CN113669824A - 一种被动房中的基于防疫功能的智能式室内通风*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种被动房中的基于防疫功能的智能式室内通风***，包括封闭空间、顶棚以及地面，封闭空间被划分为多个立柱形空间，多个立柱形空间向上投影在顶棚上形成多个第一投影区，每个第一投影区作为一个送风区，多个立柱形空间向下投影在地面上形成多个第二投影区，每个第二投影区作为一个排风区，室内通风***还包括用于分别检测多个立柱形空间中人体的多个人体检测装置，控制装置根据每个立柱形空间中的人体控制向其送风的送风口结构和自其排风的排风口结构。本方案有助于在后疫情阶段的建筑室内快速排出空气污染物(包括粉尘、气溶胶等)，减少室内空间的病毒交叉感染，通过最短路径最快方式排出空气污染物。
Description
技术领域
本发明属于室内送风技术领域，具体涉及一种被动房中的基于防疫功能的智能式室内通风***。
背景技术
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
瑞典德隆大学的阿达姆森教授和德国的费斯特博士在1988年首先提出了被动房这一概念，是指不借助传统空调***，依靠自身***护结构良好的隔热保温性能和气密性来保持舒适的内部热环境的建筑。被动房包括被动式低能耗建筑、超低能耗建筑、近零能耗建筑等。
随着新冠疫情的全球化持续发展，虽然部分地区可以得到控制，但仍然有较大的外防压力和内部防控风险，新冠疫情或其他变异病毒疫情将长时间伴随我们生活，后疫情阶段的防疫工作成为常态化，我们需要调整和改变原来的社会生活模式已适应环境的改变。后疫情阶段的建筑通风设计，对疫情的控制具有十分重要的作用。然而，当前大部分建筑室内通风容易引起污染物的室内长时间聚集(如常规的置换通风)或大面积扩散(如混合通风或自然通风)，很难将病原体污染气体快速排出。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于如何将病原体污染气体快速排出。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种被动房中的基于防疫功能的智能式室内通风***，包括封闭空间、顶棚以及地面，所述封闭空间被划分为多个立柱形空间，所述多个立柱形空间向上投影在所述顶棚上形成多个第一投影区，每个所述第一投影区作为一个送风区，所述多个立柱形空间向下投影在所述地面上形成多个第二投影区，每个所述第二投影区作为一个排风区，每个所述送风区设有用于向其下方的立柱形空间送风的送风口结构，每个所述排风区设有用于自其上方的立柱形空间排风的排风口结构，所述室内通风***还包括用于分别检测所述多个立柱形空间中人体的多个人体检测装置，所述人体检测装置与一控制装置的输入端连接，所述控制装置与所述送风口结构和所述排风口结构连接，所述控制装置根据每个所述立柱形空间中的人体控制向其送风的送风口结构和自其排风的排风口结构。
优选的，所述人体检测装置为红外人体感应器。
优选的，所述人体检测装置安装在所述地面上。
优选的，所述人体检测装置安装在所述立柱形空间的中轴线位置。
优选的，所述送风口结构围绕其所在送风区的中心均布设置和/或所述送风口结构设于其所在送风区的中心位置，所述人体检测装置安装在其所在排风区的中心位置，所述排风口结构围绕其所在排风区的中心均布设置和/或所述排风口结构设于其所在排风区的中心位置。
优选的，所述顶棚上多块天花板组成一个所述送风区，所述送风区呈矩形，所述送风口结构均布在所述送风区上并且位于不同天花板之间的缝隙处。
优选的，所述地面上多块地板组成一个所述排风区，所述排风区呈矩形，所述人体检测装置设于所述排风区的中心位置并且位于不同地板之间的缝隙处，所述排风口结构均布在所述排风区上并且位于不同地板之间的缝隙处。
优选的，位于同一立柱形空间上方和下方的送风区和排风区中，所述送风区的可调送风口总面积与所述排风区的可调排风口总面积之比为3：2，所述送风区的不同天花板之间的缝隙宽度与所述排风区的不同地板之间的缝隙宽度之比为3：1。
