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基于局部皮肤温度的床上微环境控制策略

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第5期51卷 207-216页

作者：宋鸽艾正涛张国强湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 国家建筑安全与环境国际联合研究中心(湖南大学) 湖南长沙410082

通风床垫被设计成通过位于脚部附近的通风口抽走床上微环境的污染空气以达到源头控制污染物的目的.实验研究发现通风床垫的使用有造成局部冷不适的风险,同时使用通风床垫和局部加热装置,并根据受试者反馈实时调控,可以解决冷不适问题,... 详细信息

通风床垫被设计成通过位于脚部附近的通风口抽走床上微环境的污染空气以达到源头控制污染物的目的.实验研究发现通风床垫的使用有造成局部冷不适的风险,同时使用通风床垫和局部加热装置,并根据受试者反馈实时调控,可以解决冷不适问题,并满足不同用户的热微环境需求.为了探究通风床垫耦合局部加热装置基于局部皮肤温度的自动控制潜力,对比了30名受试者在室温下清醒地躺在通风床垫上时前额、右肩胛骨、左上胸、右上臂、左下臂、左手、右大腿前侧、左小腿后侧、右脚背、左脚背10个部位的皮肤温度和总体、面部、额头、颈部、胸部、背部、手臂、手、大腿、小腿、脚的热可接受度.结果显示:女性的局部皮肤温度与男性相比普遍较低,而可接受度较高.高斯回归模型可以计算出每个部位最佳皮肤温度区间,结合各部位的可接受度关联矩阵结果及通风床垫及局部加热的控制潜力,最终选取脚部、手部和背部的皮肤温度以实现床上微环境的个性化自动控制.本研究提供了通风床垫基于局部皮肤温度的自动控制潜力研究的新思路和建议,可以为床上微环境的优化和改善提供一定参考.

关键词：床上微环境通风床垫皮肤温度可接受度高斯回归

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超声波刮治机所引发气溶胶的时空分布特性

湖南大学学报（自然科学版） 2023年第1期50卷 219-227页

作者：邢超杰艾正涛沈炼韩艳湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖南大学国家建筑安全与环境国际联合研究中心(湖南大学) 湖南长沙410082 长沙大学土木工程学院湖南长沙410003 长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114

对牙周科诊疗过程中使用超声波刮治机所引发的气溶胶(粒径为0.3~10.0μm)浓度和数量随时空的分布特性进行了现场测试.在3个不同高度处,即患者呼吸区(0.8 m高)、医护人员呼吸区(1.1 m高)和过渡区(0.9 m高)以及距患者口腔水平距离0.8 m范... 详细信息

对牙周科诊疗过程中使用超声波刮治机所引发的气溶胶(粒径为0.3~10.0μm)浓度和数量随时空的分布特性进行了现场测试.在3个不同高度处,即患者呼吸区(0.8 m高)、医护人员呼吸区(1.1 m高)和过渡区(0.9 m高)以及距患者口腔水平距离0.8 m范围内设置采样点.在诊疗期间使用强吸设备(内径为6 mm)的情况下,环绕患者口腔水平距离0.8 m范围内的气溶胶质量浓度(以下简称浓度)均值大约为300μg/m^(3),明显高于室内空气质量标准中所规定的限值.沿高度方向,医护人员呼吸区高度受喷溅气溶胶影响较小.沿水平方向,气溶胶浓度沿不同方位的分布特性近似,并且随距离的增加衰减不明显.与喷砂洁牙机相比,超声波刮治机所引发的气溶胶粒径以小于1μm为主并且气溶胶动量较小,这表明不同诊疗设备可能造成完全不同的气溶胶污染风险.因此,牙周科诊室呼吸道传染病交叉感染风险较高,现有防控措施(如强吸设备)不能有效限制气溶胶喷溅,仍需研发新型防控技术和装备.

关键词：牙周科呼吸道传染病气溶胶超声波刮治机喷砂洁牙机

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现有防疫通风措施及基于先进气流组织的源头控制技术应用

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湖南大学学报（自然科学版） 2022年第5期49卷 203-214页

作者：艾正涛叶金军 MELIKOV A K MARKOV D G 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 丹麦技术大学国际室内环境与能源研究中心哥本哈根DK-2800 索菲亚技术大学人类舒适、能源和环境设计研究中心索菲亚BG-1000

新冠疫情暴发后,如何应对呼吸道传染病的传播这一难题再次摆在了人们面前.通风是最重要的工程防疫措施,ASHRAE、REHVA、SHASE以及中国的相关机构、学会就如何利用暖通空调系统有效防控COVID-19的传播相继出台了指导性文件.总结和分析系... 详细信息

