【摘 要】
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建筑施工过程排放的扬尘不仅会对城市环境造成严重的污染,还将危害植被和人体的健康,阻碍社会发展。研究建筑施工扬尘的空间运移扩散特性,有利于帮助制定建筑施工扬尘防治的管理与控制措施,促进城市绿色发展。基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)理论与技术,围绕建筑施工扬尘的运移规律和分级管控手段,主要完成了以下几方面的研究工作。(1)扬尘的颗粒特性和空间分布特
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建筑施工过程排放的扬尘不仅会对城市环境造成严重的污染,还将危害植被和人体的健康,阻碍社会发展。研究建筑施工扬尘的空间运移扩散特性,有利于帮助制定建筑施工扬尘防治的管理与控制措施,促进城市绿色发展。基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)理论与技术,围绕建筑施工扬尘的运移规律和分级管控手段,主要完成了以下几方面的研究工作。(1)扬尘的颗粒特性和空间分布特性与建筑施工所处的阶段和所在的区域密切相关。以某建设项目为对象,测量土方开挖阶段等各施工阶段的扬尘排放量,深入研究了采取了施工扬尘控制处理前后的差异性,确定了污染最严重的施工阶段和施工区域,为扬尘空间扩散特性研究做了铺垫。(2)不同建筑施工阶段的施工扬尘空间扩散规律存在相似性。根据21组建筑工地的水平方向和36组建筑工地的垂直方向的施工扬尘浓度监测数据,对比分析幂函数、高斯函数和指数律模型在描述建筑施工扬尘水平方向和垂直方向扩散规律上的准确性与适用性。结果表明,提出的指数律模型可准确描述水平和垂直上建筑施工扬尘的运移特性。以某工地为例,基于CFD模拟技术验证了提出的建筑施工扬尘指数律空间扩散模型的适用性。(3)来流风速和工地围挡高度是影响建筑施工扬尘空间扩散的关键因素。以某工地为例,选取6种指数律剖面来流风速以及6种围挡高度,进行建筑施工扬尘空间扩散的CFD模拟,对比分析不同围挡高度和来流风速下施工扬尘的空间分布与扩散特性。为综合评估建筑施工扬尘对人体及外界环境的影响,提出平均扬尘排放率和扬尘逃逸比作为扬尘污染评估指标,量化分析了来流风速和围挡高度对扬尘污染的影响。(4)根据建筑施工扬尘的影响程度,提出建筑施工扬尘的污染严重程度分级标准,按照离建筑施工工地水平距离将建筑施工区域周围划分为3个污染等级区提出建筑施工扬尘污染严重程度的分级预警方法及详细流程,并针对扬尘污染等级提出了具有针对性的分级管理计划。研究可为建筑施工扬尘的空间扩散分析提供参考,提出的建筑施工扬尘分级管控措施可有效降低建筑施工扬尘浓度,同时控制抑尘成本,最大程度提高环境空气质量,改善居民居住和出行环境。
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