基于PM2.5浓度复原数据的建筑自然通风量测量方法技术

现有的测量建筑自然通风量的方法存在(1)示踪气体方法操作复杂，(2)基于PM2.5浓度动态衰减的方法误差较大。为克服以上缺陷，本发明专利技术提出基于PM2.5浓度复原数据的建筑自然通风量测量方法，通过空气净化器将室内PM2.5浓度降低到低点，关闭空气净化器，使PM2.5浓度复原上升，通过浓度下降和上升数据，结合质量平衡方程，得到建筑房间自然通风量和和空气净化器的CADR值，不仅较好的弥补了现有建筑自然通风量测量方法的不足，也可以校核空气净化器的CADR值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
基于PM2.5浓度复原数据的建筑自然通风量测量方法
(一)

[0001]本专利技术属于建筑环境检测
，具体涉及一种基于PM2.5浓度复原数据的建筑自然通风量测量方法，用途在于能够方便的检测出建筑房间的自然通风量。
(二)
技术介绍

[0002]建筑自然通风是一种重要的通风方式，其数值大小会影响室内空气品质和建筑能耗。Sherman
[1]用示踪气体法测定自然通风量，通过建立一个数学模型来关联室内和室外的示踪气体浓度。Batterman
[2]研究中利用CO2作为示踪气体，由于其成本低廉且对环境没有过多影响。Psily
[3]在文章中进一步总结了三种CO2示踪法的形式：衰减法、恒源法、恒浓度法。在这三种方法中，从操作的简易性和成本方面考虑，衰减法是应用最为广泛的，但是这些方法均需释放一定量的示踪气体进行测量。最近，Liu等人
[4]提出了一种新的方法，该方法利用便携式空气净化器净化室内PM2.5时的浓度动态衰减过程提出，并与CO2衰减法进行比较。不过这种方法忽略了颗粒物沉积率的影响，也需要提前知道空气净化器的洁净空气输出比率，即CADR值，其得出的空气渗透率与CO2衰减法得到的渗透率偏差为19％。
[0003]综上所述现有的测量建筑自然通风量的方法存在(1)示踪气体方法操作复杂，(2)基于PM2.5浓度动态衰减的方法误差较大。为克服以上缺陷，本专利技术提出基于PM2.5浓度复原数据的建筑自然通风量测量方法，通过空气净化器将室内PM2.5浓度降低到低点，关闭空气净化器，使PM2.5浓度复原上升，通过浓度下降和上升数据，结合质量平衡方程，得到建筑房间自然通风量和和空气净化器的CADR值，不仅较好的弥补了现有建筑自然通风量测量方法的不足，也可以校核空气净化器的CADR值。
[0004][1]Sherman MH(1990).Tracer
‑
gas techniques for measuring ventilation in a single zone.Building and Environment.25：365
‑
374.
[0005][2]Batterman S(2017).Review and extension of CO2
‑
based methods to determine ventilation rates with application to school classrooms.International Joumal of Environmental Research and Public Health，14：145.
[0006][3]Persily AK(2016).Field measurement of ventilation rates.Indoor Air，26：97
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111.
[0007][4]Liu C(2020).New PM2.5
‑
based CADR method tc measure air infiltration rate of buildings.Building Simulaion，14：693
‑
700.
(三)
技术实现思路

