一种建筑室内自然通风模型测试系统及测试方法技术方案

本发明专利技术属于建筑室内通风技术领域，公开了一种建筑室内自然通风模型测试系统及测试方法，所述建筑室内自然通风模型测试系统包括：室内通风模型构建模块、多点压力施加模块、风速测量模块、温湿度检测模块、空气质量检测模块、主控模块、流场分布显示模块、测试模块、空气净化模块、通风控制模块、排风模块、更新显示模块。本发明专利技术通过压力施加装置对模型各处的正负压差进行模拟和控制，实现的装置简单易行；通过空气净化模块可以对有害气体进行检测，大大提高空气净化质量；同时，通过通风控制模块能够更好地利用自然风力进行辅助通风以及温度控制，提高了自然风力利用效率，降低了能源损耗，尤其适合在风力发达地区的建筑中实行和推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑室内自然通风模型测试系统及测试方法
本专利技术属于建筑室内通风
，尤其涉及一种建筑室内自然通风模型测试系统及测试方法。
技术介绍
自然通风，指的是利用自然风压、空气温差、空气密度差等对室内、矿井或井巷等区域进行通风输气的方式。自然通风是依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差造成的热压，促使空气流动，使得建筑室内外空气交换。自然通风是指利用建筑物内外空气的密度差引起的热压或室外大气运动引起的风压来引进室外新鲜空气达到通风换气作用的一种通风方式。它不消耗机械动力，同时，在适宜的条件下又能获得巨大的通风换气量，是一种经济的通风方式。自然通风在一般的居住建筑，普通办公楼、工业厂房(尤其是高温车间)中有广泛的应用，能经济有效的满足室内人员的空气品质要求和生产工艺的一般要求。然而，现有建筑室内自然通风模型测试系统空气净化质量差；同时，通风耗能大，自然风利用率低。综上所述，现有技术存在的问题及缺陷是：现有建筑室内自然通风模型测试系统空气净化质量差；同时，通风耗能大，自然风利用率低。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种建筑室内自然通风模型测试系统及测试方法。本专利技术是这样实现的，一种建筑室内自然通风模型测试方法，所述建筑室内自然通风模型测试方法包括以下步骤：步骤一，通过室内通风模型构建模块利用模型构建设备利用构建程序构建所述建筑室内自然通风模型。步骤二，通过多点压力施加模块利用压力施加装置向所述建筑室内自然通风模型内施加多点压力；所述压力施加装置为两套，两套压力施加装置分别设置在所述建筑室内自然通风模型的两侧，当其中一套压力施加装置向所述建筑室内自然通风模型施加正压力时，另一套压力施加装置向所述建筑室内自然通风模型施加负压力。步骤三，通过风速测量模块利用风速传感器采集所述建筑室内自然通风模型内的风速数据信息；通过温湿度检测模块利用温湿度传感器检测所述建筑室内自然通风模型内的通风温度和湿度数据。步骤四，通过空气质量检测模块利用空气质量检测器检测所述建筑室内自然通风模型内的空气质量；通过主控模块利用主控器控制所述建筑室内自然通风模型测试系统各个模块的正常工作。步骤五，通过流场分布显示模块利用流场分布显示装置向所述建筑室内自然通风模型内释放有色气体，并且通过拍摄有色气体的分布状态来显示所述建筑室内自然通风模型内风速的流场分布。步骤六，通过测试模块利用测试设备对所述建筑室内自然通风模型进行自然通风测试，并通过空气净化模块获取到当前时间段。步骤七，根据当前时间段确定PM2.5传感器工作模式，若为白日时间段，则控制PM2.5传感器按照第一预置工作时间段连续工作，按照第一预置掉电时间段停止工作，进行每小时第一预置周期的往复控制处理；若为夜间时间段，则控制PM2.5传感器按照第二预置工作时间段连续工作，按照第二预置掉电时间段停止工作，进行每小时第二预置周期的往复控制处理。