[发明专利]应对公共建筑室内突发空气污染的处理方法

说明书

本发明提供了一种应对公共建筑室内突发空气污染的处理方法，其包括：建立计算流体动力学模型来模拟常规通风下突发空气污染的动态浓度分布；将该模拟对象划分计算区域；通过多主体模型软件得到计算区域的人员动态分布规律；根据动态浓度分布和人员动态分布来计算空气污染累积暴露风险；确定优化函数模型以得到通风重点保护区域；确定通风重点保护区域的空气污染浓度设计阈值；根据该浓度设计阈值反向匹配得到应急通风方案；检验应急通风方案至最终输出通风安全区域。本发明通过空气污染浓度设计阈值反向匹配相应的应急通风方案及运行控制措施，在公共建筑室内营造通风安全区域，进而在突发空气污染时最大限度地保证公共建筑室内人员的安全和健康。

技术领域

本发明属于建筑通风安全区域设计的技术领域，具体涉及一种应对公共建筑室内突发空气污染的处理方法。

背景技术

由于多数公共建筑内的人员较为密集，从而导致人员可能成为恐怖分子的潜在袭击目标。针对公共建筑的袭击方式众多，而采用在公共建筑内部施放生化战剂的袭击方式较为隐秘，一旦施放可能导致灾难性的后果。在重要的公共建筑面临此类袭击风险时，如何通过应急通风的有效组织在建筑内营造一个通风安全区域，使该安全区域即使在面临最不利的袭击场景时仍然能保证疏散至该安全区域的室内人员处在一个较低的污染浓度暴露之下，是一项从方法学上亟待突破的技术创新。

现有公共建筑的应急通风往往只考虑了火灾时的场景，囿于火灾烟气与施放有毒气体在分子量上的巨大差异，火灾烟气的顶排系统可能无法有效排出有毒气体，反而会将其浓度高度提升到接近人体呼吸区的位置，因此采用传统的火灾应急通风方式来应对此类突发事件甚至可能会加剧室内人员的空气污染暴露风险。从突发污染的应急方法学体系而言，亟待构建面向突发空气污染的公共建筑通风安全区域，指导室内人员在此类事件发生时向该区域疏散，进而最大限度地在此类事件中保障公共建筑内的人员安全。

所谓“通风安全区域”是指在突发空气污染发生后的短暂时间内，通过应急通风形成的有效气流组织隔断空气污染的传播，在此区域内营造一个对人员基本无害的浓度范围，从而作为室内人员疏散的目的地。其概念类似于人防通风与事故通风，但由于生化袭击的随机性特征，首先需要确定不同袭击场景可能导致的室内人员污染暴露浓度，又由于室内人员疏散的可组织性，也需要得到不同时刻的室内人员动态分布，以上动态数据均可通过现有模拟软件进行先验模拟后得到，但目前尚无同时考虑室内空气污染浓度的动态变化以及室内人员的动态分布来量化室内人员暴露风险的方法。且关于通风安全区域的耦合的双向优化问题，目前尚无可借鉴的公开技术。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，目的是提供一种应对公共建筑室内突发空气污染的处理方法。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种应对公共建筑室内突发空气污染的处理方法，其包括如下步骤：

(1)、建立计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics，CFD)模型来模拟常规通风下公共建筑室内突发空气污染时的动态浓度分布；

(2)、将模拟的公共建筑室内划分为至少2个计算区域；

(3)、通过多主体模型软件(Multi‐agent model)得到公共建筑室内的各个计算区域内人员动态分布规律；

(4)、根据动态浓度分布和人员动态分布来计算空气污染累积暴露风险；

(5)、利用穷举法对各计算区域的空气污染累积暴露风险进行计算累加，确定优化函数模型以得到通风重点保护区域；

(6)、确定通风重点保护区域的空气污染浓度设计阈值；

(7)、根据空气污染浓度设计阈值反向匹配通风重点保护区域以得到应急通风方案；

(8)、检验应急通风方案至最终输出通风安全区域。