新冠疫情暴发后,如何应对呼吸道传染病的传播这一难题再次摆在了人们面前.通风是最重要的工程防疫措施,ASHRAE、REHVA、SHASE以及中国的相关机构、学会就如何利用暖通空调系统有效防控COVID-19的传播相继出台了指导性文件.总结和分析系列指导性文件中有关通风量和气流组织方面的内容,发现现有工程防疫措施尚存在诸多需改进之处.传统的全空间通风在疫情期间表现出通风量不足、对近距离短期暴露事件效率低下、能耗高等缺陷,而基于先进气流组织的源头控制技术具有控制效率高、个性化可调、响应快速且节能潜力大等优势,恰好可弥补全空间通风的不足.在此基础上,系统地总结了基于先进气流组织的源头控制措施在呼吸道传染病传播控制方面的技术类型,并考虑到后疫情时代通风系统设计面临以“平疫结合”为导向的发展趋势,探讨了在“平疫结合”中应用源头控制技术的优势,以及在一些高风险场景应用源头控制从而实现“平疫结合”的技术路线,并分析了为落实“平疫结合”设计理念所需进一步探索的技术方向.所做探索预期为后续指南的编撰提供参考,为未来防疫通风设计带来新思路和新启示.

关键词：新冠疫情源头控制先进气流组织平疫结合交叉感染

各种天气状况下太阳辐射照度与太阳光照度关系

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同济大学学报（自然科学版） 2013年第5期41卷 784-787页

作者：姚万祥李峥嵘李翠艾正涛同济大学机械与能源工程学院上海201804

以同济大学自建的小型气象台站测得的2009—2011年气象数据为基础,采用回归分析的方法分析了晴空指数、太阳高度角对太阳辐射照度与光照度关系的影响,发现它们对太阳辐射照度的影响整体上呈现非线性,且影响规律在各分区间内略微不同.因... 详细信息

以同济大学自建的小型气象台站测得的2009—2011年气象数据为基础,采用回归分析的方法分析了晴空指数、太阳高度角对太阳辐射照度与光照度关系的影响,发现它们对太阳辐射照度的影响整体上呈现非线性,且影响规律在各分区间内略微不同.因此,采用分段线性拟合的方法将晴空指数和太阳高度角分为9个区间,分别建立对应的太阳辐射照度与太阳光照度之间的线性拟合关系,并通过实测数据证明这种处理方式具有较高精度.结论适用于纬度和天气条件与上海相似的地区.

关键词：太阳辐射照度太阳光照度晴空指数太阳高度角

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水平面日太阳散射辐射模型对比研究

太阳能学报 2013年第5期34卷 794-799页

作者：李峥嵘姚万祥赵群李翠艾正涛同济大学机械工程学院暖通所上海200092

将常见的18个水平面日太阳散射辐射模型分为5类，利用上海气象台站数据，通过统计学参数、残差直方图比较18个模型的准确性。分析结果表明，文献中的Lam＆Li模型、苏华和田胜元模型、Liu＆Jordan模型、CLIMED1模型、Boland模型2＊计算... 详细信息

将常见的18个水平面日太阳散射辐射模型分为5类，利用上海气象台站数据，通过统计学参数、残差直方图比较18个模型的准确性。分析结果表明，文献中的Lam＆Li模型、苏华和田胜元模型、Liu＆Jordan模型、CLIMED1模型、Boland模型2＊计算出的散射辐射较为准确，更适合上海地区使用。同时，根据这5类方程的构建方法，用上海地区近20a实测辐射数据建立5个相应的拟合方程（MDF1-MDF5）。用30a的辐射数据对比分析这些模型的准确性，结果表明CLIMED1模型和MDF2模型与实测值更吻合，其中MDF2模型的准确度最高。对于上海及相似地区，在缺少长期辐射观测数据的前提下，建议采用CLIMED1模型进行散射辐射计算；否则建议根据该文结果自建拟合方程，这样精度更高。

关键词：散射辐射总辐射散射比晴空指数

阳台对低层建筑风压作用下自然通风影响的数值研究

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建筑科学 2011年第2期27卷 87-91页

作者：李峥嵘艾正涛同济大学机械工程学院暖通空调及燃气研究所上海200092

本文将通风量和工作平面平均风速作为衡量房间通风效果的指标,采用计算流体力学方法,分析了阳台对低层建筑风压作用下自然通风的影响。首先通过实验数据验证了数学模型的可靠性,数值模拟结果与实验结果具有良好的一致性。而后,通过模拟... 详细信息

