CN106370583B - 防霾换气窗纱空气透过率的评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明创造提供了一种防霾换气窗纱换气效果的评价方法，所述评价方法是通过模拟防霾换气窗纱在房屋对外窗上的使用环境，测定上述模拟使用环境下窗纱试样空气交换率或单位面积的空气渗透量，然后直接比较空气透过率或单位面积的空气渗透量来评价所述防霾换气窗纱的通风换气效果或者根据上述测定参数计算得出空气透过率，然后通过比较空气透过率来评价所述防霾换气窗纱的通风换气效果。本发明所测定量数据具有可比性和重复性，克服了现有技术中所存在的不足，填补了该领域的空白，为尽早制定防霾换气窗纱空气透过率的相关标准提供了可靠的参考依据。
Description
技术领域
本发明涉及一种评价方法，特别是涉及一种防霾换气窗纱空气透过率的评价方法。
背景技术
随着经济水平的提高和工业化进程的加快，居民的生活水平得到了显著提高，但是伴随而来的室内外环境污染问题已严重影响了人们的正常生活和身体健康，尤其是室外以PM2.5为主要成分的雾霾等大气污染严重危害着人体的呼吸系统及心血管系统，同时以建筑节能要求不断提高而进一步提高对外门窗的气密性后，造成日常室内二氧化碳、甲醛、可挥发性有机化合物等室内环境污染物不能很好地对外扩散，对人体健康长期造成了危害。
目前居民在对外窗户上配套使用的窗纱功能较为简单，只能过滤一些进入房屋的杂物，主要是防止蚊虫及大颗粒物质进入室内，却不能阻挡PM 2.5与PM 10等有害物质进入室内。因此在很多雾霾天气下，人们不能对外开窗通风透气，需解决室外环境污染物和室内环境污染物之间对人的生活及健康造成的危害。为使窗纱在雾霾天气下可有效地过滤室外对人体有害的可吸入颗粒物，并具有房屋自然的通风换气功能，通过核孔膜、离子膜、静电除尘、微孔涡流风阻、静电纺丝等技术与普通窗纱结合制作防霾换气窗纱，而目前我国还没有防霾换气窗纱空气透过率的评价方法。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种防霾换气窗纱换气效果的评价方法，以解决现有技术存在的问题，弥补现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种防霾换气窗纱换气效果的评价方法，所述评价方法是通过模拟防霾换气窗纱在房屋对外窗上的使用环境，测定上述模拟使用环境下窗纱试样空气交换率或单位面积的空气渗透量，然后直接比较空气透过率或单位面积的空气渗透量来评价所述防霾换气窗纱的通风换气效果或者根据上述测定参数计算得出空气透过率，然后通过比较空气透过率来评价所述防霾换气窗纱的通风换气效果。
优选的，所述方法采用单位面积的空气渗透量来计算空气透过率，具体步骤包括：
(1)试件的预处理：将窗纱试样裁剪后固定于检测装置中的试件安装框中进行测试，其中试样面积与检测装置净空间容积的比值保持在0.02m2/m3～0.10m2/m3；
(2)试样的检测：开启检测装置的供压系统，保持稳定的气流条件，同时施加一定的正向静态压力，压力稳定条件下，记录气体渗透量；
(3)试样的单位面积的空气渗透量计算：计算上述静态压力条件下单位面积的空气渗透量q
q＝q′/A
式中：q—单位面积空气渗透量，m3/(min·m2)，
q′—检测装置内窗纱试样的空气渗透量，m3/min，
A—窗纱试样的面积，m2；
(4)空白试验：拆除窗纱试样，直接将试件安装框固定于检测装置中按照上述方式进行空白测试试验，其中试件安装框开口面积与检测装置净空间容积的比值和所述窗纱试样面积与检测装置净空间容积的比值相同，且测试环境与所述窗纱试样的测试环境相同；
