公共建筑入口形式对室内气溶胶扩散的影响研究OA北大核心CSTPCD

气溶胶是悬浮于空气中的微小颗粒物质,对人体呼吸系统健康具有严重危害。作为室内外空气流通的关键过渡空间,公共建筑入口的不同设计形式对室内空气质量(IAQ,Indoor Air Quality)产生显著影响。通过文献综述和实地调研,选取合肥市36座公共建筑的入口设计形式进行特征提取,归纳出了平入口、有雨棚的平入口和凹入口三类典型入口形式模型;利用计算流体力学(CFD)数值模拟方法建立了空气流场和气溶胶扩散分布模型,对模型的不同精度网格展开模拟结果的网格无关性验证;并在此基础上,利用现场实测数据进行了模拟数据的对比验证;探讨了三类不同入口形式下室内气溶胶的扩散路径和分布特征。结果表明:1)室内气溶胶浓度与空气流动之间存在显著的关联性。空气流动速率越大,气溶胶浓度越低;空气流动速率越小,气溶胶浓度越高;2)转角空间或狭小空间容易形成涡流,涡流会导致空气滞留,阻碍气溶胶扩散,进而导致局部区域的气溶胶浓度增加;3)有雨棚的平入口的气溶胶进入量略小于无雨棚平入口,占比无雨棚平入口的92.8%,但其室内气溶胶残留量为23.6%,高出无雨棚平入口7.3%;4)室内气溶胶残留量占比从高到低排列为:有雨棚的平入口(23.6%)>平入口(16.3%)>凹入口(14.8%),凹入口在自然通风情况下气溶胶的扩散得到了有效抑制,室内气溶胶残留量最低。建议在设计中采用凹型入口,避免采用大体量雨棚,有利于自然通风,提升建筑出入口空间的空气质量。