课题组王晨华博士在中科院二区期刊《Journal of building engineering》（JCR Q1， IF=7.144）发表了层式通风多参数优化及其对氡扩散影响的数值分析

题目：

层式通风多参数优化及其对氡扩散影响的数值分析

Numerical analysis for the optimization of multi-parameters stratum ventilation and the effect on radon dispersion 

作者：

Chenhua Wang (王晨华),  Junjie Liu (刘俊杰), Chuck Yu, Dong Xie (谢东)

研究亮点：

（1）优化了层式通风降氡操作。

（2）分析了通风参数对层式通风性能的影响。

（3）通风效率提高了77.4%，空气分布性能指数（ADPI）提高了38.1%，氡有效暴露剂量率降低了63.4%。

研究背景：

世界卫生组织（WHO）报告称，氡是19种主要致癌物之一，仅次于其他致癌物对于香烟，这占所有人类肺癌的3-14%。由于室外氡浓度较低，与氡暴露相关的放射性风险主要发生在室内环境。因此，有必要降低室内氡浓度并缓解生活环境中可能对人体健康造成的放射性危害。

层式通风作为一种新型的机械通风系统，在改善室内空气质量、热环境和降低建筑能耗方面具有良好的潜力。然而层式通风受送风温度、送风速度、送风角度和排风口位置等设计参数的影响。如果适当控制通风参数，层式通风可以在呼吸区提供良好的室内空气质量，并实现良好的热环境。因此，为了使层式通风具有良好的运行性能，降低室内氡浓度，维持一个可接受的热环境，有必要控制通风参数。

因此，在考虑送风速度、温度、角度和排风口位置四个关键因素的同时，评估了多种通风参数对室内氡扩散的影响。评估了每个工况的通风效率、氡放射性有效剂量率和气流分布性能指数（ADPI）。此外，还采用TOPSIS（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution）法对各方案的运行通风性能进行了综合评价。研究结果可为层式通风条件下的通风操作策略提供指导，制定有效的缓解控制策略，以降低室内氡浓度，实现良好的热环境。

图1.CFD物理模型

主要成果：

（1）送风速度、温度、角度和排风口位置这四个因素分别对通风效率、氡放射性有效剂量率和气流分布性能指数(ADPI)存在有不同程度的影响，且各因素之间的相互作用可能对其产生重要影响。

（2）随着送风速度的增加，通风效率先增加后减小，而氡放射性有效剂量率先减小后增大，气流分布性能指数(ADPI)逐渐降低。

图2:不同送风速度下的通风效率、氡放射性有效剂量和ADPI

(3)随着送风速度的增加，通风效率逐渐提高，氡放射性有效剂量率下降，ADPI先增加后减小。

图3：不同送风温度下通风效率、氡放射性有效剂量和ADPI

(4)当送风角度为0°时，通风效率更好且氡有效剂量率较低，ADPI随着供给角的增大而下降。

图4：不同送风角度下通风效率、氡放射性有效剂量和ADPI

（5）排风位置为OW-01的通风效率最高，其次是SW-0.1。排风口位置为CE时，氡有效剂量率最高，且ADPI最低。

图5：不同排风口位置通风效率、氡放射性有效剂量和气流分布性能指数

（6）基于TOPSIS法的综合评价，最大通风效率增加77.4%，ADPI增加38.1%，氡放射性有效剂量率降低了63.4%。

图6：TOPSIS计算结果

文章引用格式：

C. Wang, J. Liu, C.W. Yu, D. Xie, Numerical analysis for the optimization of multi-parameters stratum ventilation and the effect on radon dispersion, Journal of Building Engineering (2022), doi: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.105375.