一種表征室內空氣環(huán)境質量的指標評價數據的計算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種表征室內空氣環(huán)境質量的指標評價數據的計算方法。本發(fā)明所述方法建立了一種多指標評價體系，根據評價指標體系的影響特點和程度，從室內環(huán)境舒適、健康和安全三個方面建立室內空氣質量的評價指標體系及評價專項指標數據和綜合的計算方法，該方法包括：建立評價指標體系，確定、監(jiān)測各評價指標評價專項，建立計算方法進行計算，得出室內空氣質量綜合狀況。具體計算方法是室內空氣質量綜合評價總分為安全類得分的立方根、舒適類得分、健康類得分乘積。
【專利說明】
-種表征室內空氣環(huán)境質量的指標評價數據的計算方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明屬于環(huán)境質量評價領域，具體地說，設及一種表征室內空氣環(huán)境質量的指 標評價數據的計算方法。
【背景技術】
[0002] 室內空氣污染與人們的生活質量密切相關，開展室內空氣質量評價，研究室內空 氣質量變化趨勢具有十分重要的意義。目前已提出的室內空氣質量的評價方法主要有評價 指數法、模糊綜合評價法和灰色系統理論的灰色關聯分析方法。
[0003] 評價指數法中的單因子評價指數反映了單個污染物對室內空氣的污染程度;綜合 評價指數能夠反映多種污染物對室內空氣的綜合效應。選擇合適的評價指標體系能夠較客 觀評價室內空氣質量的狀況。
[0004] 模糊綜合評級法需建立各因素對每一級別的隸屬函數，過程較繁，而且其復合過 程的基本運算規(guī)則是取小取大，強調權值的作用，丟失信息較多，突出嚴重污染物的影響， 而忽視了各項污染因子的綜合效應，使污染水平向嚴重方向移動，在一定程度上失去了綜 合評價的意義。
[0005] 灰色關聯分析方法是根據灰色關聯矩陣提供的豐富信息，可確定樣本的級別，反 映處于同一級別樣本之間空氣品質的差異，評價結果直觀可靠，但是與評價指數法相比其 算法較繁。
[0006] 本發(fā)明建立一種客觀評價室內空氣質量的計算方法:結合評價指數法中的單因子 評價指數法和綜合評價指數法對室內空氣質量進行評價，達到評價全面，過程簡單，結果直 觀的評價目的。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明從室內環(huán)境舒適、健康和安全=個方面建立評價指標體系及評價專項的計 算方法，在對各單因子進行監(jiān)測、計算基礎上進行綜合評價。
[000引本發(fā)明采用綜合評價的技術方案基本構思是：
[0009] 首先，建立評價指標體系，所述評價體系的評價指標包括舒適類指標、健康類指標 和安全類指標；
[0010] 其次，確定各評價指標的評價專項，對評價專項進行監(jiān)測，建立計算方法并根據評 價專項監(jiān)測值進行計算得到各類評價指標得分，所述評價專項為空氣中所需監(jiān)測的物質；
[0011] 最后，對=類評價指標得分進行綜合計算得到室內空氣質量綜合評價總分，并根 據室內空氣質量綜合評價總分得出室內空氣質量的綜合狀況。
[0012] 室內空氣質量綜合評價總分為=類評價指標得分即安全類得分的立方根、舒適類 得分、健康類得分的乘積:r=￥5x C X H，R:室內空氣質量綜合評價總分，S:安全類得分，C: 舒適類得分，H:健康類得分。
[0013] 舒適類指標包括溫度和相對濕度兩個評價專項;健康類指標包括PM2.5、C〇2和甲 醒=個評價專項;安全類指標包括CO、CH4兩個評價專項。
[0014] 舒適類得分計算方法為
其中Cl的取值為每個評價專項得分，Wi為 每個評價專項的權重，n為評價專項個數，該計算方法中，包括：
[0015] 步驟1:對溫度，相對濕度兩個評價專項進行監(jiān)測，設定相同的評價等級W及各評 價等級所對應的各自的監(jiān)測值所屬區(qū)間，所述評價等級設置為常數，溫度所占權重等于相 對濕度所占權重；
