摘要:换气率(ACH)是评价影响人体健康的室内空气质量的重要参数。由于传统的基于室内CO2衰减来测量房间换气率的方法存在诸多局限性，且无法做到快速测量，因此有必要对现有的换气率测试方法进行改进。本文以大气中常见的PM2.5作为示踪剂，建立起了基于室内颗粒物去除法的房间换气率计算的数学模型，结合误差分析的方法，设计了求解房间换气率的数值求解算法。基于上述模型和算法，借助嵌入式技术，开发了测量房间换气率的无线测量装置。装置分为数据采集端、运算处理端和用户端。在数据采集端的硬件上，基于便携式应用标准设计，支持锂电池独立供电与USB供电，供电方式可以自动切换；在软件上，采用RT-Thread操作系统进行任务调度，实时性高。在运算处理端上，基于树莓派搭建了运算处理终端，具备前端界面显示、后台TCP服务器以及换气率计算功能。采用多线程技术，将前后台数据显示、处理业务逻辑分离，提升了软件的运行效率。在用户端上，基于Java技术，开发了可以从树莓派上获取数据的APP，以此实现数据采集装置、运算处理终端和用户端之间的数据交互。本文选取了两个普通房间进行了换气率测试。房间1的空气体积约为22.5m3，房间2的空气体积约为18.8m3。在稳定实验结果的基础上，算得房间1的换气率约为0.36h-1，房间2的换气率约为0.16h-1。为了验证本文基于室内颗粒物去除法求得的房间换气率的准确性，采用国标推荐的CO2衰减法对这两个房间的换气率进行了测试，测试结果表明房间1的换气率约为0.38h-1，房间2的换气率约为0.17h-1。对比于颗粒物衰减法的结果，房间1两种方法的相对误差为10.5%，房间2的相对误差为5.9%，但基于颗粒物衰减法的测试时间仅为CO2衰减法的一半，这意味着，基于颗粒物衰减法不仅可以同样获得高精度的换气率结果，并且具有极大的时间成本优势，可以实现室内换气率的快速测量。