装修板材用量与板材有害物含量对室内甲醛浓度影响研究

摘要

随着人民生活水平的提高和社会经济的快速发展，人们对工作和居室的生活环境越来越追求舒适化和高档化，室内装修成为一种新时尚。装修在使居室变得舒适与美观的同时，也给室内环境造成了污染，严重影响到人民的生活质量。其散发的污染物主要有甲醛、苯、氨和总挥发性有机化合物。其中，甲醛以其对人体毒害程度大、室内超标量高、在室内散发时间长，引起了国内外研究人员的共同关注。世界卫生组织(WHO)，美国国家科学院，国家研究理事会(NAS/NRC)等机构一直强调它们是一类重要的空气污染物，控制其浓度是提高室内环境质量的重要手段之一。
　　 本文利用计算流体力学(CFD)方法，模拟了不同甲醛含量的两种板材分别在三种不同板材使用面积的情况下室内甲醛浓度的分布与变化情况。首先根据现有板材甲醛散发模型利用Matlab编程计算得到所用的两种装修板材的甲醛散发率。将计算得到的散发率编写用户自定义函数（即UDF），将其连接到Fluent中进行数值模拟。每个住宅的房间分三种工况，在不同的板材铺设面积下分别研究板材的使用面积对房间内甲醛分布的影响，同时研究了住宅一和住宅二在铺设不同的地板的情况下对房间内甲醛浓度的影响。并利用插值求出板材多种使用面积下，房间内甲醛浓度达标所要进行自然通风的时间。同时也列出在房间密闭条件下，单位空间甲醛散发材料表面积与房间甲醛浓度达标需对房间进行自然通风时间的对应关系。
　　 最后将实际测试的值与在实验条件下模拟的数值进行对比并加以分析，二者数据结果基本吻合，其模拟结果真实的反映了实际工程中的甲醛浓度变化和分布。
　　 本文通过研究不同板材用量与使用不同污染物含量的板材对室内甲醛浓度造成的影响，得出一些基本结论。初步得出:室内通风对室内甲醛污染扩散状态的影响比较大;同时随着铺设板材面积的增加，房间内甲醛浓度也成比例增加的;地板初始浓度越大，扩散系数越大时，甲醛浓度越高，建材对室内空气品质的影响越大。为治理空气污染、调控室内空气质量提供了理论支持和科学依据，同时也针对不同的环境条件为居民判断装修后的合理入住时间提供了参考。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的来源及背景

1．2 室内装修污染国内外研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．3 课题研究的目的及意义

1．4 课题研究的主要内容和方法

第2章 室内装修空气品质分析

2．1 室内装修污染物种类及其危害

2．1．1 甲醛

2．1．2 苯

2．1．3 氨污染

2．1．4 氡

2．1．5 总挥发性有机化合物(TVOC)

2．2 室内空气污染的特征

2．3 室内装修污染的控制与分析

2．3．1 室内设计低碳原则

2．3．2 选择合格装修材料

2．3．3 合理装修，控制装修材料用量

2．3．4 植物净化

2．3．5 活性碳纤维吸附

2．3．6 光催化技术

2．3．7 空气负离子技术

2．3．8 臭氧氧化法

2．4 本章小结

第3章 数学模型的建立与数值模拟基础

3．1 室内装修污染物的散发机理及散发模型

3．1．1 散发机理

3．1．2 散发速率

3．1．3 现有的VOCs散发模型

3．2 CFD数值模拟方法介绍

3．2．1 模拟方法简介

3．2．2 CFD数值模拟的步骤

3．3 计算流体力学的控制方程

3．4 计算流体力学的数值解法

3．5 FLUNET软件的简介

3．6 MATLAB语言介绍

3．7 本章小结

第4章 甲醛散发的数值模拟研究及分析

4．1 CFD仿真的前期准备

4．1．1 房间模型的建立

4．1．2 网格的划分

4．1．3 判断收敛性

4．2 房间内空气流场的模拟

4．2．1 青岛气象资料

4．2．2 房间流场模拟

4．3 地板中甲醛的散发模型

4．3．1 强化木地板的特点及相关参数

4．3．2 房间地板的散发模型

4．4 房间地板甲醛散发率的计算

4．5 不同板材的不同模拟工况结果分析与比较

4．5．1 自然通风下不同板材的模拟工况结果分析与比较

4．5．2 房间密闭条件下模拟工况结果分析与比较

4．6 本章小结

第5章 室内甲醛的测试研究

5．1 选取测试样本概况

5．2 测试的仪器和测试的步骤

5．2．1 测量甲醛浓度的设备

5．2．2 风速测试仪器

5．3 实验的测试结果与分析

5．3．1 房间入口风速的测试

5．3．2 房间甲醛浓度的测试

5．3．3 测试结果分析

5．4 小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