文印室内分散污染源通风环境质量应用研究

发表时间:2018/9/17   来源:《基层建设》2018年第22期   作者:霍振美
[导读] 摘要:目前,对办公建筑室内环境的热舒适度研究较多,但对室内的空气品质研究较少,鉴于办公建筑的用途多种多样,对室内环境的热舒适性和空气质量的要求不尽相同,特别是办公建筑中的文印室,一方面要对其环境热舒适性进行调节控制,另一方面在纸张打印、复印的过程中会释放O3等多种污染物,其中以O3污染物最甚,必须对这些污染物的浓度进行控制。
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        摘要:目前,对办公建筑室内环境的热舒适度研究较多,但对室内的空气品质研究较少,鉴于办公建筑的用途多种多样,对室内环境的热舒适性和空气质量的要求不尽相同,特别是办公建筑中的文印室,一方面要对其环境热舒适性进行调节控制,另一方面在纸张打印、复印的过程中会释放O3等多种污染物,其中以O3污染物最甚,必须对这些污染物的浓度进行控制。鉴于此,本文对文印室内分散污染源通风环境质量进行了分析探讨,仅供参考。
        关键词:文印室内;分散污染源;通风
        一、文印室环境研究现状
        文印室污染源主要集中在办公家具以及办公设备,办公家具中的材料以及涂料散发的甲醛等挥发性有机物,再加上办公区域人员和桌椅的密度较高,污染物的浓度更甚,对人体的健康会造成更大的伤害。办公室中的电脑,打印机等其他办公设备在工作时会源源不断地释放臭氧和电磁辐射等污染,这些污染会对人体的呼吸系统,神经系统以及免疫系统造成严重损伤。
        澳大利亚昆士兰科技大学的琳达﹒莫里斯瓦教授等人经过研究发现在一个封闭式的办公空间内,打印机工作时空气中的微粒程度比不工作时要高得多。同时研究也发现打印图表或图像等大量耗费墨粉的文件或刚换了新墨盒的打印机,更容易散发出微粒和粉尘,它们能轻易进人体肺部,从而产生严重的健康危害。因此对于办公室里的管理人员,最好确保办公室内有良好的通风,这样有助于打印机释放出的有害微粒散发。
        2001年李国君,张华等对复印室内的臭氧污染进行调查发现臭氧污染对复印工人的神经行为产生有害影响,同时建议在复印室内采取相应有效措施,如注意通风,配备除臭装置及室内换气设备,使得复印场所符合卫生学要求,切实保障作业工人的身体健康。2013年赵西平等对西安某高校的打印室进行研究,对室内的C0,C02浓度及VOC进行监测,分析打印室内空气污染的日变化特征,重点观察c0,C02及VOC浓度变化特点,发现在中午下课午休和下午上课时间以及下午下班后到打印店关门的时间,污染物的浓度较高,这和在这三个时间段中打印店的人流量高峰值相一致,此外也与当天的天气状况有密切的联系,在清晨和傍晚时间污染物的浓度也较高。
        二、不同排/回风比对室内环境影响分析
        Co2的浓度远低于限定值,但O3的浓度则很逼近限定值,局部区域甚至超出限定值,此外也没有考虑O3背景浓度,特别是在炎热夏季的午后,此时室外温度高,光照强,O3的背景浓度很高,质量分数高达1.55X10'因此不得不考虑其影响。还有要考虑到污染源分散的特点,人体为活动的污染源,而打印机和复印机是固定的,局部排风要比全面通风的效率要高,考虑在固定污染源附近设置局部排风点。
        1、物理模型
        模型的长宽高为4.9m*3.8m*2.7m,污染源为人体和打印机,复印机从人体口部释放Co2污染气体,正常人从事较轻工作时的Co2发生量约为7.69x10-6/kg(人﹒S),从打印机和复印机的表面释放O3污染气体,考虑墙体和窗户的传热,圆形散流器送风口位于房间的屋顶中部,局部排风口位于复印机上部,排风量与回风量的比例为5种情况,分别为:1:排风量1OOm3/h,回风量250m3/h(排/回风比2:5);2:排风量150m3/h,回风量200m3/h(排/回风比3:4);3:排风量175m3/h,回风量175m3/h(排/回风比1:1);4:排风量200m3/h,回风量150m3/h(排/回风比4:3);5:排风量250m3/h,回风量100m3/h(排/回风比5:2)。


