办公环境内细颗粒物过滤净化效果的模拟和实验研究

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室内作为人们所处时间最长的场所,其空气品质对人体健康有直接影响。研究表明颗粒物是影响室内空气品质的重要因素,人员长时间暴露于室内细颗粒(PM2.5)中,细颗粒携带有毒有害物质进入人体,威胁人员的身体健康。随着打印机在办公环境内的普及,人员与打印机接触机会增大,人体受细颗粒影响程度增大。现有建筑室内空调设备对细颗粒的处理不足,为营造健康的工作环境,必须采取有效措施对其进行净化处理。考虑到经济与安装问题,直接使用空气净化器比引入新风或改造原有空调系统更加合理。本文以杭州某高校行政办公楼常见的两种(两人间与三人间)办公室为对象,选取具有过滤净化功能的空气净化器,通过模拟和实验的方法分析不同净化方式对室内细颗粒的净化效果。首先,对室内细颗粒源进行分析,模拟研究打印机运行时细颗粒的扩散规律;其次,根据室内布局情况,选取落地式(上送侧回)与壁挂式(下送上回)两种空气净化器对室内细颗粒进行循环净化,模拟分析在打印机不同工作状态下,不同空气净化器的摆放位置对净化效果的影响;最后,通过实验研究,得出不同循环净化方式对室内细颗粒的净化效果。结果如下:(1)打印机运行时细颗粒主要受打印机周围气流温升的影响而向四周及打印机上方扩散,当打印机与人员相距1m时,细颗粒在10s内扩散到人员位置。(2)模拟研究了净化器摆放位置对室内细颗粒净化效果的影响。在两人办公室内,净化器一般有两种落地(A、B)与三种壁挂(C、D、E)位置,30min后细颗粒浓度下降率如下:在打印机关闭时分别为93.8%、94.4%、92.1%、87.0%、94.1%;打印机开启时分别为86.8%、74.9%、72.7%、70.1%、80.5%。在三人办公室内,净化器一般三种落地(A1、B1、C1)与四种壁挂(D1、E1、F1、G1)位置,30min后细颗粒浓度下降率如下:打印机关闭时分别为93.2%、94.5%、95.6%、88.7%、90.7%、90.0%、91.6%;打印机开启时分别为78.9%、80.5%、86.0%、73.4%、74.0%、72.2%、78.5%。(3)针对典型的两人间办公室进行了实验,测试打印机不同状态时,净化器在A、B、C、D、E五种位置下人员呼吸处细颗粒浓度变化情况。对比得出,实验数据与模拟数据基本吻合,误差在10%以内,证明了模拟结果的可靠性。分析得出,当打印机与人员相距1m时,细颗粒在10s内扩散到人员位置,打印机对人员健康影响较大,应远离人员放置。在打印机运行前需开启空气净化器,防止细颗粒向人员位置扩散。空气净化器对细颗粒的净化效果受到摆放位置影响较大,在一般情况下净化器回风口位于污染源处时效果最佳,但受室内布局影响,净化器摆放位置有限,使用落地式净化器时,要确保保证风口不受遮挡且尽量靠近打印机。壁挂式净化器受布局限制较小,离打印机越近越好。
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