示踪气体浓度衰减法在民用建筑自然通风研究中的应用论文

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1、示踪气体浓度衰减法在民用建筑自然通风研究中的应用论文摘要：用示踪气体浓度衰减法对某会议室的自然通风作了实测研究，分析了影响换气次数的各种因素、示踪气体浓度衰减法的有效性及其正确应用。揭示出不同的房间布置及不同的门窗开启情况对换气次数有很大影响，而示踪气体浓度衰减法是对此进行实验研究的有效手段。关键词：示踪气体浓度衰减自然通风换气次数AbstractPresentssomeequationsdescribingtracergasconcentrationdecayasabasefortheexperiment,analysesvarious

2、factorsinfluencingairchangesintheroom,effectivenessofthetechniqueanditsproperimplementation,andconcludesthattheroomlayoutandopen-and-shutstateofeasuredhaveamajoreffectonairchanges.Key、宽4.5m、高3.0m、单个窗面积0.7m2、内门面积1.7m2。内门外是直通楼梯间的短走廊。取出房间内物品，便于准确测定房间体积以及示踪气体与室内空气充分混合。把房间沿纵向等

3、分成三部分，每一部分的几何中心设一测点。4自然通风研究中的应用4.1不同条件下的房间换气次数4.1.1研究目的研究不同的门窗开启情况及门窗相对位置对自然通风换气次数的影响。4.1.2实验结果实验时在有窗外墙面测得室外风速为0m/s（测量仪器为热球风速仪，相对误差为5%），各次实验之间室内温差的差别不超过1℃。每个工况重复实验2次以上。使门窗分别处于不同状况进行实验。起始时刻房间内示踪气体体积分数为90×10-6左右，在房间中心点（图1中P2点）进行测定。图2～4是P2示踪气体体积分数衰减曲线，表1是根据各点测量值整理的房间换气次数的结果。

4、图1实验房间测点布置图2门窗全闭自然渗透时的体积分数衰减曲线图3不同窗户开闭情况时的体积分数衰减曲线图4不同门窗开闭情况时的体积分数衰减曲线表1不同工况下房间的换气次数工况编号门窗状况换气次数/h-1exp1exp2exp3exp4exp5exp6exp7全部关闭仅窗4开仅窗3开仅窗3，4开窗全开仅窗3，4与门开仅窗1，2与门开0.722.23.24.95.418374.1.3分析与结论分析以上实验数据，可以认为窗的大小、位置以及门窗的相对位置都对房间的换气次数有很大影响。随着窗的面积的增大，换气次数提高。但由工况4和5的结果比较可以发现

5、，当窗的面积增大到一定程度以后，对提高换气次数并没有很大作用。窗的位置对换气次数有显著影响，窗的位置越靠近房间的中间，换气次数越大，而且对房间内不同点的换气的均匀性有很大影响，这一问题将在下一节中详细讨论。门窗的相对位置对换气次数的影响非常显著，门窗的距离越远，换气次数越大。当内门打开时，换气次数大大提高，可以认为门窗的开启示录加强了室内外温差引起的对流换热，从而增大了室内外的空气交换。4.2室内不同点的换气均匀性4.2.1研究目的示踪气体与室内空气迅速而彻底地混合是示踪气体浓度衰减法最主要的一个假设，实验条件能否基本满足这一假设是这种实

6、验研究方法正确运用的重要条件。而且换气均匀性是评价自然通风提高室内空气品质效果重要方面。因此需要研究各种自然通风条件下室内不同点的换气均匀性。4.2.2实验结果图5，6，7是在相同的气象条件下（室外风速为0m/s），测点P1、P2、P3在不同自然通风条件下同时测定的实验结果。图5门窗全闭自然渗透时的体积分数衰减曲线图6窗3开时的体积分数衰减曲线图7窗4开时的体积分数衰减曲线4.2.3分析与结论从以上实验结果可以看出，当门窗全闭自然渗透时，房间内的各个点的示踪气体体积分数衰减曲线基本一致，可以认为房间内不同点的换气速率相同，示踪气体体积分数

7、均匀一致，满足示踪气体浓度衰减法的基本假设。可以应用单点测量的示踪气体浓度衰减法测出房间的换气次数。当有门窗开启时，从实验结果可以看出室内各点示踪气体浓度变化是否一致主要与门窗的位置有关。把图6和图7进行比较，两者都是只开一扇窗，当开靠房间中部的窗3，室内不同点的体积分数衰减基本一致，换气速率大致相同。由此可以得知，当门窗开启时，即使开启面积较小，只要位置适当，仍能保持室内空气新鲜度一致。此时示踪气体浓度基本相同，满足示踪气体浓度衰减法的基本假设，可以应用单点测量的实验方法研究自然通风条件下建筑物的换气情况。对图7的情况，开窗位置靠近房间

8、的角落，在房间中部的P2点及靠近开窗位置的P3点体积分数衰减基本一致，而在远侧的P1点则体积分数衰减相对较为缓慢，这表明远离开窗位置的点换气较差，新风量少。这种情况下，单点浓度测量不再适用，而