对室内空气质量综合评价的指数的表达方法与流程

本发明涉及一种对室内空气质量综合评价的指数的表达方法。

背景技术：

现有室内空气质量评价指标和空调舒适度评价指标分别是两个系统。其中，室内空气质量评价采用多个物理参数作为指标(国家标准规定有19个指标)，而建筑中室内的舒适性评价则采用另一些物理参数作为指标。两者有交集，但不完全一样。但是从使用者的角度来说，两者都体现在对室内空气品质的主观感受的评价，但是我们对室内空气质量缺乏舒适性综合评价指标。

用现有方法评价室内空气质量的困难是作为物理指标的参数数量较多，不易被普通未受专业培训的人群所完整掌握，某些物理参数获得比较困难，或者获得的成本比较高，例如甲醛浓度。

在以上现状下，一是把室内空气质量和空调舒适度这两个相近的概念分为两个系统来评价，但这种评价方式没有与人体的主观感受的好与不好建立起一一对应关系；二是评价室内空气质量或采用一次性检测评价的方法，例如在工程竣工阶段进行抽样检测评价，还如在遇到投诉或纠纷时进行一次性检测评价，或者采用不完整的连续检测，例如只检测温度，用来代表舒适性是否达到，有时增加湿度检测。但是往往在遇到纠纷时，仅仅提供这一、两个指标并不能完整代表空气质量好坏，或者舒适度达到或不达到标准。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种对室内空气质量综合评价的指数的表达方法，能够对一般家居、办公、教学类房间的室内空气品质和舒适度建立一个与人体主观感受能够正相关的指数，来连续评价室内空气质量和舒适度。

为解决上述问题，本发明提供一种对室内空气质量综合评价的指数的表达方法，包括：

获取室内的温度、相对湿度、二氧化碳浓度和空气持续流通参数；

根据室内的温度参数得到温度分指数，根据室内的相对湿度参数得到相对湿度分指数，根据室内的二氧化碳浓度参数得到二氧化碳浓度分指数，及根据空气持续流通参数得到空气持续流通分指数；

根据温度、相对湿度、二氧化碳浓度和空气持续流通分指数得到综合指数，其中，温度、相对湿度、二氧化碳浓度和空气持续流通分指数中一个较差的分指数在计算所述综合指数时，给予较大的权重。

进一步的，在上述方法中，所述温度、相对湿度、二氧化碳浓度、空气持续流通分指数和所述综合指数分别以大于等于0的实数来表示。

进一步的，在上述方法中，根据室内的温度参数得到温度分指数，包括：

将室内的温度参数与温度标准值的差值除以第一预设值得到结果作为温度分指数。

进一步的，在上述方法中，当室内的温度参数高于26℃时，所述温度标准值为26℃，对应所述第一预设值为4℃；当室内的温度参数低于18℃时，所述温度标准值为18℃，对应所述第一预设值为6℃，当室内的温度参数在18℃和26℃之间时温度分指数取0。

进一步的，在上述方法中，根据室内的相对湿度参数得到相对湿度分指数，包括：

将室内的相对湿度参数与湿度标准值的差值除以第二预设值得到结果作为相对湿度分指数。

进一步的，在上述方法中，第二预设值为20％，当相对湿度参数高于80％时，湿度标准值为80％，当相对湿度参数低于40％时，湿度标准值为40％，当相对湿度参数在40％和80％之间时湿度分指数取0。

进一步的，在上述方法中，根据室内的二氧化碳浓度参数得到二氧化碳浓度分指数，包括：

将二氧化碳浓度参数与二氧化碳浓度标准值的差值除以第三预设值得到的结果作为二氧化碳浓度分指数。

进一步的，在上述方法中，所述二氧化碳浓度标准值为800ppm，所述第三预设值为400ppm，当二氧化碳浓度参数低于800ppm时二氧化碳分指数取0。具体的，二氧化碳分指数与空气中二氧化碳浓度的函数关系：二氧化碳浓度参数高出800ppm之间的差值，除以400，低于800ppm时二氧化碳分指数取0。

