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城市中长距离沉管隧道风机开启策略及污染物分布规律研究

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隧道建设(中英文) 2024年

作者：唐宏辉魏立新徐志胜赵家明于子涵王娟谢艺强广州市市政工程设计研究总院有限公司中南大学防灾科学安全技术研究所建研防火科技有限公司

城市内中长距离沉管隧道工程由于受到地质地貌条件的限制，可能具有W型复合坡度且中间不设置风塔的结构特点。针对此类城市内不设风塔的沉管隧道，其运营通风风机开启策略及污染物分布规律有待进一步研究。本文采用数值模拟，主要考虑... 详细信息

城市内中长距离沉管隧道工程由于受到地质地貌条件的限制，可能具有W型复合坡度且中间不设置风塔的结构特点。针对此类城市内不设风塔的沉管隧道，其运营通风风机开启策略及污染物分布规律有待进一步研究。本文采用数值模拟，主要考虑不同区段的阻滞（入口段、中间段、出口段及全线阻滞）和不同的风机开启数量（3、5、6、7组），以研究隧道内污染物分布规律。研究结果显示：随着风机开启台数的增多，隧道内顶部风速增大。在阻滞时，阻滞段对风机射流发展段的流场分布影响较为显著，增加隧道风机开启台数对阻滞段污染物浓度的影响较小，主要影响非阻滞段的污染物浓度。在隧道中心变坡点放置风机对隧道内流场分布以及稀释CO污染物的作用有限，原因是射流在坡度变化的影响下提早撞击隧道壁面，从而影响了射流的发展。隧道污染物容易在隧道后半段积累，因此在设计时应考虑在隧道后半段增设射流风机。通过综合分析类似工程出口CO浓度后发现，目前国内规范所采用的CO浓度设计标准较保守，容易造成资源的浪费。

关键词：隧道通风沉管隧道射流风机风机开启策略

适应性及“五脏应时”理论与室内环境构建的相关性研究

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适应性及“五脏应时”理论与室内环境构建的相关性研究

作者：谢艺强大连理工大学

学位级别：硕士

随着人工冷热环境调控技术的日益成熟,以营造一种恒温恒湿的室内环境为目的的建筑系统设计方法,使得能源、环境问题日益突出;同时长期在恒定的室内环境生活或工作,导致人体的气候适应能力和免疫能力下降,随之产生了诸多的关联健康问题... 详细信息

随着人工冷热环境调控技术的日益成熟,以营造一种恒温恒湿的室内环境为目的的建筑系统设计方法,使得能源、环境问题日益突出;同时长期在恒定的室内环境生活或工作,导致人体的气候适应能力和免疫能力下降,随之产生了诸多的关联健康问题。在营造室内环境时,重视人体对气候的适应性行为调节能力和考虑人体顺应气候变化所需室内环境的需要,是构建低能耗、健康、舒适室内环境的重要科学问题,开展与此相关的系统研究对健康住宅建筑设计具有重要的理论参考价值。首先,本文在文献综述基础上,总结了中国适应性热舒适研究的现状、存在的问题。同时对于国内外对于适应性热舒适研究方法进行分析,明确对于适应性热舒适研究意义和方法。针对我国的气候特点,对于我国的四个气候区进行问卷调查研究,同时测得室内外的温度,比较分析了不同气候分区的室内热环境情况和居民对室内环境的主观评价。通过询问冬季和夏季不能忍受的温度,得出不同气候地区的心理期望可接受温度分别为：夏热冬暖14.3～29.5℃,夏热冬冷13.5～28.0℃,寒冷地区15.2～25.0℃,严寒地区17.5～24.5℃。分别计算不同气候区的热中性温度为夏热冬暖16.3℃;夏热冬冷14.2℃;寒冷地区集中供暖19.1℃（集中供暖）,14.5℃（非集中供暖）;严寒地区19.5℃（集中供暖）,14.4℃（非集中供暖）。同时计算了不同地区冬季热中性温度和可接受的温度范围。统计分析了我国各气候区人体热舒适适应性行为。其次,从时间医学和“五脏应时”分析了人体适应气候和季节变化的规律。通过人体对顺应气候节律的变化的的生理节律的分析,重新审视了“天人合一”的传统思想对营造健康室内环境的作用,同时分析了“五脏应时”理论对健康室内环境营造的指导意义以及工程应用中存在的问题。主要问题表现为成果的定性描述、时间上的不连续性以及描述方式的差异性。因此进一步研究提出顺应气候变化人体健康的生理节律的描述方法,是解决“五脏应时”理论工程应用问题的关键。最后,阐述了健康住宅的定义：健康住宅包括两方面,一是建筑本身为健康建筑,二是良好的住区室外物理环境。对于日本开展的增进健康保护住宅项目以及中国“十二五”期间关于健康室内环境改善的研究进行了介绍,分析比较了中日健康环境营造方法的差异,对我国在健康室内环境研究的导向进行分析总结。

