改善教室内空气品质和热环境的负压通风设计——在教室采用负压通风的可行性

为解决间歇式自然通风带来的中小学教室室内空气品质与热环境差等问题,根据中小学校教学楼的空间特征,提出了将被动式建筑节能设计和负压通风相结合的复合式负压通风模式,研究负压通风在提高教室空气质量方面的可行性及效果。以小学四年级普通教室为对象,首先进行封闭教室和负压通风教室室内CO_2浓度的实测,同时建立教室数字化模型模拟室内物理环境。通过对封闭教室室内CO_2浓度的实测和CFD模拟结果的对比,修正CFD模拟中四年级小学生呼吸速率为0.07m/s,提高CFD模拟的准确性,进而对比封闭教室室内和采用负压通风的教室室内的CO_2浓度的分布及变化规律。结果表明:封闭教室内平均CO_2浓度最高可达3 000 ppm,而学生活动区域的CO_2浓度更高。负压通风可大幅降低教室室内CO_2浓度,使其保持在1500 ppm以下,这为复合式负压通风在中小学校教室的应用奠定了理论基础。     

室内二氧化碳浓度对学习效率影响实验研究

教室是为学生提供学习的场所,其室内环境在满足学生基本热舒适的同时还应保证高效的学习效率。在前期研究的基础上,本文研究了舒适温度条件下教室二氧化碳浓度变化对学习效率的影响关系。利用主观问卷调查和神经行为评价的方法,通过模拟教室的可控实验研究,测试了5个不同CO_2浓度(600 ppm、2 500 ppm、3 000 ppm、4 000 ppm和4 500ppm)下学生的学习效率,并统计分析了CO_2对学习效率的影响。结果发现:受试学生对不同浓度工况的室内环境的投票认为满意度一般但是不可接受率随着浓度的升高有较大增长,但无统计学上的显著性。不同CO_2浓度条件下,不同测试项目的正确率、反应时间和学习效率指标随CO_2的变化存在一定差异;不同CO_2浓度对学习认知能力测试的影响差异主要取决于任务类型。     

中学教室内新风量指标探讨

我国教室以自然通风为主,间歇式开窗手段不能完全解决教室内新风量不足导致的二氧化碳(CO_2)浓度超标的问题。通过工程案例分析了中学教室内CO_2浓度和新风量的关系,并通过实验数据验证了均匀模型理论计算的可靠性。对比了目前我国各标准中对教室内CO_2浓度限值和最小新风量的规定,指出了其中存在的分歧,建议加强基础研究、协调相关标准。通过对比不同标准发现,人员密度较高(大于0.4人/m2)时,按照GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》规定的最小新风量计算,教室内CO_2浓度值最低。     

学校教室室内空气质量调查及成因分析

教室的空气质量,如CO_2、PM2.5、PM10等的变化,将影响学生的学习效率甚至影响到身体健康。现分别在打开窗户和紧闭门窗两种情况下,测量室内外的温度、湿度、CO_2、PM2.5、PM10浓度的变化,并分析各种参数随时间的变化规律。结果表明,门窗紧闭会导致室内CO_2的浓度迅速上升到2000 ppm及以上,当门窗打开后CO_2浓度迅速下降。当室外污染较轻时,要将门窗都打开通风,防止CO_2浓度过高。如果室外污染较重时,推荐使用新风系统。     

新风系统运行下教室内空气质量检测研究

本文分析研究了中小学教室在安装运行新风系统后,教室内空气质量的净化改善效果,总结思考了实际检测过程中发现的影响因素,重点关注新风系统在降低室内PM2. 5和CO_2浓度方面的作用,综合考虑新风量、噪声等指标,对学校教室等人员集中场所的新风系统安装选型有一定的参考作用。     

夏热冬暖地区中小学教室的新风系统设计探究

对比了现行各类规范标准对中小学教室CO_2最高允许浓度以及教室新风量的不同要求,建议采用基于控制室内CO_2浓度的教室新风量指标选取方法。通过案例,分别模拟分析教室在自然通风工况和机械送新风工况下室内CO_2浓度变化。并对不同新风量对应的室内CO_2浓度进行预测分析。最后分析了热泵热回收技术处理新风在夏热冬暖地区应用的优点及节能效益,是适合夏热冬暖地区中小学教室采用的一种新风系统形式。     

瓦里关大气二氧化碳和甲烷本底浓度变化特征

利用1994年至2017年瓦里关全球大气本底站在线监测的CO_2和CH_4数据,分析其变化特征。结果表明:瓦里关地区大气CO_2年平均体积浓度呈逐年增加的趋势,年平均浓度从1994年的358.99ppm增加到2017年的406. 80ppm,期间CO_2浓度共增加了47.81ppm,增幅为13.32%,年平均增长率为1.99ppm·a-1。季节变化特征表现为冬春季偏高,夏秋季偏低。CH_4年平均体积浓度从1994年的1804.7ppb增长至2017年的1905. 7ppb, CH_4浓度共增加了101ppb,增幅为5.6%,年平均增长率约为4.43ppb·a-1。季节变化特征为冬春季偏低,夏秋季偏高。     