(5)试样的空气透过率计算：计算一定静态压力条件下窗纱试样的空气透过率：
Pq＝(qs/qb)×100
式中：Pq—窗纱试样空气透过率，％；
qs—窗纱试样单位面积空气渗透量，m3/(min·m2)；
qb—空白试验单位面积空气渗透量，m3/(min·m2)。
(6)结论：通过对比上述检测条件下防霾换气窗纱的单位面积空气渗透量或空气透过率来评价防霾换气窗纱的换气效果，上述两参数均是数值越大换气效果越好。
优选的，所述步骤(2)中施加的正向静态压力的压力范围为0.1Pa-10.0Pa，保持压力稳定的方式为在压力稳定后持续稳压作用时间10s-70s。
进一步的，所述方法采用空气交换率来计算空气透过率，具体步骤包括：
(1)试件的预处理：将窗纱试样裁剪后固定于检测装置中的试件安装框中进行测试，其中试样面积与检测装置净空间容积的比值保持在0.02m2/m3～0.10m2/m3；
(2)试样的检测：检测装置中均匀地释放示踪气体，开启电扇将检测装置中的示踪气体混匀后采样，测定开始测试时示踪气体的浓度c0，一段时间后测定经过t时间段后最终示踪气体的浓度ct，
其中，若采用示踪气体为空气中含有的常规成分，如二氧化碳，还需测定未释放示踪气体时检测装置中的示踪气体的本底浓度ca，若采用示踪气体不是空气中含有的常规成分，则该值为0；
(3)试样的空气交换率计算：用平均值法计算空气交换率A，
A＝[ln(c0-ca)-ln(ct-ca)]/t
式中：A—平均空气交换率，h-1；
ca—检测装置中示踪气体的本底浓度，g/m3；
c0—测量开始时示踪气体的浓度，g/m3；
ct—时间为t时间段时的示踪气体的浓度，g/m3；
t—测定时间，h。
(4)空白试验：拆除窗纱试样，直接将试件安装框固定于检测装置中按照上述方式进行空白测试试验，其中试件安装框开口面积与检测装置净空间容积的比值和所述窗纱试样面积与检测装置净空间容积的比值相同，且测试环境与所述窗纱试样的测试环境相同；
(5)试样的空气透过率计算：计算上述检测条件下的窗纱试样的空气透过率：
PA＝(As/Ab)×100
式中：PA—窗纱试样空气透过率，％；
As—窗纱试样平均空气交换率，h-1；
Ab—空白试验平均空气交换率，h-1。
(6)结论：通过对比上述检测条件下防霾换气窗纱的空气交换率或空气透过率来评价防霾换气窗纱的换气效果，上述两测定参数均是数值越大换气效果越好。
优选的，所述示踪气体采用CO2，其中，所述步骤(2)中示踪气体CO2的释放浓度为2.0g/m3～6.0g/m3，检测装置中CO2气体的浓度通过性能稳定的二氧化碳测定仪检测。
优选的，所述示踪气体采用SF6，其中，所述步骤(2)中示踪气体SF6的释放浓度为0.5g/m3～1.0g/m3。
优选的，所述步骤(2)中示踪气体混匀方式为开启风扇3min～5min将检测装置中的示踪气体混匀，测定时间t为20min～90min。
本发明创造的另一目的在于提出一种防霾换气窗纱换气效果的检测装置，包括检测箱体、设置于所述检测箱体内的静压显示器、风速测量装置、温度测量装置、湿度测量装置、气体浓度检测装置、气压测量装置和风扇；所述检测箱体的一侧开口，开口处竖直设置有一试件安装框，所述箱体上还连通有空气进气管道和气体采样通道，所述空气进气管道上设有变频风机和气体定量释放装置，所述变频风机上设有空气流量显示器，所述气体采样通道上设有阀门。
进一步的，所述试件安装框通过夹紧装置固定在所述检测箱体上。
进一步的，所述空气进气管道与箱体开孔连接处装设有用于对该开孔进行密封的电动或气动翻板。
进一步的，所述检测装置适用于检测换气窗纱的空气透过率或单位面积空气渗透量，或空气交换率。
相对于现有技术，本发明创造所述的防霾换气窗纱换气效果的评价方法具有以下优势：
