本發明涉及顆粒物濃度預測技術領域，具體涉及一種建筑物室內顆粒物濃度預測及控制方法。
背景技術：
顆粒物污染不僅對大氣環境產生嚴重污染，同樣對室內環境健康造成很大影響，目前，國家對于室外大氣環境中的顆粒物污染研究與控制已取得一定成果，形成了大氣環境顆粒物濃度預測控制的系統監測網絡，但是室內顆粒物濃度監測和控制研究相對較少，缺乏系統預測理論和控制方法指導。
同時，室內顆粒物濃度監測和控制研究不僅需要耗費巨額資金，而且需要很長的時間周期，如何充分利用大氣環境的顆粒物研究成果對室內顆粒物濃度進行準確預測和控制，減小顆粒物對人員的暴露影響是當前的重中之重。
技術實現要素：
有鑒于此，本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種建筑物室內顆粒物濃度預測及控制方法，實現建筑物室內顆粒物濃度的預測及控制。
為實現以上目的，本發明采用如下技術方案：
一種建筑物室內顆粒物濃度預測及控制方法，包括：
步驟S1、穿透模塊分別計算出通過建筑物圍護結構縫隙、通風管道和過濾裝置后進入室內的顆粒物的濃度；
步驟S2、穿透模塊分別計算出不同通風工況下通過建筑物圍護結構縫隙、通風管道和過濾裝置后進入室內的單位體積內的顆粒物質量；
步驟S3、沉降模塊根據室內空間設計、人員活動和通風條件，依據實驗結果和經驗公式計算室內不同氣流組織形式下不同粒徑的顆粒物的沉降量；
步驟S4、排出模塊計算室內未沉降的顆粒物隨排風系統到達室外的排出量和室內未沉降的顆粒物經空氣處理器裝置過濾后到達室外的排出量；
步驟S5、室內顆粒物濃度預測模塊根據穿透模塊輸出的室內顆粒物的質量，沉降模塊輸出的室內顆粒物的沉降量和排出模塊輸出的排出量，計算室內顆粒物逐時質量分布值；
步驟S6、室內PM值預測模塊根據所述穿透模塊輸出的室內的顆粒物的質量，所述沉降模塊輸出的室內顆粒物的沉降量和所述排出模塊輸出的排出量，計算出室內的PM值；
步驟S7、控制模塊根據室內顆粒物逐時質量分布值和PM值，控制室內不同類型的空氣處理裝置進行顆粒物的過濾。
優選地，所述步驟S1具體包括：
步驟S11：根據公式計算通過建筑物圍護結構縫隙進入室內的顆粒物濃度CEin，其中，為建筑物外窗縫隙的穿透系數，根據建筑物外窗內外側的平均顆粒物濃度檢測值確定；f(di)為粒徑為di的顆粒物的濃度分布函數，0.001≤f(di)≤1，為已知量；Cout為室外顆粒物的濃度，為已知量；
步驟S12：根據公式計算通過通風管道進入室內的顆粒物濃度CDin，其中，為通風管路的穿透系數，根據通風管道的幾何尺寸和氣流組織變化規律確定；
步驟S13：根據公式計算通過過濾裝置過濾后室內的顆粒物濃度CFin，其中，為過濾裝置的穿透系數，根據過濾裝置對不同粒徑的顆粒物的補集效率隨氣流組織、容塵量的變化情況確定。
優選地，所述步驟S2包括：
步驟S21、若通過建筑物圍護結構縫隙進入室內的風量為QEin，則通過建筑物圍護結構縫隙進入室內的單位體積內的顆粒物質量MEin＝QEinCEin；
步驟S22、若通過通風管道進入室內的風量為QDin，則通過通風管道進入室內的單位體積內的顆粒物質量MDin＝QDinCDin；
步驟S23、若通過過濾裝置過濾后室內的風量為QFin，則通過過濾裝置過濾后室內的單位體積內的顆粒物質量MFin＝QFinCFin。
優選地，所述步驟S2還包括：
步驟S24、在滲透通風且無通風過濾裝置的房間內，室內單位體積內的顆粒物質量Min1＝MEin；
步驟S25、在滲透通風且具有新風過濾裝置的房間內，室內單位體積內的顆粒物質量Min2＝MEin+MFin；
步驟S26、在滲透通風且具有中央空調和新風過濾裝置的房間內，室內單位體積內的顆粒物質量Min3＝MEin+MDin+MFin；
步驟S27、在滲透通風且具有新風過濾裝置和回風過濾裝置的房間內，室內單位體積內的顆粒物質量Min4＝MEin+MDin+MFin。
優選地，所述步驟S7具體包括：
步驟S71、根據不存在室內顆粒物來源時的室內顆粒物逐時質量分布值和PM值，控制室內不同類型的空氣處理裝置進行顆粒物的過濾；
