CN115078192A - 一种测定建筑表面pm净沉降量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测定建筑表面PM净沉降量的方法，所述方法步骤包括：1)选取同质的建筑表面滞尘量采样点；2)采集建筑表面经雨水洗脱前的滞尘量；3)用透明胶带采集建筑表面经雨水洗脱后的滞尘量；4)计算单次降雨对单位面积建筑表面的PM净沉降量。该方法简单易行，可用于建筑对空气PM的沉降能力评估、比较和筛选沉降PM能力更为优秀的建筑表面材料和结构，对改善人居环境中的空气质量具有重要的理论和现实意义。

Description

一种测定建筑表面PM净沉降量的方法

技术领域

本发明涉及一种测定建筑表面PM净沉降量的方法，特别涉及一种测定单次降雨对单位面积建筑表面的PM净沉降量的方法。

背景技术

大气污染是许多国家和地区面临的重要环境问题。随着城市化水平的提高和城市规模的不断扩大，城市大气颗粒物(PMs，0.2-100μm)污染已成为最紧迫的环境问题之一。颗粒物的英文缩写为PM。其中，PM2.5是空气动力学当量直径小于或等于2.5μm的颗粒物，它富含大量的有毒、有害物质，是阴霾天气形成的主要原因；PM10是空气动力学直径小于10μm的粒子，它们可以进入气道和肺上部区域。一些研究表明，短期(<1h)暴露于峰值PM10浓度与心血管和呼吸道损害密切相关，长期暴露于PM10浓度的环境中对人体健康也有很大影响。

众所周知，植物对空气中的PM具有明显效果。植物可以通过截留、撞击、沉淀和布朗运动来减少PM在空气中的传播，尤其是对空气PM的滞留和沉降，因此，通过种植大量园林植物，可以有效减少PM对人类健康的威胁。

由于建筑的比表面积远远小于植物，它们对空气PM的沉降作用常常被忽视，有关研究报道也十分少见。

实践中，人居环境中的各类建筑对空气PM的滞留和沉降作用却是显而易见的，不同的建筑表面结构，例如不同性质或表面微观结构的外墙砖，会表现出不同的滞尘能力，那么，如何去评价不同建筑表面的滞尘能力呢？如何去优选滞尘能力更好的建筑外墙砖呢？这就需要有对建筑表面PM沉降能力的测定方法。

同植物一样，建筑表面截留的PM主要有两种归宿。一是被雨水冲刷，沉降到地表。二是在风的作用下重新悬浮在空气中，再次成为空气PM污染物。在这两种归宿中，只有PM的雨水洗脱才是建筑表面PM的净沉降量。

由于建筑和植物的区别较大，适合用于植物叶表PM净沉降的差重法，对建筑表面来说，可能并不太适用，因为传统外墙砖本身的重量远远超过其表面的PM重量，且在雨水洗脱过程中会不同程度的吸水，会给测量结果带来极大的误差；而喷淋施工的建筑外墙面，又不易进行称量。建筑表面为此，本发明将公布一种测定单次降雨对单位面积建筑表面的PM净沉降量的方法。

发明内容

本发明提供一种测定建筑表面PM净沉降量的方法，以用于实现建筑表面单位面积滞尘量的测量。

本发明的技术方案是：一种测定建筑表面PM净沉降量的方法，如图1所示，步骤如下：

步骤1、在建筑外墙上选取采样点

选取均质的建筑表面，在建筑表面中随机标记N个采样点；

步骤2、采集建筑表面经雨水洗脱前的滞尘量

首先称取沾灰头的初始重量W_t，然后对N个采样点用具有黏性的沾灰头进行多次粘贴，直至采样点表面灰尘清理完全后测量沾灰头与灰尘的总重量W_g1，再计算N个采样点的建筑表面经雨水洗脱前的滞尘量W_d1＝沾灰头与灰尘的总重量W_g1-沾灰头的初始重量W_t；

