一种基于室内墙面霉斑的空气霉菌污染程度预测方法

本发明涉及建筑防霉，特别是涉及一种基于室内墙面霉斑的空气霉菌污染程度预测方法。

背景技术：

1、建材表面霉菌是室内霉菌污染的主要污染源之一，其主要危害体现在菌落表面释放的空气污染物，形成致病性强且肉眼不可见的霉菌生物气溶胶。作为室内主要污染源之一，室内霉菌气溶胶极难被直接观察，只有在污染十分严重时产生特殊的“霉味”才被发觉，因此如何通过室内墙面霉斑预测空气霉菌污染程度是保障室内空气质量的重要技术挑战。

2、目前已有部分研究针对表面霉菌污染释放问题的研究发现：气流扰动速度是气流与表面霉菌释放污染物发生动量交换的基础[r.l.górny.source strength of fungalspore aerosolization from moldy building material[j].atmospheric environment,2001,35(28):4853-62.]；相对湿度变化对霉菌污染物的释放也有显著的效果，其变化过程会显著影响了孢子表面的附着力，进而影响了最低释放风速的大小[w.r.bowen.directquantification of aspergillus niger spore adhesion to mica in air using anatomic force microscope[j].colloid surfa-physicochem engasp,2000,173(1-3):205-10.]；气流角度[李西安.空调通风管路内黑曲霉孢子的气溶胶化研究[d].大连理工大学,2022.]等工况变化也会影响霉菌污染物的被动释放和传播。虽然这些研究明确了影响霉菌释放的主要气流参数，但室内霉菌污染面临的主要挑战是，没有一种能够快速准确预测空气墙面霉菌污染面积与室内空气霉菌污染程度的预测模型综合方法，使得预判室内霉菌污染问题极为困难。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种基于室内墙面霉斑的空气霉菌污染程度预测方法，能够快速、准确的判断室内霉菌污染程度。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于室内墙面霉斑的空气霉菌污染程度预测方法，包括以下步骤：

3、进行建材表面霉菌释放实验，并根据实验结果通过分析软件进行拟合，建立室内气流工况下，建材表面霉菌的释放强度和悬浮率的半经验公式；

4、根据所述建材表面霉菌的释放强度和悬浮率的半经验公式，并结合霉斑表面积构建室内表面霉菌对空气污染浓度响应程度的预测模型；

5、测量霉斑表面的各项气流工况，将测得的数据带入所述室内表面霉菌对空气污染浓度响应程度的预测模型，得到室内受霉菌污染的严重程度。

6、所述根据实验结果通过分析软件进行拟合，建立室内气流工况下，建材表面霉菌的释放强度和悬浮率的半经验公式，具体包括：

7、根据实验结果将各气流工况条件作为变量，判断各变量对释放强度和悬浮率是否相互独立；

8、若不相互独立，则将不独立的几项变量通过多项式拟合的方式整合为一个独立变量；

9、当所有变量全部独立时，通过分析软件进行拟合，得到室内气流工况下，建材表面霉菌的释放强度和悬浮率的半经验公式。

10、所述通过分析软件进行拟合，得到室内气流工况下，建材表面霉菌的释放强度和悬浮率的半经验公式，具体包括：

11、选取第1个变量与释放强度和悬浮率的关系式为基础关系式，通过分析软件拟合出相对湿度与释放强度，以及相对湿度与悬浮率之间拟合优度最高的释放强度数学关系式和悬浮率数学关系式；

12、分别将释放强度数学关系式和悬浮率数学关系式中各项常数变化与第2个变量进行相关性分析，找出拟合优度最高的常数项，并使用分析软件找出第2个变量相关系数最高的拟合关系式；

13、将所述常数项与第2个变量相关系数最高的拟合关系式分别带回到所述释放强度数学关系式和悬浮率数学关系式，实现第1个变量和第2个变量的拟合，得到释放强度相关关系式和悬浮率相关关系式；

14、将释放强度相关关系式和悬浮率相关关系式中各项常数变化与下一个变量进行相关性分析，找出拟合优度最高的常数项，并使用分析软件找出下一个变量相关系数最高的拟合关系式，将常数项与下一个变量相关系数最高的拟合关系式带回到释放强度相关关系式和悬浮率相关关系式，得到新的释放强度相关关系式和悬浮率相关关系式；

15、重复上一步骤，直至完成所有变量的拟合，得到建材表面霉菌的释放强度和悬浮率的半经验公式；

16、通过分析软件得到释放强度和悬浮率的半经验公式中的各向系数。

17、所述根据所述建材表面霉菌的释放强度和悬浮率的半经验公式，并结合霉斑表面积构建室内表面霉菌对空气污染浓度响应程度的预测模型，具体包括：

18、设定室内有n个霉斑，根据n个霉斑的表面积，并结合所述建材表面霉菌的释放强度和悬浮率的半经验公式得到室内霉斑释放污染物总量，并将所述室内霉斑释放污染物总量与房间体积的比作为室内表面霉菌对空气污染浓度响应程度的基础逻辑式；

19、将基础逻辑式中的室内霉斑表面积与房间体积的比值转换为房间比表面积与霉斑污染占室内总表面积的比例的乘积，得到初始预测模型；

20、对所述初始预测模型引入修正系数，得到室内表面霉菌对空气污染浓度响应程度的预测模型。

21、所述室内表面霉菌对空气污染浓度响应程度的基础逻辑式为：所述初始预测模型为：其中，iap为室内表面霉菌对空气污染浓度响应程度，rii为根据释放强度半经验公式计算得到的第i个霉斑的释放强度，spi为根据悬浮率半经验公式计算得到的第i个霉斑的悬浮率，ai为第i个霉斑的表面积，vroom为房间体积，δ为房间比表面积，αi为第i个霉斑污染占室内总表面积的比例。

22、所述修正系数为室内表面霉菌生长浓度与实验测量霉菌生长浓度的比值。

23、所述的基于室内墙面霉斑的空气霉菌污染程度预测方法还包括：

24、以所述室内表面霉菌对空气污染浓度响应程度的预测模型为基础，对其进行变换得到通过空气霉菌浓度反向预测室内墙面发霉表面积占比的模型；

25、基于室内条件范围内的各项气流工况的极值，采用所述室内墙面发霉表面积占比的模型得到霉菌污染面积极值；

26、将所述霉菌污染面积极值与已发现的待测室内的霉斑表面积对比，即可发现室内是否存在未被发现的霉菌污染源。

27、所述空气霉菌浓度反向预测室内墙面发霉表面积占比的模型为：其中，iap为室内表面霉菌对空气污染浓度响应程度，ri为根据释放强度半经验公式计算得到的霉斑的释放强度，sp为根据悬浮率半经验公式计算得到的霉斑的悬浮率，αi为第i个霉斑污染占室内总表面积的比例，mc0为实验测量霉菌生长浓度，mci为室内表面霉菌生长浓度，δ为房间比表面积，n为霉斑的数量。

28、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述基于室内墙面霉斑的空气霉菌污染程度预测方法的步骤。

29、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于室内墙面霉斑的空气霉菌污染程度预测方法的步骤。

30、有益效果

31、由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过给出的预测模型能够快速、准确的判断室内霉菌污染程度，以便室内人员及时发现室内霉菌污染，并及时采取必要的措施，以防室内霉菌污染问题愈演愈烈。