进一步的，在上述方法中，根据空气持续流通参数得到空气持续流通分指数，包括：

空气流通分指数根据如下公式计算：

其中，空气流通指数初值指，通风状态改变(例如通风机开关)时，前一次计算空气流通分指数的计算结果；

t为时间，单位小时，从通风状态改变(例如通风机开关)开始，到当前测量时刻为止，期间所经历的时间；

τ为动态空气龄。

进一步的，在上述方法中，动态空气龄通过公式τ＝1.443·t₂计算得到，其中，t₂为下述检测过程中二氧化碳浓度下降到平衡值一半所消耗的时间。

该检测过程是在与所计算空气流通分指数相似的通风状态下，且没有人员逗留时，记录室内二氧化碳浓度自然下降的过程。

进一步的，在上述方法中，根据温度、相对湿度、二氧化碳浓度和空气持续流通分指数得到综合指数，其中，温度、相对湿度、二氧化碳浓度和空气持续流通分指数中一个较差的分指数在计算所述综合指数时，给予较大的权重，包括：

取温度、相对湿度、二氧化碳浓度和空气持续流通分指数中的最大值，并取温度、相对湿度、二氧化碳浓度和空气持续流通分指数的平均值，将所述最大值和平均值的乘积开根号得到的结果作为综合指数。

进一步的，在上述方法中，根据温度、相对湿度、二氧化碳浓度和空气持续流通分指数得到综合指数之后，还包括：

根据所述综合指数判断室内的空气质量和舒适度，其中，综合指数在0.5以内空气质量和舒适度为优，综合指数在0.5～1范围内的空气质量和舒适度为良，综合指数在1以上空气质量和舒适度为不良。

与现有技术相比，本发明利用一般房间(居住、办公、宾馆、教学等人员较长期逗留的用途类型)里污染物种类比较集中固定的特点，综合空调舒适性指标和室内空气质量指标中的主要主要物理指标因素，包括：温度、相对湿度、二氧化碳浓度、甲醛和VOC污染物浓度等因素，同时结合室内空气质量的间接计算判断方法，综合计算出一个表征室内空气质量的综合指数ACI，作为室内空气质量的综合评价指标，该综合指数能够对一般家居、办公、教学类房间的室内空气品质和舒适度建立一个与人体主观感受能够正相关，来连续评价室内空气质量和舒适度。

附图说明

图1是本发明一实施例的对室内空气质量综合评价的指数的表达方法的原理图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

对室内空气质量综合评价的指数的表达方法基于以下的原理：

1)一般家居、办公、教学类房间，进行舒适性空调设计的，其影响舒适性感受的因素和造成室内空气质量影响的因素是有限的。主要因素有温度、相对湿度、二氧化碳浓度、甲醛和VOC污染物浓度等物理指标。

2)人员个体对以上因素带来的舒适或不舒适程度主观感受可以区分为：良好、可接受、勉强接受、不可忍受等层次。

3)室内主要污染物甲醛和VOC在室内的聚集浓度可以通过温度湿度、二氧化碳、持续通风时间等间接推导得到，故其中的污染物浓度指数可以用持续通风量来间接表示。这样影响室内舒适度和空气质量的主要因素就被局限在：温度、相对湿度、二氧化碳浓度、空气持续流通指标4个参数。

4)根据不同感受可对4个物理因素中的每一个制定室内空气质量的分指数。指数和分指数以大于等于0的实数来表示。指数大小以最良好的状态为最小，不良的状态为较大。

5)在4个分指数基础上，可综合得到一个综合指数ACI。ACI的计算对于较差的一个分指数应给予较大的权重，其他分指数的因素也应该得到反映。

如图1所示，本发明提供一种对室内空气质量综合评价的指数的表达方法，包括：

步骤S1，获取室内的温度、相对湿度、二氧化碳浓度和空气持续流通参数；

步骤S2，根据室内的温度参数得到温度分指数，根据室内的相对湿度参数得到相对湿度分指数，根据室内的二氧化碳浓度参数得到二氧化碳浓度分指数，及根据空气持续流通参数得到空气持续流通分指数；