步骤3、采集建筑表面经雨水洗脱后的滞尘量

建筑表面经过一次雨水洗脱后，依据步骤2相同的方法，采用沾灰头对N 个采样点进行多次粘贴，测量沾灰头与灰尘的总重量W_g2，然后，计算N个采样点的建筑表面在雨水洗脱后的滞尘量W_d2＝沾灰头与灰尘的总重量W_g2-沾灰头的初始重量W_t；

步骤4、计算单次降雨对单位建筑表面的PM净沉降量

利用差重法，计算建筑表面的PM净沉降量W_d＝建筑表面经雨水洗脱前的滞尘量W_d1-建筑表面经雨水洗脱后的滞尘量W_d2，则单位建筑表面的PM净沉降量＝W_d/S，单位为g/m²。

所述步骤2和步骤3中分别对N个采样点采用相同的沾灰头进行沾灰，每个沾灰头重量为W_t0，则沾灰头的初始重量W_t＝W_t0×N。

所述采样点的个数N取10，单个采样点的面积为5cm×10cm。

所述步骤2和步骤3中的沾灰头的尺寸与单个采样点的面积一致。

所述沾灰头上设有手持杆，方便操作。

所述沾灰头为透明胶带。

在利用沾灰头进行沾灰之前，将内围面积与采样点一致的定位框固定在建筑表面。

所述步骤1中采样点处于同一水平面，或同一垂直面，或同一弧面。

本发明的有益效果是：本发明利用“雨水洗脱的PM量才是PM净沉降量”这一理论，利用透明胶带吸附PM的特点，以及差重法精确的测量出单次降雨洗脱后建筑表面的PM净沉降量。该方法简单易行，可用于建筑对空气PM的沉降能力评估、比较和筛选沉降PM能力更为优秀的建筑表面材料和结构，对改善人居环境中的空气质量具有重要的理论和现实意义。

附图说明

图1为本发明方法的实验操作示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实验对象选择昆明理工大学呈贡校区内各建筑表面结构，共计选择20处均质建筑表面。

具体步骤如下：

步骤1、在建筑外墙上选取采样点

选取均质的建筑表面，在建筑表面中随机标记N个采样点，以下实施例中均取10个采样点，每个采样点面积为5cm×10cm；

步骤2、采集建筑表面经雨水洗脱前的滞尘量

首先称取沾灰头的初始重量W_t，然后对10个采样点用具有黏性的沾灰头进行多次粘贴，直至采样点表面灰尘清理完全后测量沾灰头与灰尘的总重量W_g1，再计算10个采样点的建筑表面经雨水洗脱前的滞尘量W_d1＝沾灰头与灰尘的总重量W_g1-沾灰头的初始重量W_t；

步骤3、采集建筑表面经雨水洗脱后的滞尘量

建筑表面经过一次雨水洗脱后，依据步骤2相同的方法，采用沾灰头对10 个采样点进行多次粘贴，测量沾灰头与灰尘的总重量W_g2，然后，计算10个采样点的建筑表面在雨水洗脱后的滞尘量W_d2＝沾灰头与灰尘的总重量W_g2-沾灰头的初始重量W_t；

步骤4、计算单次降雨后单位建筑表面的PM净沉降量

利用差重法，计算建筑表面的PM净沉降量W_d＝建筑表面经雨水洗脱前的滞尘量W_d1-建筑表面经雨水洗脱后的滞尘量W_d2，则单位建筑表面的PM净沉降量＝W_d/S，单位为g/m²。

