本發(fā)明涉及一種檢測(cè)判斷建筑物室內(nèi)空氣中污染物濃度的間接實(shí)現(xiàn)方法

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)檢測(cè)室內(nèi)空氣中污染物濃度采用兩種方法：一種是采樣、送化驗(yàn)分析，另一種是用氣體成分傳感器。

前一種方法是針對(duì)某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)采集的空氣樣本進(jìn)行分析，采樣送化驗(yàn)分析的方法結(jié)果準(zhǔn)確、權(quán)威，但是只能檢測(cè)取樣的那個(gè)時(shí)間點(diǎn)，且成本較高，需要專(zhuān)業(yè)化驗(yàn)設(shè)備和專(zhuān)業(yè)操作人員，不能即時(shí)反饋檢測(cè)結(jié)果，不能持續(xù)監(jiān)測(cè)；

后一種方法傳感器壽命有限，需要經(jīng)常性校驗(yàn)維護(hù)，對(duì)傳感器的維護(hù)和更換對(duì)管理和成本都帶來(lái)不利。

所以，上述的兩種方法均難以滿(mǎn)足建筑物內(nèi)室內(nèi)空氣質(zhì)量保障的檢測(cè)判斷需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種檢測(cè)判斷建筑物室內(nèi)空氣中污染物濃度的間接實(shí)現(xiàn)方法，能夠間接實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)污染物(如：甲醛、VOC)濃度的推算。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種檢測(cè)判斷建筑物室內(nèi)空氣中污染物濃度的間接實(shí)現(xiàn)方法，包括：

獲取室內(nèi)的溫度、濕度和二氧化碳濃度；

根據(jù)所述室內(nèi)的二氧化碳濃度計(jì)算室內(nèi)的動(dòng)態(tài)空氣齡τ；

根據(jù)所述室內(nèi)的溫度、濕度、某一時(shí)刻的室內(nèi)污染物濃度、該時(shí)刻的動(dòng)態(tài)空氣齡計(jì)算室內(nèi)的污染物釋放強(qiáng)度σ；

根據(jù)所述室內(nèi)的污染物釋放強(qiáng)度σ和動(dòng)態(tài)空氣齡τ計(jì)算室內(nèi)的污染物積聚濃度η。

進(jìn)一步的，在上述方法中，所述動(dòng)態(tài)空氣齡τ根據(jù)如下公式計(jì)算：

τ＝1.443·t₂ (1)，

其中，t₂為下述檢測(cè)過(guò)程中二氧化碳濃度下降到距平衡值一半所消耗的時(shí)間。

該檢測(cè)過(guò)程是在與所計(jì)算室內(nèi)空氣中污染物濃度相似的通風(fēng)狀態(tài)下，且沒(méi)有人員逗留時(shí)，記錄室內(nèi)二氧化碳濃度自然下降的過(guò)程。

進(jìn)一步的，在上述方法中，所述污染物釋放強(qiáng)度σ根據(jù)如下公式計(jì)算：

其中，T為溫度，單位攝氏度，為相對(duì)濕度，單位％，e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)，σ₂₃為室內(nèi)使用時(shí)溫度為23℃、相對(duì)濕度為55％時(shí)的污染物釋放強(qiáng)度。

進(jìn)一步的，在上述方法中，所述σ₂₃根據(jù)如下公式計(jì)算：

其中，V為房間的室內(nèi)空間容積，t_0.5為污染物釋放強(qiáng)度半衰期，t₁為計(jì)算時(shí)距離工程完成后檢測(cè)的時(shí)間，σ₀₂₃為校正到溫度為23℃、相對(duì)濕度為55％時(shí)的污染物初期釋放強(qiáng)度。