(1)现有的窗纱质量标准中不含防霾换气窗纱换气效果的相关指标，无法对该指标进行控制，而本发明克服了现有技术中所存在的不足，提供一种防霾换气窗纱换气效果的评价，以填补该领域的空白，为尽早制定防霾换气窗纱的换气效果的相关标准提供了可靠的参考依据；
(2)本发明所述的评价方法中模拟防霾换气窗纱在房屋对外窗上的使用存在条件，选择了合理的测试技术参数(即选择了合理的试样面积与检测装置净空间容积的比值或在保持稳定的气流条件下施加一定的正向静态压力作用)，定量测定防霾换气窗纱单位面积的空气渗透量或空气交换率，然后通过空气透过率判断该防霾换气窗纱的通风换气效率，或通过模拟防霾换气窗纱在房屋对外窗上的使用存在条件，通过窗纱试样空气交换率或单位面积的空气渗透量来评价所述防霾换气窗纱的通风换气效果，使数据具有可比性和重复性。
除此以外，相对于现有技术，本发明创造所述的防霾换气窗纱换气效果的检测装置检测精确、操作方便、容易实施，推广后具有良好的社会和经济效益。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造实施例所述的防霾换气窗纱换气效果的检测装置的结构示意图。
附图标记说明：
1.检测箱体；2.试件安装框；3.夹紧装置；4.变频风机；5.空气流量显示器；6.静压显示器；7.风速测量装置；8.气体定量释放装置；9.气体采样通道；10.气体浓度检测装置；11.温度测量装置；12.湿度测量装置；13.气压测量装置；14.风扇。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
实施例一：
采用本发明所述的防霾换气窗纱换气效果的检测装置，其结构参照图1，包括检测箱体1、设置于所述检测箱体内的静压显示器6、风速测量装置7、温度测量装置11、湿度测量装置12、气体浓度检测装置10、气压测量装置13和风扇14；所述检测箱体1的一侧开口，开口处竖直设置有一试件安装框2，所述箱体上还连通有空气进气管道和气体采样通道9，所述空气进气管道上设有变频风机4和气体定量释放装置8，所述变频风机4上设有空气流量显示器5，所述气体采样通道9上设有阀门。
为了方便更换检测试样和进行空白试验，所述试件安装框通过夹紧装置3固定在所述检测箱体上，需要更换试样时只需将夹紧装置松开，取下试件安装框然后按需求进行更换试样。
采用单位面积空气渗透量法检测防霾换气窗纱的空气透过率包括以下步骤：
(1)防霾换气窗纱试样的预处理：将窗纱试样裁剪后固定于试件安装框上，随后将试件安装框用夹紧装置固定于检测装置中进行测试，其中纱面面积0.09m2与检测装置净空间容积3m3的比值为0.03m2/m3。
(2)试样的检测：开启检测装置的供压系统，以保持稳定的气流条件下施加正向0.4Pa的静态压力，压力稳定作用时间30s；记录渗透量的测量值q′s＝0.07m3/min。
(3)计算试样的单位面积空气渗透量qs：0.4Pa静态压力条件下，试件单位面积空气渗透量qs＝0.07/0.09＝0.8m3/(min·m2)。
(4)空白试验：拆除窗纱试样，参照图1，直接将试件安装框用夹紧装置固定于检测装置中进行空白测试试验，其中试件安装框开口面积0.09m2与检测装置净空间容积3m3的比值和窗纱试样面积与检测装置净空间容积的比值保持相同，开启检测装置的供压系统进行测量，q′b＝0.10m3/min；则空白试验单位面积空气渗透量qb＝0.10/0.09＝1.1m3/(min·m2)。
(5)试样的空气透过率计算：0.4Pa静态压力条件下，防霾换气窗纱的空气透过率Pq＝(qs/qb)×100＝(0.8/1.1)×100＝73％。