具体的，重量采用称量用具称量；其中称量用具为万分之一分析天平。

具体的，所述步骤2和步骤3中分别对10个采样点采用相同的沾灰头进行沾灰，每个沾灰头重量为W_t0，则沾灰头的初始重量W_t＝W_t0×10。

具体的，所述步骤2和步骤3中的沾灰头的尺寸与单个采样点的面积一致，保证采样的准确。

具体的，所述沾灰头上设有手持杆，方便操作。

具体的，在利用沾灰头进行沾灰之前，将内围面积与采样点一致的定位框固定在建筑表面，进一步提高其沾灰准确性。

具体的，所述步骤1中采样点处于同一水平面，或同一垂直面，或同一弧面。

以下以其中三处为例进行详细说明，采样时选取质量较好的5cm×10cm粉尘透明胶带作为沾灰头进行灰尘收集，对于采集后的带有灰尘的胶带，做到轻拿轻放，防止胶带表面PM掉落，采后立即封存于干净的保鲜盒中。

实施例1

1、选取同质的建筑表面①滞尘量采样点，建筑表面①为花岗岩材质，在建筑表面①中随机标记10个5cm×10cm的采样点。

2、用透明胶带采集建筑表面经雨水洗脱前的滞尘量，称取5cm×10cm的透明胶的初始重量W_t0＝212.05mg，W_t＝212.05×10＝2120.50mg，每个采样点用 5cm×10cm的透明胶带进行10次粘贴，测量透明胶带与灰尘的总重量为 W_g1＝2550.54mg；计算建筑表面经雨水洗脱前的滞尘量

W_d1＝2550.54-212.05*10＝430.04(mg)。

3、用透明胶带采集建筑表面经雨水洗脱后的滞尘量，可选择在经一次雨水洗脱后，地面干燥后，进行操作。每个采样点用5cm×10cm的透明胶带进行10 次粘贴，测量测量透明胶带与灰尘的总重量为W_g1＝2363.21mg；计算建筑表面经雨水洗脱后的滞尘量W_d2＝2363.21-212.05*10＝242.71(mg)。

步骤4、计算单次降雨对单位面积建筑表面的PM净沉降量。利用差重法，计算建筑表面的PM净沉降量W_d＝建筑表面经雨水洗脱前的滞尘量W_d1-建筑表面经雨水洗脱后的滞尘量W_d2；W_d＝430.04-242.71＝187.33(mg)，即其单位面积的PM净沉降量为37.47g/m²。

实施例2

1、选取同质的建筑表面②滞尘量采样点，建筑表面②为混凝土材质，在建筑表面②中随机标记10个5cm×10cm的采样点。

2、用透明胶带采集建筑表经雨水洗脱前的滞尘量，称取5cm×10cm的透明胶的初始重量W_t0＝212.05mg，每个采样点用5cm×10cm的透明胶带进行10次粘贴，测量透明胶带与灰尘的总重量为W_g1＝2416.31mg；计算建筑表面经雨水洗脱前的滞尘量W_d1＝2416.31-212.05*10＝295.81(mg)。

3、用透明胶带采集建筑表面经雨水洗脱后的滞尘量，依据步骤2中，每个采样点用5cm×10cm的透明胶带进行10次粘贴，测量透明胶带与灰尘的总重量为W_g2＝2242.42mg；计算建筑表面经雨水洗脱后的滞尘量

W_d2＝2242.42-212.05*10＝121.92(mg)。

步骤4、计算单次降雨对单位面积建筑表面的PM净沉降量，利用差重法，计算建筑表面的PM净沉降量W_d＝建筑表面经雨水洗脱前的滞尘量W_d1-建筑表面经雨水洗脱后的滞尘量W_d2；W_d＝295.81-121.92＝173.89(mg)，即其单位面积的PM净沉降量为34.78g/m²。

实施例3

1、选取同质的建筑表面③滞尘量采样点，建筑表面③为红砖材质，在建筑表面③中随机标记10个5cm×10cm的采样点。

2、用透明胶带采集建筑表面经雨水洗脱前的滞尘量，称取5cm×10cm的透明胶的初始重量W_t0＝212.05mg，每个采样点用5cm×10cm的透明胶带进行10 次粘贴，测量透明胶带与灰尘的总重量为W_g1＝2196.81mg；计算建筑表面经雨水洗脱前的滞尘量W_d1＝2196.81-212.05*10＝76.31(mg)。

