建材VOC初始可散发浓度研究：微观机理、影响因素及测定

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
51106011
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
25.0万
负责人：
熊建银
依托单位：
北京理工大学
学科分类：
E0603.传热传质学
结题年份：
2014
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
起止时间：
2012-01-01 至2014-12-31

项目参与者：
王瑞君；段占春；常泽辉；薛晓迪；戴静；马鸣；李家春；
关键词：
传质初始可散发浓度散发微观机理挥发性有机化合物

项目摘要

室内建材挥发性有机化合物（VOC）的源散发特性和机理是国际室内空气品质和传热传质领域的研究热点。本课题拟以表征建材VOC源散发特性的关键参数之一- - 初始可散发浓度为对象，研究其和建材中VOC总含量差异的微观机理，建立以初始可散发浓度为指标对建材质量进行评价的原则和方法；探索环境因素包括温度、相对湿度和时间对初始可散发浓度的影响规律；深入研究密闭舱中建材VOC散发特性和机理，针对我国室内环境的主要VOC种类，发展初始可散发浓度的快速测定方法；营造参数可控的环境舱系统，测定不同条件下的初始可散发浓度，验证理论分析的结果。本课题旨在解决上述工程热物理领域传质学和建筑环境领域的交叉科学问题，对控制和改善我国室内空气品质、保障人们健康具有重要意义。

结项摘要

室内建材挥发性有机物（VOC）的源散发特性和机理研究既是国际室内空气品质和传热传质领域的研究热点，也是我国政府关注、百姓关心的焦点问题之一，具有重要的学术意义和应用价值。本课题以表征建材VOC源散发特性的关键参数之一——初始可散发浓度为主要对象，取得了如下几个方面的研究成果：（1）揭示了建材中VOC初始可散发浓度和总含量差异的微观机理，建立了初始可散发浓度占总含量比例与温度之间的理论关系式，指出了应以初始可散发浓度作为建材绿色度的评价指标；（2）提出了测定建材中VOC初始可散发浓度、扩散系数和分配系数等散发关键参数的VVL、直流舱C-history等方法，这些方法具有测试时间短、实验系统简单、测试精度高等优点，为室内建材VOC散发特性测试提供了有力手段；（3）建立了环境因素（温度、相对湿度）和建材VOC初始可散发浓度及散发速率之间的关系式，借助于该关系式可方便的预测不同环境条件下的散发特性值；（4）建立了描述建材中VOC散发/吸附过程的通用解析模型，可全面分析密闭舱、直流舱、散发、吸附等物理过程的特性，实现了不同建材VOC传质过程的统一表征；（5）发展了描述湿材料中VOC散发传质过程的解析模型，基于此提出了测定湿材料中VOC扩散系数和分配系数的新方法；（6）研制了用于环境舱综合性能评价的散发速率恒定的VOC标准散发样品，测定了与其散发特性相关的关键参数，并进行了影响因素分析，为提高环境舱测试精度提供了技术手段。本项目已解决的上述问题为工程热物理领域传质学和建筑环境领域的交叉科学问题。通过本项目的研究，我们将建筑环境VOC散发和控制机理的认识从宏观的被动层次提升到微介观的主动层次，揭示了相关过程的共性规律。本项目已发表论文20篇，其中SCI论文13篇，论文主要发表在环境科学和传热传质领域重要学术期刊Environmental Science & Technology（IF: 5.48）、Atmospheric Environment（IF: 3.06）等上，已全面完成预期目标和成果指标。