优选的，所述封闭空间的高度为3.6m，每个所述送风区的面积为1-1.5m2，所述控制装置判断各个所述立柱形空间中是否有人，如果是，则控制向其送风的送风口结构的送风速度为1.0m/s，控制自其排风的排风口结构的排风速度为1.5m/s，如果否，则控制向其送风的送风口结构的送风速度为0.05m/s，控制自其排风的排风口结构的排风速度为0.2m/s。
优选的，所述封闭空间预设总的人流密度小于0.3人/㎡，属于人流非密集区域。
优选的，所述封闭空间内预设温度为24℃，所述送风口结构所送新风的温度为22-23℃。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明公开的被动房中的基于防疫功能的智能式室内通风***，根据红外人体感应***，当传感器距离人体部位最近距离小于1.4倍天花板或地板单元边长时，实时激活感应器所在的最小立柱形空间(投影区为四块天花板或地板单元大小)，通过风控区局部“顶棚增强送风-地面增强回风”***，实现室内活动人群的的污染物气体的迅速排出。本方案有助于在后疫情阶段的建筑室内快速排出空气污染物(包括粉尘、气溶胶等)，减少室内空间的病毒交叉感染，通过最短路径最快方式排出空气污染物。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明公开的非密集人流室内通风***的主视图；
图2为本发明公开的顶棚的仰视图；
图3为本发明公开的地面的俯视图；
图4为本发明公开的室内通风***的控制原理图。
其中，1、封闭空间；2、顶棚；21、送风区；22、送风口结构；23、天花板；3、地面；31、排风区；32、排风口结构；33、地板；4、人体检测装置；5、控制装置；6、送风管道；7、排风管道；8、人***置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供作为进一步改进说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、部件和/或它们的组合。在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”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，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接,也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。
以下为用于说明本发明的一较佳实施例，但不用来限制本发明的范围。
实施例一
参见图1至图4，如其中的图例所示，一种被动房中的基于防疫功能的智能式室内通风***，包括封闭空间1、顶棚2以及地面3，封闭空间1被划分为多个立柱形空间，多个立柱形空间向上投影在顶棚2上形成多个第一投影区，每个第一投影区作为一个送风区21，多个立柱形空间向下投影在地面3上形成多个第二投影区，每个第二投影区作为一个排风区31，每个送风区21设有用于向其下方的立柱形空间送风的送风口结构22，每个排风区31设有用于自其上方的立柱形空间排风的排风口结构32，室内通风***还包括用于分别检测多个立柱形空间中人体的多个人体检测装置4，人体检测装置4与一控制装置5的输入端连接，控制装置5与送风口结构22和排风口结构32连接，控制装置5根据每个立柱形空间中的人体控制向其送风的送风口结构22和自其排风的排风口结构32。
通过送风管道6向送风口结构22送风，通过排风管道7向排风口结构32排风。
本实施例中优选的实施方式，人体检测装置4为红外人体感应器。
本实施例中优选的实施方式，人体检测装置4安装在地面3上。
本实施例中优选的实施方式，人体检测装置4安装在立柱形空间的中轴线位置。
