CN116165333A - 一种空气交换率测试方法 - Google Patents

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CN116165333A CN202211024924.6A CN202211024924A CN116165333A CN 116165333 A CN116165333 A CN 116165333A CN 202211024924 A CN202211024924 A CN 202211024924A CN 116165333 A CN116165333 A CN 116165333A
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Abstract

本申请公开了一种空气交换率测试方法，包括：通过风机设备为被测试密闭空间设置非常压环境，并测试空气流量；获得在非常压环境下确定的非常压实验孔隙度当量面积与非常压实验空气流量的第一对应关系，根据空气流量和第一对应关系，获得非常压实验孔隙度当量面积；获得在常压环境下确定的常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系；并根据常压环境下非常压实验孔隙度当量面积与常压实验孔隙度当量面积的预设关系，以及非常压实验孔隙度当量面积和第二对应关系，获得常压实验空气交换率；根据获得的被测试密闭空间的第一体积和实验密闭空间的第二体积以及常压实验空气交换率，获得被测试密闭空间的实际空气交换率。

Description

一种空气交换率测试方法
技术领域
本申请涉及空气交换率的测试领域，具体涉及一种空气交换率测试方法。
背景技术
目前如何进行避难研究并实施，成为本领域技术人员关注的热点。对此，现有技术提出两种针对避难所的气密性的检测方法，一种为压力法，即，密闭容器气密性测试的一种，采用压气机增压到指定压力通过流量计分析该压力下的流量，根据这个流量判断密闭容器气密性的一种方法。一种为浓度衰减法，即，通过注入空间示踪气体，并且测量示踪气体浓度随着泄漏衰减的情况来判断空间空气交换率的一种方法。但是压力法只能检测带压的避难室密闭情况，而浓度衰减法受到特定环境限制，例如必须待测房屋结构简单，且为独立房屋，受到房屋结构影响很大，很难推广应用。
可见，如何实现在常压环境下准确获取复杂的房屋环境的空气交换率，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种密闭空间的孔隙度当量面积的测试方法，以解决现有技术如何实现在常压环境下准确获取复杂的房屋环境的空气交换率的问题。
本申请提供一种空气交换率测试方法，包括：
通过风机设备为被测试密闭空间设置非常压环境，并测试所述非常压环境下的所述风机设备产生的空气流量；
获得预先实验在非常压环境下确定的非常压实验孔隙度当量面积与非常压实验空气流量的第一对应关系，根据所述空气流量和所述第一对应关系，获得与所述空气流量相对应的非常压实验孔隙度当量面积；
获得预先实验在常压环境下确定的常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系；并根据常压环境下非常压实验孔隙度当量面积与常压实验孔隙度当量面积的预设关系，以及所述非常压实验孔隙度当量面积和所述第二对应关系，获得与所述非常压实验孔隙度当量面积对应的常压实验空气交换率；
获得所述被测试密闭空间的第一体积和实验密闭空间的第二体积，并根据所述第一体积、第二体积以及所述常压实验空气交换率，获得所述被测试密闭空间的实际空气交换率；其中，所述被测试密闭空间的实际空气交换率为常压下的空气交换率。
优选的，所述获得预先实验在非常压环境下确定的非常压实验孔隙度当量面积与非常压实验空气流量的第一对应关系，包括：
设置实验箱上不同组别的开孔，并选取每个组别中的开孔数量；所述实验箱上的开孔用于模拟现实世界中的房屋存在的孔隙；
获得每个组别所述开孔数量下的所述开孔具有的非常压实验孔隙度当量面积，并获得所述非常压实验孔隙度当量面积对应的非常压实验空气流量；
根据每个组别下的非常压实验孔隙度当量面积与对应的非常压实验空气流量，建立非常压实验孔隙度当量面积与非常压实验空气流量的第一对应关系。
优选的，所述设置实验箱上不同组别的开孔，并选取每个组别中的开孔数量，包括：
在同一温度下，设置实验箱上不同组别的开孔，并选取每个组别中的开孔数量；或
在不同温度下，设置实验箱上不同组别的开孔，并选取每个组别中的开孔数量。