重庆商场地下停车库空气品质研究

为了解重庆主城区商场地下停车库空气品质现状,对重庆主城区商场地下停车库内苯,甲醛,一氧化碳(CO),二氧化碳(CO_2)的浓度和温湿度等六个参数的进行现场测试。测试结果表明,在没有机械通风的条件下,车库中苯,甲醛,CO和CO_2的浓度均未超过相关标准浓度限值。其中苯和甲醛的最高浓度分别为1.911 mg/m3和0.143 mg/m3,CO和CO_2的最高浓度则分别为19.03 ppm和1774 ppm,车库内的温湿度较高,热湿环境较差。从污染物的浓度限值来看,可以完全利用自然通风来降低车库内各污染物的浓度,使其达标。但从工作环境的热舒适性来看,只利用自然通风不能使工作人员感到舒适,仍然需要机械通风。     

高校教室二氧化碳监测与受访者主观评价

针对武汉地区内廊式教室,在外窗关闭的情况下,实测分析关门、开门以及不同教室面积条件下教室内CO_2体积分数,调查受访者对教室内空气品质的评价及高效学习持续时间。开门可以确保小教室室内CO_2体积分数保持在较低水平。在室外温度比较低的冬季,为保证室内温度,宜采取开门措施确保室内CO_2体积分数保持在较低水平。在关门以及室内人数不变的情况下,教室面积对CO_2体积分数有较大影响,教室面积越大,CO_2体积分数越低且随时间增长速度越慢。在关门状态下,绝大多数的受访者对室内空气品质不满意。在开门状态下,则相反。与关门状态相比,开门状态有助于受访者保持更长时间的高效学习。在关门状态下,小教室内的大多数受访者认为室内环境质量差,且保持高效学习的时间比较短。在室内环境质量、高效学习时间方面,中等教室、大教室明显优于小教室,特别是大教室。     

济南某高校教室室内环境测试与问卷调查

在供暖季节对济南市某高校自然通风教室内的室内环境状况进行测试与调查,分别在上课阶段测量室内各参数并结合主观调查问卷,分析比较12月份与3月份由于温度变化所引起的开窗情况,室内CO_2浓度变化以及通风换气对教室室内环境质量的影响规律,并探究其对学生热舒适及学习状况的影响。由测试结果分析得出,较冷天气下,很少有人会主动开窗通风,导致教室内通风量严重不足,CO_2浓度超标,室内空气品质很差,基本上可以认为室内没有换气,通风量计算公式对于换气次数如此小的教室来说是不适用的,并且有38.9%的学生反应教室太闷时会打瞌睡。     

某中学教室PM2.5污染防护技术方案分析及工程效果验证

对上海市某中学教室进行了实测,结果表明目前该教室缺乏有效的机械通风手段,导致通风不足、CO_2浓度易超标、不能有效防护室外颗粒物污染等问题。通过方案比选,提出了新风净化方案,并实施了工程改造。改造后的实测结果显示,新风净化技术可有效降低该教室室内PM2.5和CO_2浓度水平,提高室内空气质量。     

自然通风对教室CO_2浓度的影响模拟研究

分析了重庆市典型气象年风速数据,建立了某高校典型教室室内CO_2扩散的数学模型,采用数值模拟方法分析不同室外风速、不同开窗位置、不同开窗个数、不同教室平面布置时的教室室内CO2浓度变化情况。研究结果表明依据GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》,重庆市自然通风能够满足要求的时间占教室全年使用时间的53%。教室自然通风效果受到室外风速、开窗位置、开窗个数、教室平面布置的影响,单一改变某一变量虽然也能够改善室内空气品质,但效率较低。建筑设计阶段应重视建筑平面布局,优化教室气流组织;教室使用阶段应开启正对人员聚集区的窗户,使新风直接进入人员呼吸区,提高通风的有效性。     

地铁隧道CO_2浓度的实测分析

以CO_2浓度作为空气质量的评价指标,对闭式系统、屏蔽门系统这两种形式的地铁隧道内的CO_2浓度进行了现场测试,并详细分析了隧道内CO_2浓度的分布及变化规律。研究表明,闭式系统地铁车站的CO_2浓度很大程度上决定了隧道内的CO_2浓度,屏蔽门系统地铁隧道内的CO_2浓度则与室外非常接近。     

