本發明涉及一種檢測判斷建筑物室內空氣中污染物濃度的間接實現方法

背景技術：

現有技術檢測室內空氣中污染物濃度采用兩種方法：一種是采樣、送化驗分析，另一種是用氣體成分傳感器。

前一種方法是針對某一個時間點采集的空氣樣本進行分析，采樣送化驗分析的方法結果準確、權威，但是只能檢測取樣的那個時間點，且成本較高，需要專業化驗設備和專業操作人員，不能即時反饋檢測結果，不能持續監測；

后一種方法傳感器壽命有限，需要經常性校驗維護，對傳感器的維護和更換對管理和成本都帶來不利。

所以，上述的兩種方法均難以滿足建筑物內室內空氣質量保障的檢測判斷需要。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種檢測判斷建筑物室內空氣中污染物濃度的間接實現方法，能夠間接實現對室內污染物(如：甲醛、VOC)濃度的推算。

為解決上述問題，本發明提供一種檢測判斷建筑物室內空氣中污染物濃度的間接實現方法，包括：

獲取室內的溫度、濕度和二氧化碳濃度；

根據所述室內的二氧化碳濃度計算室內的動態空氣齡τ；

根據所述室內的溫度、濕度、某一時刻的室內污染物濃度、該時刻的動態空氣齡計算室內的污染物釋放強度σ；

根據所述室內的污染物釋放強度σ和動態空氣齡τ計算室內的污染物積聚濃度η。

進一步的，在上述方法中，所述動態空氣齡τ根據如下公式計算：

τ＝1.443·t₂ (1)，

其中，t₂為下述檢測過程中二氧化碳濃度下降到距平衡值一半所消耗的時間。

該檢測過程是在與所計算室內空氣中污染物濃度相似的通風狀態下，且沒有人員逗留時，記錄室內二氧化碳濃度自然下降的過程。

進一步的，在上述方法中，所述污染物釋放強度σ根據如下公式計算：

其中，T為溫度，單位攝氏度，為相對濕度，單位％，e為自然對數的底數，σ₂₃為室內使用時溫度為23℃、相對濕度為55％時的污染物釋放強度。

進一步的，在上述方法中，所述σ₂₃根據如下公式計算：

其中，V為房間的室內空間容積，t_0.5為污染物釋放強度半衰期，t₁為計算時距離工程完成后檢測的時間，σ₀₂₃為校正到溫度為23℃、相對濕度為55％時的污染物初期釋放強度。

進一步的，在上述方法中，σ₀₂₃根據如下公式計算：

其中，σ₀為污染物的初期釋放強度。

進一步的，在上述方法中，σ₀根據如下公式計算：

其中，η₀為工程完成后檢測到的污染物濃度；

τ為該工程完成后檢測條件下的動態空氣齡。

進一步的，在上述方法中，所述污染物積聚濃度η根據如下公式計算：

其中：η_初為計算初期的污染物濃度；

t為從計算初期到計算時所經歷的時間。

與現有技術相比，本發明利用污染物釋放強度、動態空氣齡等參數之間的數量關系，以房間室內裝修入住后污染物總量固定為基本假設條件，利用建筑完成后，包括裝飾工程完成后一次性污染物檢測數據和其衰減規律作為計算依據，通過對室內溫度、濕度、二氧化碳參數的持續檢測，認定建筑完成后(包括裝飾和家具布置完成后)污染物總量即固定，釋放強度呈一定規律變化，污染物在室內的積聚程度與室內外空氣流通程度呈一定關系等一系列特點和定量關系，在監視房間內其他參數變化的同時，實現對室內空氣中污染物(如：甲醛、VOC)濃度變化的間接推算，用以在室內空氣品質保障系統的中實現對污染物濃度的持續判斷，為空氣品質的調節改善自動控制提供依據，本發明采用間接方法推測室內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置。

附圖說明

圖1是本發明一實施例的檢測判斷建筑物室內空氣中污染物濃度的間接實現方法的原理圖。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

如圖1所示，利用間接方法實現室內空氣中污染物濃度推測根據以下的原理：

1)對于家居中的臥室、起居室，或對于公共建筑中辦公、教學等用途的房間，室內原因造成室內空氣污染的主要污染物種類是甲醛和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基本固定(除少量、短時由其他物品帶進以外)，這個總量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，因此其釋放強度σ的變化也是呈現逐漸衰減的趨勢，是有一定規律可循的；

