CC BY
11
УДК 504.3.054 DOI: 10.24412/1816-1863-2022-1-6-14
о
к
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ Н. А. Литвинова, кандидат технических
т
о
X
о
I-
и
о
наук, профессор, Тюменский индустриальный ЗАГРЯЗНИТЕЛЕМ университет (ТИУ),
КОНЦЕНТРАЦИИ
и ВНУТРИ ПОМЕЩЕНИЙ litvinova2010-litvinova2010@yandex.ru,
а ~ Тюмень, Россия,
МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ В. Н. Азаров, доктор технических наук,
2 ОТ АВТОТРАНСПОРТА профессор, Волгоградский государственный
х технический университет (ВТТУ),
2 azarovpubl@mail.ru, Волгоград, Россия и
Ф В зданиях городской среды проведены многолетние экспериментальные исследования влияния х автотранспорта на качество воздуха внутри помещений. Представлены результаты экспериментальных данных концентраций оксида углерода (II), фенола, формальдегида, углеводородов алифатических внутри помещений в различное время суток по высоте этажей зданий вблизи оживленных автомагистралей. На основании исследований авторами разработана программа, которая у предназначена для прогноза концентраций газообразных загрязнителей внутри помещений в разное время суток по этажам зданий с учетом локальной застройки от автомагистралей. Программа на основе исходных данных: высоты здания, интенсивности автомагистрали, расстояния от магистрали до здания, типа локальной застройки, метеорологических параметров атмосферного воздуха: скорости ветра, относительной влажности, температуры в разные периоды года ш позволяет произвести внутри помещения здания расчет концентраций оксида углерода (II), фе-^ нола, формальдегида, углеводородов алифатических (С1—С5) по времени суток. Предложенная О программа внедрена при проектировании объектов строительства и для зданий в эксплуатации с целью прогноза степени загрязнения воздуха внутри помещений зданий по высоте этажей.
Ф т X
Long-term experimental studies of the motor transport influence on indoor air quality have been carried out in urban buildings. The results of experimental data on concentrations of carbon monoxide (II), phenol, formaldehyde, aliphatic hydrocarbons indoors at different times of the day by the height of the floors of buildings near busy highways are presented. Based on the research, the authors have developed a pro-СП gram that is designed to predict concentrations of gaseous pollutants indoors at different times of the day on the building floors, taking into account distances from the highway. The program is based on the initial data: building's height, highway traffic intensity, distances from the highway and their types, atmospheric air meteorological parameters such as wind speed, relative humidity, temperature in different periods of the year. The data allows to calculate the concentrations of carbon monoxide (II), phenol, formaldehyde, carbon dioxide inside the building.
Ключевые слова: воздух, помещения, тип локальной застройки, концентрация, загрязняющие вещества, автотранспорт, здания.
Keywords: air, premises, type of local development, concentration, pollutants, vehicles, buildings.
6
Введение
В настоящее время атмосферный воздух зданий крупных городов сильно загрязнен различными вредными газообразными веществами от автотранспорта [1—3]. Кроме того, во многих крупных мегаполисах сложилась устойчивая тенденция роста передвижных источников [4—6]. Такие источники особенно неблагоприятны для качества внутренней воздушной среды помещений многоэтажных зданий [7—9].
Исследования вертикального распределения концентраций дисперсных частиц (пыли) в атмосфере проведены многими учеными [10]. В настоящее время отсутствуют сводные расчеты эффекта
суммации газообразных загрязняющих веществ от передвижных источников (автотранспорта) с учетом внутреннего типа л о-кальной застройки, перемещения масс и времени суток. Необходимо принять предварительные проектные решения по выбору площадок под жилищное строительство с учетом структуры застройки кварталов, определяемой сочетанием градостроительных типологий застройки [7].
Цель работы — исследование концентраций газообразных загрязнителей в помещениях по высоте многоэтажных зданий от автомагистралей в городской среде при различных метеорологических факторах атмосферного воздуха.
Рис. 1. Точки отбора проб при различных типах локальной застройки: а — периметральная; б — строчная; в — смешанная; г — торцевая
Задачи работы:
1. Провести экспериментальные исследования качества воздуха снаружи и внутри помещений при различных типах локальной застройки от автомагистралей.
2. Исследовать влияние метеорологических факторов атмосферного воздуха (температура, влажность, скорость) на качество воздуха внутри помещения от автотранспорта в течение суток.