進(jìn)一步的，在上述方法中，σ₀₂₃根據(jù)如下公式計(jì)算：

其中，σ₀為污染物的初期釋放強(qiáng)度。

進(jìn)一步的，在上述方法中，σ₀根據(jù)如下公式計(jì)算：

其中，η₀為工程完成后檢測(cè)到的污染物濃度；

τ為該工程完成后檢測(cè)條件下的動(dòng)態(tài)空氣齡。

進(jìn)一步的，在上述方法中，所述污染物積聚濃度η根據(jù)如下公式計(jì)算：

其中：η_初為計(jì)算初期的污染物濃度；

t為從計(jì)算初期到計(jì)算時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用污染物釋放強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)空氣齡等參數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系，以房間室內(nèi)裝修入住后污染物總量固定為基本假設(shè)條件，利用建筑完成后，包括裝飾工程完成后一次性污染物檢測(cè)數(shù)據(jù)和其衰減規(guī)律作為計(jì)算依據(jù)，通過(guò)對(duì)室內(nèi)溫度、濕度、二氧化碳參數(shù)的持續(xù)檢測(cè)，認(rèn)定建筑完成后(包括裝飾和家具布置完成后)污染物總量即固定，釋放強(qiáng)度呈一定規(guī)律變化，污染物在室內(nèi)的積聚程度與室內(nèi)外空氣流通程度呈一定關(guān)系等一系列特點(diǎn)和定量關(guān)系，在監(jiān)視房間內(nèi)其他參數(shù)變化的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)空氣中污染物(如：甲醛、VOC)濃度變化的間接推算，用以在室內(nèi)空氣品質(zhì)保障系統(tǒng)的中實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物濃度的持續(xù)判斷，為空氣品質(zhì)的調(diào)節(jié)改善自動(dòng)控制提供依據(jù)，本發(fā)明采用間接方法推測(cè)室內(nèi)空氣中污染物濃度可免去采樣分析、省卻氣體成分傳感器的設(shè)置。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的檢測(cè)判斷建筑物室內(nèi)空氣中污染物濃度的間接實(shí)現(xiàn)方法的原理圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1所示，利用間接方法實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣中污染物濃度推測(cè)根據(jù)以下的原理：

1)對(duì)于家居中的臥室、起居室，或?qū)τ诠步ㄖ修k公、教學(xué)等用途的房間，室內(nèi)原因造成室內(nèi)空氣污染的主要污染物種類(lèi)是甲醛和VOC；

2)一旦建筑完成后，包括裝飾工程和家具布置完成后，甲醛和VOC的污染物總量即已經(jīng)基本固定(除少量、短時(shí)由其他物品帶進(jìn)以外)，這個(gè)總量Σ就是污染物初期總量，它等于以后所有釋放量的累計(jì)加上污染物的殘留量。由于污染物的殘留量是逐漸衰減的，因此其釋放強(qiáng)度σ的變化也是呈現(xiàn)逐漸衰減的趨勢(shì)，是有一定規(guī)律可循的；

3)污染物釋放強(qiáng)度σ、污染物積聚濃度η和房間動(dòng)態(tài)空氣齡τ之間存在一定的關(guān)聯(lián)關(guān)系；

4)依據(jù)以上理由，當(dāng)房間裝修完成后的某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的甲醛、VOC濃度確定后，以后的濃度變化可根據(jù)房間內(nèi)溫度、濕度、及房間室內(nèi)空氣的動(dòng)態(tài)空氣齡來(lái)推斷得到；

5)室內(nèi)溫度、濕度通過(guò)設(shè)置傳感器檢測(cè)到，室內(nèi)動(dòng)態(tài)空氣齡的監(jiān)測(cè)可通過(guò)室內(nèi)二氧化碳濃度變化的檢測(cè)記錄結(jié)果得到；

6)所以，在臥室、起居室、辦公、教室類(lèi)房間中，可通過(guò)間接方法推算甲醛、VOC類(lèi)污染物濃度。該計(jì)算可由自動(dòng)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備用內(nèi)置軟件實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明提供一種檢測(cè)判斷建筑物室內(nèi)空氣中污染物濃度的間接實(shí)現(xiàn)方法，包括：

步驟S1，獲取工程完成后室內(nèi)污染物的初期釋放強(qiáng)度σ₀；

步驟S2，根據(jù)所述室內(nèi)的二氧化碳濃度計(jì)算室內(nèi)的動(dòng)態(tài)空氣齡τ；

步驟S3，根據(jù)所述污染物的初期釋放強(qiáng)度σ₀和室內(nèi)的溫度、濕度計(jì)算室內(nèi)的污染物釋放強(qiáng)度σ；

步驟S4，根據(jù)所述室內(nèi)的污染物釋放強(qiáng)度σ和動(dòng)態(tài)空氣齡τ計(jì)算室內(nèi)的污染物積聚濃度η。

本發(fā)明一實(shí)施例中，所述動(dòng)態(tài)空氣齡τ根據(jù)如下公式計(jì)算：

τ＝1.443·t₂ (1)，

其中，t₂為檢測(cè)開(kāi)始時(shí)的二氧化碳濃度下降到平衡值一半所消耗的時(shí)間：如果h_初＝800ppm，h_平衡＝400ppm，那么二氧化碳濃度從800ppm下降到600ppm所需要的時(shí)間，就是t2。具體的，h_初為檢測(cè)開(kāi)始時(shí)的二氧化碳濃度；

h_平衡為二氧化碳濃度平衡值：檢測(cè)持續(xù)一段時(shí)間后，二氧化碳濃度趨向于平衡，其波動(dòng)范圍小于5％即可認(rèn)為達(dá)到了平衡，取這個(gè)時(shí)候的平均值作為二氧化碳的平衡值h_平衡，同一個(gè)房間，在同樣的通風(fēng)條件下，動(dòng)態(tài)空氣齡τ認(rèn)為是不變的。

