通风有效性对改善室内空气品质的重要性分析

刘明

摘要：分析通风有效性对改善室内空气品质的重要性，并对不同送风方式的通风和换气的效率进行分析，来探讨通风效率对室内污染度的影响，提出提高通风有效性的相关建议。

关键词：通风有效性；室内空气品质；重要性；分析

TK284.8

一 强调通风换气有效性的背景

我国建筑行业的发展并没有注重室内空气品质，使得室内空气质量逐渐的恶化。近些年，我国空调界在不断的研究如何提高室内的空气品质，但只是处于一个起步的阶段。

随着我们物质生活水平的逐渐提高，人们开始追求精神享受，对物质的要求也越来越严格。室内的空气品质直接关系着人们日常的生活和工作，改善室内空气品质最主要是从源头上进行控制。例如，对于具有污染物放散的建筑材料、家具和装饰材料。同时，通风空调对于提高室内空气品质也有非常大的作用，所以必须提高空调的热湿处理技术，更新通风的设计思路，注重通风的有效性。保证室内新风量合理、恰当的供给。

我国在七十年代，政府大力提倡节能。人们开始注重对新风量增加，开始在改善室内空气品质上有所研究，但却忽视了新风量品质和人们的吸收量。在实际的通风量增加中，是不利于减少建筑综合症。

人们每天4/5的时间都在室内进行日常生活和工作，需要新鲜的空气来保证人们所需要的氧气。传统的送风模式由于空气过滤效率不高，且没有很好的净化空气的功能，使得排入室内的空气依然存在很多污染物。在很大程度上，影响了人们的生活和身体健康。所以，我们必须对传统的通风系统进行改进，提出更加符合现代建筑的通风系统，从而改善室内空气的品质。

二 通风效率和换气效率

首先，换气效率。它主要是检测室内的全部或者某点空气的更换达到什么样的效果。其主要公式是：

其中時间常数为，实际换气时间为，室内空气平均龄为。排除单向送风，其它的送风方式时间常数均小于换气时间。因此，换气效率的值均小于1。不同的送风方式，它的换气效率也就不同，如表1所示：

从表1中可以看出，换气效率取决于空气入室后的停留时间，时间越短，空气的清洁度就越高，它代表的是气流的本身特性参数。

其次，通风效率。它主要是衡量送风污染物和热的排除能力指标，也就是指温度效率和排污效率。人体排除的CO和污染物的温度是高于室内的，而改进通风系统，主要为了在相同送风量的情况下，能够维持好室内较低稳态浓度，或者迅速降低室内的初始浓度。反映室内通风的最终浓度水平是稳态相对效率，而反映室内浓度的变化快慢，则用瞬态相对效率。它们的主要公式如下：

稳态相对效率：

=C-C/C-C

瞬态相对效率：

=d/d

其中，瞬态和稳态工作区浓度分别为，C。而瞬态和稳态排风口浓度分别为，C，进风浓度为C。送风效率主要是由气流组织形式，污染源和送排风口散发特性和所处的位置来决定。同时，转化送风效率可节省一定的时间。

三 不同送风方式的通风效率

首先，混合式通风。大多数送风方式都采用混合送风，以减少污染物的散发量，保持室内空气品质。这种通风方式主要表达公式为：

V=-(1+)+QCp+QCg+m

V=QCg+m

其中，Q为送风量，混合系数为，它代表的是一次气流占二次气流的倍数。房间体积为V，Cp为排风浓度，工作区浓度为Cg，上区污染物散发量为m，下区为m。这属于一种上送上排模式。

其次，置换通风。这种下送上排通风方式，主要表达公式为（其中各项符号代表的含义跟上述方程一样）：

V=-(1+)+QCg-(1+)+QCp m

V=QCp-(1+)+QCg+ m

四 通风效率对室内污染物浓度的影响

送风效率对室内空气品质的影响，可以表示为公式：

Cn=Km+CwQw(1-w)/Qw+n(Qs-Qw)

其中，室内平均浓度为Cn，室外大气污染浓度为Cw，新风量m/(h·人)为Qw，送风量为Qs，室内污染物人均散发量为m，过滤新风效率为w，过滤回风效率为n，实际作用系数为K，但它不为常数，而是根据通风效率、Qw、Qs的变化确定。

主要公式为：

K=1+(1-)[(1-n)Qw/Qs+n]/

从公式中可以看出，送风效率直接影响了K值的变化，而新风比大小对K值的影响不大。当送风效率相当低，也会随着增加K值的倍数污染物的散发量。因此，为改善室内空气品质，需保持室内送风的高效率送风。

五 提高通风效率的建议

首先，提高混合通风效率。其主要表现在四个方面：其一，保证足够的送风量。使送风能在整个室内扩散混合，平衡整个室内的污染浓度和温度。这需要很大的换气量来达到平衡，所以送风量要全面考虑空调的送风温差和空调的冷负荷。其二，布局好排风形式，合理布置送风口。增大送风口的气流系数，提高掺混性能，使二次混合气流的功能增加，达到提高通风效率的目的。其三，保持室内空气流速。在人员流通量较大、吸烟等公共场合，由于CO2、臭气的排放较多，所以要保持室内空气的高流速。其四，根据实际情况选择送风和排风的模式。如温度较高，则采用下送上排的模式。

其次，提高置换通风效率。主要保持适当的通风量，保持室内温度与人体、送风较大的温差，保持较小的送风口紊流系数。

第三，采用新型的送风方式。从上述送风方式可知，利用上送上排的方式不利用改善室内空气品质。可采用具有一定冲击力的送风口转化为顶棚从上往下送分，使得混合较少，气流在工作区后再行扩散，接着向上排风，即可置换风率。同时，也可进行局部送风，促使室内空气品质转为良好。

六 结语

总而言之，提高通风的有效性可以提高室内扩散性能，降低室内污染物的浓度，所以我们必须进行更深层次的研究，开发出新型的技术和方法，来提高通风的有效性，以改善室内的空气品质。

参考文献

[1] 杨建荣.送风有效性和污染物传播特性的研究与应用[D].清华大学,2004.

[2] 马仁民.通风的有效性与室内空气品质[J].暖通空调,2000,30(5):20-23.

[3] 蔡容曼.居室室内空气品质的诊断系统的设计与开发[D].湖南大学,2004.

[4] 秦兴红.山东地区办公建筑自然通风的节能分析及舒适性探讨[D].山东建筑大学,2010.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。