步骤八，通过PM2.5传感器检测到当前环境PM2.5读数，并按照第一计算方式计算出与当前所述环境PM2.5读数相对应的第一风机转速；通过甲醛传感器检测到当前环境甲醛读数，并按照第二计算方式计算出与当前所述环境甲醛读数相对应的第二风机转速。步骤九，比较所述第一风机转速和所述第二风机转速，确定转速高的为最终风机转速，并控制空气净化器按照所述最终风机转速净化出风，对所述建筑室内自然通风模型内的空气进行净化操作。步骤十，通过通风控制模块利用通风控制程序检测室外自然风波动曲线；根据自然风模式，确定与其相对应的最大风速；在待通风房间安装能够利用自然风力实现通风换气的通风系统；当需要通风时，先进行房间内外温度检测，当室内温度位于第一预设范围内时，关闭通风系统中的空调装置。步骤十一，当内外温度均超出第一预设范围时，开启空调装置对进风进行加热或者制冷，当室内温度超出第一预设范围但在第二预设范围内且室外温度未超出第一预设范围时，关闭空调装置并开启通风系统中的风机辅助通风，当室内温度超出第二预设范围时，开启空调装置进行加热或者制冷；其中第一预设范围位于第二预设范围内。步骤十二，在满足步骤十一所述控制前提下，通风时检测室外自然风风速，再依靠控制中心控制当自然风风速低于预设值时，启动风机工作辅助通风，当高于预设值时，关闭风机，实现对所述建筑室内自然通风模型内的自然通风进行控制。步骤十三，通过排风模块利用排风机对所述建筑室内自然通风模型进行排风操作；通过更新显示模块利用更新模块对所述构建的所述建筑室内自然通风模型、检测到的风速数据信息、通风温湿度数据、空气质量状况、风速的流场分布以及测试结果的实时数据进行更新存储，并通过显示器进行显示。进一步，步骤八中，所述第一计算方式为：按照第一公式为(当前所述环境PM2.5读数-预置PM2.5目标值)×预置控制比例系数＝第一风机转速的计算方式；所述第二计算方式为：按照第二公式为(当前所述环境甲醛读数-预置甲醛目标值)×预置控制比例系数＝第二风机转速的计算方式。进一步，步骤八中，所述通过PM2.5传感器检测到当前环境PM2.5读数，并按照第一计算方式计算出与当前所述环境PM2.5读数相对应的第一风机转速的方法，包括：(a)通过PM2.5传感器检测到当前环境PM2.5读数；(b)按照第一公式为(当前所述环境PM2.5读数-预置PM2.5目标值)×预置控制比例系数计算出所述第一风机转速；其中，所述预置控制比例系数与环境面积和/或当前检测的环境空气质量和/或环境密封参数和/或时间分段和/或环境空气质量标准相关联。进一步，步骤八中，所述通过甲醛传感器检测到当前环境甲醛读数，并按照第二计算方式计算出与当前所述环境甲醛读数相对应的第二风机转速的方法，包括：(1)通过甲醛传感器检测到当前环境甲醛读数；(2)按照第二公式为(当前所述环境甲醛读数-预置甲醛目标值)×预置控制比例系数计算出所述第二风机转速。进一步，步骤九中，所述比较所述第一风机转速和所述第二风机转速，确定转速高的为最终风机转速的方法，包括：(I)通过VOC传感器检测到当前环境VOC读数；(II)按照第三公式为(当前所述环境VOC读数-预置VOC目标值)×预置控制比例系数计算出第三风机转速；(III)比较所述第一风机转速、所述第二风机转速和所述第三风机转速，并确定转速高的为最终风机转速。进一步，步骤九中，所述在控制空气净化器按照所述最终风机转速净化出风的方法，包括：将所述最终风机转速与当前时段对应的风机转速上限进行比较，若所述最终风机转速转速低于所述风机转速上限，则按照所述最终风机转速控制所述空气净化器出风。