优选的，还包括：在实验箱上未设置开孔或开孔被封闭，对应的非常压实验孔隙度当量面积为零，且所述非常压实验孔隙度当量面积为零所对应的非常压实验空气流量为本底非常压实验空气流量，并根据所述本底非常压实验空气流量获得本底非常压孔隙度当量面积；
相应的，所述获得每个组别所述开孔数量下的所述开孔具有的非常压实验孔隙度当量面积，并获得所述非常压实验孔隙度当量面积对应的非常压实验空气流量，包括：
获得每个组别所述开孔数量下的所述开孔具有的非常压实验孔隙度当量面积为包含所述本底非常压孔隙度当量面积与所述开孔数量下的所述开孔具有的非常压实验孔隙度当量面积之和；
获得所述非常压实验孔隙度当量面积对应的非常压实验空气流量为包含本底非常压实验空气流量与所述非常压实验孔隙度当量面积对应的非常压实验空气流量之和。
优选的，所述获得预先实验在常压环境下确定的常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系，包括：
针对每个组别的常压实验孔隙度当量面积采用失踪气体衰减法进行测试，获得每个组别不同测试点的斜率；所述测试点为检测气体随时间推移气体浓度逐减的气体浓度数据对应测试时间点；
将各个测试点的斜率求和并获取平均值以确定各个组别具有的组别常压实验空气交换率；
根据所述各个组别具有的组别常压实验空气交换率和对应组别的常压实验孔隙度当量面积，建立常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系。
优选的，还包括：
获得每个组别不同测试点的残差比值，将各个测试点的残差比值求和并获取平均值以确定各个组别具有的组别残差比值；
将各个组别具有的组别残差比值求和以获得该测试的最大残差比值；
将所述最大残差比值与预设阈值比较，若所述最大残差比值小于所述预设阈值，则建立常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系。
优选的，所述常压环境下非常压实验孔隙度当量面积与常压实验孔隙度当量面积的预设关系具体为：
在常压环境下，非常压实验孔隙度当量面积与常压实验孔隙度当量面积相等。
优选的，所述获得所述被测试密闭空间的第一体积和实验密闭空间的第二体积，并根据所述第一体积、第二体积以及所述常压实验空气交换率，获得所述被测试密闭空间的实际空气交换率，包括：
根据所述第一体积、第二体积以及所述常压实验空气交换率和所述实际空气交换率建立计算公式，所述计算公式为：
Figure SMS_1
其中，Eh表示被测试密闭空间的空气交换率，Es表示实验环境下的测出的实验密闭空间的空气交换率；Vh表示被测试密闭空间的第一体积；Vs表示实验环境下的实验密闭空间的第二体积。
优选的，所述非常压环境下的压力为50Pa。
本申请实施例还提供一种空气交换率测试装置，包括：
空气流量测试单元，用于通过风机设备为被测试密闭空间设置非常压环境，并测试所述非常压环境下的所述风机设备产生的空气流量；
非常压实验孔隙度当量面积获得单元，用于获得预先实验在非常压环境下确定的非常压实验孔隙度当量面积与非常压实验空气流量的第一对应关系，根据所述空气流量和所述第一对应关系，获得与所述空气流量相对应的非常压实验孔隙度当量面积；
常压实验空气交换率获得单元，用于获得预先实验在常压环境下确定的常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系；并根据常压环境下非常压实验孔隙度当量面积与常压实验孔隙度当量面积的预设关系，以及所述非常压实验孔隙度当量面积和所述第二对应关系，获得与所述非常压实验孔隙度当量面积对应的常压实验空气交换率；
实际空气交换率获得单元，用于获得所述被测试密闭空间的第一体积和实验密闭空间的第二体积，并根据所述第一体积、第二体积以及所述常压实验空气交换率，获得所述被测试密闭空间的实际空气交换率；其中，所述被测试密闭空间的实际空气交换率为常压下的空气交换率。
与现有技术相比，本申请具有以下优点:
本申请实施例提供一种空气交换率测试方法，包括：
通过风机设备为被测试密闭空间设置非常压环境，并测试所述非常压环境下的所述风机设备产生的空气流量；
获得预先实验在非常压环境下确定的非常压实验孔隙度当量面积与非常压实验空气流量的第一对应关系，根据所述空气流量和所述第一对应关系，获得与所述空气流量相对应的非常压实验孔隙度当量面积；
获得预先实验在常压环境下确定的常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系；并根据常压环境下非常压实验孔隙度当量面积与常压实验孔隙度当量面积的预设关系，以及所述非常压实验孔隙度当量面积和所述第二对应关系，获得与所述非常压实验孔隙度当量面积对应的常压实验空气交换率；
