论文部分内容阅读
营造舒适健康的宿舍环境对在校大学生的学习生活至关重要,受到室内室外多种因素影响冬季学生宿舍环境情况并不乐观。在现有的条件下改善高校宿舍环境最优先的选择就是自然通风,但目前冬季北方高校宿舍环境质量状况以及学生开窗通风习惯尚不清楚,室外风速、温度、楼栋间距和人员动态活动等多种因素对开窗效果的影响均不明确。因此,本文以北方某高校冬季宿舍开窗自然通风对宿舍环境的影响为研究对象,调研当前冬季室外和宿舍室内环境状况,探索通过自然通风改善室内环境质量的方法。首先,针对600位在校学生进行问卷调研发现在冬季91.14%的受试学生有开窗自然通风意愿;应用数据处理软件展开相关性分析,结果表明长时间不开窗宿舍在室学生更容易患病并且对宿舍舒适度评价更低。其次,对近三年济南市冬季室外AQI和颗粒物水平进行数据分析,说明冬季开窗通风室外污染物扩散进室内的风险性较低。同时,对宿舍进行168h室内环境参数监测,发现宿舍空气品质较差CO2浓度长时间维持在1000ppm以上,并且有31.43%时段宿舍通风换气次数符合国家标准0.7次/h。冬季高校宿舍普遍存在通风量不足的问题。然后,考虑室外风环境影响建立全尺度建筑模型,使用计算流体动力学（CFD）软件对稳态情况下宿舍内自然通风状况进行分析,利用PMV-PPD热舒适指标和空气龄评价室内环境品质。结果表明,室外气温增高不会让室内热环境质量一直提高,还有可能会导致室内偏热;在风速为1m/s,温度为0℃,阳台窗和外窗开窗面积为0.2m2的工况休息区PMV值在-0.1+0.6区间最接近热中性环境,休息区空气龄为3033.18s。随着风速增大,外窗入口处冷热空气混合效应被减弱;风速为1m/s,气温为-10℃的低温天气最佳的阳台窗和外窗开窗通风面积均为0.02m2;增加建筑间距可以改善室内热环境和通风换气效率,过大的建筑间距会造成室内环境品质降低。最后,建立考虑人员和辐射热源影响的宿舍模型,利用CFD软件对瞬态情况下宿舍自然通风状况进行分析。结果表明在进口温度Tr=5℃,进口风速Vr=0.1m/s和Tr=5℃,Vr=0.3m/s还有Tr=0℃,Vr=0.1m/s三种工况下室内CO2浓度降至1000ppm以下所需的开窗通风时长分别为1200s、720s和1200s,并且以上三种工况的室内温度均维持在16℃以上,学生活动是对宿舍环境影响最大的因素。本研究通过实地调研、现场测试和数值模拟方法,对冬季北方高校宿舍自然通风开窗对室内环境影响进行研究,为今后高校宿舍室内环境监测及智能通风提供参考,同时给宿舍自然通风系统设计优化提供理论依据。