确定房屋孔隙度当量面积At以及计算气体交换率的方法技术

本申请涉及安全避险技术领域，具体涉及一种确定房屋孔隙度当量面积At以及计算气体交换率的方法，该确定方法包括：在不同室外温度值T的条件下，测量被测定房屋在规定的封闭条件下，对应各个温度值的气体交换率E；根据所获得的温度值与气体交换率E的对应关系，进行数据拟合；根据所述数据拟合结果，确定孔隙度当量面积At；本申请将评价被测定房屋与外界空气的空气交换率E与室外温度T建立对应关系，从而提供了一种确定孔隙度当量面积At的可操作的方法。

A Method for Determining the Porosity Equivalent Area At of Buildings and Calculating Gas Exchange Rate

【技术实现步骤摘要】
确定房屋孔隙度当量面积At以及计算气体交换率的方法
本申请涉及安全避险
，具体涉及一种确定房屋孔隙度当量面积At以及计算气体交换率的方法。本申请同时提供一种应用房屋孔隙度当量面积At计算房屋的气体交换率的方法。
技术介绍
安全事故的发生往往会造成巨大的经济损失，影响人们的正常生活。尤其是在化工园区或者是高含硫气田的区域，一旦发生事故，同时会带来毒气的泄漏，周边公众的生命安全将会受到极大的威胁。因此，需要针对毒气的蔓延作出评估，给予周边公众迅速进行安全疏散的指导。现有技术中是通过预测房屋内部的毒气浓度的变化来进行安全避险的，房屋内部的气体含量可由参数Q来表征，具体可以表示为Q＝D*At*(Ca-Cb)，其中，Q即为进入房屋内的气体量；D为扩散系数，来自马克斯韦尔-吉利兰公式，质量扩散系数D表示沿扩散方向，在单位时间每单位浓度梯度的条件下，垂直通过单位面积所扩散某物质的质量或摩尔数。Ca为外部环境的气体浓度，Cb为房屋内部的气体浓度，Ca-Cb表示房屋内外气体浓度梯度。D*(Ca-Cb)则表示在(Ca-Cb)的浓度梯度下，单位面积的房屋单时间扩散的气体质量或摩尔数。孔隙度当量面积At为申请人自定义的一种指标，其含义是表征气体扩散进入房屋时通过的房屋面积，获知了孔隙度当量面积At后，即可通过公式Q＝D*At*(Ca-Cb)计算得到进入房屋的气体量。At的物理含义为在房屋保持相对密闭的条件下，房屋本身具有大量肉眼不可见或者难以注意到的空隙，通过这些空隙气体可以进出房屋，这些空隙的面积和与房屋的体积比用At来进行表征。因此，At作为房屋的一种固有指标，不同的房屋结构具有不同的孔隙度当量面积At值。但是，由于房屋建筑与外界的孔隙无法肉眼直接观测或者形状不规则，即使投入大量人力物力测试到的数据也可能精确度不够，无法应用于实践。因此，需要一种确定孔隙度当量面积At的可操作的方法。
技术实现思路
本申请提供一种确定及应用房屋孔隙度当量面积At的方法，以解决现有技术中没有确定孔隙度当量面积At的可操作的方法问题。本申请同时提供一种利用上述孔隙度当量面积At计算房屋气体交换率的方法。本申请提供一种确定房屋孔隙度当量面积At的方法，包括：在不同室外温度值T的条件下，测量被测定房屋在规定的封闭条件下，对应各个温度值的气体交换率E；根据所获得的温度值与气体交换率E的对应关系，进行数据拟合；根据所述数据拟合结果，确定孔隙度当量面积At。可选的，所述在不同室外温度值T的条件下，测量被测定房屋在规定的封闭条件下，对应各个温度值的气体交换率E包括：在被测定房屋内的测试点放置浓度测试仪器；保持被测定房屋的室内密闭环境，在室内释放示踪气体，并使所述示踪气体均匀扩散至整个被测定房屋的内部空间；记录测量时的时间点与所述时间点对应的所述示踪气体的浓度值；根据所述示踪气体的浓度值随时间的变化，确定气体交换率E。可选的，还包括：在被测定房屋内的测试点放置浓度测试仪器时，在室内至少三个测试点放置浓度测试仪器；待所述三个测试点的示踪气体的浓度偏差小于阈值的情况下，记录时间t1；以所述时间t1为测试气体交换率E的测试起始时间点，至房屋内示踪气体的浓度下降至预设值时，结束房屋气体交换率E的测试。可选的，在执行保持被测定房屋的室内密闭环境，在室内释放示踪气体，并使所述示踪气体均匀扩散至整个被测定房屋的内部空间步骤之前，还包括：测量被测定房屋的室内环境的背景值。可选的，所述根据所述示踪气体的浓度值随时间的变化，确定气体交换率E，具体是：采用一元回归法获得气体交换率E。可选的，所述示踪气体为六氟化硫气体。可选的，所述温度值为开氏温度值；所述根据所获得的温度值与气体交换率E的对应关系，进行数据拟合包括：将开氏温度值的二分之三次方与对应的气体交换律E的数值进行线性回归处理；相应的，将处理得到的直线斜率作为孔隙度当量面积At。本专利技术还提供一种应用孔隙度当量面积At测量房屋气体交换率的方法，包括：获取房屋的孔隙度当量面积At；获取所述房屋的室外温度值T，其中，将所述室外温度值T处理为开氏温度值的二分之三次方；根据所述孔隙度当量面积At以及经过处理的所述室外温度值T，获得所述待测房屋的气体交换率E。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本申请提供的一种确定房屋孔隙度当量面积At的方法，通过在不同室外温度值T的条件下，测量被测定房屋在规定的封闭条件下，对应各个温度值的气体交换率E；根据所获得的温度值与气体交换率E的对应关系，进行数据拟合；根据所述数据拟合结果，确定孔隙度当量面积At。At本申请将评价被测定房屋与外界空气的空气交换率E与室外温度T建立对应关系，从而提供了一种确定孔隙度当量面积At的可操作的方法。本申请同时提供一种应用孔隙度当量面积At测量房屋气体交换率的方法，该方法能够简单的利用房屋的孔隙度当量面积计算出房屋在特定环境下的气体交换率，从而为发生事故时作为避难场所提供初步的判断依据。附图说明图1是本申请实施例孔隙度当量面积At的测量环境的原理示意图；图2是本申请实施例确定房屋孔隙度当量面积At的方法流程图；图3是本申请实施例测量空气交换率E的方法流程图；图4是本申请实施例房屋的结构示意图；图5与图6为浓度数据与时间数据的拟合结果示意图；图7为孔隙度当量面积At的拟合结果示意图；图8是本申请实施例应用房屋孔隙度当量面积At的方法流程图。具体实施方式在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。请参考图1，其示出了本申请实施例孔隙度当量面积At的测量环境的原理示意图。本实施例测量环境包括：房屋100和室外环境200。测量孔隙度当量面积At值时，需要在房屋100和室外环境200之间进行气体交换，具体而言，气体浓度在房屋100和室外环境200存在浓度梯度，在室外环境200的温度或大气风速、气压等条件下，气体在房屋100和室外环境200之间进行交换。为了便于说明本申请的技术方案，需对房屋100作进一步的说明，以便明确本申请的技术方案中房屋的孔隙度当量面积At的测量场景和应用场景。在房屋的孔隙度当量面积At的测量场景中，房屋100可以称为被测定房屋，具体是：被测定房屋是在屋内释放示踪气体，保持房屋100内部的示踪气体具有一定的浓度值，示踪气体由房屋100的高浓度值向室外环境200进行扩散。在房屋的孔隙度当量面积At的应用场景中，房屋100可以称为避难房屋，具体是：避难房屋，与被测定房屋的区别在于，采用避难房屋的术语是指：室外环境200含有高浓度的有毒气体，而房屋100为无毒的大气环境，高浓度的有毒气体从室外环境200向房屋100进行扩散。本申请的技术方案中，被测定房屋和避难房屋均可以是普通建筑或者是专门的避难场所，仅在气体的扩散方向上做出区分，以便于进一步说明本申请的技术方案。首先需要说明的是，在本申请实施例中，所涉及到的术语为：空气交换率E是指对于体积为V(m3)的被测定房屋或者避难房屋来说，单位体积的房间进气量(m3/s)。马克斯韦尔-吉利兰公式：其中，D为气体A在气体B中(或B在A中)的扩散系数，单位为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定房屋孔隙度当量面积At的方法，其特征在于，包括：在不同室外温度值T的条件下，测量被测定房屋在规定的封闭条件下，对应各个温度值的气体交换率E；根据所获得的温度值与气体交换率E的对应关系，进行数据拟合；根据所述数据拟合结果，确定孔隙度当量面积At。