获得所述被测试密闭空间的第一体积和实验密闭空间的第二体积，并根据所述第一体积、第二体积以及所述常压实验空气交换率，获得所述被测试密闭空间的实际空气交换率；其中，所述被测试密闭空间的实际空气交换率为常压下的空气交换率。
本申请实施例提供的空气交换率测试方法，通过建立非常压环境下的非常压实验孔隙度当量面积与非常压实验空气流量的对应关系，以及建立常压环境下的常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的对应关系，从而形成非常压环境下的非常压实验空气流量与常压环境下的常压实验空气交换率的关系，以解决压力测试法无法测量常压下的空气交换率的问题，压力测试法成功的应用于常压下的空气交换率，可准确获取复杂房屋下的空气交换率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请的实施例提供的空气交换率测试方法的流程图。
图2为本申请的实施例提供的非常压孔隙度当量面积与非常压实验空气流量测试数据拟合结果的示意图。
图3为本申请的实施例提供的孔隙面积与流量关系曲线的示意图。
图4为本申请的实施例提供的孔隙面积与流量拟合残差分布示意图。
图5为本申请的实施例提供的当量孔隙面积与空气交换率拟合结果的示意图。
图6为本申请的实施例提供的孔隙面积与空气交换率测试拟合结果残差的示意图。
图7为本申请实施例提供的空气交换率测试装置的示意图。
图8为本申请实施例提供的实际房屋空气交换率的示意图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
因此，如何进行避难研究并实施，成为本领域技术人员关注的热点。对此，现有技术提出两种针对避难所的气密性的检测方法，一种为压力法，即，密闭容器气密性测试的一种，采用压气机增压到指定压力通过流量计分析该压力下的流量，根据这个流量判断密闭容器气密性的一种方法。一种为浓度衰减法，即，通过注入空间示踪气体，并且测量示踪气体浓度随着泄漏衰减的情况来判断空间空气交换率的一种方法。但是压力法只能检测带压的避难室密闭情况，而浓度衰减法受到特定环境限制，例如必须待测房屋结构简单，且为独立房屋，受到房屋结构影响很大，很难推广应用。对此，本申请实施例提供一种空气交换率测试方法，以解决现有技术如何实现在常压环境下获取准确的空气交换率的问题。
本申请实施例提供一种空气交换率测试方法，如图1所示，图1为本申请实施例提供的空气交换率测试方法实施例的流程图，所述方法包括如下步骤：
步骤S101，通过风机设备为被测试密闭空间设置非常压环境，并测试所述非常压环境下的所述风机设备产生的空气流量。
在本步骤中，所述被测试密闭空间是指可能用于作为避难所的可密闭空间，并且这一可密闭空间已经按照用于避难室的一般密闭要求进行了常规的密闭，被测试密闭空间是非独立空间，其空间结构与现实复杂房屋结构较为相似。但是，尽管被测试密闭空间进行了密闭，其与外界仍然具有空隙，存在气体交换，即所述被测试密闭空间所谓的“密闭”是相对的，即采取了关窗关门等常规密闭措施，而不是绝对的与外界密闭。采取上述常规密闭措施后的避难所，是本方法测试空气交换率的对象。
所述空气交换率是指单位时间添加到空间(通常是房间或房屋)或从空间中移除的空气量除以空间体积的指标。
所述空气流量是指单位时间内，空气从房屋内朝外或者外朝内流出流入的空气质量换算成与房屋平时状态气压(即常压)下的体积。本实施例中所述空气流量通常是带压测试，所以体积需要换算成正常压力(即常压)下。
为了测试得到所述被测试密闭空间的空气交换率，本实施例需要通过风机设备为所述被测试密闭空间设置非常压环境，并测试非常压环境下的风机设备产生的空气流量。其中，在本实施例中，非常压环境下的压力为50Pa。通过风机设备为被测试密闭空间设置非常压环境，包括：通过风机设备对被测试密闭空间抽吸或注入空气，造成所述密闭空间内外的空气压力差异。在本实施例中，具体是指使用风机设备先行将所述被测试密闭空间的压力增压到一定的数值，使所述被测试密闭空间与外界的压差达到测试所需的压差数值，然后在测试对应的所述风机设备产生的空气流量。
步骤S101，获得预先实验在非常压环境下确定的非常压实验孔隙度当量面积与非常压实验空气流量的第一对应关系，根据所述空气流量和所述第一对应关系，获得与所述空气流量相对应的非常压实验孔隙度当量面积。
在获得被测试密闭空间在非常压环境的空气流量后，可进一步得到非常压环境下的与空气流量相对应的非常压实验孔隙度当量面积。在本实施例中，为了得到非常压环境下的与空气流量相对应的非常压实验孔隙度当量面积，采用获得预先实验在非常压环境下确定的非常压实验孔隙度当量面积与非常压实验空气流量的第一对应关系，根据所述空气流量和所述第一对应关系，获得与所述空气流量相对应的非常压实验孔隙度当量面积。