本实施例中优选的实施方式，送风口结构22为围绕其所在送风区的中心均布设置和/或送风口结构22设于其所在送风区的中心位置，人体检测装置4安装在其所在排风区的中心位置，排风口结构32围绕其所在排风区的中心均布设置和/或排风口结构32设于其所在排风区的中心位置。
本实施例中优选的实施方式，所述顶棚2上多块天花板23组成一个送风区21，送风区21呈矩形，送风口结构均布在送风区21上并且位于不同天花板23之间的缝隙处，地面3上多块地板33组成一个排风区31，排风区31呈矩形，人体检测装置4设于排风区31的中心位置并且位于不同地板33之间的缝隙处，排风口结构均布在排风区31上并且位于不同地板33之间的缝隙处。
上文中，顶棚上四块天花板组成一个正方形的送风区，送风口结构分布在一矩环形缝隙区域内，或者顶棚上十六块天花板组成一个正方形的送风区，送风口结构为田字形缝隙区域内，或者顶棚上八块天花板组成一个长方形的送风区，送风口结构为日字形缝隙区域内，地面上四块地板组成一个正方形的排风区，排风口结构为矩环形缝隙区域捏，或者地面上十六块地板组成一个正方形的排风区，排风口结构为田字形缝隙区域内，或者地面上八块地板组成一个长方形的排风区，排风口结构为日字形缝隙区域内。
本实施例中优选的实施方式，位于同一立柱形空间上方和下方的送风区和排风区中，所述送风区的可调送风口总面积与所述排风区的可调排风口总面积之比为3：2，所述送风区的不同天花板之间的缝隙宽度与所述排风区的不同地板之间的缝隙宽度之比为3：1。
地板的有效排风口总面积一般是天花板有效送风口总面积的2/3，或者说，在天花板与地板尺寸相同、沿缝隙线性均匀布置相同风口面积的情况下，地板缝隙宽度一般是天花板缝隙宽度的1/3。缝隙中有效风口面积可通过穿孔孔径大小和百叶来调节。
本实施例中优选的实施方式，封闭空间1的高度为3.6m，每个送风区21的面积为1-1.5m2，控制装置5判断各个立柱形空间中是否检测到有人(即传感器距离人体部位最近距离小于0.7倍第二投影区边长)，如果是，则控制向其送风的送风口结构22的送风速度为1.0m/s，控制自其排风的排风口结构32的排风速度为1.5m/s，如果否，则控制向其送风的送风口结构22的送风速度为0.05m/s，控制自其排风的排风口结构32的排风速度为0.2m/s。
本实施例中优选的实施方式，封闭空间预设总的人流密度小于0.2人/㎡。
本实施例中优选的实施方式，送风口结构22所送新风的温度比封闭空间1内预设温度低1-2℃。
本实施例中优选的实施方式，封闭空间1内预设温度为24℃。
当前，红外感应技术成熟，已广泛运用于卫生间出水***，室内灯光感应控制等领域。室内各类新风***、回风***，包括顶棚新风和地板回风等技术均已广泛应用于各类公共建筑场所。
本方案根据红外人体感应***，实时激活人体所在的最小立柱形空间，通过风控区局部“顶棚增强送风-地面增强回风”***，实现室内活动人群的的污染物气体的迅速排出。
顶棚增强送风口结构设计风速可根据室内净高、人群空间密度、室内气温及使用群体不同等综合确定。针对室内净高(顶棚底部到地板顶部垂直高度)为3.6m、室内人流密度为0.2人/㎡、室内气温24℃、新风气温22℃的室内封闭空间，参考激活后的增强送风口结构风速为1.0m/s，地板处排风口结构风速为1.5m/s。其余非激活风控区的送风口结构风速为0.05m/s，保证新风气温略低于室内气温1-2度，非激活风控区的排风口结构风速为0.2m/s。各类送风排风口结构风速根据室内净高、人群空间密度、室内气温的增加而适当增加。
送风口结构和主要排风口结构在顶棚或地板边缝之间，按线性条状布置。每个最小的通风控制区单元可成为控制模块单元，建议设置为四块地板或天花板，总尺寸边长为1.0-1.2m。根据人体感应器感知的人***置信息控制激活的通风控制区模块，实现精确增强通风区域。地板排风口结构的感应器周边也设一圈回风槽，用以增强回风效率。线性新风排风口结构和环形排风口结构的具体开口面积和槽口形式可根据室内风量平衡和新风量需求进行设计。为保障防疫效果，本方案适用于室内净高空间不大于4m或层高不大于5m的建筑室内；适用于一般人流密度(≤0.3人/㎡)的非密集型公共场所；适用于人际交往距离大于1m时个人未做卫生防控(如带口罩)的公共场所。
