本發(fā)明涉及一種建筑室內環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種結合建筑環(huán)境模擬的建筑室內環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術：

現(xiàn)如今，人們對建筑室內環(huán)境品質的關注和要求越來越高，室內環(huán)境品質的優(yōu)劣與人們的健康、舒適度、工作效率等都息息相關，但在實際中卻存在著如下問題——

首先，建筑中存在著嚴重的信息不對稱問題。“信息”指的是各項室內環(huán)境參數(shù)，包括表征熱環(huán)境的溫度、相對濕度、黑球溫度，表征空氣品質的各項污染物濃度，表征光環(huán)境的照度，表征聲環(huán)境的噪聲，以及表征風環(huán)境的風速等等；由于目前大多數(shù)建筑都缺乏完善的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，從而造成了上述環(huán)境信息的缺乏，導致我們對所處的環(huán)境品質缺乏了解，也就不知道如何有效地去改善所處的室內環(huán)境。

其次，即便在設置了環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的建筑中，由于測點數(shù)量有限(一般來說較少)，因此監(jiān)測到的其實是較為單一的環(huán)境參數(shù)，而非分布式參數(shù)。尤其是在大空間建筑(如：開敞辦公、航站樓、火車站等)中，實際環(huán)境一定是非均勻的，因此少量的環(huán)境監(jiān)測測點并不能代表室內各處的實際環(huán)境，而且測點位置與實際人員分布不一定是準確對應的，這也將導致客觀監(jiān)測數(shù)據(jù)與實際人員感受脫節(jié)，從而使得基于環(huán)境監(jiān)測和人員感受的環(huán)境調控策略針對性不強，環(huán)境品質與人員滿意度得不到有效改善，同時造成能源的浪費。

想要改善上述問題，有效地獲得建筑(尤其是大空間建筑)的室內環(huán)境實際分布結果，則需要我們在建筑中部署更密集的傳感器。但是，這一方法并不能完全解決上述問題，因為依靠測點得到的結果一定是非連續(xù)的，并不能得到室內任意一個位置的環(huán)境參數(shù)；同時，更加密集的傳感器部署，將會帶來成本的劇增和維護的困難，可行性很低。

因此，本發(fā)明提出了一種結合建筑環(huán)境模擬的室內環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及方法，能夠減小傳感器數(shù)量，實現(xiàn)低密度傳感網(wǎng)絡下較精確的室內環(huán)境參數(shù)分布的監(jiān)測，從而實現(xiàn)：(1)改善建筑信息不對稱現(xiàn)狀，并用分布式環(huán)境參數(shù)替代單一參數(shù)；(2)結合人員分布，有針對性地設計控制策略，從而提高環(huán)境品質與人員滿意度，同時實現(xiàn)節(jié)能。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種結合建筑環(huán)境模擬的室內環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及方法，通過對建筑室內環(huán)境進行模擬、結合實測值進行修正，能夠減小傳感器數(shù)量，實現(xiàn)低密度傳感網(wǎng)絡下較精確的室內環(huán)境參數(shù)分布的監(jiān)測。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種結合建筑環(huán)境模擬的室內環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及方法，其特征在于：所述結合建筑環(huán)境模擬的室內環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)包括環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)(1)、建筑環(huán)境模擬系統(tǒng)(2)、服務器(3)與終端(4)，其主要目標與核心是通過環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)(1)與建筑環(huán)境模擬系統(tǒng)(2)的結合，在服務器(3)中模擬計算得到室內各項環(huán)境參數(shù)的實際情況，并通過終端(4)完成輸出，從而實現(xiàn)低密度傳感網(wǎng)絡下較精確、更高網(wǎng)格密度的室內環(huán)境分布監(jiān)測；

所述環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)(1)對建筑室內、外環(huán)境進行監(jiān)測，并將監(jiān)測結果連同定位信息實時反饋給所述服務器(3)，所涉及的環(huán)境包括熱環(huán)境(溫度、相對濕度、黑球溫度)，光環(huán)境(照度)，聲環(huán)境(噪聲)，室內空氣質量(co2濃度、pm2.5濃度、voc濃度、甲醛濃度等)，風速；

所述建筑環(huán)境模擬系統(tǒng)(2)以建筑環(huán)境模擬軟件為工具，對室內環(huán)境參數(shù)分布進行模擬；以所述環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)(1)對所述服務器(3)的反饋內容為依據(jù)，在所述服務器(3)中對模擬結果進行修正，并在所述終端(4)中輸出修正后較為精確的室內環(huán)境參數(shù)分布。