[0008]解决的技术问题
[0009]针对现有技术的不足，本文提出了一基于PM2.5浓度复原数据的建筑自然通风量测量方法，可以实时、快速、方便、准确的对建筑自然通风量进行测量。
[0010]技术方案
[0011]1、基于PM2.5浓度复原数据的建筑自然通风量测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0012]步骤(1)：测量房间内的体积V，分别在室内和室外放置PM2.5检测仪；
[0013]步骤(2)：开启PM2.5检测仪，测量室外PM2.5浓度，测量室内PM2.5浓度作为初始浓度；
[0014]步骤(3)：打开房间内的空气净化器，待室内PM2.5检测仪读数降低并稳定后关闭空气净化器，PM2.5检测仪继续记录室内PM2.5浓度上升复原数据，直至数据稳定；
[0015]步骤(4)：列出室内浓度质量平衡方程，浓度下降工况方程：步骤(4)：列出室内浓度质量平衡方程，浓度下降工况方程：和浓度上升工况方程：其中，V是实验房间的体积，m3；C
in
是PM2.5的室内浓度，μg/m3；C
out
是PM2.5的室外浓度，μg/m3；t是时间，h；P是穿透效率，无量纲；k是PM2.5的沉积速率，h
‑1；CADR是空气净化器提供的洁净空气输送速率，m3/h；Q是房间自然通风量，m3/h；
[0016]步骤(5)：引入参数和将得到步骤(4)两个方程的解：和其中，C
∞
是室内PM2.5经过空气净化器处理达到稳态的浓度，μg/m3；C0是实验刚开始时室内PM2.5的初始浓度，μg/m3；C
′
∞
是实验结束时室内PM2.5达到稳态时的浓度，g/m3；C
′0是实验开始一小时后，关闭空气净化器，室内PM2.5的初始浓度，μg/m3；
[0017]步骤(6)：通过上述关系式得到下降工况斜率上升工况斜率上升工况斜率
[0018]步骤(7)：将斜率进行变化得到CADR＝
‑
V(S1‑
S2)，Q＝
‑
S2V
‑
kV，就得出房间自然通风量Q以及空气净化器的CADR值。
[0019]2、所述步骤(4)中，k取值范围为0.1
‑
0.4h
‑1，渗透效率P值的取值范围为0.8
‑
1。
[0020]3、所述步骤(6)中，将下降工况和上升工况等式方程看成一次函数的形式，即与是关于t的一次函数，进而求出两种工况等式方程的斜率。
[0021]有益效果
[0022]本专利技术是一种基于PM2.5浓度复原数据的建筑自然通风量测量方法，克服了原有测量方法测量复杂、误差大、适用范围小的缺陷。本专利技术能够通过PM2.5检测仪和空气净化器，结合数学软件快速求得房间的自然通风量和空气净化器的CADR值。
(四)附图说明
[0023]图1方法流程图。
[0024]图2实验场地布置图。
[0025]图3 PM2.5检测仪数据图。
[0026]图4 CO2检测仪数据图。
(五)具体实施方式
[0027]下面结合附图和实例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述，以下实例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域的技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0028](1)选取某办公室作为实验场地，测量房间体积为81.635m3，如图2所示；
[0029](2)将房间的窗户打开3cm左右的小缝，沉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于PM2.5浓度复原数据的建筑自然通风量测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：测量房间内的体积V，分别在室内和室外放置PM2.5检测仪；步骤(2)：开启PM2.5检测仪，测量室外PM2.5浓度，测量室内PM2.5浓度作为初始浓度；步骤(3)：打开房间内的空气净化器，待室内PM2.5检测仪读数降低并稳定后关闭空气净化器，PM2.5检测仪继续记录室内PM2.5浓度上升复原数据，直至数据稳定；步骤(4)：列出室内浓度质量平衡方程，浓度下降工况方程和浓度上升工况方程；步骤(5)：引入参数和将得浓度下降工况和浓度上升工况两个方程的解：和步骤(6)：通过上述关系式得到下降工况斜率上升工况斜率上升工况斜率步骤(7)：将斜率进行变化得到CADR＝
‑
V(S1‑
S2)，Q＝
‑
S2V
‑
kV，就得出房间自然通风量Q以及空气净化器的CADR值。2.所述步骤(4)中，浓度下降工况方程为浓度上升工况方程为其中，V是实验房间的体积，m3；C
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙煜霄，景源琪，马慢慢，李斐，张恺，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：