CO₂ 空间分布
室内空气质量 · 教室 · 自然通风
学校和教室 CO₂ 通风分析
主题
让健康空气可以规划
满员时窗户通风真的足够吗？
人员密集的教室内 CO₂ 浓度会迅速升高。瞬态气流模拟综合人数、窗户几何、开启状态与天气，显示通风策略能够维持多久，以及舒适度、温度与能耗是否协调。
CO₂ 随时间的变化
不同 CO₂ 浓度何时达到？
根据在室人数和学生的 CO₂ 释放量，计算整个上课期间的浓度变化。分析确定何时达到设定的 CO₂ 数值，以及窗户内倒或集中开窗通风如何改变曲线。
- 从人员进入开始的浓度上升
- 达到 1000、1500 和 2000 ppm 的时间
- 通风后的浓度下降和恢复时间
图中的时间仅为示意。可靠结果取决于具体项目的房间体积、学生人数、活动强度、窗户状态和天气。
冬季集中开窗通风
空气迅速改善，但室温也快速下降
窗户完全开启后，室内污浊空气会很快被置换。同时室内空气温度受到寒冷室外空气影响，可能在几分钟内明显下降。
- CO₂ 浓度快速下降
- 室内空气温度同时降低
- 优化开窗持续时间和通风间隔
因此需要同时评价室内空气质量、热舒适性和供暖能耗。目标是在避免过度降温的同时实现短时有效通风。
教室 CFD 结果
CO₂ 在教室哪些位置积聚？
室内平均值不能完整描述空气质量。模拟显示人员区域内的空间分布、学生上方的局部浓度峰值以及开窗后随时间发生的排出过程。
有人使用和通风期间的变化
三种运行状态
窗户关闭、内倒与完全开启的直接比较
所有方案采用相同的教室几何、人数和室外条件，从而可以直接比较不同窗户状态的实际效果。
01
窗户关闭
基准工况显示人员产生的 CO₂ 积聚。室外空气交换仅通过缝隙和其他渗漏路径发生。
02
窗户内倒
提供持续但受天气影响的空气交换。评估 CO₂ 排出、冬季穿堂风和热损失。
03
集中开窗通风
窗户完全开启可在短时间内形成较大的换气量。评估 CO₂ 降低、必要开启时间和热舒适性。
方法
从人数和天气到瞬态通风验证
按照设计建立教室、窗户和开启角度模型。人员 CO₂ 释放、课程时间、室外浓度、温度和风构成边界条件。随后计算每种窗户状态下气流、换气量、CO₂ 浓度和室温随时间的变化。
- 01
根据设计建立教室几何、窗户面积和开启状态
- 02
确定人数、使用时间和人员 CO₂ 释放量
- 03
定义天气、室外浓度和热边界条件
- 04
对窗户关闭、内倒与集中通风进行瞬态模拟
- 05
比较 CO₂ 变化、换气量、温度、穿堂风和热损失
评价指标
不仅评价换气次数，更评价教室内的实际效果
较高的理论流量本身并不充分。新鲜室外空气必须到达人员区域，并有效排出污浊空气。
CO₂ 浓度
满员教室内的时间变化和空间分布。
室外空气交换
相关天气条件下通过窗户的实际流量。
温度与穿堂风
人员区域的局部降温和空气速度。
通风持续时间
课程期间集中通风所需的频率和持续时间。
设计与运行结果
以可靠通风策略取代统一开窗时间
分析确定窗户通风是否充分、哪种开启状态有效以及何时需要机械辅助，为设计、自动控制和学校运行提供清晰依据。
上课与课间的 CO₂ 变化
不同窗户状态的换气量和流量
建议开启时间和通风间隔
有关穿堂风、热损失和机械辅助的建议
FAQ
常见问题
为什么简单的换气次数计算有时不够？
室外空气可能分布不均。气流模拟可显示哪些人员区域真正得到通风。
可以评估夏季和冬季吗？
可以。根据季节分别设置温差、风和开启时间。
结果可以用于窗户控制吗？
可以。可为手动或自动通风策略确定开启角度、持续时间和间隔。
下一步
咨询项目在设计阶段验证室内空气质量
我们评估人数、窗户方案和关键天气工况，并制定透明的通风策略。