本發(fā)明的技術特征在于：所述環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)(1)包括室外監(jiān)測系統(tǒng)與室內監(jiān)測系統(tǒng)，室外監(jiān)測系統(tǒng)安裝于建筑物外部，能夠對室外各項環(huán)境參數(shù)進行實時監(jiān)測并通過網(wǎng)絡及時反饋給服務器(3)，具體包括但不限于溫度傳感器、濕度傳感器、co2濃度傳感器、pm2.5濃度傳感器、照度傳感器；室內監(jiān)測系統(tǒng)安裝于建筑物內部，能夠對室內各項環(huán)境參數(shù)進行實時監(jiān)測并通過網(wǎng)絡及時反饋給服務器(3)，具體包括但不限于溫度傳感器、濕度傳感器、co2濃度傳感器、pm2.5濃度傳感器、voc(揮發(fā)性有機化合物)濃度傳感器、照度傳感器與噪音傳感器。

本發(fā)明的技術特征在于：所述環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)(1)中傳感器可以是固定，也可以是移動的，并且均帶有定位功能，其定位信息與環(huán)境監(jiān)測信息一同反饋給服務器(3)。

本發(fā)明的技術特征在于：所述建筑環(huán)境模擬系統(tǒng)(2)包括但不限于建筑熱環(huán)境模擬、光環(huán)境模擬、聲環(huán)境模擬、室內空氣質量模擬、風環(huán)境模擬；在預先建立好的建筑模型基礎上，以建筑設備運行狀態(tài)、建筑環(huán)境室外監(jiān)測結果等為輸入值，模擬計算出當前建筑室內環(huán)境參數(shù)分布結果。

本發(fā)明的技術特征在于：所述建筑環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)(1)所監(jiān)測得到的室內環(huán)境值是實際值，作為所述建筑環(huán)境模擬系統(tǒng)(2)在所述服務器(3)中的修正依據(jù)，在所述服務器(3)中將模擬結果修正為較精確的室內環(huán)境參數(shù)分布。

本發(fā)明的技術特征在于：所述終端(4)根據(jù)需求顯示所述服務器(3)中所計算得到的某個點或某個區(qū)域的環(huán)境參數(shù)模擬結果，可以進行可視化顯示。

本發(fā)明的技術特征還在于：該室內環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及方法適用于大空間非均勻環(huán)境的監(jiān)測，如開敞辦公空間、交通類建筑等。

本發(fā)明的特點及優(yōu)勢在于：

(1)在減小傳感器數(shù)量的基礎上，實現(xiàn)低密度傳感網(wǎng)絡下較精確的室內環(huán)境參數(shù)分布的監(jiān)測，從而改善建筑信息不對稱現(xiàn)狀，并且用分布式環(huán)境參數(shù)替代單一參數(shù)；

(2)結合人員分布與上述分布式環(huán)境參數(shù)，可以有針對性地設計控制策略，從而提高環(huán)境品質與人員滿意度，同時實現(xiàn)節(jié)能。

附圖說明

圖1為結合建筑環(huán)境模擬的室內環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)架構。

圖2為結合建筑環(huán)境模擬的室內環(huán)境監(jiān)測方法的原理圖。

圖3為結合建筑光環(huán)境模擬的室內光環(huán)境監(jiān)測方法。

具體實施方式

如圖1所示，一種結合建筑環(huán)境模擬的室內環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及方法，包括環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)(1)、建筑環(huán)境模擬系統(tǒng)(2)、服務器(3)與終端(4)。

具體實現(xiàn)原理如圖2所示，以相應的環(huán)境模擬軟件為工具，在預先建立好的建筑模型(5)基礎上，以現(xiàn)場實際條件(建筑設備運行狀態(tài)、室外環(huán)境檢測結果等)(6)為輸入值，模擬計算出當前建筑室內環(huán)境參數(shù)分布結果(7)；再結合室內環(huán)境參數(shù)實測值及定位信息(8)，對上述模擬結果進行校準和修正，從而得到較為精確的修正后的室內環(huán)境參數(shù)分布結果(9)。

下面僅以室內光環(huán)境為例，詳細說明本發(fā)明的具體實施方式。有必要在此指出的是，以下實施只是用于本發(fā)明的進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，根據(jù)上述本發(fā)明內容對本發(fā)明做出的一些非本質的改進和調整，仍然屬于本發(fā)明的保護范圍。

如圖3所示，結合建筑光環(huán)境模擬的室內光環(huán)境監(jiān)測方法：選取一個辦公建筑標準層，設計低密度的照度計布置方案進行室內、外環(huán)境的監(jiān)測；選取建筑光環(huán)境模擬軟件，建立模型(10)并以現(xiàn)場實際條件(11)(即：人工照明情況與室外照度情況)為模擬輸入值，模擬得到室內照度分布模擬結果(12)；根據(jù)室內照度實測值及定位信息(13)，對模擬結果進行修正，修正后的室內照度分布結果(14)。