[0016] 步驟2:計算每個評價專項得分，獲取評價專項監(jiān)測值，根據評價專項的監(jiān)測值所 屬區(qū)間，得出該監(jiān)測值的評價等級，使兩個評價專項的評價等級同各自所占權重相乘，得出 的乘積即為每個評價專項得分；
[0017] 步驟3:計算舒適類指標總得分，將舒適類指標各評價專項得分進行求和運算計算 結果，即為舒適類總得分。
[0018] 將溫度表示為T，單位為°C，所述溫度的監(jiān)測值、監(jiān)測值所屬區(qū)間和監(jiān)測值所屬區(qū) 間對應的評價等級二者間的對應關系為：
[0019] 空氣溫度監(jiān)測值T大于等于設定值t2、小于設定值t3時，監(jiān)測值相對的評價等級為 A；
[0020] 空氣溫度監(jiān)測值T大于等于設定值ti、小于設定值t2時，或大于等于設定值t3、小于 設定值t4時，監(jiān)測值相對的評價等級為B;
[0021] 空氣溫度監(jiān)測值T小于設定值ti或大于等于設定值t4時，監(jiān)測值相對的評價等級為 C；
[0022] 所述評價等級A，B，C為常數，A〉B乂，h<t2<t3<t4。
[0023] 將相對濕度表示為M，所述相對濕度的監(jiān)測值、監(jiān)測值所屬區(qū)間和監(jiān)測值所屬區(qū)間 對應的評價等級二者間的對應關系為：
[0024] 空氣相對濕度監(jiān)測值M大于等于設定值t2、小于設定值t3時，監(jiān)測值相對的評價等 級為A;
[0025] 空氣相對濕度監(jiān)測值M大于等于設定值ti、小于設定值t2時，或大于等于設定值t3、 小于設定值t4時，監(jiān)測值相對的評價等級為B;
[0026] 空氣相對濕度監(jiān)測值M小于設定值ti或大于等于設定值t4時，監(jiān)測值相對的評價等 級為C;
[0027] 所述評價等級A，B，C為常數，A〉B乂，h<t2<t3<t4。
[0028] 健康類得分計算方法為函數： I其中H'為健康綜合指標， z，p，q為常數。
[0029] 健康類得分計算方法中包括：
[0030] 步驟1:設置健康綜合指標為H'，所述健康綜合指標H'所需監(jiān)測的評價專項為 PM2.5，C〇2，甲醒=個評價專項，獲取各評價專項監(jiān)測值；
[0031 ] 步驟2:使PM2.5，C〇2，甲醒S個評價專項的監(jiān)測值同各自對應的系數相乘，并求出S 個評價專項同各自對應的系數相乘所得數值絕對值中的最大值，g
[0032]步驟3:PM2.5，C〇2，甲醒S個評價專項的監(jiān)測值同各自對應的《數相來后冉將所 得=個乘積相加后的和除W健康類評價專項的個數，目I
[0033] 步驟4:計算健康綜合指標H'得分，所述健康綜合指標H'得分為對步驟2同步驟3具 體計算結果求積：
[0034]
，其中111，11，口，9^為常數；
[0035] 步驟5:計算健康類得分H，根據計算方法W及計算方法中各區(qū)間H'的取值范圍，代 入計算方法計算得出健康類得分H，印
[0036] 安全類得分計算方法中包括：
[0037] 計算CO得分與CH4得分兩個評價專項得分；
[0038] 對兩個評價專項得分求積算出安全類得分，其中CO的單位為卵m，CH4的單位為％。
[0039] 設置安全類得分評價區(qū)間，所述評價區(qū)間為化~化，當計算所得分值位于評價區(qū)間 為化~化時，安全類得分取計算所得分值；當得分大于化時，得分取值為化。
[0040] 計算CO與CH4兩個評價專項得分包括：
[0041] 步驟1:獲取兩個評價專項的監(jiān)測值Si;
[0042] 步驟2:計算CO評價專項得分，建立計算方法W及計算方法中各區(qū)間中CO監(jiān)測值的 取值范圍，根據CO監(jiān)測值所屬區(qū)間代入至該方法中計算得出CO評價專項得分，所述計算方 法由下述公式表示：
[0043]
，其中p，q，m，z，為常數；
[0044] 當CO監(jiān)測值小于Z時，CO得分為