【技术特征摘要】
1.一种确定房屋孔隙度当量面积At的方法，其特征在于，包括：在不同室外温度值T的条件下，测量被测定房屋在规定的封闭条件下，对应各个温度值的气体交换率E；根据所获得的温度值与气体交换率E的对应关系，进行数据拟合；根据所述数据拟合结果，确定孔隙度当量面积At。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在不同室外温度值T的条件下，测量被测定房屋在规定的封闭条件下，对应各个温度值的气体交换率E包括：在被测定房屋内的测试点放置浓度测试仪器；保持被测定房屋的室内密闭环境，在室内释放示踪气体，并使所述示踪气体均匀扩散至整个被测定房屋的内部空间；记录测量时的时间点与所述时间点对应的所述示踪气体的浓度值；根据所述示踪气体的浓度值随时间的变化，确定气体交换率E。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：在被测定房屋内的测试点放置浓度测试仪器时，在室内至少三个测试点放置浓度测试仪器；待所述三个测试点的示踪气体的浓度偏差小于阈值的情况下，记录时间t1；以所述时间t1为测试气体交换率E的测试起始时间点，至房屋内示踪气体的浓度下降至预设值时，结束房屋气体交换率E...

【专利技术属性】
技术研发人员：席学军，孙庆云，盛勇，谢英晖，郭再富，张兴凯，
申请(专利权)人：中国安全生产科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11