文章简介:室内空气品质的若干探讨及模糊评判
2.5 新风的影响
工业生产的发展以及汽车拥有量的增加在一定程度上使室外空气的品质逐步下降。在原室外空气指数基础上设计的旧空调系统已不能适应现在的需要,引入的新风不仅不能起到稀释作用,而且还会加重污染室内空气,从而使室内空气品质下降。另外,热湿处理设备在加湿、减湿过程中,仅仅减少了飘尘数量,而对“分子污染物”无能为力,新风中携带“分子污染物”成为污染源。特别是室外湿度较大,在降温、减湿时,表冷器表面凝水积尘、滴水盘排水不畅,极易污染空气;系统中的部件如帆布软接头、法兰连接处等最易积尘和发霉最易发生微生物污染。
新风系统是保障室内空气品质的关键,长期以来,人们将加大新风量作为当然的改善室内空气品质的方法。人为等不断向外排放的废气使室外空气质量逐渐恶化,城市热岛效应使市区的大气污染加剧,某些空气质量指标已超过室内空气质量的控制指标,这种情况下,引入新风不仅不能起到稀释作用,而且还会恶化室内空气品质。实验表明,几乎所有空气处理部件都是污染源,包括过滤器、盘管、回热器、风机和消声器,其中过滤器影响最大。
2.6 回风的影响
在空调系统中,新风因室外环境有尘埃和被污染的气体。室内本身具有污染源,回风再次进入室内,会产生二次污染,使室内空气污染加剧。
回风对室内空气污染物浓度的影响分析如下:
设新风量为 ( /min),此新风中无任何污染物,进入空调机组的风量为Q( /min),房间里有代表性的有毒有害气体涌出量为 ( /min),在机组初运行( )时,均匀冲淡后具有代表性的有害气体浓度为 (%),也称为初始浓度,则: (1)
如利用回风(循环气流)节能,必须使 < ,则回风量为 -
回风的无限循环使得室内污染气体浓度将增大,设最后达到的最大有害气体浓度为 ,并且 表示第n次循环后的有害气体浓度。
第一次循环后: (2)
第二次循环后: (3)
由数学归纳法知
第n次循环后: ( 4 )
所以: (5)
鉴于空调房间必须供给新风,则 。
(6)
全空气空调系统一般不采用直流式空调,设回风率为m,则有: (7)
空调房间最大有害气体浓度为: (8)
回风越大,最大有害气体浓度就越大,但不会无限制地升高,当回风率一定时,它趋于极限值。初始浓度 越大,回风对室内污染影响越小,反之则越大。
3 IAQ数学模糊评价
IAQ一个比较模糊的概念,目前还无统一的、权威性的定义。室内空气品质的模糊评价就是利用模糊数学方法,综合考虑影响对象总体性能的各个指标,通过引入隶属函数同时考虑各指标在影响对象中的重要程度,经过模糊变换得到每一个被评值的大小即可判定出所衡量的室内空气品质的优劣顺序。该方法考虑到了室内空气品质等级的分级界限的内在模糊性,评价结果可显示出对不同等级的隶属程度,这更符合人们的思维习惯。此方法关键是建立室内空气品质等级评价的模糊数学模型,确定各类健康影响因素对可能出现的评判结果的隶属度。
3.1 模糊评判的数学原理
数学模糊评判就是应用模糊变换原理和最大隶属度原则,考虑与被评判事物相关的各个因素,对其所作的评判,评判的着眼点是所要考虑的各个相关因素。
着眼因素集合:
抉择评语集合:
首先对着眼因素集U中的单因素 作单因素评判,从因素 着眼确定该事物对抉择等级 的隶属度(可能性程度) ,这样就得出第i个因素 的单因素评判集 ,它是抉择评语集V上的模糊子集。这样m个着眼因素的评价集就构造出一个总的评价矩阵R。
(9)
对于多级评判,多因素评判的着眼点可看成着眼因素论域U上的模糊子集A,记作:
或 (10)
其中 为 对A的隶属度。它是单因素 在总评判中的影响程度的度量,在一定程度上也代表单因素 评定等级的能力。A称为U的因素重要程度模糊子集, 称为因素 的重要程度系数。
于是,当模糊向量A和模糊关系矩阵R为已知时作模糊变换来进行综合评判。
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