2 送新风与住宅空气品质的相关实验本文采用双向风机换气系统从室外引入新风，稀释室内污染物浓度，使之达到最佳室内空气品质，是一种改善室内空气品质的简便有效的措施。其换气量的多少，是改善空气质量程度和节约能耗的关键。因而，定量分析其相互关系是本实验的主要目的。 双向换气系统实验研究内容如下，实验室简图见（图2-1）：
该实验设备采用双向风机一台，对客厅进行送风，卫生间和厨房分别采用排风扇和排油烟机进行通风（排风扇和排油烟机暂不开启），考虑客厅的压力分布和稳定通风量，选择40~120m3/h三种风量进行实验。实验房屋的外窗和房门均关闭，房门门缝较小，房间的气密性较好。该实验只对实验室的客厅空气中的CO2浓度进行测定，通过对室内该种气体代表污染物的浓度测定来分析室内污染物浓度的变化规律，检验该方式对改善住宅空气品质的效果。 该实验的测定仪器采用GXH-301B型红外线分析器，由表头指示出CO2的体积浓度（%）。采样点布置于室中间，采样点高度与人的呼吸带高度相一致，距地面为0.75~1.5m之间。实验室采用CO2气体发烟器，进行人工初始值的模拟（由于室内客厅中人的吸烟和其他活动，一夜之后室内的CO2浓度通常是室外的3~7倍），故实际模拟的CO2浓度初始值定为：0.20%~0.22%。 实验的状态参数为：室内温度25.0℃~27.0℃，相对湿度在60%~68%之间，室外风速为2.7m/s，室内人数2人，作为CO2气体的主要发生源，早晨8点进入客厅，并开始测量数据。实验数据记录如下表：
表2-1 实验室CO2浓度的日变化 单位：（%）
由表2-1可知，客厅室外CO2浓度在0.033%~0.038%之间，室内CO2浓度则在0.034%~1.012%之间，由图2-2，2-3和2-4可见，在不同的送风量下，室内CO2最初浓度均高于相应的室外CO2浓度，在送风一定时间后，室内CO2浓度与室外CO2浓度趋于一致。 由图2-5可以看出，送风工况的室内CO2浓度有明显的降低，且送风量愈大，效果愈明显。但是，最终的CO2浓度趋于相等, 都近似等于室外的CO2浓度。
由稀释通风的原理，设房间内有一污染源，污染物的发生量为Qp(g/s), 房间的通风量为VV（m3/h）,即送入的清洁空气量，其污染物的浓度为C0(g/m3), 送入房间的空气与室内产生的污染物充分混合，同时从房间向室外排出与通风量等量的空气及室内污染物的发生量，根据上述模型列出室内污染物浓度时间变化的全面通风微分方程。解此微分方程，得到全面通风稀释方程［2］： （2-1） 式中Vr为房间的容积，m3，τ为通风时间，h。 由表2-1和图2-5可以看出， VV=40 m3/h，在12时~13时，即τ=4~5 h , CO2浓度开始趋于稳定； VV=80 m3/h，在10时~11时，即τ=2~3 h，CO2浓度开始趋于稳定； VV=120 m3/h，在9时~10时，即τ=1~2h，CO2浓度开始趋于稳定。 由此可以看出，当(VV/Vr)τ≥4，可以认为室内CO2浓度已趋于稳定，在通风空调中常用“换气次数”的概念，它的定义为每小时的通风量与房间容积之比，单位为1/h（次/时），用n表示。式(VV/Vr)τ≥4可写成nτ≥4，此时室内CO2浓度已趋于稳定。由此得出，换气次数愈大，稳定时间愈短。 由式（2-1）得出，当τ→∞时，式（2-1）可写成： （2-2） 式（2-2）表明，当经过相当长的时间后，室内CO2的浓度与室内的CO2的初始浓度Ci无关，为一定值。此时, 室内CO2的浓度与室外的CO2的浓度和室内CO2的发生量成正比，与通风量的大小成反比。 3 结论对于室内其它污染物（如甲醛和VOC等），如果假设其发生量为一定值Qp，那么，通过送风最初可降低室内该污染物的浓度，但最终不能彻底降低其浓度，只是增大通风量可增加其降低的速度，且当nτ(换气次数与通风时间之积)≥4时，室内污染物浓度开始趋于稳定。并且，室外空气中含有该种污染物也会产生相应的影响。因此，要得到最佳室内空气品质，根本的方法是将污染物的发生量Q (责任编辑：admin) |