3、用透明胶带采集建筑表面经雨水洗脱后的滞尘量，依据步骤2中，每个采样点用5cm×10cm的透明胶带进行10次粘贴，测量透明胶带与灰尘的总重量为W_g2＝2153.47mg；计算建筑表面经雨水洗脱后的滞尘量

W_d2＝2153.47-212.05*10＝32.97(mg)。

步骤4、计算单次降雨对单位面积建筑表面的PM净沉降量，利用差重法，计算建筑表面的PM净沉降量W_d＝建筑表面经雨水洗脱前的滞尘量W_d1-建筑表面经雨水洗脱后的滞尘量W_d2；W_d＝76.31-32.97＝43.34(mg)，即其单位面积的 PM净沉降量为8.67g/m²。

剩余的17个均质的建筑表面实施例详细措施不一一列出，从以上三个实施例中，我们已然发现建筑表面有效滞尘量区别明显，实施例操作过程中发现并非越粗糙表面的PM净沉降量越高，部分光滑的建筑表面PM净沉降量高于粗糙的建筑表面。因此，建筑表面PM净沉降量的测定对于建筑表面材料的选取具有较高的参考意义。

Claims (8)

1.一种测定建筑表面PM净沉降量的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

步骤1、在建筑外墙上选取采样点

选取均质的建筑表面，在建筑表面中随机标记N个采样点，总计面积为S；

步骤2、采集建筑表面经雨水洗脱前的滞尘量

首先称取沾灰头的初始重量W_t，然后对N个采样点用具有黏性的沾灰头进行多次粘贴，直至采样点表面灰尘清理完全后测量沾灰头与灰尘的总重量W_g1，再计算N个采样点的建筑表面经雨水洗脱前的滞尘量W_d1＝沾灰头与灰尘的总重量W_g1-沾灰头的初始重量W_t；

步骤3、采集建筑表面经雨水洗脱后的滞尘量

建筑表面经过一次雨水洗脱后，依据步骤2相同的方法，采用沾灰头对N个采样点进行多次粘贴，测量沾灰头与灰尘的总重量W_g2，然后，计算N个采样点的建筑表面在雨水洗脱后的滞尘量W_d2＝沾灰头与灰尘的总重量W_g2-沾灰头的初始重量W_t；

步骤4、计算单次降雨对单位建筑表面的PM净沉降量

利用差重法，计算建筑表面的PM净沉降量W_d＝建筑表面经雨水洗脱前的滞尘量W_d1-建筑表面经雨水洗脱后的滞尘量W_d2，则单位建筑表面的PM净沉降量＝W_d/S，单位为g/m²。

2.根据权利要求1所述的一种测定建筑表面PM净沉降量的方法，其特征在于：所述步骤2和步骤3中分别对N个采样点采用相同的沾灰头进行沾灰，每个沾灰头重量为W_t0，则沾灰头的初始重量W_t＝W_t0×N。

3.根据权利要求1或2所述的一种测定建筑表面PM净沉降量的方法，其特征在于：所述采样点的个数N取10，单个采样点的面积为5cm×10cm。

4.根据权利要求1或2所述的一种测定建筑表面PM净沉降量的方法，其特征在于：所述步骤2和步骤3中的沾灰头的尺寸与单个采样点的面积一致。

5.根据权利要求4所述的一种测定建筑表面PM净沉降量的方法，其特征在于：所述沾灰头上设有手持杆，方便操作。

6.根据权利要求5所述的一种测定建筑表面PM净沉降量的方法，其特征在于：所述沾灰头为透明胶带。

7.根据权利要求1所述的一种测定建筑表面PM净沉降量的方法，其特征在于：在利用沾灰头进行沾灰之前，将内围面积与采样点一致的定位框固定在建筑表面。

8.根据权利要求1所述的一种测定建筑表面PM净沉降量的方法，其特征在于：所述步骤1中采样点处于同一水平面，或同一垂直面，或同一弧面。

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