本文将通风量和工作平面平均风速作为衡量房间通风效果的指标,采用计算流体力学方法,分析了阳台对低层建筑风压作用下自然通风的影响。首先通过实验数据验证了数学模型的可靠性,数值模拟结果与实验结果具有良好的一致性。而后,通过模拟得到以下结论:对于单侧通风建筑,阳台能够极大地提高建筑中部及下部房间的通风性能;对于双侧通风建筑,阳台对室内通风性能的影响较小;阳台可以诱导空气进入房间更深的区域,在工作平面形成更为均匀的风环境。

关键词：阳台 CFD 自然通风低层建筑

热力效应下传染病医院污染物浓度变化试验研究

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土木与环境工程学报（中英文） 2022年第4期44卷 157-166页

作者：汪阔沈炼韩艳杨瑛熊鹰艾正涛长沙理工大学土木工程学院长沙410076 长沙学院土木工程学院长沙410022 中国建筑第五工程局有限公司长沙410004 湖南大学土木工程学院长沙410082

与常规建筑不同,传染病医院的建设需严格控制其周边风环境与污染物浓度,而当前对其研究还极其匮乏。以长沙市某在建传染病医院为研究背景,利用大尺寸风洞10 m(宽)×3 m(高)对不同热力效应下医疗建筑风环境和污染物扩散进行了详细分析,... 详细信息

与常规建筑不同,传染病医院的建设需严格控制其周边风环境与污染物浓度,而当前对其研究还极其匮乏。以长沙市某在建传染病医院为研究背景,利用大尺寸风洞10 m(宽)×3 m(高)对不同热力效应下医疗建筑风环境和污染物扩散进行了详细分析,探究了建筑布局和植被对病区气悬污染物扩散的影响。研究结论表明:在-0.23

关键词：风洞试验风环境污染物扩散热力效应传染病医院

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地铁站列队人群交叉感染风险及降低策略研究

地下空间与工程学报 2023年第5期19卷 1738-1750页

作者：林晨杨娟李宝玉张彪艾正涛湖南大学土木工程学院长沙410082 长沙市轨道交通运营有限公司长沙410000 中铁上海设计院集团有限公司上海200070

地铁车站具有通风不良、高密度人员聚集以及近距离暴露的特点,是传染病传播的高风险场合之一。基于计算流体力学(CFD,Computational Fluid Dynamic)方法,针对地铁车站不同风险区域队列人员,研究了口罩佩戴、人员间距、通风量以及送风距... 详细信息

地铁车站具有通风不良、高密度人员聚集以及近距离暴露的特点,是传染病传播的高风险场合之一。基于计算流体力学(CFD,Computational Fluid Dynamic)方法,针对地铁车站不同风险区域队列人员,研究了口罩佩戴、人员间距、通风量以及送风距离对交叉感染风险的影响,评估了地铁站内高密度队列人群交叉感染风险并提出降低策略。结果表明:售票区未佩戴口罩的近距离接触过程中,感染者不仅使得正前方人员暴露于高风险中,也增大了其两侧人员的暴露风险;近距离的安检过程仍存在较高感染风险,建议安检人员佩戴面罩;地铁站全面通风的防控效果受到送风距离以及通风量的影响,距离送风口较近的区域(1 m),通过增大通风量降低风险的效果较差。本研究的发现预期可为制定合理防控措施提供依据。

关键词：地铁车站列队人群交叉感染降低策略传染病

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国内外民用建筑整体气密性测试标准对比研究

建筑科学 2022年第12期38卷 247-259页

作者：胡杰张国强张帆艾正涛湖南大学土木工程学院建筑环境与能源应用工程长沙410082 湖南大学土木工程学院建筑安全与环境国际联合研究中心长沙410082

建筑整体气密性是影响建筑能耗及室内空气品质的重要因素。由于我国民用建筑气密性测试研究起步较晚,且长期以来未受到足够的重视,因此国内气密性测试标准的制定与修订工作推进缓慢。尽管我国已推行出本国民用建筑整体气密性测试标准体... 详细信息

建筑整体气密性是影响建筑能耗及室内空气品质的重要因素。由于我国民用建筑气密性测试研究起步较晚,且长期以来未受到足够的重视,因此国内气密性测试标准的制定与修订工作推进缓慢。尽管我国已推行出本国民用建筑整体气密性测试标准体系,但是与发达国家相比仍存在不足。为了揭示其差异及不足之处,本文系统性地综述了6项国外气密性测试标准及9项国内气密性测试和渗透相关节能标准,并采用对比分析的方法就部分标准内容总结出我国标准与欧美等国标准的具体差距所在以及国内民用建筑整体气密性研究应用中面临的主要问题和难点,最后结合我国国情及建筑所处地域等现状提出一定建议。

关键词：民用建筑整体气密性测试标准外围护结构