        2、不同排/回风比对室内污染物浓度的影响
        浓度变化是在坐标(0,1.275,0.725)和(4.6,1.275,0.725)的连线上(wire1)观测得到的,可以评价人体呼吸区域的污染物的浓度水平,可以发现在完全没有排风的情况下O3的浓度水平较高(折线aa),达到了0.2mg/m3,超出了国家臭氧浓度净化后限制的二级标准(O.16-0.19mg/m3),位于三级标准之间折线bb,CC,dd,ee,ff分别是排回风比为2:5,3:4,1:1,4:3,5:2下室内03污染物浓度的变化曲线,随着排风量的增大,室内的O3污染物浓度也随之下降,在排风量为175m3/h时,即图中dd折线,此时03污染物浓度基本以处于国家臭氧浓度净化后限制的一级标准(0.015-0.16mg/m3),此时再一味地增加排风量虽可以降低03污染物浓度,但随之增加的能耗也不容忽视,此外图表上还有一个显著的特征就是浓度出现一个峰值,这是其中一个打印机在附近释放污染物,这和实际情况相符合一致在没有排风的情况(折线aa)和排风量为100m3/h(折线bb)以及排风量为200m3/h(折线ee)相比,可以清晰的得出在最初增加的1OOm3/h排风量时对室内O3污染物浓度控制效果显著,而后增加的1OOm3/h排风量时对室内03污染物浓度控制效果有所下降,同时也发现只要是在有排风的情况下室内的O3污染物浓度都达到国家臭氧浓度净化后限制的二级标准(0.16-0.19mg/m3),有的甚至达到国家臭氧浓度净化后限制的一级标准(0.015-0.16mg/m3)(折线dd,ee,ff)wire2和wire3分别是距地面1.1m和1.7m的03浓度观测线,在完全无排风时,两个观测线上的O3浓度都较偏高,部分区域甚至超出0.2mg/m3,同样在初增加排风量为100m3/h时对室内03浓度控制效果明显,但随着排风量的增加反而对室内O3浓度控制效果下降,在wire2观测线上,当排风量为100nvVh(折线bb)和150m3/h(折线CC)时,03浓度控制在国家臭氧浓度净化后限制的二级标准(0.16-0.19mg/m3),当排风量为175m3/h(折线dd),200m3/h(折线ee),250m3/h(折线ff)时,O3浓度控制在国家臭氧浓度净化后限制的一级标准(0.015-0.16mg/m3)。
        3、不同排/回风比对室内空气龄的影响
        aa:无排风时呼吸区平均空气龄为476s
        bb:排/回风比2:5时呼吸区平均空气龄为500s,
        CC:排/回风比3:4时呼吸区平均空气龄为507s
        dd:排/回风比1:1时呼吸区平均空气龄为507s
        ee:排/回风比4:3时呼吸区平均空气龄为519s
        ff:排/回风比5:2时呼吸区平均空气龄为529s
        由以上的分析可知:无排风时,呼吸区高度的室内平均空气龄最小,即室内的空气流动性较好,但随着排风量的增加,室内的平均空气龄却逐步上升,这说明通过增加排风量并不能同时使室内的O3污染物浓度和室内的呼吸区平均空气龄水平得到改善,相反,却导致呼吸区平均空气龄升高,这是由于在排风和回风的双重作用下对室内气流组织的干扰,且排风量越大,对室内气流组织的干扰越明显。
        结束语
        本章通过对不同排/回风比对室内环境影响分析得出:在室内引入局部排风系统后,能对室内的O3污染物浓度的控制有利,且随着排风量的增加,能将O3污染物浓度抑制在一个较低的水平,但却不能减小呼吸区平均空气龄,改善室内空气的新鲜程度。综合各观测线的浓度变化曲线可知当排风量为150m3/h(送回风比为7:3)最为合理,03浓度控制在国家臭氧浓度净化后限制的二级标准(0.16-0.19mg/m3),局部区域O3浓度已达国家臭氧浓度净化后限制的一级标准(0.015-0.16mg/m3)。
        参考文献
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