3. На основании экспериментальных исследований разработать программу для электронно-вычислительных машин (ЭВМ) по расчету концентраций загрязнителей внутри помещений многоэтажных зданий по времени суток от автотранспортных магистралей в городской среде.
Модели и методы
Многолетние экспериментальные исследования закономерностей вертикального распределения концентраций по высоте зданий при различных типах локальной застройки проведены с 2006 по 2020 год. Отбор проб от передвижных источников проводился с 6 до 13 ч или с 14 до 21 ч. В ночное время — 1—2 раза в неделю. Одновременно экспериментально замерялась скорость ветра (м/с) и отмечалось ее направление. Точки исследования, выбранные для отбора проб — здания, находящиеся на расстоянии 30; 50; 100 м от магистралей с различной интенсивностью движения: до 500 авт./ч; от 500—1000 авт./ч; от 1000—2000 авт./ч; от 2000—3000 авт./ч.
Пробы отбирались вблизи жилых зданий, точки взяты на расстоянии не менее
0,5 м от их наружной стены. Отбор проводился со стороны магистрали, с наветренной и подветренной стороны от источника. Для проведения экспериментальных исследований требовались самые неблагоприятные метеорологические условия при отборе проб: направление ветра 90° от магистралей к зданию, направление ветра на здание. Одновременно измерялись фоновые концентрации.
Замеры в атмосферном воздухе по наружной стене зданий проводились с помощью сертифицированного оборудования на каждом этаже здания до высоты последнего этажа. Измерялись концентрации газообразных загрязнителей в атмосферном воздухе от автотранспорта: оксид углерода (II), фенола, формальдегида, углеводородов алифатических (С1—С5). При этом выбирались здания при различном типе локальной застройки (строчная, периметральная, торцевая, смешанная) с учетом аэродинамических теней от зданий (рис. 1). Выбор данных загрязнителей для исследования обоснован тем, что по результатам многих исследователей концентрации таких газообразных веществ в атмосферном воздухе сохраняются даже при высокой влажности и увеличиваются при температурных инверсиях [7, 9].
Одновременно измерялась концентрация загрязнителей внутри жилых помещений на каждом этаже здания, при двух режимах: при плотно закрытых оконных конструкциях и при режиме проветривания (окно полностью открыто). Все замеры проведены с учетом рассчитанных зон
О) ^
о
О -1
х
а>
Г)
а
¡а
б
а>
ы
О ^
а
г> л
О г>
г>
-I
тз
о
-I
а>
О-
Г> -I 03
а
о ~о о ш
г> ^
о
X
о
ы
Г) -I
оз
а
7
о
т
I-
и
со О X
О ^
и а О СР
О
а
и
Ф
IX
о
СР
I-
и
и о
X
и о с
о
со ф
Ю ч;
О ^
и Ф т X
О
подветренной тени, зон наветренной тени или зон подпора.
Результаты и обсуждение
Представлены результаты (табл. 1) экспериментальных измерений для примера концентрации оксида углерода (II) СО в воздушной среде внутри здания, расположенных в здании высотой 30 метров вблизи перекрестка с интенсивностью движения свыше 2500 авт./ч при ветре 2—3 м/с и неблагоприятном направлении ветра на здание.
Сравнение измеренной концентрации с ПДК для СО показало ее фактическое превышение в воздушной среде в помещениях зданий на первом этаже (1,3—1,6 ПДК^). Так, например, проведены экспериментальные исследования концентраций оксида углерода (II), фенола, формальдегида, углеводородов алифатических (С1—С5) по высоте зданий (по этажам) внутри помещений многоэтажных зданий (высотой 30 м) от автомагистралей разной интенсивности движения в режиме проветривания при наиболее неблагоприятной ско-
рости ветра 2—3 м/с и направлении ветра 90° при различных типах локальной застройки. Экспериментальные данные для примера представлены в табл. 2—4 в разное время суток для периметральной застройки, интенсивность магистрали свыше 2000 авт./ч.