其中，获得预先实验在非常压环境下确定的非常压实验孔隙度当量面积与非常压实验空气流量的第一对应关系，包括：首先，设置实验箱，该实验箱的其中一个侧板设置为可拆卸侧板，可拆卸侧板上设置有多个规格不同的开孔，可通过封堵开孔或者更换可拆卸侧板的方式设置实验箱上不同组别的开孔，即设置实验箱上不同组别的开孔，并选取每个组别中的开孔数量；其中，实验箱上的开孔用于模拟现实世界中的房屋存在的孔隙。实验箱能够灵活安装不同可拆卸侧板具有的开孔尺寸，以实现不同开孔尺寸对应的作用。例如直径6.6mm开孔用来测量内部气压，能够完成加压实验。另外，各个尺寸开孔所起的作用也不同。具体的，直径4mm开孔为1-12个，能够分别模拟以4mm开孔面积1倍，2倍，3倍……12倍的面积的房屋的气密性。直径10mm开孔为1-7个，能够模拟分别以10mm开孔面积1倍，2倍，3倍……7倍的面积的房屋的气密性。直径20mm开孔为1-6个，能够分别模拟20mm以开孔面积1倍，2倍，3倍……6倍的面积的房屋的气密性。直径40mm开孔为1-5个，能够分别模拟以40mm开孔面积1倍，2倍，3倍……5倍的面积的房屋的气密性。
另外，在本实施例中，设置实验箱上不同组别的开孔，并选取每个组别中的开孔数量，包括：在同一温度下，设置实验箱上不同组别的开孔，并选取每个组别中的开孔数量；或在不同温度下，设置实验箱上不同组别的开孔，并选取每个组别中的开孔数量。
在获得每个组别下的开孔数量后，可获得每个组别所述开孔数量下的所述开孔具有的非常压实验孔隙度当量面积，并获得所述非常压实验孔隙度当量面积对应的非常压实验空气流量。其中，非常压实验孔隙度当量面积可通过直接测量的方式获得，非常压实验空气流量可通过风机设备测得。请参见下表1不同组别开孔在非常压环境下的对应的测量结果。
气温 开孔情况 开孔总面积 流量
25.5 密闭 0 0.1043
24.1 1列1 1262.917499 26.41
23.6 1列2 2510.558121 53.64
23.7 1列3 3751.323268 82.14
24 1列4 4977.566962 110.5
23.9 1列4；2列1 5288.643134 118.1868
23.9 1列4；2列3 5893.626533 132.1014
24.5 1列4；2列5 6520.580581 146.5214
24.7 1列4；2列6；3列3 7065.605479 159.0569
25 1列4；2列6；3列7；4列5 7407.434811 166.919
25.1 3列6；2列2 1055.206289 26.22
25.4 3列6；2列4 1669.11301 39.91
25.3 3列6；2列6 2299.945857 56.07
25.3 2列1；3列2 467.3695494 10.17
25.6 2列1；3列4 608.6738233 13.82
25.6 2列1；3列7 828.2680225 19.42
25.9 3列1 80.13071539 2.896
25.9 3列1；4列12 206.5622746 6.57
表1
需要说明的是，在实际情况中，即使房屋的密闭性很高，但是依然存在有肉眼不可见的间隙，即在非常压实验孔隙度当量面积为零状态下，仍有非常压实验空气流量存在。在本实施例中，在实验箱上未设置开孔或开孔被封闭，对应的非常压实验孔隙度当量面积为零，且所述非常压实验孔隙度当量面积为零所对应的非常压实验空气流量为本底非常压实验空气流量，并根据所述本底非常压实验空气流量获得本底非常压孔隙度当量面积。结合图2所示，图2是非常压孔隙度当量面积与非常压实验空气流量测试数据拟合结果的示意图，结合图2所示的拟合结果，经过非常压实验空气流量反算得出本底孔隙面积为4.646mm2。
相应的，所述获得每个组别所述开孔数量下的开孔具有的非常压实验孔隙度当量面积，并获得非常压实验孔隙度当量面积对应的非常压实验空气流量，包括：获得每个组别开孔数量下的所述开孔具有的非常压实验孔隙度当量面积为包含本底非常压孔隙度当量面积与开孔数量下的开孔具有的非常压实验孔隙度当量面积之和。获得非常压实验孔隙度当量面积对应的非常压实验空气流量为包含本底非常压实验空气流量与非常压实验孔隙度当量面积对应的非常压实验空气流量之和。对此，可将上述表1的数据调整为如表2所示。
Figure SMS_2
Figure SMS_3
表2
最后，根据每个组别下的非常压实验孔隙度当量面积与对应的非常压实验空气流量，建立非常压实验孔隙度当量面积与非常压实验空气流量的第一对应关系。