[0045] 當CO監(jiān)測值大于等于Z時，CO得分為常數m;
[0046] 步驟3:計算CH4評價專項得分，建立計算方法W及計算方法中各區(qū)間CH4監(jiān)測值的 取值范圍，根據CH4監(jiān)測值所屬區(qū)間代入至該方法中計算得出CH4評價專項得分，
[0047] 所述計算方法由下述公式表示
，其中p，q，m，z， 為常數；
[004引當CH4監(jiān)測值小于Z時，CH4得分為：
[0049] 當CH4監(jiān)測值大于等于Z時，CH4得分為常數m;
[0050] 步驟4:計算安全類總得分，將兩個安全類評價專項得分進行求積運算計算出安全 類得分，S = SiXSi即
，計算得分保留2位小數，其中n為安全類評價專項個數。
[0051] 計算室內空氣質量綜合評價總分，即計算安全類得分的立方根、舒適類得分、健康 類得分的乘積，R=Vf x C X H。為室內空氣質量綜合評價總分R設定評價區(qū)間，將評價區(qū)間 劃分為若干子區(qū)間，不同子區(qū)間對應不同評價等級，根據公
]=類指標進 行綜合計算后所得結果的所屬子區(qū)間對應的等級，確定空氣質量的綜合評價結果。
[0052] 采用上述技術方案后，本發(fā)明與現有技術相比具有W下有益效果：
[0053] 本發(fā)明方法的技術方案不僅能夠反映多種污染物對室內空氣的綜合效應，還克服 了只對單因子進行評價、或評價過程繁瑣等弊端。本發(fā)明依據"少而精的參數指標，反映多 而全的信息特征"的原則，建立具有全面性和代表性評價指標體系;建立了合理的和具有可 操作性的評價指標算法;針對計算結果劃分不同的評價等級來評價室內環(huán)境宜居和安全水 平，使室內空氣質量的評價方法更具操作性，評價結果更直觀和易于理解。
[0054] 下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細的描述。
【附圖說明】
[0055] 附圖作為本發(fā)明的一部分，用來提供對本發(fā)明的進一步的理解，本發(fā)明的示意性 實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但不構成對本發(fā)明的不當限定。顯然，下面描述中的附圖 僅僅是實施例，對于本領域普通技術人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W根據 運些附圖獲得其他附圖。在附圖中：
[0056] 圖1是本發(fā)明進行綜合計算流程示意圖；
[0057] 需要說明的是，運些附圖和文字描述并不旨在W任何方式限制本發(fā)明的構思范 圍，而是通過參考特定實施例為本領域技術人員說明本發(fā)明的概念。
【具體實施方式】
[0058] 為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例 中的附圖，對實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，W下實施例用于說明本發(fā)明，但 不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0059] 本發(fā)明中需要說明的是：
[0060] 依據被監(jiān)測物質的性質特點，舒適類得分計算方法中獲取溫度、相對濕度評價專 項的監(jiān)測值后通過建立與評價等級的對應關系確定評價等級，此評價等級不同于室內空氣 質量綜合評價總分R的評價等級，評價等級設置為常數，具體設置方式詳見下述實施例中， 將評價等級代入公式進行計算，最后得出舒適類得分;健康類得分W及安全類得分的計算 方法直接使用各評價專項監(jiān)測值代入其相對應的計算方法進行計算，最后得出健康類得分 W及安全類得分。
[0061 ] 1.建立評價指標體系