本發(fā)明一實(shí)施例中，所述污染物釋放強(qiáng)度σ根據(jù)如下公式計(jì)算：

其中，T為溫度，單位攝氏度，如28℃時(shí)，T＝28；為相對(duì)濕度，單位％，如55％時(shí)，e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)，e＝2.71828182845904523；σ₂₃為室內(nèi)使用時(shí)溫度為23℃、相對(duì)濕度為55％時(shí)的污染物釋放強(qiáng)度。

本發(fā)明一實(shí)施例中，所述σ₂₃根據(jù)如下公式計(jì)算：

其中，V為房間的室內(nèi)空間容積，t_0.5為污染物釋放強(qiáng)度半衰期，通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得，不同污染物(甲醛、VOC或其他污染物)、不同的污染物載體，其t_0.5是不同的，t為計(jì)算時(shí)距離工程完成后檢測(cè)(獲得σ₀₂₃時(shí))的時(shí)間，其單位應(yīng)與污染物釋放強(qiáng)度半衰期t_0.5一致，σ₀₂₃為校正到溫度為23℃、相對(duì)濕度為55％時(shí)的污染物初期釋放強(qiáng)度。

本發(fā)明一實(shí)施例中，σ₀₂₃根據(jù)如下公式計(jì)算：

其中，σ₀為污染物的初期釋放強(qiáng)度，初期釋放強(qiáng)度σ₀為從工程完成后檢測(cè)值(房間封閉條件下檢測(cè)。更為精確的話(huà)，應(yīng)該是家具到位后的檢測(cè)值)計(jì)算污染物的初期釋放強(qiáng)度。

本發(fā)明一實(shí)施例中，σ₀根據(jù)如下公式計(jì)算：

其中，τ為檢測(cè)時(shí)的空氣齡，如以上公式(1)計(jì)算所得；

η₀為工程完成后檢測(cè)到的污染物濃度(甲醛、VOC或其他)；

τ為該工程完成后檢測(cè)條件下的動(dòng)態(tài)空氣齡。

本發(fā)明一實(shí)施例中，所述污染物積聚濃度η根據(jù)如下公式計(jì)算：

其中：η_初為計(jì)算初期的污染物濃度，也就是前一次計(jì)算過(guò)程的結(jié)果；

t為從計(jì)算初期到計(jì)算時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間；

τ為動(dòng)態(tài)空氣齡，如上面公式(1)計(jì)算所得，在通風(fēng)狀態(tài)改變的情況下才需要重新調(diào)整公式中的參數(shù)τ；

σ為污染物釋放強(qiáng)度，如上面公式(2)計(jì)算所得；

e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)，e＝2.71828182845904523；

綜上所述，本發(fā)明利用污染物釋放強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)空氣齡等參數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系，以房間室內(nèi)裝修入住后污染物總量固定為基本假設(shè)條件，借用裝修工程完成后一次性污染物檢測(cè)數(shù)據(jù)和其衰減規(guī)律作為計(jì)算依據(jù)，通過(guò)對(duì)室內(nèi)溫度、濕度、二氧化碳參數(shù)的持續(xù)檢測(cè)，利用建筑完成后(包括裝飾和家具布置完成后)污染物總量即固定，釋放強(qiáng)度呈一定規(guī)律變化，污染物在室內(nèi)的積聚程度與室內(nèi)外空氣流通程度呈一定關(guān)系等一系列特點(diǎn)和定量關(guān)系，在監(jiān)視房間內(nèi)其他參數(shù)變化的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)空氣中污染物(甲醛、VOC)濃度變化的間接推算，用以在室內(nèi)空氣品質(zhì)保障系統(tǒng)的中實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物濃度的持續(xù)判斷，為空氣品質(zhì)的調(diào)節(jié)改善自動(dòng)控制提供依據(jù)，本發(fā)明采用間接方法推測(cè)室內(nèi)空氣中污染物濃度可免去采樣分析、省卻氣體成分傳感器的設(shè)置。

本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。

專(zhuān)業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說(shuō)明硬件和軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。