排风口的空气经过过滤、杀菌消毒等工序，可回收循环使用；针对疫情重点防护区(如医院)，不建议循环利用，经一般消毒杀菌程序之后可排向室外自然，但其热量或冷量可通过换热器进行回收利用。
因主要送风口结构和排风口结构设置在顶棚或地板边缝之间，地板和顶棚天花板可进行标准模块化生产安装。
以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种被动房中的基于防疫功能的智能式室内通风***，包括封闭空间、顶棚以及地面，所述封闭空间被划分为多个立柱形空间，所述多个立柱形空间向上投影在所述顶棚上形成多个第一投影区，每个所述第一投影区作为一个送风区，所述多个立柱形空间向下投影在所述地面上形成多个第二投影区，每个所述第二投影区作为一个排风区，其特征在于，每个所述送风区设有用于向其下方的立柱形空间送风的送风口结构，每个所述排风区设有用于自其上方的立柱形空间排风的排风口结构，所述室内通风***还包括用于分别检测所述多个立柱形空间中人体的多个人体检测装置，所述人体检测装置与一控制装置的输入端连接，所述控制装置与所述送风口结构和所述排风口结构连接，所述控制装置根据每个所述立柱形空间中的人体控制向其送风的送风口结构和自其排风的排风口结构。
2.根据权利要求1所述的被动房中的基于防疫功能的智能式室内通风***，其特征在于，所述人体检测装置为红外人体感应器。
3.根据权利要求1所述的被动房中的基于防疫功能的智能式室内通风***，其特征在于，所述人体检测装置安装在所述地面上。
4.根据权利要求1所述的被动房中的基于防疫功能的智能式室内通风***，其特征在于，所述人体检测装置安装在所述立柱形空间的中轴线位置。
5.根据权利要求1所述的被动房中的基于防疫功能的智能式室内通风***，其特征在于，所述送风口结构围绕其所在送风区的中心均布设置和/或所述送风口结构设于其所在送风区的中心位置，所述人体检测装置安装在其所在排风区的中心位置，所述排风口结构围绕其所在排风区的中心均布设置和/或所述排风口结构设于其所在排风区的中心位置。
6.根据权利要求5所述的被动房中的基于防疫功能的智能式室内通风***，其特征在于，所述顶棚上多块天花板组成一个所述送风区，所述送风区呈矩形，所述送风口结构均布在所述送风区上并且位于不同天花板之间的缝隙处，所述地面上多块地板组成一个所述排风区，所述排风区呈矩形，所述人体检测装置设于所述排风区的中心位置并且位于不同地板之间的缝隙处，所述排风口结构均布在所述排风区上并且位于不同地板之间的缝隙处。
7.根据权利要求6所述的被动房中的基于防疫功能的智能式室内通风***，其特征在于，位于同一立柱形空间上方和下方的送风区和排风区中，所述送风区的可调送风口总面积与所述排风区的可调排风口总面积之比为3：2，所述送风区的不同天花板之间的缝隙宽度与所述排风区的不同地板之间的缝隙宽度之比为3：1。
8.根据权利要求7所述的被动房中的基于防疫功能的智能式室内通风***，其特征在于，所述封闭空间的高度为3.6m，每个所述送风区的面积为1-1.5m2，所述控制装置判断各个所述立柱形空间中是否检测到有人，如果是，则控制向其送风的送风口结构的送风速度为1.0m/s，控制自其排风的排风口结构的排风速度为1.5m/s，如果否，则控制向其送风的送风口结构的送风速度为0.05m/s，控制自其排风的排风口结构的排风速度为0.2m/s。
9.根据权利要求1所述的被动房中的基于防疫功能的智能式室内通风***，其特征在于，所述封闭空间预设总的人流密度小于0.3人/㎡，属于人流非密集区域。
10.根据权利要求1所述的被动房中的基于防疫功能的智能式室内通风***，其特征在于，所述封闭空间内预设温度为24℃，所述送风口结构所送新风的温度为22-23℃。
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