步驟S72、根據存在室內顆粒物來源時的室內顆粒物逐時質量分布值和PM值，控制室內不同類型的空氣處理裝置進行顆粒物的過濾。
優選地，所述步驟S71包括：
無室內顆粒物來源時，當室內PM2.5值小于100，且粒徑為di的顆粒物濃度小于第一閾值時，開啟第一功率的空氣處理裝置；
無室內顆粒物來源時，當室內PM2.5值大于100，小于200，且粒徑為di的顆粒物濃度大于第一閾值，小于第二閾值時，開啟第二功率的空氣處理裝置；
無室內顆粒物來源時，當室內PM2.5值大于200，且粒徑為di的顆粒物濃度大于第二閾值時，開啟第三功率的空氣處理裝置；
其中，第三功率＞第二功率＞第一功率，第一閾值和第二閾值根據用戶需要進行設置。
優選地，所述步驟S71包括：
無室內顆粒物來源時，根據公式計算通過建筑物圍護結構縫隙進入室內的顆粒物濃度，并控制開啟不同類型的空氣處理裝置；
無室內顆粒物來源時，根據公式計算通過通風管道進入室內的顆粒物濃度，并控制開啟不同類型的空氣處理裝置；
無室內顆粒物來源時，根據公式計算通過過濾裝置過濾后室內的顆粒物濃度，并控制開啟不同類型的空氣處理裝置。
本發明采用以上技術方案，至少具備以下有益效果：
由上述技術方案可知，本發明提供的這種建筑物室內顆粒物濃度預測及控制方法，穿透模塊能夠根據建筑物的不同通風工況，分別計算出通過建筑物圍護結構縫隙、通風管道和過濾裝置后進入室內的顆粒物的質量；沉降模塊能夠根據室內空間設計、人員活動和通風條件，計算室內不同氣流組織形式下不同粒徑的顆粒物的沉降量；排出模塊能夠計算室內未沉降的顆粒物隨排風系統到達室外的排出量和室內未沉降的顆粒物經空氣處理器裝置過濾后到達室外的排出量；室內顆粒物濃度預測模塊和室內PM值預測模塊能夠分別計算出室內顆粒物逐時質量分布值和室內的PM值，相比現有技術，能實現建筑物室內顆粒物濃度的預測。
另外，由于控制模塊能夠根據室內顆粒物逐時質量分布值和PM值，控制室內不同類型的空氣處理裝置進行顆粒物的過濾，相比現有技術，能夠實現建筑室內顆粒物濃度的控制。
附圖說明
圖1為本發明一實施例提供的一種建筑物室內顆粒物濃度預測及控制方法的流程示意圖。
具體實施方式
下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
參見圖1，本發明一實施例提供的一種建筑物室內顆粒物濃度預測及控制方法，包括：
步驟S1、穿透模塊分別計算出通過建筑物圍護結構縫隙、通風管道和過濾裝置后進入室內的顆粒物的濃度；
步驟S2、穿透模塊分別計算出不同通風工況下通過建筑物圍護結構縫隙、通風管道和過濾裝置后進入室內的單位體積內的顆粒物質量；
步驟S3、沉降模塊根據室內空間設計、人員活動和通風條件，依據實驗結果和經驗公式計算室內不同氣流組織形式下不同粒徑的顆粒物的沉降量；
步驟S4、排出模塊計算室內未沉降的顆粒物隨排風系統到達室外的排出量和室內未沉降的顆粒物經空氣處理器裝置過濾后到達室外的排出量；
步驟S5、室內顆粒物濃度預測模塊根據穿透模塊輸出的室內顆粒物的質量，沉降模塊輸出的室內顆粒物的沉降量和排出模塊輸出的排出量，計算室內顆粒物逐時質量分布值；
步驟S6、室內PM值預測模塊根據所述穿透模塊輸出的室內的顆粒物的質量，所述沉降模塊輸出的室內顆粒物的沉降量和所述排出模塊輸出的排出量，計算出室內的PM值；
步驟S7、控制模塊根據室內顆粒物逐時質量分布值和PM值，控制室內不同類型的空氣處理裝置進行顆粒物的過濾。
由上述技術方案可知，本發明提供的這種建筑物室內顆粒物濃度預測及控制方法，穿透模塊能夠根據建筑物的不同通風工況，分別計算出通過建筑物圍護結構縫隙、通風管道和過濾裝置后進入室內的顆粒物的質量；沉降模塊能夠根據室內空間設計、人員活動和通風條件，計算室內不同氣流組織形式下不同粒徑的顆粒物的沉降量；排出模塊能夠計算室內未沉降的顆粒物隨排風系統到達室外的排出量和室內未沉降的顆粒物經空氣處理器裝置過濾后到達室外的排出量；室內顆粒物濃度預測模塊和室內PM值預測模塊能夠分別計算出室內顆粒物逐時質量分布值和室內的PM值，相比現有技術，能實現建筑物室內顆粒物濃度的預測。