[0062] 選擇對影響室內空氣質量、對人體感覺和健康有重要影響的多項指標作為評價室 內空氣質量的依據。建立舒適類指標、健康類指標和安全類指標共=類評價指標。其中，舒 適類指標包括溫度和相對濕度兩個評價專項。健康類指標包括PM2.5、0)2和甲醒S個評價 專項。安全類指標包括CO、CH4兩個評價專項。
[0063] 2.對室內空氣質量進行專項評價
[0064] 舒適類得分用C表示，健康類得分用H表示，安全類得分用S表示，室內空氣質量綜 合評價總分用R表示。
[0065] 2.1計算舒適類指標得分
[0066] 舒適類得分C的計算方法戈
其中，C為舒適類得分，范圍為0~1分； Cl為每個評價專項得分，各評價專項得分方法見表l;Wi為每個評價專項的權重，溫度和相對
[006引 濕度的權重分別為0.5和0.5; n為舒適類指標的評價專項個數。[0067]表1評價專項得分
[0069]
[0070] 2.2計算健康類指標得分 [0071 ]健康類得分哺勺計算方法為：
[0072]
，其中，H為健康類指標得分，范圍為40~100分;H'為健 康綜合指標
I:。
[0073] 2.3計算安全類指標得分
[0074] 安全類得分S計算方法為：
[0075]

其中，S為安全類指標得分，得分保留2位小數，若得分>1，則取1;范圍為0~1 分;S (CO)為CO得分;S (CH4)為CH4得分;Si為各評價專項的監(jiān)測值，CO的單位為ppm，C也的單 位為％。
[0076] 3 .選取十組測試數據，依據上述各評價專項計算方法，各評價指標計算方法W及 室內空氣質量綜合評價總分R=X C X B對=類指標進行綜合計算結果如下：
[0077]

|[007引 4.根據綜合得分，得出綜合評價結果~~' ' ' ' '
[0079] 室內空氣質量綜合得分R為安全類得分的立方根、舒適類得分、健康類得分的乘 積，即室內空氣質量綜合評價總巧
評價區(qū)間為0分~100分。將評價區(qū)間劃分 為若干子區(qū)間W及不同子區(qū)間對應不同評價等級為：
[0080] 當室內空氣質量綜合評價總分R屬于[85，100 ]區(qū)間時，評價等級為優(yōu)；
[0081] 當室內空氣質量綜合評價總分R屬于[60,85)時，評價等級為良；
[0082] 當室內空氣質量綜合評價總分R屬于[0,60)時，評價等級為差，十組測試數據的綜 合狀況如上表所示。
[0083] W上所述僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本 發(fā)明已W較佳實施例掲露如上，然而并非用W限定本發(fā)明，任何熟悉本專利的技術人員在 不脫離本發(fā)明技術方案范圍內，當可利用上述提示的技術內容作出些許更動或修飾為等同 變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據本發(fā)明的技術實質對W上 實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明方案的范圍內。
【主權項】
1. 一種表征室內空氣環(huán)境質量的指標評價數據的計算方法，其特征在于： 首先，建立評價指標體系，所述評價體系的評價指標包括舒適類指標、健康類指標和安 全類指標； 其次，確定各評價指標的評價專項，對評價專項進行監(jiān)測，建立計算方法并根據評價專 項監(jiān)測值進行計算得到各類評價指標得分，所述評價專項為空氣中所需監(jiān)測的物質； 最后，對三類評價指標得分進行綜合計算得到室內空氣質量綜合評價總分，并根據室 內空氣質量綜合評價總分得出室內空氣質量的綜合狀況； 室內空氣質量綜合評價總分為三類評價指標得分即安全類得分的立方根、舒適類得 分、健康類得分的乘積:R= X C X H ,R:室內空氣質量綜合評價總分，S:安全類得分，C:舒 適類得分，H:健康類得分。2. 根據權利要求1所述一種表征室內空氣環(huán)境質量的指標評價數據的計算方法，其特 征在于:為室內空氣質量綜合評價總分R設定評價區(qū)間，將評價區(qū)間劃分為若干子區(qū)間，所 述不同子區(qū)間對應不同評價等級，根據計算所得室內空氣質量綜合評價總分R所屬子區(qū)間 對應的等級，確定室內空氣質量的綜合狀況。