基于某自然通风的SARS传播途径的案例研究.doc
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1、word基于自然通风的SARS传播途径的案例研究一、自然通风的研究意义和某某淘大花园SARS感染事件概况建筑节能和改善室空气品质是建筑可持续开展的两大主题。自然通风是实现建筑可持续开展的一种重要技术。然而只有很好地控制自然通风,才能使自然通风达到建筑节能和改善室空气品质的双重目的。探求自然通风规律与自然通风建筑中的污染物的传播规律对自然通风系统的设计和控制、自然通风技术的有效利用以与控制污染物(如含SARS病毒颗粒物)的传播具有重要意义。自然通风虽然是一种经济节能的除去污染物的手段,然而它受建筑形式、热压、风压、室外空气的热湿状况和污染情况等因素的强烈影响。如果对自然通风不加以控制,对它的利用
2、也只是有限的,有时甚至是有害的,例如某某淘大花园SARS感染事件中自然通风成为了SARS传播的重要途径。所以研究自然通风规律与自然通风建筑中的污染物的传播规律对自然通风系统的设计和控制、自然通风的有效利用与控制对人体有害的顺粒物(如含SARS病毒孩粒物)的传播具有理论和实际意义。关于某某淘大花园SARS大规模感染事件中的SARS传播途径,众说纷纭,其中存在空气传播途径的猜想。针对某某淘大花园SARS病毒颗粒物的传播这种复杂的特殊问题,本论文对多区气流流动MIX模型作了一些合理和创造性的处理,模拟了某某淘大花园E座建筑各公寓的SARS病毒颗粒物浓度在SARS爆发期间的动态变化以与空气流动情况。将
3、所模拟的结果与受感染的案例的空间分布进展比照发现,淘大花园E座各公寓的受感染的案例与由MIX模拟的结果存在一定的对应关系。据此可证实,空气传播是某某淘大花园SARS感染事件中SARS传播的重要途径,而风力和热羽的作用是引起空气流动的诱因。二、自然通风计算控制方程和多区气流流动MIX模型由多种模型用来预测建筑的自然通风量、渗透风量与气流通过开口或缝隙的流向.其中的一些模型,如AIOLOS、BREEZE、IS、CONTAM、MIX等,属于多区模型,如图1,即一幢建筑由一些通过气流流动路径相互联系的区域组成,每个区域代表一个单独的房间,流动路径可以是缝隙、开口或风管。图1. 单区模型与多区模型示意图
4、针对此次模拟,采用多区气流流动模型MIX模拟在某某淘大花园SARS爆发期间,E座各公寓间的SARS病毒传播和SARS颗粒物浓度的动态变化。自然通风量计算控制方程1.连续性方程基于流体为连续介质的假设和质量守恒定理由于通常空气在流动过程中密度的变化很小,所以上式可简化为其中m为质量流量,q为体积流量。2.孔口流量计算方程孔口流量计算方程实际上是由伯努利方程所得到的3.能量平衡方程假设建筑有一热源强度为E的热源,系统做功为W,根据能量守恒方程可得其中ul,u2为点1和2处的能,由于压力能与动能的变化相对于能的变化较小,且忽略系统做功和湿度的影响,建筑的围护结构绝热,所以上式简化为4.布辛涅斯克(B
5、oussinesq)近似通常给定的参数是温度和热源强度,而密度是未知的,所以有必要建立密度和空气温度的关系式。对于一般通风分析,室外密度差小,采用布辛涅斯克近似可得其中Pi, Ti和Po,To分别为室外空气密度和温度.采用多区气流流动模型MIX。由于准确模拟空气流动与含病毒颗粒的扩散是十分困难的,尤其对于复杂建筑,所以用MIX模型解决本问题时,作了如下假设:(1)以携带SARS病毒颗粒物的气溶胶作为被动示踪气体。(2)忽略SARS病毒颗粒物通过墙体、地板、天花板与屋顶的渗透传播。(3)假设室所有门是全开的且SARS病毒与室空气充分混合,即室SARS病毒颗粒物浓度分布均匀。)E座(第16层7公寓
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