具体的，在本实施例中，考虑到50pa下的空气流速远远小于音速，那么可认为是不可压缩流体墙壁的缝隙。开孔可分为三种，当开孔的长度l与直径d的比值l/d小于等于0.5时，称为薄壁开孔；当长度l与直径d的比值l/d大于4时，称为细长孔；当0.5小于l/d且小于等于4时，则称为短孔(或厚壁孔)。这几种开孔流量公式利用伯努利方程可以导出通用公式：qv＝KAΔpm；其中，K表示孔的形状、尺寸和液体性质决定的系数；对细长孔
Figure SMS_4
对短孔和薄壁小孔，/>
Figure SMS_5
A表示孔通流截面面积；表示孔两端压力差；m表示孔长径比决定的指数：对细长孔：m＝1，对薄壁小孔m＝0.5，对短孔m＝0.5-1。
在压差不变的情况下孔隙中的均速不变，因此其(非常压实验)空气流量与(非常压实验)孔隙当量面积成线性关系，实验数据如图3所示，图3是孔隙当量面积与空气流量关系曲线的示意图，如图3所示，为孔隙当量面积与50Pa下空气流量拟合结果，拟合公式结果如下：Q＝0.02243×A；其中，A是指孔隙当量面积；Q是指空气流量(m3/h)。将拟合结果与测试值进行统计分析，分析实验结果是否正确，结果如图4所示，图4是孔隙当量面积与空气流量拟合残差分布示意图，将拟合结果与实测结果对比进行对比，其显著性P值为：0，相关系数R2：0.99957，由于其P值<<0.01，测试结果说明模型结果与测试结果具有显著性相关。测量结果相关系数R2>99.9％，说明其结果有99.9％以上的置信度，从而建立非常压实验孔隙度当量面积与非常压实验空气流量的第一对应关系。
需要补充说明的是，针对孔隙当量面积A，由于实验室环境下，都是圆孔，所以其K值保持一个常数，可用A代表流量和面积的关系，省略了K值，例如实际过程中测的是K1A1代表压力和流量的关系，实验室条件下是kA代表压力流量关系，压力流量相等的情况下，K1A1＝KA，由于K这里是常数，这里用A来表征K1A1，作为一个孔隙当量面积。
步骤S103，获得预先实验在常压环境下确定的常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系；并根据常压环境下非常压实验孔隙度当量面积与常压实验孔隙度当量面积的预设关系，以及所述非常压实验孔隙度当量面积和所述第二对应关系，获得与所述非常压实验孔隙度当量面积对应的常压实验空气交换率。
其中，在本步骤中，获得预先实验在常压环境下确定的常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系，包括：针对每个组别的常压实验孔隙度当量面积采用失踪气体衰减法进行测试，获得每个组别不同测试点的斜率。其中，所述测试点为检测气体随时间推移气体浓度逐减的气体浓度数据对应测试时间点。然后，将各个测试点的斜率求和并获取平均值以确定各个组别具有的组别常压实验空气交换率。测试结果如表3所示：
Figure SMS_6
Figure SMS_7
表3
进一步的，为了验证结果的可信性，还包括：获得每个组别不同测试点的残差比值，将各个测试点的残差比值求和并获取平均值以确定各个组别具有的组别残差比值。然后，将各个组别具有的组别残差比值求和以获得该测试的最大残差比值，最后，将所述最大残差比值与预设阈值比较，若所述最大残差比值小于所述预设阈值，则建立常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系。其中，空气交换率测点残差比值如表4所示。
Figure SMS_8
Figure SMS_9
表4
如表4所示，测试的结果包含的最大残差比值为4.77％，这说明所有计算结果均超过95％的置信区间，实验结果是可信的。
在本实施例中，建立常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系具体为，根据所述各个组别具有的组别常压实验空气交换率和对应组别的常压实验孔隙度当量面积，建立常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系。其中，在开孔面积和房屋体积不变的情况下，同等压差下，房屋体积、p、p0均为常数，所以常压实验空气交化率与常压实验孔隙度当量面积成正比。因此可以对实验结果进行线性拟合，来找出其关系。拟合结果如图5所示，图5为孔隙当量面积与空气交换率拟合结果的示意图，根据拟合结果，我们按照理论模型得出空气交换率与孔隙当量面积拟合结果如下：E＝4.49372×10-6A，这里A为孔隙当量面积。需要说明的是，在常压下避难室环境下，会存在±xPa的压差，并不能保证是0Pa(平衡)，所以其流量与压力的关系与50Pa下的相等，即存在K1A1关系，该值在实验室有对应的KA值，由于实验室下K值为常数，所以A值一样，其对应的空气交换率也一样，这就说明了实验室空气交换率与实际空气交换率的对应关系常压。
