室內游樂場二氧化碳濃度的定量分析

（續上期）

在（16）中令C=Cmax=1000PPM，可以求得達到二氧化碳濃度允許值時的時間表達式：

（19）

可見，對于無空調調節系統的封閉空間，二氧化碳濃度在很短時間內就達到最大允許值，造成人員感覺不適，如本實例中室內人數達到10人時，人均面積為1.875m2，大約10分鐘（596.039s）室內CO2濃度就超標。

2.定風量（CRV）空調系統

將各參數代入（15）中可得：

（20）

每人每小時所需最小新風量為：

假如采用CAV空調系統，其新風量將以設定的人數為標準來計算，且在人進入室內就啟動開空調系統進行調節，每人每小時所需風量取32m3（符合國標規定），則本文中n人的會議室設定新風量Q即為：

（21）

因此可以求得室內CO2濃度與人數n/人和時間t/s的關系如下：

（22）

圖3為有CAV空調調節系統時室內二氧化碳濃度隨時間變化曲線，可知隨著室內人數的增加，CO2濃度增長越快，這與定性分析的結果相同；從（22）和圖2也可以看出來室內CO2濃度最終保持在994.4PPM，符合要求。

在（16）中令Cmax=994.4PPM，可以求得達到CO2濃度最大值的時間表達式： （23）

可見，對于有空調調節系統的封閉空間，室內二氧化碳濃度達到最大允許值的時間變長，如本實例中室內人數達到10人時，大約46分鐘（2774.885）室內CO2濃度才達到最大值994.4PPM。由于室內人員密度大，IAQ很容易惡化，因此根據本房間特點，若人數最多為10人，采用最大能夠提供每小時7次換氣次數的空調機組為室內提供新風。

3.有無空調調節系統時CO2濃度比較

從表4可以看出來，有空調調節系統時，室內CO2濃度達到允許值1000PPM的時間延長了3.656倍，因此對于封閉空間，必須有空調調節系統來保證室內新風量，確保CO2濃度不超標，維持室內空氣質量。

表4 有無空調調節系統時二氧化碳濃度超過允許值的比較

五、結論

通過上述研究可以得到如下結論：在對人體在游樂場活動釋放二氧化碳量的準確計算，在人員密度較大的室內游樂場，無空調調節系統時隨著室內人數增加CO2體積濃度增長很快，在很短時間內就達到CO2濃度安全極值1000PPM；而有CAV空調系統時雖然隨著室內人數增加CO2體積濃度也增長，但與無調節系統相比增長較慢，且達到CO2濃度最大值Cmax（小于1000PPM）的時間延長，本文實例中時間延長了3.656倍；在保證小于CO2濃度的情況下，計算空調系統的最小新風量，以減少空調機組的能耗，文中給出了CAV空調系統最小新風量的計算過程，本文實例人均最小風量取32m3/h符合國標規定。總之，對于人員密度較大的室內游樂場必須有空調調節系統，通過控制新風量來調節CO2濃度，維持室內空氣質量的同時可以控制通風設備的耗電量，從而節約運營成本。