上述实验步骤可以只进行至步骤(3)然后通过单位面积的空气渗透量来评价所述防霾换气窗纱的通风换气效果，也可以根据上述测定参数计算得出空气透过率，然后通过比较空气透过率来评价所述防霾换气窗纱的通风换气效果。
实施例二：
采用本发明所述的防霾换气窗纱换气效果的检测装置，其结构参照图1，通过空气交换率法计算防霾换气窗纱的空气透过率包括以下步骤：
(1)试件的预处理：将窗纱试样裁剪后固定于试件安装框上，随后将试件安装框用夹紧装置固定于检测装置中进行测试，其中试样面积与检测装置净空间容积的比值为0.03m2/m3。
(2)试样的检测：采用性能稳定的二氧化碳测定仪检测CO2本底浓度ca＝606ppm＝1.1g/m3；
检测装置中均匀地释放示踪气体二氧化碳CO2，检测装置中的示踪气体CO2浓度为2285ppm＝4.2g/m3，开启风扇3min将检测装置中的示踪气体混匀后，测定开始测试时示踪气体的浓度c0＝2153ppm＝4.0g/m3，随后测定经过40min后最终示踪气体的浓度c40＝1297ppm＝2.4g/m3。
(3)试样的空气交换率计算：用平均值法计算空气交换率As＝[ln(c0-ca)-ln(c40-ca)]/t＝1.2h-1。
(4)空白试验：拆除窗纱试样，直接将试件安装框用夹紧装置固定于检测装置中进行空白测试试验，其中试件安装框开口面积与检测装置净空间容积3m3的比值为0.03m2/m3；采用性能稳定的二氧化碳测定仪检测CO2本底浓度ca＝578ppm＝1.1g/m3；
检测装置中均匀地释放示踪气体二氧化碳CO2，检测装置中的示踪气体CO2浓度为2326ppm＝4.3g/m3，开启风扇3min将检测装置中的示踪气体混匀后，测定开始测试时示踪气体的浓度c0＝2198ppm＝4.1g/m3，随后测定经过40min后最终示踪气体的浓度c40＝1065ppm＝2.0g/m3；
用平均值法计算空气交换率Ab＝[ln(c0-ca)-ln(c40-ca)]/t＝1.8h-1。
(5)试样的空气透过率计算：计算上述检测条件下防霾换气窗纱的空气透过率PA＝(As/Ab)×100＝(1.2/1.8)×100＝66％。
上述实验步骤可以只进行至步骤(3)然后通过空气交换率来评价所述防霾换气窗纱的通风换气效果，也可以根据上述测定参数计算得出空气透过率，然后通过比较空气透过率来评价所述防霾换气窗纱的通风换气效果。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种防霾换气窗纱换气效果的评价方法，其特征在于，所述评价方法使用的检测装置：包括检测箱体、设置于所述检测箱体内的静压显示器、风速测量装置、温度测量装置、湿度测量装置、气体浓度检测装置、气压测量装置和风扇；所述检测箱体的一侧开口，开口处竖直设置有一试件安装框，所述箱体上还连通有空气进气管道和气体采样通道，所述空气进气管道上设有变频风机和气体定量释放装置，所述变频风机上设有空气流量显示器，所述气体采样通道上设有阀门；所述试件安装框通过夹紧装置固定在所述检测箱体上；所述空气进气管道与箱体开孔连接处装设有用于对该开孔进行密封的电动或气动翻板；
所述评价方法是通过模拟防霾换气窗纱在房屋对外窗上的使用环境，测定模拟使用环境下窗纱试样单位面积的空气渗透量及空气交换率，然后根据单位面积的空气渗透量及空气交换率计算得出空气透过率，然后通过比较空气透过率来评价所述防霾换气窗纱的通风换气效果；
所述方法是采用单位面积的空气渗透量法来计算空气透过率，具体步骤包括：
(1)试样的预处理：将窗纱试样裁剪后固定于检测装置中的试件安装框中进行测试，其中试样面积与检测装置净空间容积的比值保持在0.02m2/m3～0.10m2/m3；
(2)试样的检测：开启检测装置的供压系统，保持稳定的气流条件，同时施加一定的正向静态压力，压力稳定条件下，记录气体渗透量；