进一步的，将拟合结果与测试值进行统计分析，分析其相关程度，结果如图6所示；图6为孔隙当量面积与空气交换率测试拟合结果残差的示意图。将拟合结果与实测结果对比进行对比，其显著性P值为：0，相关系数R2：0.99102，由于其P值<<0.01，测试结果说明模型结果与测试结果具有显著性相关。测量结果相关系数R2>99％，说明其结果有99％以上的置信度，从而建立常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系。
在获得预先实验在常压环境下确定的常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系后，还需要获得常压环境下非常压实验孔隙度当量面积与常压实验孔隙度当量面积的预设关系，其中，常压环境下非常压实验孔隙度当量面积与常压实验孔隙度当量面积的预设关系具体为：在实验环境下，非常压实验孔隙度当量面积与常压实验孔隙度当量面积相等。最后，根据常压环境下非常压实验孔隙度当量面积与常压实验孔隙度当量面积的预设关系，以及所述非常压实验孔隙度当量面积和所述第二对应关系，获得与所述非常压实验孔隙度当量面积对应的常压实验空气交换率。
步骤S104，获得所述被测试密闭空间的第一体积和实验密闭空间的第二体积，并根据所述第一体积、第二体积以及所述常压实验空气交换率，获得所述被测试密闭空间的实际空气交换率；其中，所述被测试密闭空间的实际空气交换率为常压下的空气交换率。
在获得与所述非常压实验孔隙度当量面积对应的常压实验空气交换率后，可获得所述被测试密闭空间的第一体积和实验密闭空间的第二体积，并根据所述第一体积、第二体积以及所述常压实验空气交换率，获得所述被测试密闭空间的实际空气交换率。
具体的，在常压下，在实验室孔隙面积A与实际房屋孔隙面积A相同的情况下，其Q相等，在获得常压实验空气交换率Es，实验密闭空间的第二体积Vs，被测试密闭空间的第一体积Vh，那么可建立与被测试密闭空间的实际空气交换率Eh之间的计算公式：
Figure SMS_10
其中，Eh表示被测试密闭空间的空气交换率，Es表示实验环境下的测出的实验密闭空间的空气交换率；Vh表示被测试密闭空间的第一体积；Vs表示实验环境下的实验密闭空间的第二体积。
本申请提供的空气交换率测试方法，通过建立非常压环境下的非常压实验孔隙度当量面积与非常压实验空气流量的对应关系，以及建立常压环境下的常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的对应关系，从而形成非常压环境下的非常压实验空气流量与常压环境下的常压实验空气交换率的关系，以解决压力测试法无法测量常压下的空气交换率的问题，压力测试法成功的应用于常压下的空气交换率，可准确获取复杂房屋下的空气交换率。
本申请实施例还提供一种具体的案例，具体如下：
在现场取房屋进行结果验证，本申请实施例提供了房屋多种压力下流量测试结果的示意图(未示出)，在测试过程中，以围绕50Pa测试多个压力结果，最终通过拟合结果拟合出来，例如本次测试结果如表5所示。
Figure SMS_11
表5
将测试结果进行拟合，其相关性为0.99866，置信度>99％，说明测试结果的可行性。根据拟合最终得出结果，如表6所示：
Figure SMS_12
表6
如表所示，50PA下的流量为185.27M3/H，根据这个结果，结合公式Q＝0.02243×A可以计算得出其孔隙面积为：8259MM2，结合公式E＝4.49372×10-6A得出常压下的实验室空气交换率为0.0371MIN-1，由于实验室的流量与房屋实际流量相等，那么：Qs＝EsVs×60＝Qh＝EhVh×60；其中Qs表示实验室流量M3/H；Es表示实验室空气交换率MIN-1；Vs表示实验室避难室体积；Qh表示实际房屋流量M3/H；Eh表示实际房屋空气交换率MIN-1Vh；实际房屋体积为131.8M3；实验室房屋体积为2.2897M3，根据公式Q＝0.02243×A可计算得出
Figure SMS_13
即该房屋静止无风情况下空气交换率为0.0645％。
但是实际情况下，房屋很难无风环境，利用动力学风速模型，计算得出1米/s风速下的空气交换率结果。计算方法如下：
根据风速模型：
Figure SMS_14