关键词：健康室内环境适应性热舒适生理节律 “天人合一”

城镇地下污水处理厂环境控制策略与设计标准简析

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暖通空调 2022年第9期52卷 29-35页

作者：刘承东向操谢艺强广州市市政工程设计研究总院有限公司广州

针对地下污水处理厂除臭系统和通风系统在传统设计中未能统筹考虑而导致空气环境失控的问题,通过简要分析地下污水处理厂地下空间空气环境特性、污染物排放标准、污染物初始浓度标准及臭气治理的重点和难点,结合多个地下污水处理厂工程... 详细信息

针对地下污水处理厂除臭系统和通风系统在传统设计中未能统筹考虑而导致空气环境失控的问题,通过简要分析地下污水处理厂地下空间空气环境特性、污染物排放标准、污染物初始浓度标准及臭气治理的重点和难点,结合多个地下污水处理厂工程实践经验,提出了地下污水处理厂通风与除臭系统相结合的环境控制策略及设计标准。

关键词：地下污水处理厂环境控制除臭系统通风系统离子新风压差控制

城市“W”型中长距离沉管隧道火灾烟气运动规律研究

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火灾科学 2023年第2期32卷 107-115页

作者：魏立新唐宏辉赵家明殷耀龙谢艺强徐志胜广州市市政工程设计研究总院有限公司广州510000 中南大学防灾科学与安全技术研究所长沙410075

面对城市内河存有江中岛情况,过江隧道普遍采用“W”型的纵断面形式。揭示城市“W”型过江隧道火灾烟气运动规律具有重要意义。利用火灾动力学软件(FDS),采用数值模拟方法研究了交通正常、拥堵工况下城市“W”型中长距离沉管隧道火灾烟... 详细信息

面对城市内河存有江中岛情况,过江隧道普遍采用“W”型的纵断面形式。揭示城市“W”型过江隧道火灾烟气运动规律具有重要意义。利用火灾动力学软件(FDS),采用数值模拟方法研究了交通正常、拥堵工况下城市“W”型中长距离沉管隧道火灾烟气蔓延范围和隧道顶部温度、流速分布规律。结果表明:交通正常时,临界风速可以较好控制城市“W”型隧道内不同区间发生火灾时的烟气;交通拥堵时,沙岛段发生火灾时危险性最高,1 800 s时烟气还有继续蔓延的趋势。交通正常时隧道顶部最高温度均小于300℃;交通拥堵时,沙岛段隧道顶部最高温度约423℃,沉管段隧道顶部最高温度约387℃,出入口段隧道顶部最高温度约350℃~400℃。交通正常时,火源下游流速明显高于上游流速;交通拥堵时,火源处流速最大,随着距离增加,流速整体呈现衰减趋势,隧道顶部流速会随坡度变化波动。

关键词：隧道火灾 “W”型坡度隧道数值模拟烟气运动烟气控制

某地下污水处理厂脱水机房通风除臭系统改造设计

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暖通空调 2022年第9期52卷 58-62,85页

作者：郭伟鹏刘承东唐宏辉谢艺强广州市市政工程设计研究总院有限公司广州

通过分析南方某地下污水处理厂脱水机房通风除臭效果欠佳的原因和臭气源特点,结合实施条件进行了通风除臭系统改造设计。采用离子除臭技术,将经过离子发生器的新风送至污泥脱水机房中,同时收集该机房内的臭气,臭气经离子法处理后排至室... 详细信息

通过分析南方某地下污水处理厂脱水机房通风除臭效果欠佳的原因和臭气源特点,结合实施条件进行了通风除臭系统改造设计。采用离子除臭技术,将经过离子发生器的新风送至污泥脱水机房中,同时收集该机房内的臭气,臭气经离子法处理后排至室外。对机房改造前后空气污染物进行了检测,结果表明,结合离子除臭技术的改造方案能够有效控制室内污染物浓度,降低污泥脱水机房内臭气浓度,一定程度上解决了脱水机房臭气治理难题。

