關瑩++孫昊++許昂++何偉軒

摘 要：冬季開窗通風是北方住宅建筑引入新風以改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的主要措施，室內(nèi)CO2的濃度是開窗行為的最大影響因子。通過采用二氧化碳氣體測試儀等相關儀器，對示蹤氣體進行實測，根據(jù)差分法方程對住宅建筑不同功能的房間進行新風量計算，分析冬季開窗通風換氣次數(shù)的變化規(guī)律，確定最佳開窗次數(shù)和開窗通風時間。在開窗通風的過程中，既可引入室外新風改善室內(nèi)環(huán)境，同時又將室內(nèi)污染物排除，對冬季北方住宅改善室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)具有非常大的意義。

關鍵詞：冬季開窗通風；二氧化碳；新風量；示蹤氣體法；換氣次數(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.082

0 引言

居民冬季開窗的決定因數(shù)是室內(nèi)空氣品質(zhì)的主觀感覺和健康意識。室內(nèi)CO2濃度較高時，意味著室內(nèi)通風換氣效果差，室內(nèi)空氣品質(zhì)不高，新風量低會引發(fā)人體健康問題。同時室內(nèi)污染物釋放源也影響著室內(nèi)空氣品質(zhì)，成為推動居民開窗的重要因素。因此，研究冬季居住建筑新風量對改善室內(nèi)空氣品質(zhì)及健康效應的影響十分有意義。

1 居住建筑通風測量與計算方法

1.1 CO2濃度測試與數(shù)據(jù)采集

測試地點位于沈陽市的某棟住宅，測試期間的風向為沈陽市的代表風向，約東偏北 25°，速度為 1.5-2.5m/s。室外溫度保持在-11℃與-13℃之間。測試房間的尺寸、朝向和風向。房間 A和房間B為南向房間，房間C為一個南北通透的大房間。房間所有窗的開孔尺寸均為1.1 m ×0.55m，窗的類型為平開窗。使用CO2探測儀（Telaire 7001，0–10000 ppm，±5%）在距離地板1.1m高處測試并記錄室內(nèi) CO2濃度衰減的情況，測點距離外墻1m以上以避免開窗氣流的直接影響。室外空氣溫度和室內(nèi)空氣溫度使用溫度自記儀進行連續(xù)記錄，測試精度為±0.5℃。示蹤氣體法的測試室內(nèi)CO2濃度要保證初始室內(nèi)CO2濃度達到均勻的分布效果，同時打開窗戶之后測試人員即離開房間，避免測試人員呼吸作用所產(chǎn)生 CO2的影響。

2 通風量測試結果分析

A、B、C三個房間的體積、CO2起止?jié)舛?、通過式（1）計算得到的新風量及換氣次數(shù)列于表1。本測試選用的儀器單位為體積濃度ppm，而標準值為mg/m3，因此需要單位轉(zhuǎn)換。

根據(jù)三個房間中CO2濃度隨時間變化的結果，相關的穩(wěn)態(tài)研究只取CO2濃度下降趨勢比較明顯區(qū)間計算。CO2濃度在開始的一段時間下降比較劇烈，而在后面的時間下降趨勢比較溫和。圖1顯示了不同房間、30開窗尺度的冬季開窗通風時換氣次數(shù)隨時間變化的情況， 3個房間在4～6分鐘時的換氣次數(shù)達到最大值分別為10.43、10.07、6.85。嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準要求冬季采暖換氣次數(shù)達到0.5h-1[2]。圖2顯示了各房間分別在2、4、6、8、10分鐘的開窗時間達到的實際通風換氣次數(shù)。結果說明對于一般房間而言，2分鐘的開窗時間就幾乎可以達到標準，因為我們還沒有考慮建筑自然的滲透換氣次數(shù)。當開窗時間超過6分種時，可能會造成不必要的開窗熱損失，這個時候普通房間的實際換氣次數(shù)都超過了1.0。所以，可以認為冬季2-6分種的開窗通風時間都是基本合理的。

3 結論

通過對三個房間在冬季新風量的測試以及換氣次數(shù)的計算，開窗通風2分鐘就可以達到標準，推薦冬季開窗通風時間為2-6分種，在冬季相對不太冷的時間可以取大一些的開窗時間，在冬季較冷的時間可以取小一些的開窗時間。冬季開窗引入新風是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)、保證人體健康的重要措施。

參考文獻：

[1]王燁，武弋.冬季自然通風對住宅室內(nèi)空氣品質(zhì)的改善性能評價[J].安全與環(huán)境報，2008，8（05）：104-107.

[2]張旭，周翔，王軍.民用建筑室內(nèi)設計新風量研究[J].暖通空調(diào)， 2012，42（07）：27-32.