其中，E表示空气交换率，k表示大气风速与空隙的风速对比，k＝2.53，A表示孔隙度当量面积，v0表示正向大气风速，vf表示分子运动风速。则1m/s风速下的空气交换率相比0m/s空气交换率：ΔE＝60A/V×V0＝1.4832×10-3；则1m/s下的实际房屋空气交换率为：E＝Eh+ΔE＝0.21282％min-1；为了进行对比，对该房屋开展长期一周的监测，一共开展了59次衰减法测试，每次测试2小时大概120个点左右，检测结果如图8所示。
从图8可是获知，监测的实际空气交换率为0.05-0.35％之间，由于房屋外界风速不稳定，实测的平均风速在1m/s左右，这59次衰减法均值为0.19％。这些值与本次压力法计算基本一致。
与上述方法实施例相对应的，本申请还提供一种与空气交换率测试方法实施例相对应的空气交换率测试装置实施例，如图7所示，图7为本申请实施例提供的空气交换率测试装置的示意图，由于装置实施例基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。下述描述的装置实施例仅仅是示意性的。
请参照图6，该空气交换率测试装置，包括：空气流量测试单元701，用于通过风机设备为被测试密闭空间设置非常压环境，并测试所述非常压环境下的所述风机设备产生的空气流量；非常压实验孔隙度当量面积获得单元702，用于获得预先实验在非常压环境下确定的非常压实验孔隙度当量面积与非常压实验空气流量的第一对应关系，根据所述空气流量和所述第一对应关系，获得与所述空气流量相对应的非常压实验孔隙度当量面积；常压实验空气交换率获得单元703，用于获得预先实验在常压环境下确定的常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系；并根据常压环境下非常压实验孔隙度当量面积与常压实验孔隙度当量面积的预设关系，以及所述非常压实验孔隙度当量面积和所述第二对应关系，获得与所述非常压实验孔隙度当量面积对应的常压实验空气交换率；实际空气交换率获得单元704，用于获得所述被测试密闭空间的第一体积和实验密闭空间的第二体积，并根据所述第一体积、第二体积以及所述常压实验空气交换率，获得所述被测试密闭空间的实际空气交换率；其中，所述被测试密闭空间的实际空气交换率为常压下的空气交换率。
综上所述，通过本申请提供的密闭空间的孔隙度当量面积的测试方法，可以解决因为在常压环境时，压力测试法无法应用于被测试密闭空间的空气交换率的测试的弊端，同时，还可以避免实际密闭空间中因建筑与外界的孔隙无法肉眼直接观测或者形状不规则，进而造成的实际密闭空间的孔隙度当量面积无法准确直接测试，以及即使费时费力测试得到的数据也不够精确的问题，本申请提供的密闭空间的孔隙度当量面积的测试方法可以便捷、准确的得到所述被测试密闭空间在常压环境时的空气交换率，进而为针对所述密闭空间建立理论数据模型及评测技术方法提供数据基础。
以上对本申请提供的一种密闭空间的孔隙度当量面积的测试方法的实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种空气交换率测试方法，其特征在于，包括：
通过风机设备为被测试密闭空间设置非常压环境，并测试所述非常压环境下的所述风机设备产生的空气流量；
获得预先实验在非常压环境下确定的非常压实验孔隙度当量面积与非常压实验空气流量的第一对应关系，根据所述空气流量和所述第一对应关系，获得与所述空气流量相对应的非常压实验孔隙度当量面积；
获得预先实验在常压环境下确定的常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系；并根据常压环境下非常压实验孔隙度当量面积与常压实验孔隙度当量面积的预设关系，以及所述非常压实验孔隙度当量面积和所述第二对应关系，获得与所述非常压实验孔隙度当量面积对应的常压实验空气交换率；
获得所述被测试密闭空间的第一体积和实验密闭空间的第二体积，并根据所述第一体积、第二体积以及所述常压实验空气交换率，获得所述被测试密闭空间的实际空气交换率；其中，所述被测试密闭空间的实际空气交换率为常压下的空气交换率。
2.根据权利要求1所述的空气交换率测试方法，其特征在于，所述获得预先实验在非常压环境下确定的非常压实验孔隙度当量面积与非常压实验空气流量的第一对应关系，包括：
设置实验箱上不同组别的开孔，并选取每个组别中的开孔数量；所述实验箱上的开孔用于模拟现实世界中的房屋存在的孔隙；
获得每个组别所述开孔数量下的所述开孔具有的非常压实验孔隙度当量面积，并获得所述非常压实验孔隙度当量面积对应的非常压实验空气流量；
根据每个组别下的非常压实验孔隙度当量面积与对应的非常压实验空气流量，建立非常压实验孔隙度当量面积与非常压实验空气流量的第一对应关系。