Аналогичные экспериментальные данные среднегодовых концентраций получены для всех типов застройки: периметральная, торцевая, торцевая под углом, строчная, смешанная, при различной интенсивности движения автотранспорта, так как отбор проб осуществлялся одновременно как в атмосферном воздухе, так и внутри помещения. Наибольший пик концентраций загрязнителей (превышения в 2—3 раза от ПДК^) внутри и снаружи зданий отмечен при периметральной застройки как снаружи, так и внутри помещения с 8 до 10 часов для оксид углерода (II) увеличивается на 43—45 %, с 17 до 20 часов — на 40—41 %; для фенола самые высокие концентрации отмечены на 17—20 часов — увеличивается на 47 %, для формальдегида — с 8 до 10 часов и с
Таблица 1
Результаты измерений концентрации СО в воздушной среде внутри здания от передвижных источников, мг/м3 (наветренная сторона), строчная застройка, % величины концентрации от наружной стены здания
8
Год Первый этаж Пятый этаж Девятый этаж
в здании по наружной стене здания в здании по наружной стене здания в здании по наружной стене здания
при закрытых конных конструкциях при режиме проветривания при закрытых оконных конструкциях при режиме проветривания при закрытых оконных конструкциях при режиме проветривания
2006 4,5 11,2 13,95 1,8 3,5 4,5 1,5 2,7 3
2007 4,9 11,2 14,1 1,8 3,5 4,4 1,4 2,75 3,1
2008 4,9 10,8 13,95 2 3,4 4,5 1,3 2,75 3
2009 4,9 11,2 13,65 2,1 3,9 4,6 1,4 2,75 3,1
2010 4,3 10,8 15,1 1,9 3,8 4,6 1,4 2,7 3
2011 4,5 11,2 15 1,9 3,9 4,5 1,4 2,6 3
2012 4,5 10,8 15 2,1 3,8 4,2 1,4 2,9 2,9
2013 4,6 11,2 15,1 2,1 3,8 4,3 1,3 2,7 3
2014 4,65 11,2 14,7 2,1 3,7 4,4 1,4 2,7 2,95
2015 5 12,3 15,1 2,1 3,6 4,5 1,35 2,7 3,1
2016 4,65 11,2 13,4 1,9 3,6 4,5 1,4 2,6 3,1
2017 4,65 11,2 15,1 2,1 3,6 4,5 1,3 2,75 3,1
2018 4,65 11,2 15,1 2,1 3,5 4,4 1,4 2,75 3,1
2019 4,65 11,2 15 2 3,5 4,3 1,4 2,75 3,2
2020 4,65 11,2 15 2 3,55 4,5 1,4 2,75 3
средняя 4,595 11,09 14,09 2,04 3,58 4,48 1,43 2,73 3,08
% 32,59 78,63 — 45,59 80,06 — 46,41 88,65
Таблица 2
Экспериментальные данные среднегодовых концентраций (С, мг/м3) оксид углерода (II) по высоте с наветренной стороны зданий от автомагистралей,
на расстоянии 30 м от здания
Высота от Время, часы
поверхности С, мг/м3 от 00 до 8 до 10 до 13 до 15 до 17 до 20 до от 00 до
земли А, м 6 часов 10 часов 13 часов 15 часов 17 часов 20 часов 00 часов 6 часов
1,50 9,40 4,70 16,93 6,58 13,17 8,46 23,51 6,58 2,91
4,50 9,23 4,62 16,62 6,46 12,93 8,31 23,08 6,46 2,85
7,50 9,06 4,53 16,31 6,34 12,69 8,16 22,65 6,34 2,80
10,50 8,89 4,45 16,00 6,22 12,45 8,00 22,23 6,22 2,75
13,50 8,72 4,36 15,70 6,10 12,21 7,85 21,80 6,10 2,69
16,50 8,55 4,27 15,39 5,98 11,97 7,69 21,37 5,98 2,64
19,50 8,38 4,19 15,08 5,86 11,73 7,54 20,95 5,86 2,59
22,50 8,21 4,10 14,77 5,75 11,49 7,39 20,52 5,75 2,54
25,50 8,04 4,02 14,47 5,63 11,25 7,23 20,09 5,63 2,48
28,50 7,87 3,93 14,16 5,51 11,01 7,08 19,66 5,51 2,43
О) ^
о
О -1
х
а>
п ^
о ^
б
а>
ы
О ^
О
п
о п
п -ч
и
о
-I
а>
О-
П -ч
03
О
О ТЗ О Ш
П ^
О
X
о
ы
п -ч
03
О
Таблица 3
