环境监测技术在公共建筑室内的探讨

胡社祝

摘要：在经济与社会文明发展下，资源与环境保护问题之间的矛盾愈演愈烈，社会的节能化已为大势所趋。而在我国的社会耗能总量中的很大一部分是有建筑耗能，公共建筑内的监测技术的应用给耗能审计部门提供了技术的支持。

关键词：环境监测技术；公共建筑

在目前的环境监测技术的市场上，有很多技术成熟的室内环境监测产品，通过产品的收集器与上位机两部分的结合，能够显示公共建筑室内的湿度、温度以及有害气体等的指标含量等等。当室内环境不符合标准化的要求时能够及时发生警报提醒。而基本的功能要求能够满足的同时还应该满足对产品本身的节能需求。

1. 公共建筑室内环境评价的指标

1.1公共建筑室内环境评价的要求根据标准

《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》、《公共建筑室内温湿度管理控制办法》、《公共建筑节能检测标准》、《公共建筑节能设计标准》等系列法律法规进行严格管控公共建筑物的室内湿度和温度，是公共建筑物的室内温度和光照更加规范化，通过这些规范让建筑物的质量有所提高。

1.2公共建筑室内监测的参数选择

公共建筑室内环境包括室内的空气环境、室内的声音环境、光照环境、电磁环境等因此所选择施测的参数一般为温度、湿度、光照参数等的测量与监测。

2. 公共建筑室内监测的条件与方法

2.1公共建筑室内监测的条件

对公共建筑室内监测的条件应该尽量避免极端的天气状况条件下进行，在采用环境监测技术施测时，采温的空调系统在正常运行，同时，公共建筑室内的外窗应该处于关闭的状态，公共建筑室内的照明的测量时不会受到其他干扰光源的影响。

2.2公共建筑室内监测的方法

2.2.1公共建筑室内对平均温度与相对湿度监测评估方法：

很多设有采暖空调的建筑物，都需要进行平均温度和相对湿度的检测，针对温度湿度的检测数量进行对采暖空调系统的分区，在检测结果中不应少于总房间数量的20%，在进行空调建筑物未设置的房间检测，检测数量不能少于房间总数量的10%。建筑一般在3层以下要逐层选区，布置温度和湿度，分划好空调区，如果建筑物是3层以上的，要进行对手从中间层和顶层进行温度、湿度检测，检测的地方应该在室内区域700-1800mm范围内进行检测，在检测过程中应该让温度和湿度传感器避免太阳辐射和室内热源的直接影响，并且要符合以下规定：

在一些地方面积室内面积<16m?，应当设一个检测点，在16平方到30平方的地方，应该设置两个检测点，30到60平方的应该设置3个，在进行检测的时候应该不小于6个小时，并且每个记录时间最长不能超过30分钟.

2.2.2公共建筑室内光照度监测评估方法：

通过对室内光照的考核，公共场所中由于照明面积很大，因此采用抽样检测的方法，对公共建筑室内的房间的不同类型都应该抽取至少一个房间进行照度值的评估。一般的测量方法可以采用中心布点法或四角布点法来监测房间的照明度是否符合规定的标准。中心布点法与四角布点法主要是在照度测量的区域划分为矩形网格的方式，测点间距一般在0.5m-10m之间进行选择，通过在矩形网格中心点测量照度量就可据此判定为室内照度是否合格。明标准值应与设计要求或现行国家标准工【5】GB50034中的照明标准值的允许偏差为士10%。

3. 公共建筑室内监测装置的设计方案

在公共室内环境安装环境监测系统的目的之一是通过对公共建筑室内环境的控制达到节能减排的作用，通过对室内各项指标参数信息的收集、指标的监控与计算，实现实时的调控作用，一般的公共建筑的室内监测装置系统主要有四大部分组成，分别为数据采集模块、通信、微控制器系统以及PC机监测系统几个部分。这种室内检测装置主要是通过传感器进行扫描室内环境，并且通过调理电路进行处理收集来的数据，把数据信息输入到微控制器系统中，通过微控制器进行发出信号，全面检测结果，通过屏幕实现人机交互。微控制器主要是把数据传送到PC端，再通过PC端进行信号的分析处理。