进一步，步骤十中，所述通风系统包括各自连通房间内外的进风管道和排风管道，排风管道位于房间外的外端口处设置有无动力风帽，所述排风管道或者进风管道上设置有用于辅助通风换气的风机；还包括控制系统，控制系统包括控制中心，还包括位于所述无动力风帽的转动部件和固定部件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑室内自然通风模型测试方法，其特征在于，所述建筑室内自然通风模型测试方法包括以下步骤：/n步骤一，通过室内通风模型构建模块利用模型构建设备利用构建程序构建所述建筑室内自然通风模型；/n步骤二，通过多点压力施加模块利用压力施加装置向所述建筑室内自然通风模型内施加多点压力；所述压力施加装置为两套，两套压力施加装置分别设置在所述建筑室内自然通风模型的两侧，当其中一套压力施加装置向所述建筑室内自然通风模型施加正压力时，另一套压力施加装置向所述建筑室内自然通风模型施加负压力；/n步骤三，通过风速测量模块利用风速传感器采集所述建筑室内自然通风模型内的风速数据信息；通过温湿度检测模块利用温湿度传感器检测所述建筑室内自然通风模型内的通风温度和湿度数据；/n步骤四，通过空气质量检测模块利用空气质量检测器检测所述建筑室内自然通风模型内的空气质量；通过主控模块利用主控器控制所述建筑室内自然通风模型测试系统各个模块的正常工作；/n步骤五，通过流场分布显示模块利用流场分布显示装置向所述建筑室内自然通风模型内释放有色气体，并且通过拍摄有色气体的分布状态来显示所述建筑室内自然通风模型内风速的流场分布；/n步骤六，通过测试模块利用测试设备对所述建筑室内自然通风模型进行自然通风测试，并通过空气净化模块获取到当前时间段；/n步骤七，根据当前时间段确定PM2.5传感器工作模式，若为白日时间段，则控制PM2.5传感器按照第一预置工作时间段连续工作，按照第一预置掉电时间段停止工作，进行每小时第一预置周期的往复控制处理；若为夜间时间段，则控制PM2.5传感器按照第二预置工作时间段连续工作，按照第二预置掉电时间段停止工作，进行每小时第二预置周期的往复控制处理；/n步骤八，通过PM2.5传感器检测到当前环境PM2.5读数，并按照第一计算方式计算出与当前所述环境PM2.5读数相对应的第一风机转速；通过甲醛传感器检测到当前环境甲醛读数，并按照第二计算方式计算出与当前所述环境甲醛读数相对应的第二风机转速；/n步骤九，比较所述第一风机转速和所述第二风机转速，确定转速高的为最终风机转速，并控制空气净化器按照所述最终风机转速净化出风，对所述建筑室内自然通风模型内的空气进行净化操作；/n步骤十，通过通风控制模块利用通风控制程序检测室外自然风波动曲线；根据自然风模式，确定与其相对应的最大风速；在待通风房间安装能够利用自然风力实现通风换气的通风系统；当需要通风时，先进行房间内外温度检测，当室内温度位于第一预设范围内时，关闭通风系统中的空调装置；/n步骤十一，当内外温度均超出第一预设范围时，开启空调装置对进风进行加热或者制冷，当室内温度超出第一预设范围但在第二预设范围内且室外温度未超出第一预设范围时，关闭空调装置并开启通风系统中的风机辅助通风，当室内温度超出第二预设范围时，开启空调装置进行加热或者制冷；其中第一预设范围位于第二预设范围内；/n步骤十二，在满足步骤十一所述控制前提下，通风时检测室外自然风风速，再依靠控制中心控制当自然风风速低于预设值时，启动风机工作辅助通风，当高于预设值时，关闭风机，实现对所述建筑室内自然通风模型内的自然通风进行控制；/n步骤十三，通过排风模块利用排风机对所述建筑室内自然通风模型进行排风操作；通过更新显示模块利用更新模块对所述构建的所述建筑室内自然通风模型、检测到的风速数据信息、通风温湿度数据、空气质量状况、风速的流场分布以及测试结果的实时数据进行更新存储，并通过显示器进行显示。/n...