Экспериментальные данные среднегодовых концентраций (С, мг/м3) фенола по высоте с наветренной стороны зданий от автомагистралей, на расстоянии 30 м от здания
Высота от Время, часы
поверхности С, мг/м3 от 00 до 8 до 10 до 13 до 15 до 17 до 20 до от 00 до
земли А, м 6 часов 10 часов 13 часов 15 часов 17 часов 20 часов 00 часов 6 часов
1,50 0,021 0,011 0,039 0,015 0,030 0,019 0,054 0,011 0,039
4,50 0,021 0,011 0,038 0,015 0,030 0,019 0,053 0,011 0,038
7,50 0,021 0,010 0,037 0,015 0,029 0,019 0,052 0,010 0,037
10,50 0,020 0,010 0,037 0,014 0,028 0,018 0,051 0,010 0,037
13,50 0,020 0,010 0,036 0,014 0,028 0,018 0,050 0,010 0,036
16,50 0,020 0,010 0,035 0,014 0,027 0,018 0,049 0,010 0,035
19,50 0,019 0,010 0,034 0,013 0,027 0,017 0,048 0,010 0,034
22,50 0,019 0,009 0,034 0,013 0,026 0,017 0,047 0,009 0,034
25,50 0,018 0,009 0,033 0,013 0,026 0,017 0,046 0,009 0,033
28,50 0,018 0,009 0,032 0,013 0,025 0,016 0,045 0,009 0,032
Таблица 4
Экспериментальные данные среднегодовых концентраций (С, мг/м3) формальдегида по высоте с наветренной стороны зданий от автомагистралей, на расстоянии 30 м от здания
Высота от Время, часы
поверхности С, мг/м3 от 00 до 8 до 10 до 13 до 15 до 17 до 20 до от 00 до
земли А, м 6 часов 10 часов 13 часов 15 часов 17 часов 20 часов 00 часов 6 часов
1,50 0,032 0,016 0,058 0,023 0,045 0,029 0,081 0,016 0,058
4,50 0,032 0,016 0,057 0,022 0,045 0,029 0,080 0,016 0,057
7,50 0,031 0,016 0,056 0,022 0,044 0,028 0,078 0,016 0,056
10,50 0,031 0,015 0,055 0,021 0,043 0,028 0,077 0,015 0,055
13,50 0,030 0,015 0,054 0,021 0,042 0,027 0,075 0,015 0,054
16,50 0,030 0,015 0,053 0,021 0,041 0,027 0,074 0,015 0,053
19,50 0,029 0,014 0,052 0,020 0,041 0,026 0,072 0,014 0,052
22,50 0,028 0,014 0,051 0,020 0,040 0,026 0,071 0,014 0,051
25,50 0,028 0,014 0,050 0,019 0,039 0,025 0,069 0,014 0,050
28,50 0,027 0,014 0,049 0,019 0,038 0,024 0,068 0,014 0,049
9
№1, 2022
о
т
I-
и
со О X
О ^
и а О СР
О
а
т
I-
и ^
Ф
IX
о
СР
I-
и
и о
X
и о с
о
со ф
Ю ч;
О ^
и Ф т X
О
С, мг/м3
6- __
♦ --- 54 - С = 0,0001 Т2 + 0,0266Г + 5,6052 -Д2 = 0,9799
3
2 2
1 1
-'-'-0- 1 1 1
С, мг/м3 ■0,7-
-30 -20 -10
10
20
а)
30 40
т, °с
-30 -20 -10
0,4 ■0,3 0,2 ■0,1 0
С = -8Е -06т2 + 0,0036Г + 0,5018 Д2 = 0,9858
0
10
20
б)
30 40 Т, °С
Рис. 2. Эмпирические зависимости концентраций загрязнителей внутри помещения в зависимости от температуры атмосферного воздуха: а — оксид углерода (II); б — фенол
17 до 20 часов на 60—61 %, для углеводородов алифатических — на 61 % по сравнению с ночным временем с 00 до 6 часов и днем с 13 до 15 часов.
На основании проведенных исследований взаимосвязи качества атмосферного воздуха и качества воздуха внутри помещения установлена степень влияния вертикального распределения концентраций загрязнителей на качество внутреннего воздуха зданий от передвижных источников: в режиме проветривания в воздушной среде внутри здания концентрация загрязнителей достигает до 80—88,5 % от концентрации по наружной стене здания, при закрытых проемах от 21,2 до 46,2 %.
