14 / 2025-03-13 14:19:47

住宅卫生间通风对气溶胶污染的精准控制研究

住宅卫生间；生物气溶胶；侧下排风；CFD模拟；通风参数

为优化住宅卫生间生物气溶胶污染控制并降低传染病传播风险，本研究通过计算流体动力学（CFD）模拟和现场实验，系统比较了自然通风、顶部排风与侧下排风对微生物（细菌、真菌）及颗粒物（PM_2.5、PM₁₀）的净化效果，并量化了侧下排风系统的排风口方向、高度与风速对污染物控制的影响。结果表明，侧下排风通过源捕获和短路径排放机制可快速排出污染物，呼吸区（Z=0.6 m与Z=1.5 m）浓度降至0 μg/m³，显著优于自然通风（PM_2.5浓度增加25.59%）和顶部排风（PM_2.5去除率仅59.88%）。进一步优化表明，当排风口沿深度方向（与污染源扩散路径一致）、高度300 mm（避免近地涡流干扰）且风速为1.3 m/s（兼顾净化效率与能耗）时，PM_2.5与微生物浓度分别降低67.84%和70.15%，综合性能最优。本研究首次通过多参数耦合模型验证了侧下排风的工程适用性，为住宅卫生间通风设计提供了理论依据与优化方案。