3)污染物釋放強度σ、污染物積聚濃度η和房間動態空氣齡τ之間存在一定的關聯關系；

4)依據以上理由，當房間裝修完成后的某一個時間點的甲醛、VOC濃度確定后，以后的濃度變化可根據房間內溫度、濕度、及房間室內空氣的動態空氣齡來推斷得到；

5)室內溫度、濕度通過設置傳感器檢測到，室內動態空氣齡的監測可通過室內二氧化碳濃度變化的檢測記錄結果得到；

6)所以，在臥室、起居室、辦公、教室類房間中，可通過間接方法推算甲醛、VOC類污染物濃度。該計算可由自動控制系統的現場控制設備用內置軟件實現。

本發明提供一種檢測判斷建筑物室內空氣中污染物濃度的間接實現方法，包括：

步驟S1，獲取工程完成后室內污染物的初期釋放強度σ₀；

步驟S2，根據所述室內的二氧化碳濃度計算室內的動態空氣齡τ；

步驟S3，根據所述污染物的初期釋放強度σ₀和室內的溫度、濕度計算室內的污染物釋放強度σ；

步驟S4，根據所述室內的污染物釋放強度σ和動態空氣齡τ計算室內的污染物積聚濃度η。

本發明一實施例中，所述動態空氣齡τ根據如下公式計算：

τ＝1.443·t₂ (1)，

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

h_平衡為二氧化碳濃度平衡值：檢測持續一段時間后，二氧化碳濃度趨向于平衡，其波動范圍小于5％即可認為達到了平衡，取這個時候的平均值作為二氧化碳的平衡值h_平衡，同一個房間，在同樣的通風條件下，動態空氣齡τ認為是不變的。

本發明一實施例中，所述污染物釋放強度σ根據如下公式計算：

其中，T為溫度，單位攝氏度，如28℃時，T＝28；為相對濕度，單位％，如55％時，e為自然對數的底數，e＝2.71828182845904523；σ₂₃為室內使用時溫度為23℃、相對濕度為55％時的污染物釋放強度。

本發明一實施例中，所述σ₂₃根據如下公式計算：

其中，V為房間的室內空間容積，t_0.5為污染物釋放強度半衰期，通過實驗獲得，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為計算時距離工程完成后檢測(獲得σ₀₂₃時)的時間，其單位應與污染物釋放強度半衰期t_0.5一致，σ₀₂₃為校正到溫度為23℃、相對濕度為55％時的污染物初期釋放強度。

本發明一實施例中，σ₀₂₃根據如下公式計算：

其中，σ₀為污染物的初期釋放強度，初期釋放強度σ₀為從工程完成后檢測值(房間封閉條件下檢測。更為精確的話，應該是家具到位后的檢測值)計算污染物的初期釋放強度。

本發明一實施例中，σ₀根據如下公式計算：

其中，τ為檢測時的空氣齡，如以上公式(1)計算所得；

η₀為工程完成后檢測到的污染物濃度(甲醛、VOC或其他)；

τ為該工程完成后檢測條件下的動態空氣齡。

本發明一實施例中，所述污染物積聚濃度η根據如下公式計算：

其中：η_初為計算初期的污染物濃度，也就是前一次計算過程的結果；

t為從計算初期到計算時所經歷的時間；

τ為動態空氣齡，如上面公式(1)計算所得，在通風狀態改變的情況下才需要重新調整公式中的參數τ；

σ為污染物釋放強度，如上面公式(2)計算所得；

e為自然對數的底數，e＝2.71828182845904523；

綜上所述，本發明利用污染物釋放強度、動態空氣齡等參數之間的數量關系，以房間室內裝修入住后污染物總量固定為基本假設條件，借用裝修工程完成后一次性污染物檢測數據和其衰減規律作為計算依據，通過對室內溫度、濕度、二氧化碳參數的持續檢測，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，釋放強度呈一定規律變化，污染物在室內的積聚程度與室內外空氣流通程度呈一定關系等一系列特點和定量關系，在監視房間內其他參數變化的同時，實現對室內空氣中污染物(甲醛、VOC)濃度變化的間接推算，用以在室內空氣品質保障系統的中實現對污染物濃度的持續判斷，為空氣品質的調節改善自動控制提供依據，本發明采用間接方法推測室內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置。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

專業人員還可以進一步意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結合來實現，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經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執行，取決于技術方案的特定應用和設計約束條件。專業技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現不應認為超出本發明的范圍。

顯然，本領域的技術人員可以對發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包括這些改動和變型在內。