另外，由于控制模塊能夠根據室內顆粒物逐時質量分布值和PM值，控制室內不同類型的空氣處理裝置進行顆粒物的過濾，相比現有技術，能夠實現建筑室內顆粒物濃度的控制。
優選地，所述步驟S1具體包括：
步驟S11：根據公式計算通過建筑物圍護結構縫隙進入室內的顆粒物濃度CEin，其中，為建筑物外窗縫隙的穿透系數，根據建筑物外窗內外側的平均顆粒物濃度檢測值確定；f(di)為粒徑為di的顆粒物的濃度分布函數，0.001≤f(di)≤1，為已知量；Cout為室外顆粒物的濃度，為已知量；
步驟S12：根據公式計算通過通風管道進入室內的顆粒物濃度CDin，其中，為通風管路的穿透系數，根據通風管道的幾何尺寸和氣流組織變化規律確定；
步驟S13：根據公式計算通過過濾裝置過濾后室內的顆粒物濃度CFin，其中，為過濾裝置的穿透系數，根據過濾裝置對不同粒徑的顆粒物的補集效率隨氣流組織、容塵量的變化情況確定。
優選地，所述步驟S2包括：
步驟S21、若通過建筑物圍護結構縫隙進入室內的風量為QEin，則通過建筑物圍護結構縫隙進入室內的單位體積內的顆粒物質量MEin＝QEinCEin；
步驟S22、若通過通風管道進入室內的風量為QDin，則通過通風管道進入室內的單位體積內的顆粒物質量MDin＝QDinCDin；
步驟S23、若通過過濾裝置過濾后室內的風量為QFin，則通過過濾裝置過濾后室內的單位體積內的顆粒物質量MFin＝QFinCFin。
優選地，所述步驟S2還包括：
步驟S24、在滲透通風且無通風過濾裝置的房間內，室內單位體積內的顆粒物質量Min1＝MEin；
步驟S25、在滲透通風且具有新風過濾裝置的房間內，室內單位體積內的顆粒物質量Min2＝MEin+MFin；
步驟S26、在滲透通風且具有中央空調和新風過濾裝置的房間內，室內單位體積內的顆粒物質量Min3＝MEin+MDin+MFin；
步驟S27、在滲透通風且具有新風過濾裝置和回風過濾裝置的房間內，室內單位體積內的顆粒物質量Min4＝MEin+MDin+MFin。
優選地，所述步驟S7具體包括：
步驟S71、根據不存在室內顆粒物來源時的室內顆粒物逐時質量分布值和PM值，控制室內不同類型的空氣處理裝置進行顆粒物的過濾；
步驟S72、根據存在室內顆粒物來源時的室內顆粒物逐時質量分布值和PM值，控制室內不同類型的空氣處理裝置進行顆粒物的過濾。
優選地，所述步驟S71包括：
無室內顆粒物來源時，當室內PM2.5值小于100，且粒徑為di的顆粒物濃度小于第一閾值時，開啟第一功率的空氣處理裝置；
無室內顆粒物來源時，當室內PM2.5值大于100，小于200，且粒徑為di的顆粒物濃度大于第一閾值，小于第二閾值時，開啟第二功率的空氣處理裝置；
無室內顆粒物來源時，當室內PM2.5值大于200，且粒徑為di的顆粒物濃度大于第二閾值時，開啟第三功率的空氣處理裝置；
其中，第三功率＞第二功率＞第一功率，第一閾值和第二閾值根據用戶需要進行設置。
優選地，所述步驟S71包括：
無室內顆粒物來源時，根據公式計算通過建筑物圍護結構縫隙進入室內的顆粒物濃度，并控制開啟不同類型的空氣處理裝置；
無室內顆粒物來源時，根據公式計算通過通風管道進入室內的顆粒物濃度，并控制開啟不同類型的空氣處理裝置；
無室內顆粒物來源時，根據公式計算通過過濾裝置過濾后室內的顆粒物濃度，并控制開啟不同類型的空氣處理裝置。
現有技術中對建筑物室內顆粒物的濃度預測模型的研究缺乏系統性，未將建筑物室內顆粒物源特征、通風系統形式等與具體的顆粒物動態行為聯系在一起考慮分析。而本發明提供的這種建筑物室內顆粒物濃度預測系統的實現方法明確了不同粒徑顆粒物的動態行為和污染特征，為室內顆粒物濃度的預測提供了系統規范方法，為室內顆粒物濃度的健康暴露的差異性評價提供了基礎數據。
以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，并不用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。術語“多個”指兩個或兩個以上，除非另有明確的限定。