1、1通过建筑围护结构的颗粒渗透通过建筑围护结构的颗粒渗透(Particle Infiltration)规律初探规律初探2目录目录简介简介研究方法研究方法 理论模型理论模型 实验设计实验设计实验结果与结论实验结果与结论分析与思考分析与思考3背景背景 空气颗粒物的危害空气颗粒物的危害 临床经验表明：过多地吸入颗粒物会影响肺和心血管的健康临床经验表明：过多地吸入颗粒物会影响肺和心血管的健康。大多数人大多数人80以上的时间是在室内度过的以上的时间是在室内度过的 因此，室内颗粒物浓度对人体健康影响很大。因此，室内颗粒物浓度对人体健康影响很大。4背景背景 在北京，我们对灰尘有了更加深刻的体会在北京，我们对灰
2、尘有了更加深刻的体会沙尘暴期间，闭门阖户，亦倍感不适沙尘暴期间，闭门阖户，亦倍感不适放假回家，打扫完宿舍，关好门窗，回来后发现前功放假回家，打扫完宿舍，关好门窗，回来后发现前功尽弃。尽弃。即使门窗紧闭，也难以避免灰尘的入侵即使门窗紧闭，也难以避免灰尘的入侵 秘密通道：围护结构中的缝隙秘密通道：围护结构中的缝隙5研究目的研究目的 探索在自然通风条件下，室外颗粒浓度通探索在自然通风条件下，室外颗粒浓度通过围护结构的缝隙对室内产生影响的机理过围护结构的缝隙对室内产生影响的机理和规律，从而量化人体暴露于室外颗粒的和规律，从而量化人体暴露于室外颗粒的程度程度，估计室外颗粒对人体可能造成的损，估计室外颗粒
3、对人体可能造成的损害。害。6理论模型理论模型通风方式：渗透通风方式：渗透室内颗粒源室内颗粒源（Indoor Source）二次悬浮二次悬浮（Resuspension）沉降（沉降（Deposition）逸出逸出（Exfiltration）穿透（穿透（Penetration）()inoutindCPaCak CdtinoutaPCCak稳态稳态Cin:室内颗粒浓度室内颗粒浓度,Cout:室外颗粒浓度室外颗粒浓度,a:换气次数换气次数,P:穿透系数穿透系数,k:沉降率沉降率渗透系数渗透系数(Infiltration factor)7渗透系数（渗透系数（infiltration factor）渗透系数
4、渗透系数 物理意义物理意义 Infiltration factor是室外粒子中能够进入是室外粒子中能够进入室内并保持悬浮的比例，因此，它能用来表征在封闭室室内并保持悬浮的比例，因此，它能用来表征在封闭室内的人暴露于外部粒子的程度。内的人暴露于外部粒子的程度。必要的假设必要的假设 室内空气充分混合室内空气充分混合 四小时的时间足够使室内颗粒浓度达到稳定四小时的时间足够使室内颗粒浓度达到稳定 取室外浓度在一段时间内的平均值进行计算，认为室外浓度的取室外浓度在一段时间内的平均值进行计算，认为室外浓度的波动比起这一平均值来可以不予考虑。波动比起这一平均值来可以不予考虑。inINFoutCPaFCa k
5、8实验设计实验设计内容内容 测试对象：系馆测试对象：系馆204 颗粒浓度测量（分粒颗粒浓度测量（分粒径）径）同时测室内外浓度同时测室内外浓度 时间间隔：时间间隔：5min 总测量时间：总测量时间：4个多小时个多小时 换气次数测量换气次数测量 喷洒喷洒CO2，利用其浓度衰减，利用其浓度衰减算出换气次数算出换气次数00()1ln()inoutinoutC tCat tC tC9实验设计实验设计装置装置 粒子计数器粒子计数器Fluke 983 Particle Counter10实验设计实验设计装置装置 换气次数测量装置换气次数测量装置CO2 灭火器灭火器CO2浓度测量仪浓度测量仪11实验设计实验设
6、计控制控制 在测量前一天打扫房间在测量前一天打扫房间 门缝用胶布粘上门缝用胶布粘上 测量时人员不能进入测量时人员不能进入12实验结果换气次数 换气次数 a=0.37h-10()ln()inoutinoutC tCC tC13实验结果5-10m0100200300/LOutdoorIndoor14实验结果实验结果15结论结论 不同粒径颗粒的不同粒径颗粒的Finf dp0.3 m 的颗粒，的颗粒，dp,P ，k，Finf 。mpenetrationDepositioninf/()FPa ak16结论结论 能沉积到肺部的能沉积到肺部的PM2.5粒子对健康的影响最大，粒子对健康的影响最大，而它们在空气
7、中的浓度很高，渗透系数很大。而它们在空气中的浓度很高，渗透系数很大。17结论结论 利用上面计算出的利用上面计算出的Finf，根据人员在室内和，根据人员在室内和室外停留时间，计算人对室外颗粒物的暴室外停留时间，计算人对室外颗粒物的暴露程度。露程度。pOutdoor Exposure：Eo（yFinf（1-y）Cout 18结论结论 取取y=80%，算得对室外各粒径颗粒的暴露程度：，算得对室外各粒径颗粒的暴露程度：0.3-0.50.5-1.01.0-2.02.0-5.05.0-10.010.046129400448848263919思考实验的改进 在夜间测量更长(如10小时)的时间更符合稳态的假设室外颗粒浓度稳定20思考进一步的研究21Acknowledgement 在随着赵彬老师和严玢进行这项研究工作在随着赵彬老师和严玢进行这项研究工作的过程中，他们给了我很多的指导与帮助，的过程中，他们给了我很多的指导与帮助，使我受益匪浅。使我受益匪浅。