3. 根據權利要求1或2所述一種表征室內空氣環(huán)境質量的指標評價數據的計算方法，其 特征在于:舒適類指標包括溫度和相對濕度兩個評價專項;健康類指標包括PM2.5、CO 2和甲 醛三個評價專項;安全類指標包括CO、CH4兩個評價專項。4. 根據權利要求1所述的一種表征室內空氣環(huán)境質量的指標評價數據的計算方法，其 特征在于:舒適類得分計算方法為:C = EIl1CiWi，其中(^的取值為每個評價專項得分，W1S 評價專項的權重，η為舒適類指標的評價專項個數。5. 根據權利要求4所述的一種表征室內空氣環(huán)境質量的指標評價數據的計算方法，還 包括:為溫度、相對濕度監(jiān)測值設定監(jiān)測評價區(qū)間，將監(jiān)測評價區(qū)間劃分為若干子區(qū)間，所 述不同子區(qū)間對應不同評價等級。6. 根據權利要求5所述的一種表征室內空氣環(huán)境質量的指標評價數據的計算方法，其 特征在于:所述溫度、相對濕度的監(jiān)測值、監(jiān)測值所屬區(qū)間和監(jiān)測值所屬區(qū)間對應的評價等 級三者間對應關系為： 監(jiān)測值大于等于設定值t2、小于設定值t3時，監(jiān)測值對應的評價等級為A ; 監(jiān)測值大于等于設定值^、小于設定值^時，或大于等于設定值t3、小于設定值t4時，監(jiān) 測值對應的評價等級為B; 監(jiān)測值小于設定值或大于等于設定值t4時，監(jiān)測值對應的評價等級為C; 所述評價等級A，B，C為常數，A>B>C，ti〈t2〈t3〈t4。7. 根據權利要求1所述的一種表征室內空氣環(huán)境質量的指標評價數據的計算方法，其 特征在于:健康類得分計算方法為函數：其中，H '為健康綜合指標，z、p、q為常數； 所述健康綜合指標H'所需監(jiān)測的評價專項為PM2.5，CO2，甲醛。8. 根據權利要求7所述的一種表征室內空氣環(huán)境質量的指標評價數據的計算方法，其 特征在于:所述H'計算方法為：其中m，n，p，q，r為常數。9. 根據權利要求1所述的一種表征室內空氣環(huán)境質量的指標評價數據的計算方法，其 特征在于:安全類得分計算方法中包括： 計算CO得分與CH4得分兩個評價專項得分； 對兩個評價專項得分求積算出安全類得分； 所述計算安全類得分，計算得分保留2位小數； 設置安全類得分評價區(qū)間，所述評價區(qū)間為Ni~N2，當計算所得分值位于評價區(qū)間為N1 ~他時，安全類得分取計算所得分值；當得分大于他時，得分取值為N2。10. 根據權利要求9所述的一種表征室內空氣環(huán)境質量的指標評價數據的計算方法，其 特征在于:CO與CH4兩個評價專項得分計算方法為： 計算CO評價專項得分:建立計算方法、設置計算方法中各區(qū)間中CO監(jiān)測值的取值范圍， 根據CO監(jiān)測值所屬區(qū)間代入至計算方法中計算得出CO評價專項得分，所述計算方法由下述 公式表示：計算CH4評價專項得分:建立計算方法、設置計算方法中各區(qū)間CH4監(jiān)測值的取值范圍， 根據CH4監(jiān)測值所屬區(qū)間代入至計算方法中計算得出CH4評價專項得分，所述計算方法由下 述公式表示：計算安全類總得分:將兩個安全類評價專項得分進行求積運算計算出安全類指標總得 分，即s = ImiSii其中η為安全類評價專項個數，當安全類得分Se [N1,N2]時，安全類得分 為S;安全類得分S > N2時，安全類得分為N2。
【文檔編號】G06F19/00GK106021858SQ201610299466
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】馮啟源, 蘇曉丹, 閆曉淼, 王禹稼, 馬建偉, 徐廣勇
【申請人】中科同德（北京）生態(tài)科技有限公司