(3)试样的单位面积空气渗透量计算：计算上述静态压力条件下单位面积的空气渗透量q
q＝q′/A
式中：q—单位面积空气渗透量，m3/(min·m2)，
q′—检测装置内窗纱试样的空气渗透量，m3/min，
A—窗纱试样的面积，m2；
(4)空白试验：拆除窗纱试样，直接将试件安装框固定于检测装置中按照上述方式进行空白测试试验，其中试件安装框开口面积与检测装置净空间容积的比值和所述窗纱试样面积与检测装置净空间容积的比值相同，且测试环境与所述窗纱试样的测试环境相同；
(5)试样的空气透过率计算：计算一定静态压力条件下窗纱试样的空气透过率：
Pq＝(qs/qb)×100
式中：Pq—窗纱试样空气透过率，％；
qs—窗纱试样单位面积空气渗透量，m3/(min·m2)；
qb—空白试验单位面积空气渗透量，m3/(min·m2)；
(6)结论：通过对比上述检测条件下防霾换气窗纱的空气透过率来评价防霾换气窗纱的换气效果，空气透过率越大换气效果越好；
所述步骤(2)中施加的正向静态压力的压力范围为0.1Pa-10.0Pa，保持压力稳定的方式为在压力稳定后持续稳压作用时间10s-70s；
所述方法是采用空气交换率法来计算空气透过率，具体步骤包括：
(a)试件的预处理：将窗纱试样裁剪后固定于检测装置中的试件安装框中进行测试，其中试样面积与检测装置净空间容积的比值保持在0.02m2/m3～0.10m2/m3；
(b)试样的检测：检测装置中均匀地释放示踪气体，开启电扇将检测装置中的示踪气体混匀后采样，测定开始测试时示踪气体的浓度c0，测定t时刻示踪气体的浓度ct，
其中，若采用示踪气体为空气中含有的常规成分，还需测定未释放示踪气体时检测装置中的示踪气体的本底浓度ca，若采用示踪气体不是空气中含有的常规成分，则该值为0；
(c)试样的空气交换率计算：用平均值法计算空气交换率A，
A＝[ln(c0-ca)-ln(ct-ca)]/t
式中：A—平均空气交换率，h-1；
ca—检测装置中示踪气体的本底浓度，g/m3；
c0—测量开始时示踪气体的浓度，g/m3；
ct—t时刻示踪气体的浓度，g/m3；
t—测定时长，h；
(d)空白试验：拆除窗纱试样，直接将试件安装框固定于检测装置中按照上述方式进行空白测试试验，其中试件安装框开口面积与检测装置净空间容积的比值和所述窗纱试样面积与检测装置净空间容积的比值相同，且测试环境与所述窗纱试样的测试环境相同；
(e)试样的空气透过率计算：计算上述检测条件下的窗纱试样的空气透过率：
PA＝(As/Ab)×100
式中：PA—窗纱试样空气透过率，％；
As—窗纱试样平均空气交换率，h-1；
Ab—空白试验平均空气交换率，h-1；
(f)结论：通过对比上述检测条件下防霾换气窗纱的空气透过率来评价防霾换气窗纱的换气效果，空气透过率越大换气效果越好。
2.根据权利要求1所述的防霾换气窗纱换气效果的评价方法，其特征在于：所述示踪气体采用CO2，其中，所述步骤(b)中示踪气体CO2的释放浓度为2.0g/m3～6.0g/m3，检测装置中CO2气体的浓度通过性能稳定的二氧化碳测定仪检测。
3.根据权利要求1所述的防霾换气窗纱换气效果的评价方法，其特征在于：所述示踪气体采用SF6，其中，所述步骤(b)中示踪气体SF6的释放浓度为0.5g/m3～1.0g/m3。
4.根据权利要求1所述的防霾换气窗纱换气效果的评价方法，其特征在于：所述步骤(b)中示踪气体混匀方式为开启风扇3min～5min将检测装置中的示踪气体混匀，测定时间t为20min～90min。
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