关键词：地下污水处理厂污泥脱水机房臭气处理气流组织改造设计

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广州地埋式石井净水厂通风除臭设计

中国给水排水 2020年第4期36卷 41-46页

作者：唐宏辉刘承东谢艺强广州市市政工程设计研究总院有限公司广东广州510060

以地埋式污水厂——广州市石井净水厂通风除臭设计为实例,对预处理区、生化区楼板下池面空间、二沉池、污泥干化等区域的臭气收集后经生物除臭装置处理,然后经不低于15 m排放塔高空排放;预处理区和污泥干化等区域送风系统采用氧离子送... 详细信息

以地埋式污水厂——广州市石井净水厂通风除臭设计为实例,对预处理区、生化区楼板下池面空间、二沉池、污泥干化等区域的臭气收集后经生物除臭装置处理,然后经不低于15 m排放塔高空排放;预处理区和污泥干化等区域送风系统采用氧离子送风系统;生化区楼板上大空间及运泥车通道的通风经活性炭吸附后高空排放。设计需重点考虑通风、除臭、空调及防排烟等系统划分和计算,臭气收集与管线布置,以及地下空间气流组织等难点。目前该项目已投入运营,实际运行数据表明,运行效果较好,满足各项标准。最后对该项目需要注意的设计细节和不足之处进行了分析。

关键词：地埋式污水厂通风除臭

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地下式污水厂通风除臭设计

建筑热能通风空调 2018年第4期37卷 103-105,49页

作者：谢艺强广州市市政工程设计研究总院

分析地下式污水厂各区域臭气分布及逸散情况,对除臭技术进行比较分析。针对地下污水厂不同区域的臭气情况和工艺要求,选用微生物除臭和离子除臭两种除臭技术,现场感受和实际测量结果表明通风除臭系统效果显著。为地下污水厂的通风除臭... 详细信息

分析地下式污水厂各区域臭气分布及逸散情况,对除臭技术进行比较分析。针对地下污水厂不同区域的臭气情况和工艺要求,选用微生物除臭和离子除臭两种除臭技术,现场感受和实际测量结果表明通风除臭系统效果显著。为地下污水厂的通风除臭设计提供参考。

关键词：地下式污水厂臭气分布及逸散除臭技术除臭系统

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城市地下综合管廊通风缩尺模型的相似性分析

地下空间与工程学报 2019年第6期15卷 1609-1619页

作者：刘承东黎庶唐宏辉谢艺强向操广州市市政工程设计研究总院广州510000 华南理工大学电力学院广州510641

缩尺模型与实际原型的相似性对于缩尺模型实验结果在原型上的推广和应用有着重要作用。为了验证相似理论可靠性,以某综合管廊电力舱为实际原型作为研究对象,按5∶1的几何缩尺比例建立缩尺模型;运用相似理论,推导出相似准则数,在忽略格... 详细信息

缩尺模型与实际原型的相似性对于缩尺模型实验结果在原型上的推广和应用有着重要作用。为了验证相似理论可靠性,以某综合管廊电力舱为实际原型作为研究对象,按5∶1的几何缩尺比例建立缩尺模型;运用相似理论,推导出相似准则数,在忽略格拉晓夫数Gr的条件下,得到了实际原型与缩尺模型各边界条件物理参数的比例关系;通过Fluent软件分别对原型和模型进行不同工况下的数值计算;对原型与模型计算结果中的热力和动力相似敏感性进行了分析,结果表明,各工况原型与模型的温度、热流密度、速度和阻力系数均符合理论推导的比例关系,各参数误差均在工程允许的10%范围内,为后续指导实验进行通风优化研究以及实际工程的推广应用提供了理论依据。

关键词：相似理论综合管廊通风缩尺模型数值计算

地下污水处理厂污泥干化车间通风除臭系统设计

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暖通空调 2022年第9期52卷 54-57,28页

作者：谢艺强刘承东向操唐宏辉黄勇锐叶晓春广州市市政工程设计研究总院有限公司广州

分析了地下污水处理厂污泥干化车间臭气处理的难点和重点及应对措施,介绍了广州地下污水处理厂污泥干化车间通风除臭系统及空调系统的设计。试运行效果显示,污泥干化车间臭气浓度得到了有效控制,臭气排放水平远高于目前国内标准要求。

关键词：地下污水处理厂污泥干化车间通风除臭臭气浓度空调系统