На основании экспериментальных д ан-ных проведен анализ концентраций загрязнителей внутри помещений при раз-
личных температурах атмосферного воздуха, для СО и фенола зависимости представлены на рис. 2.
При повышении температуры воздуха в диапазоне от -27 °С до 0 и до +27 °С концентрации всех газообразных загрязните -лей внутри помещения зданий увеличиваются от автомагистралей при скорости ветра 5 м/с: оксид углерода (II) увеличивается на 80—84 %; фенола — на 66—67 %; формальдегида — на 58,6 %; углеводородов алифатических (С1—С5) — на 60—61 %.
На основе экспериментальных исследований получены эмпирические зависимости концентрации загрязнителей от скорости ветра атмосферного воздуха (рис. 3).
Из полученных зависимостей видно, что с повышением скорости ветра атмосферного воздуха выше 6 до 8 м/с концен-
Таблица 5
Экспериментальные данные среднегодовых концентраций (С, мг/м3) углеводородов алифатических по высоте с наветренной стороны зданий от автомагистралей,
на расстоянии 30 м от здания
10
Высота от Время, часы
поверхности С, мг/м3
от 00 до 8 до 10 до 13 до 15 до 17 до 20 до от 00 до
земли А, м 6 часов 10 часов 13 часов 15 часов 17 часов 20 часов 00 часов 6 часов
1,50 1,2079 0,6040 2,1742 0,8455 1,6911 1,0871 3,0198 0,8455 0,6040
4,50 1,1861 0,5930 2,1349 0,8303 1,6605 1,0675 2,9652 0,8303 0,5930
7,50 1,1642 0,5821 2,0956 0,8150 1,6299 1,0478 2,9106 0,8150 0,5821
10,50 1,1424 0,5712 2,0563 0,7997 1,5994 1,0282 2,8560 0,7997 0,5712
13,50 1,1206 0,5603 2,0170 0,7844 1,5688 1,0085 2,8014 0,7844 0,5603
16,50 1,0987 0,5494 1,9777 0,7691 1,5382 0,9889 2,7469 0,7691 0,5494
19,50 1,0769 0,5385 1,9384 0,7538 1,5077 0,9692 2,6923 0,7538 0,5385
22,50 1,0551 0,5275 1,8991 0,7385 1,4771 0,9496 2,6377 0,7385 0,5275
25,50 1,0332 0,5166 1,8598 0,7233 1,4465 0,9299 2,5831 0,7233 0,5166
28,50 1,0114 0,5057 1,8205 0,7080 1,4160 0,9103 2,5285 0,7080 0,5057
С, мг/м3 3
2,5 2 1,5 1
0,5 0
С = -0,1562 V2 + 1,3268 V + 0,0201 - Л2 = 0,9966" "
♦ Концентрация СО внутри помещения, мг
0
4 6
а)
10
V, м/с
С, мг/м 0,016 0,014 0,012 0,01 0,008 0,006 0,004 0,002 0
♦ Концентрация внутри помещения '
формальдегида, мг/м3 ■
0
10
V, м/с
С, мг/м3 20
15
10
5
ЖС = -0,0002 V2 - 0,001 V + 0,013 Л2 = 0,9922
С, мг/м 0,25
0,2 0,15 0,1 0,05 0
г)
V, м/с
Рис. 3. Эмпирические зависимости концентрации загрязнителей (с) внутри здания в зависимости от скорости движения (V) атмосферного воздуха: а — оксид углерода (II); б — углеводороды алифатические; в — формальдегид; г — фенол
О) *
о
О -1 X х
СО
Г) *
о ^
б
со
ы
о ^
0
Г)
1
о
Г)
Г) -I
тз
о
-I
со
О-
Г> -I
оз О
о тз о ш
Г)
о
X
о
ы
Г) -I оз О
0
трации газообразных загрязнителей снаружи и внутри зданий уменьшаются на 20—26 % по высоте каждого этажа здания (рис. 3).
Результаты экспериментальных исследований влияния влажности на качество воздуха внутри помещения показали, что при увеличении влажности с 30 до 70 % концентрация загрязнителей снаружи здания практически остается неизменной, в связи с тем, что все газообразные загрязнители не вступают в химическое взаимодействие с атмосферной влагой.
