CN105758612A

CN105758612A - 一种二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置

Info

Publication number: CN105758612A
Application number: CN201610246888.6A
Authority: CN
Inventors: 宿斌
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-04-20
Filing date: 2016-04-20
Publication date: 2016-07-13

Abstract

本发明公开了一种二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置，属于建筑物通风测试领域。本发明包括二氧化碳示踪气体供应释放机构和气体采样分析机构；二氧化碳示踪气体供应释放机构包括二氧化碳储气瓶（9），二氧化碳储气瓶（9）的输出口连接有气体输入管（8），气体输入管（8）通过气体流量控制阀（5）连接示踪气体输入细管（6），示踪气体输入细管（6）穿入风洞（1）内部；气体采样分析机构包括位于风洞（1）内的若干采样试验孔（7），各采样试验孔（7）均通过管道连通位于风洞（1）外部的气体输出管（3），气体输出管（3）连接气体分析仪（2）。本发明安全，健康，测试准确，装置简单，使风洞内外通风测试变得高效、经济。

Description

一种二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置

技术领域

本发明建筑物通风测试领域，特别涉及一种二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置。

背景技术

测量建筑物外通风和换气情况传统的测试方式是用一氧化碳气体作为示踪气体。在一氧化碳气体使用过程中可能对人体的健康和安全造成危害，同时，一氧化碳是易燃危险气体，曾经发生过用于一氧化碳压力储存瓶***事件。为了安全只能使用少量的一氧化碳气体来测试建筑外空间的通风条件，在风洞中测试用的一氧化碳使用浓度很低（用百万分比来测试），这样对测试设备要求高，测试数据准确性容易被干扰，数据可靠性难以控制。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置。

本发明的技术方案为：

一种二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置，包括二氧化碳示踪气体供应释放机构和气体采样分析机构；

所述二氧化碳示踪气体供应释放机构包括二氧化碳储气瓶9，所述二氧化碳储气瓶9的输出口连接有气体输入管8，所述气体输入管8通过气体流量控制阀5连接示踪气体输入细管6，所述示踪气体输入细管6穿入风洞1内部；

所述气体采样分析机构包括位于风洞1内的若干采样试验孔7，各所述采样试验孔7均通过管道连通位于风洞1外部的气体输出管3，所述气体输出管3连接气体分析仪2。

作为优选方案，所述示踪气体输入细管6为不锈钢管。事实上示踪气体输入细管6只要是硬质管道即可，采用硬质管道可以保持位置固定，增加测量精度。选用不锈钢管，成本低，抗压能力强。

作为优选方案，所述示踪气体输入细管6的直径为1-2mm。选择细管，是因为小直径的输气管可尽可能小的影响外空间的风场。

作为优选方案，所述气体输入管8和气体输出管3均为软管。便于设备安装。

作为优选方案，所述采样试验孔7内均设有连通风洞1内外的不锈钢管10，所述不锈钢管10与气体输出管3相接。

作为优选方案，所述示踪气体输入细管6位于测试建筑模型4外部空间的中央。此时，测量精度最高。

进一步地，所述采样试验孔7均匀分布于测试建筑模型4的外部空间。

使用本发明二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置测试通风换气率的过程：

在未启动风洞，无风的状态下，通过直径细小的不锈钢管将高纯度工业二氧化碳气体（99.6%浓度）输入低于屋檐高度的建筑模型某一个外空间（图3），当外空间的二氧化碳浓度达到一个稳定的浓度(大约接近10%的浓度)后，通过气体分析仪记录下无风的情况下的二氧化碳浓度。保持二氧化碳输入量并连续输气然后启动风洞，在一个设定的风速情况下被测试的外空间的二氧化碳浓度将会降低，当达到一个新的稳定的二氧化碳浓度的情况下，通过气体分析仪记录下在有风的情况下的二氧化碳的浓度。

此测试方法可以用于在不同的风向上，测试和比较同一建筑外空间的通风状态，或用于测试和比较在同一风向上（主风方向）不同建筑外空间的通风状态，或测试比较某一个建筑外空间的通风状态对于不同的周边建筑设计或不同基地布置。

本发明的有益效果为：

二氧化碳气体是一种安全气体，不会造成燃烧和***的危险，对人体的安全和健康影响很小。可以用纯度较高的工业用二氧化碳气体瓶，在风洞中测试建筑模型外空间的气体浓度可以达到70%左右，不易被环境干扰，用平常的测试设备可以得到非常准确的数据，整个测试设备和费用较低。

与一氧化碳示踪气体测试装置相比，本发明提供的二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置具有安全，健康，测试数据准确，装置简单，使用方便，使风洞内外通风测试和研究变得更加高效、经济的优势。

此外，通风换气率的测试方法及设备可用于建筑外空间的热舒适性、城市车辆尾气及城市污染率的测量和研究。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置的结构示意图；

图2为本发明二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置中表示采样试验孔与风洞位置关系的放大结构示意图；

图3为1:200中密度住宅建筑模型；

图4为不同风向上图3中住宅59外空间的二氧化碳浓度图表；

图5为主风方向上不同建筑外空间的通风状态测试结果；

图6为待测住宅59一层房屋外部空间；

图7为待测住宅59二层房屋外部空间；

图8为住宅59测试点二氧化碳浓度结果；

图9为住宅58测试点二氧化碳浓度结果。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置，包括二氧化碳示踪气体供应释放机构和气体采样分析机构。