3.根据权利要求2所述的空气交换率测试方法，其特征在于，所述设置实验箱上不同组别的开孔，并选取每个组别中的开孔数量，包括：
在同一温度下，设置实验箱上不同组别的开孔，并选取每个组别中的开孔数量；或
在不同温度下，设置实验箱上不同组别的开孔，并选取每个组别中的开孔数量。
4.根据权利要求2所述的空气交换率测试方法，其特征在于，还包括：在实验箱上未设置开孔或所述开孔被封闭，对应的非常压实验孔隙度当量面积为零，且所述非常压实验孔隙度当量面积为零所对应的非常压实验空气流量为本底非常压实验空气流量，并根据所述本底非常压实验空气流量获得本底非常压孔隙度当量面积；
相应的，所述获得每个组别所述开孔数量下的所述开孔具有的非常压实验孔隙度当量面积，并获得所述非常压实验孔隙度当量面积对应的非常压实验空气流量，包括：
获得每个组别所述开孔数量下的所述开孔具有的非常压实验孔隙度当量面积为包含所述本底非常压孔隙度当量面积与所述开孔数量下的所述开孔具有的非常压实验孔隙度当量面积之和；
获得所述非常压实验孔隙度当量面积对应的非常压实验空气流量为包含本底非常压实验空气流量与所述非常压实验孔隙度当量面积对应的非常压实验空气流量之和。
5.根据权利要求1所述的空气交换率测试方法，其特征在于，所述获得预先实验在常压环境下确定的常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系，包括：
针对每个组别的常压实验孔隙度当量面积采用失踪气体衰减法进行测试，获得每个组别不同测试点的斜率；所述测试点为检测气体随时间推移气体浓度逐减的气体浓度数据对应测试时间点；
将各个测试点的斜率求和并获取平均值以确定各个组别具有的组别常压实验空气交换率；
根据所述各个组别具有的组别常压实验空气交换率和对应组别的常压实验孔隙度当量面积，建立常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系。
6.根据权利要求5所述的空气交换率测试方法，其特征在于，还包括：
获得每个组别不同测试点的残差比值，将各个测试点的残差比值求和并获取平均值以确定各个组别具有的组别残差比值；
将各个组别具有的组别残差比值求和以获得该测试的最大残差比值；
将所述最大残差比值与预设阈值比较，若所述最大残差比值小于所述预设阈值，则建立常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系。
7.根据权利要求1所述的空气交换率测试方法，其特征在于，所述常压环境下非常压实验孔隙度当量面积与常压实验孔隙度当量面积的预设关系具体为：
在常压环境下，非常压实验孔隙度当量面积与常压实验孔隙度当量面积相等。
8.根据权利要求1所述的空气交换率测试方法，其特征在于，所述获得所述被测试密闭空间的第一体积和实验密闭空间的第二体积，并根据所述第一体积、第二体积以及所述常压实验空气交换率，获得所述被测试密闭空间的实际空气交换率，包括：
根据所述第一体积、第二体积以及所述常压实验空气交换率和所述实际空气交换率建立计算公式，所述计算公式为：
Figure FDA0003815169720000031
其中，Eh表示被测试密闭空间的空气交换率，Es表示实验环境下的测出的实验密闭空间的空气交换率；Vh表示被测试密闭空间的第一体积；Vs表示实验环境下的实验密闭空间的第二体积。
9.根据权利要求1所述的空气交换率测试方法，其特征在于，所述非常压环境下的压力为50Pa。
10.一种空气交换率测试装置，其特征在于，包括：
空气流量测试单元，用于通过风机设备为被测试密闭空间设置非常压环境，并测试所述非常压环境下的所述风机设备产生的空气流量；
非常压实验孔隙度当量面积获得单元，用于获得预先实验在非常压环境下确定的非常压实验孔隙度当量面积与非常压实验空气流量的第一对应关系，根据所述空气流量和所述第一对应关系，获得与所述空气流量相对应的非常压实验孔隙度当量面积；
常压实验空气交换率获得单元，用于获得预先实验在常压环境下确定的常压实验孔隙度当量面积与常压实验空气交换率的第二对应关系；并根据常压环境下非常压实验孔隙度当量面积与常压实验孔隙度当量面积的预设关系，以及所述非常压实验孔隙度当量面积和所述第二对应关系，获得与所述非常压实验孔隙度当量面积对应的常压实验空气交换率；
实际空气交换率获得单元，用于获得所述被测试密闭空间的第一体积和实验密闭空间的第二体积，并根据所述第一体积、第二体积以及所述常压实验空气交换率，获得所述被测试密闭空间的实际空气交换率；其中，所述被测试密闭空间的实际空气交换率为常压下的空气交换率。
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