中小学教室新风引入方式的效果分析及设计研究

以中小学教室为研究对象,对空调采暖季室内通风系统的引入方式进行了探讨,提出以机械动力实现室内新风换气需求,并采用零方程湍流模型对教室内气流分布进行了模拟,通过Airpak模拟分析了各模型空间CO_2浓度场、空气龄的分布特点及效果,本文为教室新风系统节能和学校类建筑设计优化提供了有效的数据及理论基础。     

上海地区不同通风方式住宅的室内环境实测分析

本文以上海地区13户住宅为对象,长期监测室内的温湿度,CO_2浓度,PM2.5浓度以及开关窗行为。调查住宅通风换气,舒适度情况以及PM2.5现状水平,探究不同通风方式对室内环境的影响。研究发现:住宅室内CO_2浓度在冬季最高,中位数水平未超过国家标准1000 ppm。相比于机械通风,自然通风住宅存在通风不足现象。开窗可增大换气次数,且可显著降低室内CO_2水平。同时,过渡季节室内的温湿度均满足舒适度要求,全年室内PM2.5浓度优良率达到93.4%。上海地区冬季室外污染时,建议住宅采用短时开窗+净化器辅助的通风方式,其他时间在保证人员热舒适情况下,建议住宅采用自然通风方式,且增大夜间开窗时长。     

自然通风教室内CO2浓度调查与新风量测定

于2012年12月和2013年3月对南京市某自然通风高校教室内CO2浓度进行连续检测,从中挑选两间典型教室207(中型教室)和326(小型教室)对其室内CO2浓度变化规律进行详细分析;并以人体呼出的CO2为示踪气体,采用浓度衰减法计算不同教室、不同通风形式下室内新风量大小。     

广州某高校教室春秋两季热舒适研究

在春秋两季对广州某高校的混合通风教室进行客观热环境参数测试和主观调查问卷。选择三个热环境参数(空气温度、相对湿度以及空气流速)和一个空气质量参数(二氧化碳浓度)进行测试。主观调查包括个人基本信息、健康状况、环境舒适评价以及热感觉投票,回收有效问卷894份。结果发现,春、秋两季教室内温湿度均高于ASHRAE标准的舒适区域,但受访者对环境有较好的适应性。室内CO_2浓度测试结果在标准以下,但与异味及不新鲜空气的主观调查结果相比并不存在明显的差异。此外,受访者对混合通风教室内的空气流速满意度并不高。     

长沙市某大学教室内外空气品质调查

本文对长沙市某大学校园内三栋教学楼教室内外的空气品质进行了实地测量调查。在室内和室外同时对空气温度(Ta)、相对湿度(RH）、空气流速(V）以及二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物(PM10)和甲醛(HCH0)等的浓度参数进行了测量。实地测量时间为2004年3月和4月两个月。测量结果显示CO2和PM10为典型大学教室中污染最为严重的两项指标：CO2的最高和平均浓度分别高达0．3229／0和0．1997％,而中国国家标准为0．100%。造成如此严重污染的主要原因是通风不足以及教室内人员密度过大;教室内PM10的最大和平均浓度分别为0．16mg／m^3和0．13mg／m^3,通过实验分析得出在室内人员密度不是非常大的情况下,室内PM10主要来自室外环境;而人员密度大到一定程度时,室内人员活动与PM10浓度则显示出了一定的正相关性。本文所测的其他污染指标均符合国家标准要求。并且在结论中也提出了一些解决问题的建议。     

国际学校室内空气品质诊断与提升研究

教室内空气品质直接影响学生的身体健康和学习效率,而新风系统对室内CO_2和PM_(2.5)浓度影响显著。针对以室内CO_2和PM_(2.5)浓度为主要指标的室内空气品质提升需求,对某国际学校多个教学楼新风系统现状进行诊断测试和测试结果总结分析,探讨了室内空气品质提升所涉及的新风系统设计关键参数,例如人均新风量、室外PM_(2.5)计算浓度、室内PM_(2.5)浓度标准的确定,以及PM_(2. 5)过滤效率与现行空调系统过滤效率关系等关键问题,并结合国际学校具体案例提出具体改造建议,为后续室内空气品质提升改造提供参考。     

金属微孔顶板辐射空调系统运行测试与分析

为深入了解某图书馆阅览室金属微孔顶板辐射空调系统的能耗及室内空气品质情况,通过对该空调控制系统终端运行数据进行采集,得出该空调系统冬、夏工况下的空调运行负荷及阅览室CO_2浓度,并进行了计算与经济分析。结果表明,该空调系统实际运行相对传统空调系统节能,投资回收期为9年。测试发现阅览室空气品质没有达到设计标准,CO_2浓度总体基本维持在720ppm~860ppm之间,分析是新风量不足所导致,提出了相应的改善措施。