步骤S3，根据温度、相对湿度、二氧化碳浓度和空气持续流通分指数得到综合指数，其中，温度、相对湿度、二氧化碳浓度和空气持续流通分指数中一个较差的分指数在计算所述综合指数时，给予较大的权重。既有方式下判断室内空气质量及舒适度需要具体指出某一个物理指标的达到与不达到，而人体对舒适性的感受是好或者不好。采用本发明所指出的ACI指标方式，把个体感受的舒适性程度和诸多物理指标中的主要几个指标建立了定量的关系，用以简单地、综合地表征评判室内空气质量和舒适度的良好程度。

本发明一实施例中，所述温度、相对湿度、二氧化碳浓度、空气持续流通分指数和所述综合指数分别以大于等于0的实数来表示。

本发明一实施例中，根据室内的温度参数得到温度分指数，包括：

将室内的温度参数与温度标准值的差值除以第一预设值得到结果作为温度分指数。从而能精确地得到温度分指数。

较佳的，当室内的温度参数高于26℃时，所述温度标准值为26℃，对应所述第一预设值为4℃；当室内的温度参数低于18℃时，所述温度标准值为18℃，对应所述第一预设值为6℃，当室内的温度参数在18℃和26℃之间时温度分指数取0。具体的，温度分指数与室内温度的函数关系为：实际温度参数与温度标准值的偏差(℃)除以第一预设值4℃(夏季26℃以上时)或6℃(冬季18℃以下时)。温度标准值，实际温度高于26℃时为26℃，低于18℃时为18℃，18℃和26℃之间时温度分指数取0。具体计算举例：夏季实际温度28℃，那么28-26＝2，2÷4＝0.5，温度分指数就等于0.5。又如：冬季实际温度6℃，那么18-6＝12，12÷6＝2，温度分指数就等于2。

本发明一实施例中，根据室内的相对湿度参数得到相对湿度分指数，包括：

将室内的相对湿度参数与湿度标准值的差值除以第二预设值得到结果作为相对湿度分指数，从而能得到精确的相对湿度分指数。

较佳的，第二预设值为20％，当相对湿度参数高于80％时，湿度标准值为80％，当相对湿度参数低于40％时，湿度标准值为40％，当相对湿度参数在40％和80％之间时湿度分指数取0。具体的，湿度分指数与室内空气相对湿度的函数关系为：室内的相对湿度与湿度标准值的偏差(％)除以20％。湿度标准值，相对湿度参数高于80％时为80％，低于40％时为40％，40％和80％之间时湿度分指数取0。具体计算举例：实际湿度为95％时，95-80＝15，15÷20＝0.75，湿度分指数就等于0.75。

本发明一实施例中，根据室内的二氧化碳浓度参数得到二氧化碳浓度分指数，包括：

将二氧化碳浓度参数与二氧化碳浓度标准值的差值除以第三预设值得到的结果作为二氧化碳浓度分指数，从而能精确得到二氧化碳浓度分指数。

较佳的，所述二氧化碳浓度标准值为800ppm，所述第三预设值为400ppm，当二氧化碳浓度参数低于800ppm时二氧化碳分指数取0。具体的，二氧化碳分指数与空气中二氧化碳浓度的函数关系：二氧化碳浓度参数高出800ppm之间的差值，除以400ppm，低于800ppm时二氧化碳分指数取0。具体计算举例：实际测得二氧化碳浓度为1000ppm，1000-800＝200，200÷400＝0.5，二氧化碳分指数就等于0.5。

本发明一实施例中，根据空气持续流通参数得到空气持续流通分指数，包括：

空气流通分指数根据如下公式计算：

其中，空气流通指数初值指，通风状态改变(例如通风机开关)时，前一次计算空气流通分指数的计算结果；

t为时间，单位小时，从通风状态改变(例如通风机开关)开始，到当前测量时刻为止，期间所经历的时间；

τ为动态空气龄；

e为自然对数的底数，e＝2.71828182845904523。空气流通分指数最初的初值可取1，以后在通风状态改变(例如通风机开关)后以前一次计算的最终结果为下一次计算的初始值。从而能精确计算得到综合指数，具体计算举例：初始时空气流通指数为4，通风机打开，τ值为0.25，20分钟后，

