捷運車站內可吸入顆粒物沉降規律研究

《捷運車站內可吸入顆粒物沉降規律研究》是依託北京工業大學，由樊洪明擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：捷運車站內可吸入顆粒物沉降規律研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：樊洪明
• 依託單位：北京工業大學

項目摘要

隨著人們生活水平不斷提高, 環保意識日益增強，城市人群在不斷關注大氣污染的同時, 對捷運車站內空氣品質也表現出極大的關注。可吸入顆粒物作為城市環境空氣首要的污染物之一，其對人體健康所產生的直接負面影響，得到了政府及有關研究部門的高度重視，研究捷運車站內空氣中可吸入顆粒物沉降規律具有重要意義。儘管國內外學者就可吸入顆粒物的沉積和擴散對室內空氣品質的影響已經開展了不少理論分析和數值模擬研究，但迄今為止，捷運系統內的同類研究還極其有限，尚無確切可靠的實測數據分析。本研究擬依託北京捷運既有線路的典型車站和區間，採用模型實驗、現場實驗和數值模擬方法研究可吸入顆粒物在捷運車站內的沉降規律。本文的研究成果將為可吸入顆粒污染在捷運建築內的防治提供實用的方法和經驗數據，並指導進一步的研究和工程實踐，為地下空間空氣品質控制提供科學依據。

結題摘要

隨著人們生活水平不斷提高, 環保意識日益增強，城市人群在不斷關注大氣污染的同時，對捷運車站內空氣品質也表現出極大的關注，因為人們在交通上花費大量時間，交通環境中人們對各種空氣污染物的暴露在人們日常全部暴露中所占的比例越來越大。 本研究通過對捷運車站內可吸入顆粒物運動機理的研究以及對粒子沉降的分類和主要影響因素的分析得出，室內可吸入顆粒物的微觀運動取決於其在湍流中的受力情況，粒徑不同，各種力的比例不同，較小的顆粒的擴散作用較顯著，因而在室內停留時間較長，沉積到壁面的機率較大，較大顆粒卻在室內停留較短時間,沉積到壁面的機率較小。故呈現出較小顆粒物濃度變化的延緩，以及較大顆粒在室內懸浮壽命較短，跟隨流體排出較快，排出效率高。通過對捷運站內可吸入顆粒物的現場監測，對數據的分析得出，捷運車站內外污染物遷移進入站內環境中的大氣顆粒物質量濃度與室外顆粒污染物濃度處於同一數量級，站內外顆粒物之間的關係有著直接的耦合作用，對於室內而言，室外顆粒物濃度的變化將直接影響到室內濃度的波動。不同的天氣情況影響著室外的空氣品質，站外的顆粒物情況影響著捷運站和列車內顆粒物的計數濃度和質量濃度，站外的污染物濃度升高，則站內污染物濃度隨之升高，反之，若站外的污染物濃度降低，則站內污染物濃度也隨之降低。站廳的空氣品質優於站台的空氣品質，這是由於捷運活塞風的影響。實測表明，捷運活塞風的影響非常顯著。針對捷運站內可吸入顆粒物沉降規律的研究表明，粒子的沉降速度隨風速的增大而增大，其中，粗粒徑的斜率大於細粒徑的斜率；同等風速下粗粒徑的沉降速度明顯大於細粒徑的沉降速度；其中底面的差別最大，側壁面小些，頂面最小。各個沉降表面相比，頂面的沉降速度隨流速的增大急劇增大。各個沉降表面粗粒徑粒子的沉降速度之間的差別隨風速的增大越來越大，而細粒徑趨勢不是特別明顯。最終得到了沉積量和揚塵量之間的線性關係，並推導出顆粒沉積模型。 本文的研究成果將為可吸入顆粒污染在捷運建築內的防治提供實用的方法和經驗數據，並指導進一步的研究和工程實踐，為地下空間空氣品質控制提供科學依據。