制污染源散发速率为原来的50%,且增大排风压力至原来的1.6倍时,卫生间污染物平均浓度下降至0.0125mg/m~3以下,且排风口处通风效率增大至1.35,排污效果好。第三,对厨房排油烟机运行的工况下室内污染物浓度分布进行了研究。通过模拟厨房开启油烟机时不同补风方式的工况,表明自然补风工况下卫生间污染物向室内扩散的浓度上升,增加机械补风后有效阻止了污染物的逸散。当控制污染源散发速率为原来的50%且增大排风压力至-8Pa时,卫生间污染物浓度可下降至0.05mg/m~3以下,符合规范规定的室内污染物浓度限值。最后,从被动房送排风系统角度,分析风量平衡的影响因素。建立被动房多区域网络CONTAMW通风计算模型,模拟计算被动房的送风及排风对排风竖井入口处压力、排风量及污染物浓度的影响,并研究不同室外温度下烟囱效应的影响。结果表明,被动房各层排风竖井入口处的压力受排风竖井内烟囱效应影响,高层用户处排风压力低,排风不足造成污染物浓度高。室外温度越高,烟囱效应作用越小。建议在被动房排风设计中,应通过增大阻隔减小排风竖井内的烟囱效应,防止气流逆流,或采用分户式新风系统,提高室内空气质量。
关键词：被动房;卫生间;污染物浓度;通风效率;多区域网络模型
学科专业：建筑与土木工程（专业学位）
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.1.1 课题来源
1.1.2 研究背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 被动房通风问题研究现状
1.2.2 卫生间通风问题研究现状
1.2.3 国内外研究现状分析
1.3 课题研究内容
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
第2章 被动房卫生间通风模型建立与验证
2.1 室内气流组织数值模拟理论
2.2 被动房卫生间通风模型的建立及验证
2.2.1 研究对象
2.2.2 模拟用污染源的选择
2.2.3 假设条件
2.2.4 数学及物理模型
2.2.5 网格划分及独立性验证
2.2.6 计算模型合理性验证
2.3 被动房卫生间污染物排除评价指标的确定
2.3.1 室内人员呼吸区浓度
2.3.2 空气龄
2.3.3 通风效率
2.3.4 实际新风换气次数
2.4 本章小结
第3章 被动房卫生间污染物排除模拟结果与分析
3.1 被动房卫生间通风模拟基准工况的确定
3.2 被动房卫生间通风基准工况模拟分析
3.2.1 基准工况设置及分析截面选取
3.2.2 基准工况模拟结果及分析
3.3 被动房卫生间通风改善措施探讨
3.3.1 被动房卫生间通风改善工况设置
3.3.2 被动房卫生间通风改善模拟结果分析
3.4 本章小结
第4章 厨房排烟时被动房卫生间通风模拟研究
4.1 厨房排烟时物理模型及工况设置
4.2 厨房排烟时不同补风方式工况模拟结果分析
4.3 厨房排烟时被动房卫生间通风改善措施探讨
4.3.1 厨房排烟时被动房卫生间通风改善工况设置
4.3.2 炊事时段卫生间通风改善模拟结果分析
4.4 本章小结
第5章 被动房卫生间风量平衡模拟研究
5.1 被动房卫生间风量平衡影响因素分析
5.2 基于多区域网络模型的CONTAM通风计算模型
5.2.1 多区域网络模型概述
5.2.2 被动房卫生间通风CONTAM计算模型建立
5.3 被动房CONTAM计算模型模拟结果分析
5.3.1 烟囱效应影响下被动房卫生间CONTAM模拟结果分析
5.3.2 不同室外温度下烟囱效应对被动房卫生间通风的影响
5.4 被动房风量平衡改善措施探讨
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