【技术特征摘要】
1.一种建筑室内自然通风模型测试方法，其特征在于，所述建筑室内自然通风模型测试方法包括以下步骤：
步骤一，通过室内通风模型构建模块利用模型构建设备利用构建程序构建所述建筑室内自然通风模型；
步骤二，通过多点压力施加模块利用压力施加装置向所述建筑室内自然通风模型内施加多点压力；所述压力施加装置为两套，两套压力施加装置分别设置在所述建筑室内自然通风模型的两侧，当其中一套压力施加装置向所述建筑室内自然通风模型施加正压力时，另一套压力施加装置向所述建筑室内自然通风模型施加负压力；
步骤三，通过风速测量模块利用风速传感器采集所述建筑室内自然通风模型内的风速数据信息；通过温湿度检测模块利用温湿度传感器检测所述建筑室内自然通风模型内的通风温度和湿度数据；
步骤四，通过空气质量检测模块利用空气质量检测器检测所述建筑室内自然通风模型内的空气质量；通过主控模块利用主控器控制所述建筑室内自然通风模型测试系统各个模块的正常工作；
步骤五，通过流场分布显示模块利用流场分布显示装置向所述建筑室内自然通风模型内释放有色气体，并且通过拍摄有色气体的分布状态来显示所述建筑室内自然通风模型内风速的流场分布；
步骤六，通过测试模块利用测试设备对所述建筑室内自然通风模型进行自然通风测试，并通过空气净化模块获取到当前时间段；
步骤七，根据当前时间段确定PM2.5传感器工作模式，若为白日时间段，则控制PM2.5传感器按照第一预置工作时间段连续工作，按照第一预置掉电时间段停止工作，进行每小时第一预置周期的往复控制处理；若为夜间时间段，则控制PM2.5传感器按照第二预置工作时间段连续工作，按照第二预置掉电时间段停止工作，进行每小时第二预置周期的往复控制处理；
步骤八，通过PM2.5传感器检测到当前环境PM2.5读数，并按照第一计算方式计算出与当前所述环境PM2.5读数相对应的第一风机转速；通过甲醛传感器检测到当前环境甲醛读数，并按照第二计算方式计算出与当前所述环境甲醛读数相对应的第二风机转速；
步骤九，比较所述第一风机转速和所述第二风机转速，确定转速高的为最终风机转速，并控制空气净化器按照所述最终风机转速净化出风，对所述建筑室内自然通风模型内的空气进行净化操作；
步骤十，通过通风控制模块利用通风控制程序检测室外自然风波动曲线；根据自然风模式，确定与其相对应的最大风速；在待通风房间安装能够利用自然风力实现通风换气的通风系统；当需要通风时，先进行房间内外温度检测，当室内温度位于第一预设范围内时，关闭通风系统中的空调装置；
步骤十一，当内外温度均超出第一预设范围时，开启空调装置对进风进行加热或者制冷，当室内温度超出第一预设范围但在第二预设范围内且室外温度未超出第一预设范围时，关闭空调装置并开启通风系统中的风机辅助通风，当室内温度超出第二预设范围时，开启空调装置进行加热或者制冷；其中第一预设范围位于第二预设范围内；
步骤十二，在满足步骤十一所述控制前提下，通风时检测室外自然风风速，再依靠控制中心控制当自然风风速低于预设值时，启动风机工作辅助通风，当高于预设值时，关闭风机，实现对所述建筑室内自然通风模型内的自然通风进行控制；
步骤十三，通过排风模块利用排风机对所述建筑室内自然通风模型进行排风操作；通过更新显示模块利用更新模块对所述构建的所述建筑室内自然通风模型、检测到的风速数据信息、通风温湿度数据、空气质量状况、风速的流场分布以及测试结果的实时数据进行更新存储，并通过显示器进行显示。


2.如权利要求1所述的建筑室内自然通风模型测试方法，其特征在于，步骤八中，所述第一计算方式为：按照第一公式为(当前所述环境PM2.5读数-预置PM2.5目标值)×预置控制比例系数＝第一风机转速的计算方式；
所述第二计算方式为：按照第二公式为(当前所述环境甲醛读数-预置甲醛目标值)×预置控制比例系数＝第二风机转速的计算方式。


3.如权利要求1所述的建筑室内自然通风模型测试方法，其特征在于，步骤八中，所述通过PM2.5传感器检测到当前环境PM2.5读数，并按照第一计算方式计算出与当前所述环境PM2.5读数相对应的第一风机转速的方法，包括：
(a)通过PM2.5传感器检测到当前环境PM2.5读数；
(b)按照第一公式为(当前所述环境PM2.5读数-预置PM2.5目标值)×预置控制比例系数计算出所述第一风机转速；
其中，所述预置控制比例系数与环境面积和/或当前检测的环境空气质量和/或环境密封参数和/或时间分段和/或环境空气质量标准相关联。


4.如权利要求1所述的建筑室内自然通风模型测试方法，其特征在于，步骤八中，所述通过甲醛传感器检测到当前环境甲醛读数，并按照第二计算方式计算出与当前所述环境甲醛读数相对应的第二风机转速的方法，包括：
(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：师容，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62