На основе экспериментальных д анных разработана программа для ЭВМ [11]. Исходные данные для расчета: высоты здания Н, м; интенсивность автотранспортной магистрали, авт./ч: от 500 авт./ч; от 500—1000; от 1000—2000; выше 2000 авт./ч; расстояние от магистрали до здания Л, м. Выбирается тип застройки: торцевая; строчная; периметральная; торцевая под углом; смешанная. Вводятся метеорологические параметры (рис. 4).
Расчет концентраций загрязнителей внутри помещений Свн производится по нижеприведенным формулам (1)—(4), полученных на основании экспериментальных данных с наветренной и подветренной сторон зданий от источников: — оксида углерода (II):
Свн = 0,89Ху| (0,6708 - 0,00545
к-
Л.
Л--------
+
+ 0,00021/ - 0,196 Н | [2,136 + 0,02799 Г -
0,2819 V - 0,000003ф], — фенола:
(1)
Свн = 0,083Ху| 0,092961 0,6708 -
0,00545 -Л- + 0,00021/ - 0,196 Н
Лтах Н
X [1,3055 + 0,00432Г - 0,01639V -- 0,0000012ф],
(2)
11
X
о
т
I-
и
со О X
О ^
и а О СР
О
а
т
I-
и ^
Ф
IX
о
СР
I-
и
и о
X
и о с
о
со ф
Рис. 4. Пример интерфейса разработанной программы по прогнозу концентраций загрязнителей внутри помещений
Таблица 6
Поправочные коэффициенты К учета типа локальной застройки
ю О ^ и Ф Интенсивность движения, авт./ч Торцевая наветренная/ подветренная Строчная наветренная/ подветренная Периметральная наветренная/ подветренная Торцевая под углом наветренная/ подветренная Смешанная наветренная/ подветренная
X X 1_ о до 500 0,99/0,777 0,768/0,668 1,0/0,375 0,541/0,441 0,321/0,221
^ о свыше 500-1000 0,99/0,889 0,868/0,768 1,0/0,475 0,641/0,540 0,421/0,340
свыше 1000—2000 0,99/0,95 0,968/0,868 1,0/0,618 0,751/0,640 0,521/0,435
свыше 2000 0,99/0,97 0,99/0,968 1,0/0,750 0,841/0,78 0,621/0,535
— формальдегида:
Свн = 0,275Ку1 0,309121 6708 -
- 0,00545 + 0,00021/ - 0,196 Н | | х
—тах Н I
X [0,1742 + 0,000589Т - 0,000355 Г -
- 0,0000008ф], (3)
— углеводородов алифатических (С1— С5):
И
Свн = 0,89Ку^0,021191 0,6708 -—
- 0,00545 -
-
+ 0,00021/ - 0,196 Н I I х
12
X [0,384454 + 0,09053Т - 0,02963 Г -- 0,000001ф], (4)
где —/—тах — отношение расстояния от магистрали до здания к максимальному
расстоянию, на котором обнаружена концентрация от магистрали, м; / — интенсивность автотранспорта, авт./ч; И/Н — отношение высоты от поверхности земли к высоте здания Н; Т — температура атмосферного воздуха, °С; V — скорость атмосферного воздуха, м/с; ф — относительная влажность атмосферного воздуха, %; Ку — поправочный коэффициент учета типа застройки (табл. 6).
Предложенная программа внедрена при проектировании объектов строительства и для зданий в эксплуатации с целью прогноза степени загрязнения воздуха внутри помещений зданий по высоте этажей в течение суток.
Заключение
1. Наибольшее значение концентраций загрязнителей (превышения в 2—3 раза от ПДКсс) внутри и снаружи зданий отмечен при периметральной застройки как снару-
жи, так и внутри помещения с 8 до 10 часов для оксид углерода (II) увеличивается на 43—45 %, с 17 до 20 часов — на 40—41 %; для фенола на 17—20 часов — увеличивается на 47 %, для формальдегида — с 8 до 10 часов и с 17 до 20 часов на 60—61 %, для углеводородов алифатических — на 61 % по сравнению с ночными временем с 00 до 6 часов и днем с 13 до 15 часов.
2. В режиме проветривания в воздушной среде внутри здания концентрация загрязнителей достигает до 80—88,5 % от концентрации по наружной стене здания, при закрытых проемах от 21,2 до 46,2 %.