空气流通指数＝(4-0.25)·0.26+0.25＝1.23。

本发明一实施例中，动态空气龄通过公式τ＝1.443·t₂计算得到，其中，t₂为下述检测过程中二氧化碳浓度下降到平衡值一半所消耗的时间。

该检测过程是在与所计算空气流通分指数相似的通风状态下，且没有人员逗留时，记录室内二氧化碳浓度自然下降的过程。

具体的，τ值通过以下检测结果和计算方法得到：

在室内没有人员呼出气增加二氧化碳的条件下，再加上通风状态不变的条件，室内空气中二氧化碳浓度将稳定衰减，对二氧化碳浓度的实测变化曲线得到以下几个数值：

η_初：检测开始时的二氧化碳浓度；

η_平衡：二氧化碳浓度平衡值，检测持续一段时间后，二氧化碳浓度趋向于平衡，其波动范围小于5％即可认为达到了平衡，取这个时候的平均值作为二氧化碳的平衡值η_平衡；

t2为二氧化碳浓度下降到平衡值一半所消耗的时间：如果η_初＝800ppm，η_平衡＝400ppm，那么二氧化碳浓度从800ppm下降到600ppm所需要的时间，就是t2；

动态空气龄τ的计算：

τ＝1.443·t₂

同一个房间，在同样的通风条件下，τ值认为是不变的。

本发明一实施例中，根据温度、相对湿度、二氧化碳浓度和空气持续流通分指数得到综合指数，其中，温度、相对湿度、二氧化碳浓度和空气持续流通分指数中一个较差的分指数在计算所述综合指数时，给予较大的权重，包括：

取温度、相对湿度、二氧化碳浓度和空气持续流通分指数中的最大值，并取温度、相对湿度、二氧化碳浓度和空气持续流通分指数的平均值，将所述最大值和平均值的乘积开根号得到的结果作为综合指数。具体的，四个分指数算出来以后，取其中一个最大值，取一个平均值，然后取两者的乘积，即为室内舒适性空气品质的综合指数ACI。以上例子中，夏季温度指数0.5，其余为0.75、0.5、1.23，四个指数的最大值为1.23，平均值为(0.5+0.75+0.5+1.23)÷4＝0.745；

然后把这两个数字相乘，再开根号：1.23*0.745＝0.92，对0.92开根号＝0.96

所以在以上具体举例中，ACI＝0.96。

本发明一实施例中，根据温度、相对湿度、二氧化碳浓度和空气持续流通分指数得到综合指数之后，还包括：

根据所述综合指数判断室内的空气质量和舒适度，其中，综合指数在0.5以内空气质量和舒适度为优，综合指数在0.5～1范围内的空气质量和舒适度为良，综合指数在1以上空气质量和舒适度为不良。在此，以上所举计算方法应用实例中，ACI取值和判断范围：ACI在0.5以内为优，0.5～1为良，1以上为不良。

综上所述，本发明利用一般房间(居住、办公、宾馆、教学等人员较长期逗留、且满足无特别污染源如洗发场所的烫发液、餐饮场所的特定食物气味等条件下的用途类型)里污染物种类比较固定、污染物释放比较持续稳定的特点，综合空调舒适性指标和室内空气质量指标中的主要主要物理指标因素，包括：温度、相对湿度、二氧化碳浓度、甲醛和VOC污染物浓度等因素，同时结合室内空气质量的间接计算判断方法，综合计算出一个表征室内空气质量的综合指数ACI，作为室内空气质量的综合评价指标，该综合指数能够对一般家居、办公、教学类房间的室内空气品质和舒适度建立一个与人体主观感受能够正相关，来连续评价室内空气质量和舒适度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。