3.1室内环境监测设备的选择

对公共建筑的室内环境监测设备的选择需要根据几大原则进行选择，还需要兼顾可靠性、先进性、经济性。

（1） 设备的电路具有一定先进性与简单性相结合的可靠电路。

（2） 室内环境监测设备的芯片尽量选用通用芯片。

（3）通过系统进行模块化研发，实现该系统的功能。

（4）使软件增加了可靠性。

（5）能够准确传送远端计算机上，实时性好。

（6）通过进行硬件扩充和增加新功能，展示了该系统的可扩展性强，

3.2室内环境参数采集选用多种传感器。

早在上个世纪九十年代就产生了融合微电子技术、自动测试技术和计算机技术的数字温度传感器。因此对于公共建筑室内监测系统传感器的徐泽应该尽量选择多种数字温度传感器的产品，数字温度传感器含有很多的功能，能够男足环境监测技术多层次、多功能的要求需要。数字温度传感器内部包含温度传感器、 A/D（Analog.Digital，模拟/数字）转换模块、 信号处理模块、 存储模块和接口电路。因此，是室内环境参数采集传感器的选择之一。其次电子式湿度传感器，也是进行标准湿度发生器的应用，使建筑物的湿度能够达到标准，电子湿度传感器的光明器件，是对光照进行检测，一般我们常用的是光明电阻、光敏二极管，在公共的建筑中，室内光照并不需要非常大，一般都比较柔和，所以在调节光照传感器时不宜过大，一般声级计是对噪声进行检测的常见工具，像这种仪器一般都价格很昂贵，我们主要用的是衰减电路、放大电路、计权网络。

3.3监测装置硬件电路

在公共建筑物中，最近新环境检测的时候还需要嵌入式用装置，为了更好的进行环境检测，一般包装制度分为4个模块，环境材料采集模块、时钟计时模块、数据存储模块、通信模块，此外，在一些特殊情况下还需要用总线模块和ad转换模块。一般环境采集模块主要是对温度湿度和光照进的传感进行采集，像时钟计时模块，主要是通过主程序进行调用函数来实现系统中的各个模块的操作，在进行每个模块的时候不同于操作c文件，通过把模块分成几个函数，这样更方便于主函数去调用其他函数，使整个程序更加结构化。endprint

3.4监测装置软件设计

对于公共建筑室内环境采集，应用室内环境采集软件能够更好的进行通信作用的发挥，将室内环境参数的采集、保存、显示、分析等过程更加程序化，已达到简化的目的。通过人机界面管理程序的交互，将多地址通信、用户人机界面的功能更好的发挥；将读取来的数据直观的显示和数据查询窗口更加简单快捷的显示出信息。也方便了公共建筑室内环境参数从Access数据库中提取出来，甚至可以通过组织成一张表格的形式，进行专业软件的分析与预测作用，最终将预测的结果打印数据。

4. 无线传感网络系统构建

4.1网络设备的连接的优势

网络设备体系的建设具有信息广度大、实时的异地信息交换，彼此间进行数据交换、异地数据共享，或异地进行分析，一方面能满足节能减排的要求，如节约大量现场布线还能扩大测控系统所及地域范围，另一方面也使系统的扩充和维护使用都拥有了极大的便利。总之网络介入的现代测量与测控给整个过程都带来了技术上革新与便利。

4.2建设无线传感网络

无线传感器网络的应用越来越广泛，主要因为其自动化的过程，强大的适应组织能力。同时无线传感器网络的

特点满足节能的需求，通过搭建无线传感器主要原因是无线传感器网络的能耗低，并且通过无线传感器网络系统的动态性强，每个网络结构清晰，便于维护，在通过网络传感器工作时，无需人工去干预，但是现在的传感器设计，规模特别大并且动态变化非常复杂，这就增加了实时设计的难度。

4.3实现嵌入式操作系统方案中常见的网络化的途径有三种：

（1）一般装有微控制器的事实系统，嵌入式开发时都是使用tcp协议/ip协议进行处理，这能够使嵌入式设备通过此协议与internet相连，使系统可以更加灵活。（2）mcu主要是配合tcp/ip协议芯片，使程序能够稳定的工作，实现对数据的处理。但是在目前，这个方案还有待考虑，主要是因为传输数据量较大，网络速度一直是设备接口存在的瓶颈。（3）mc又通过配合太网控制芯片，能够完成tcp/ip协议中的所有功能，12mc都能够通过太网芯片进行太网的通信。

结语：

本文通过对环境监测技术在公共建筑室内的探讨，分析了监测技术应用的途径，并提出了简要的方案设计。

参考文献：

[l]王华.基于无线传感器网络的室内环境监测系统[J].太原科技，2008（12）.

[2]王长涛，黄宽，任婧娅，朱冬梅.基于RFD5800的室内环境监控系统设计与实现[J].科技广场，2012（08）.

[3]郭猷敏.基于WBAN的智能康复监测系统设计与实现[D].南京邮电大学，2013.

[4]黄潋之.基于Zigbee传感器网络的室内环境监测系统设计[D].哈尔滨理工大学，2012.endprint