3. При повышении температуры воздуха в диапазоне от -27 °С до 0 и до +27 °С концентрации всех газообразных загрязнителей внутри помещения зданий увеличиваются от автомагистралей при скорости ветра 5 м/с: оксид углерода (II) увеличивается на 80—84 %; фенола — на 66—67 %;
формальдегида — на 58,6 %; углеводородов алифатических (С1—С5) — на 60—61 %.
4. С повышением скорости ветра атмосферного воздуха выше 6 до 8 м/с концентрации газообразных загрязнителей снаружи и внутри зданий уменьшаются на 20—26 % по высоте каждого этажа здания.
6. На основе многофакторных уравнений регрессии разработана программа для ЭВМ, на которую получено свидетельство государственной регистрации, позволяющая спрогнозировать концентрацию загрязнителей внутри здания по времени суток. Исходные данные для расчета: высоты здания Н, м; интенсивность автотранспортной магистрали, авт./ч: от 500 авт./ч; от 500—1000; от 1000—2000; выше 2000 авт./ч; расстояние от магистрали до здания м. Выбирается тип застройки: торцевая; строчная; периметральная; торцевая под углом; смешанная, метеорологические параметры.
Библиографический список
1. Азаров В. Н., Донцова Т. В., Хегай Д. С. Основы балансового метода оценки поступления вредных веществ в район крупного города в рамках концепции биосферной совместимости // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. — 2015. — № 4 (12). — С. 10—19.
2. Кузьмичев А. А., Азаров В. Н. Исследование влияния загрязнения атмосферного воздуха на внешний облик и восприятие строительных конструкций и памятников архитектуры // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. — 2016. — № 1. — C. 86—96.
3. Литвинова Н. А. Улучшение качества воздушной среды помещений с учетом качества наружного воздуха: монография. — Тюмень: ТИУ, 2019. — 150 с.
4. Донцова Т. В., Храпов С. С., Азаров В. Н. О моделировании динамики переноса примесей в атмосфере городов // Альтернативная энергетика и экология. — 2013. — № 12. — С. 67—72.
5. Владимиров Е. А. Численное моделирование распространения пассивной примеси в атмосфере // Метеорология и гидрология. — 1999. — № 7. — С. 22—34.
6. Азаров В. Н., Иванова Ю. П., Соловьева Т. В., Сахарова А. А., Иванова О. О. Влияние метеорологических условий на распространение загрязняющих веществ в атмосферном воздухе прима-гистральных территорий // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. — 2020. — Вып. 4 (81). — С. 311—316.
7. Иванова Ю. П., Сахарова А. А., Иванова О. О., Азарова М.Д Исследование климатических параметров как факторов, влияющих на загрязнение городской воздушной среды линейного города // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. — 2021. — Вып. 1 (82). — С. 214—219.
8. Kelly F., Anderson H. R., Armstrong B., Atkinson R., Barratt B., Beevers S., Derwent D., Green D., Mudway I., Wilkinson P. Emissions modeling and analysis of air pollution measurements // Res Rep Health Eff Inst. — 2011. — № 155. — P. 5—71.
9. Gallego E., Roca F. X., Guardino Х., Rosell М. G. 2008. Indoor and outdoor BTX levels in Barce-lona City metropolitan area and Catalan rural areas // Journal of Environmental Sciences. — 2008. — 20 (9). — P. 1063—1069.
10. Persily A. K., Emmerich S. J. Indoor air quality in sustainable, energy efficient buildings // HVAC & R Research. — 2012. — 18 (1—2). — P. 4—20.
11. Литвинова Н. А., Азаров В. Н. Расчет концентраций загрязнителей внутри помещений многоэтажных зданий по времени суток от автотранспортных магистралей в городской среде: свидетельство государственной регистрации программы ЭВМ 2022610810 Рос. Федерация № 2021682453, 2022. — 3 с.