二氧化碳示踪气体供应释放机构包括二氧化碳储气瓶9，二氧化碳储气瓶9的输出口连接有气体输入管8，气体输入管8通过气体流量控制阀5连接示踪气体输入细管6，示踪气体输入细管6穿入风洞1内部。示踪气体输入细管6的直径为1-2mm。

气体采样分析机构包括位于风洞1内的若干采样试验孔7，各采样试验孔7均通过管道连通位于风洞1外部的气体输出管3，气体输出管3连接气体分析仪2。

实施例2

如图1、图2所示，一种二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置，包括二氧化碳示踪气体供应释放机构和气体采样分析机构。

其中，二氧化碳示踪气体供应释放机构包括二氧化碳储气瓶9，二氧化碳储气瓶9的输出口连接有气体输入管8，气体输入管8通过气体流量控制阀5连接示踪气体输入细管6，示踪气体输入细管6穿入风洞1内部；示踪气体输入细管6为不锈钢管，且其直径为1.6mm。为了便于安装，气体输入管8为软管。

气体采样分析机构包括位于风洞1内的采样试验孔7，各采样试验孔7内均设有连通风洞1内外的不锈钢管10，不锈钢管10连通位于风洞1外部的气体输出管3，不锈钢管10由风筒1内部穿过风洞地板11延伸到风洞1外部。气体输出管3连接气体分析仪2。为了便于安装，气体输出管3为软管。

为了增加测试的准确度和测试结果的稳定性，示踪气体输入细管6位于测试建筑模型4外部空间的中央；采样试验孔7均匀分布于测试建筑模型4的外部空间。

使用本实施例二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置测试通风换气率的过程：

在未启动风洞，无风的状态下，通过直径细小的不锈钢管将高纯度工业二氧化碳气体（99.6%浓度）输入低于屋檐高度的建筑模型某一个外空间（如图3所示），当外空间的二氧化碳浓度达到一个稳定的浓度(大约接近10%的浓度)后，通过气体分析仪记录下无风的情况下的二氧化碳浓度。保持二氧化碳输入量并连续输气，然后启动风洞，在一个设定的风速情况下被测试的外空间的二氧化碳浓度将会降低，当达到一个新的稳定的二氧化碳浓度的情况下，通过气体分析仪记录下在有风的情况下的二氧化碳的浓度。

应用实例一

测试或比较在不同风向、相同风速情况下同一个建筑外空间的通风状态：

根据以上测试过程测试图3中住宅59的外空间在16个不同风向外通风状态。测试结果如图4所示，根据在不同的风向上二氧化碳浓度来预测和比较住宅的外通风状态和换风率。

应用实施例二

根据以上测试过程测试图3中不同建筑物外部空间和通风状态：

在同一风向上（主风方向）和相同的风速情况下不同的建筑外空间和通风状态。测试外空间54A,54B,55,56,56A,56B,57A,57B,58,59在4个主风方向东北、东、东南、南的通风状态。测试结果如图5所示。

应用实施例三

一层的住宅59被换成一个二层住宅（具有相同的建筑面积和较小的基地覆盖率）。置换前后外空间58，59的二氧化碳浓度见图8，9。根据以上测试过程测试某图3中住宅59外空间在不同的周边建筑设计或布置的情况下的通风状态：

图3中住宅59外空间的分布如图6、图7所示。其中图6为待测住宅59一层房屋外部空间；图7为待测住宅59二层房屋外部空间。

Claims

1.一种二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置，其特征在于：包括二氧化碳示踪气体供应释放机构和气体采样分析机构；

所述二氧化碳示踪气体供应释放机构包括二氧化碳储气瓶（9），所述二氧化碳储气瓶（9）的输出口连接有气体输入管（8），所述气体输入管（8）通过气体流量控制阀（5）连接示踪气体输入细管（6），所述示踪气体输入细管（6）穿入风洞（1）内部；

所述气体采样分析机构包括位于风洞（1）内的若干采样试验孔（7），各所述采样试验孔（7）均通过管道连通位于风洞（1）外部的气体输出管（3），所述气体输出管（3）连接气体分析仪（2）。

2.如权利要求1所述二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置，其特征在于：所述示踪气体输入细管（6）为不锈钢管。

3.如权利要求1或2所述二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置，其特征在于：所述示踪气体输入细管（6）的直径为1-2mm。

4.如权利要求1所述二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置，其特征在于：所述气体输入管（8）和气体输出管（3）均为软管。

5.如权利要求1所述二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置，其特征在于：所述采样试验孔（7）内均设有连通风洞（1）内外的不锈钢管（10），所述不锈钢管（10）与气体输出管（3）相接。

6.如权利要求1或2所述二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置，其特征在于：所述示踪气体输入细管（6）位于测试建筑模型（4）外部空间的中央。

7.如权利要求6所述二氧化碳示踪的建筑物外通风和换气测量装置，其特征在于：所述采样试验孔（7）均匀分布于测试建筑模型（4）的外部空间。