機械通風(fēng)房間人與人之間飛沫氣溶膠傳播特性研究

在國家自然基金的支持下，課題組針對機械通風(fēng)房間內(nèi)顆粒/飛沫的交叉?zhèn)鞑ヌ匦赃M行了為期四年的深入研究，如期完成了預(yù)定研究內(nèi)容，取得了以下主要結(jié)論和重要發(fā)現(xiàn)： （1）建立了機械通風(fēng)房間內(nèi)氣流模擬和顆粒物模擬的模擬模型，并用實驗數(shù)據(jù)對模型進行了驗證。模擬結(jié)果與實測結(jié)果吻合很好，找到了可靠的模擬室內(nèi)空氣湍流流動的湍流模型和顆粒物模擬模型，為后面的研究的可靠性奠定了堅實的基礎(chǔ)。 （2）以垂直層流病房為例，研究了機械通風(fēng)房間內(nèi)人員處于站姿、坐姿和躺姿時送風(fēng)速度對房間內(nèi)人員呼吸和人體表面產(chǎn)生顆粒傳播擴散的影響。結(jié)果表明，垂直層流通風(fēng)房間內(nèi)送風(fēng)速度越大，顆粒物的傳播擴散范圍越小。要控制垂直層流通風(fēng)環(huán)境下人員呼吸和人體產(chǎn)生的顆粒物的擴散范圍，當(dāng)人體處于站姿和坐姿勢，送風(fēng)速度應(yīng)不低于0.25m/s；當(dāng)人體處于躺姿時，送風(fēng)速度應(yīng)不低于0.2m/s。 （3）以垂直層流病房為例，對機械通風(fēng)房間內(nèi)兩個人顆粒/飛沫交叉?zhèn)鞑ヌ匦赃M行了研究。結(jié)果表明，兩個人之間的距離和房間的送風(fēng)量都會對兩個人之間的交叉?zhèn)鞑ヌ匦杂杏绊?。兩人之間的距離越大，房間的送風(fēng)量越大，兩人之間越不容易引起顆粒/飛沫交叉?zhèn)鞑?。為了避免兩個人之間的顆粒物交叉?zhèn)鞑?，送風(fēng)速度應(yīng)不低于0.25m/s，兩人之間應(yīng)盡量保持不小于0.8m的距離。 （4）對咳嗽產(chǎn)生的飛沫在房間內(nèi)的交叉?zhèn)鞑ヌ匦赃M行了研究。結(jié)果表明，飛沫的初始粒徑和兩個人之間的距離都會影響到房間內(nèi)咳嗽產(chǎn)生的飛沫的交叉?zhèn)鞑ヌ匦?。顆粒的初始粒徑越大越不容易引起人與人之間飛沫交叉?zhèn)鞑?。初始粒徑較小的飛沫的運動特性與氣態(tài)污染物的運動特性相似。 （5）通過對Wells-Riley公式進行改進，提出了一個可以預(yù)測通風(fēng)房間內(nèi)只有一個傳染源時，該傳染源對房間其他人的感染風(fēng)險。并用該模型對垂直層流病房內(nèi)醫(yī)護人員對病人的感染風(fēng)險進行了評估。 該研究可以為環(huán)境控制工程師提供控制依據(jù)來盡可能避免機械通風(fēng)房間內(nèi)人與人之間的飛沫/顆粒交叉?zhèn)鞑?，避免傳染病的交叉?zhèn)魅尽?

基于不可壓湍流力學(xué)和氣溶膠力學(xué)理論，研究室內(nèi)機械通風(fēng)環(huán)境中飛沫氣溶膠顆粒在人與人之間的傳播特性；給出室內(nèi)人員呼出飛沫氣溶膠散發(fā)參數(shù)的簡化定量化方法，建立人員飛沫氣溶膠散發(fā)數(shù)據(jù)庫作為機械通風(fēng)環(huán)境人與人之間飛沫氣溶膠傳播模型的輸入?yún)?shù)；建立室內(nèi)機械通風(fēng)環(huán)境中人與人之間的飛沫氣溶膠傳播模型并進行實驗數(shù)據(jù)驗證；建立評價通風(fēng)控制飛沫氣溶膠傳播效果的評價體系；并利用該模型對實際工程中的各種通風(fēng)形式進行系統(tǒng)化評價和分析。預(yù)期該研究成果將為工程師設(shè)計和營造安全的避免交叉感染的室內(nèi)通風(fēng)環(huán)境提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，為特殊環(huán)境如醫(yī)院層流病房的管理者和使用者進行合理的室內(nèi)操作提供指導(dǎo)。

簡介

無線電波在空間或介質(zhì)中傳播具有折射、反射、散射、繞射以及吸收等特性。這些特性使無線電波隨著傳播距離的增加而逐漸衰減，如無線電波傳播到越來越大的距離和空間區(qū)域，電波能量便越來越分散，造成擴散衰減；而在介質(zhì)中傳播，電波能量被介質(zhì)消耗，造成吸收衰減和折射衰減等。

特性一

無線電波在真空中傳播，稱為在自由空間傳播，它的傳播特征為擴散衰減。衰減的定義為：距輻射源某傳播距離處的功率密度同單位距離處的功率密度之比，其值反比于傳播距離的平方。

特性二

在傳播介質(zhì)中，無線電波的傳播特性不僅有擴散衰減，還有介質(zhì)的折射和吸收造成的衰減。