О»
О
О -1 X х
CD
Г)
О
б
а>
ы
О ^
0 Г)
1
о
Г)
Г) -I
тз
о
-I
а>
О-
Г> -I 03
О
О ТЗ О Ш
Г)
О
X
о
ы ш
Г) -I оз О
13
PREDICTION OF POLLUTANTS" CONCENTRATIONS FROM VEHICLES INSIDE 2 INDOOR SPACES OF MULTI-STOREY BUILDINGS
u
m N. A. Litvinova, Ph. D. (Technical Sciences), professor, Tyumen industrial University (TIU), X litvinova2010-litvinova2010@yandex.ru,Tyumen, Russia,
o ^
u a O CP
O
(D
V. N. Azarov, Doctor habil. (Technical Sciences), professor, Volgograd State Technical University (VSTU), azarovpubl@mail.ru, Volgograd, Russia
References
1. Azarov V. N. Osnovy balansovogo metoda ocenki postupleniya vrednyh veshchestv v rajon krupnogo goroda v ramkah koncepcii biosfernoj sovmestimosti [Fundamentals of the balance method for assessing the intake of harmful substances in the area of a large city within the framework of the concept of biosphere compatibility] // Biosphere compatibility: person, region, technology. 2015. 4 (12). P. 10—19 [in Russian].
2. Kuz'michev A. A. Issledovanie vliyaniya zagryazneniya atmosfernogo vozduha na vneshnij oblik i vospriyatie stroitel'nyh konstrukcij ipamyatnikov arhitektury [Investigation of the influence of atmospheric air pollution on the appearance and perception of building structures and architectural monuments] // Biosphere com-
u patibility: person, region, technology. 2016. No. 1. P. 86—96 [in Russian].
Í 3. Litvinova N. A. Uluchshenie kachestva vozdushnoj sredy pomeshchenij s uchetom kachestva naruzhnogo
O vozduha: monografía [Improving the quality of the indoor air environment taking into account the quality
of the outdoor air: monography]. Tyumen: TIU, 2019. 150 p. [in Russian].
x
u
o 4. Doncova T. V. O modelirovanii dinamiki perenosa primesej v atmosfere gorodov) [On modeling the dynamO ics of transport of impurities in the atmosphere of cities)] // Alterenative energy and ecology. 2013. IS No. 12. P. 67-72 [in Russian].
vo
5. Vladimirov E. A. Chislennoe modelirovanie rasprostraneniyapassivnojprimesi v atmosphere [Numerical simulation of passive impurity propagation in the atmosphere] // Metrology and hydrology. 1999. No. 7. P. 22—34 [in Russian].
® 6. Azarov V. N., Ivanova Yu. P., Solov'eva T. V., Saharova A. A., Ivanova O. O. Vliyanie meteorologicheskih
x uslovij na rasprostranenie zagryaznyayushchih veshchestv v atmosfernom vozduhe primagistral'nyh territorij
O [The influence of meteorological conditions on the spread of pollutants in the atmospheric air of the
O mainline territories] // Vesnik of Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo arhitekturno-stroitel'nogo
universiteta. Stroitel'stvo i arhitektura 2020. No. 4 (81). P. 311—316 [in Russian].
7. Ivanova Yu. P., Saharova A. A., Ivanova O. O., Azarova M. D. Issledovanie klimaticheskihparametrov kak faktorov, vliyayushchih na zagryaznenie gorodskoj vozdushnoj sredy linejnogo goroda [Study of climatic parameters as factors influencing the pollution of the urban air environment of a linear city] // Bulletin of the Volgograd State University of Architecture and Civil Engineering. Series: Construction and Architecture. 2021. No. 1 (82). P. 214—219 [in Russian].
8. Kelly F., Anderson H. R., Armstrong B., Atkinson R., Barratt B., Beevers S., Derwent D., Green D., Mudway I., Wilkinson P. Emissions modeling and analysis of air pollution measurements. HEI Health Review Committee. Res Rep Health Eff Inst. 2011. 155. P. 5—71.
9. Gallego E., Roca F. X., Guardino H., Rosell M. G. 2008. Indoor and outdoor BTX levels in Barce-lona City metropolitan area and Catalan rural areas. Journal of Environmental Sciences, 20 (9), P. 1063—1069.
10. Persily A. K., Emmerich S. J. Indoor air quality in sustainable, energy efficient buildings. HVAC & R Research. 2012; 18 (1—2): P. 4—20.
11. Litvinova N. A., Azarov V. N. Raschetkoncentracijzagryaznitelej vnutripomeshchenijmnogoetazhnyh zdanij po vremeni sutok ot avtotransportnyh magistralej v gorodskoj srede [Calculation of concentrations of pollutants inside the premises of multi-storey buildings by time of day from highways in the urban environment: certificate of state registration of the computer program 2022610810 Ros. Federation No. 2021682453, 2022. — 3 p. [in Russian].
14
