一種車內空氣質量綜合評價方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種車內空氣質量綜合評價方法，該方法通過測試并分析得到車內空氣質量指數，通過所得指數幫助消費者在GB/T 27630或GB27630標準體系基礎上更容易地甄別車內空氣質量優(yōu)秀的車型，進而通過市場機制間接促進中國汽車行業(yè)乃至世界汽車行業(yè)在綠色環(huán)保方面不斷進步，最大限度保障消費者身體健康。
【專利說明】
一種車內空氣質量綜合評價方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明屬于車內空氣質量評價領域，尤其是涉及一種車內空氣質量綜合評價方 法。
【背景技術】
[0002] 現代社會人們在車內的停留時間越來越長，2014年的《中國人群暴露手冊》(成人 卷）顯示中國人均小轎車累計使用時間已達71min/天，并呈逐年上升趨勢。因此，車內空氣 污染問題對人群健康的重大影響研究及相關標準法規(guī)的制定受到了高度重視。例如，中國 借鑒美德日韓等國經驗，出臺了GB/T 27630-2011《乘用車內空氣質量評價指南》，對乘用車 艙內散發(fā)的苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛這8種有機污染物(VOCs)提 出了限值要求。這對保護我國汽車消費者的身體健康起到了必要的保障作用。
[0003] 然而，在利用GB/T 27630-2011評價車內空氣質量時，該標準仍存在不足。例如，該 現行標準以苯、甲醛等8種VOCs的濃度數據來衡量車內空氣質量，由于這8種VOCs的標準限 值各不相同，分別為苯llOyg · m-3、甲苯llOOyg · m-3、乙苯1500yg · m-3、二甲苯1500yg · m-3、 苯乙稀260yg · m-3、甲醛100yg · m-3、乙醛50yg · m-3、丙稀醛50yg · m-3,導致由濃度數據反應 的車輛達標情況缺乏直觀性，尤其對于不了解各VOCs標準限值的普通消費者，更是難以理 解和記憶。此外，由于缺乏對汽車市場VOCs控制整體現狀的表征，GB/T 27630-2011中僅有 的濃度數據也無法反映某車輛的車內空氣質量在汽車市場中所處的水平。因而消費者難以 依據GB/T 27630-2011標準體系對待購車輛的車內空氣質量情況做出準確快速的甄別，不 利于GB/T 27630-2011保障汽車消費者身體健康權益目標的達成。
[0004] 另一方面，在發(fā)展較為成熟的大氣環(huán)境質量管控領域，世界各國已在污染物濃度 標準限值的基礎上，建立并實施了較為完善的指數評價方法，與消費者居家生活關系緊密 的室內空氣質量指數研究也在快速發(fā)展。然而，對于與消費者乘車健康息息相關的車內空 氣質量，國內外相關指數評價方法研究卻未見報道。

【發(fā)明內容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種車內空氣質量綜合評價方法，以解決利用GB/T 27630-2011評價車內空氣質量時，該標準仍存在不足，缺乏對汽車市場VOCs控制整體現狀 的表征，GB/T 27630-2011中僅有的濃度數據也無法反映某車輛的車內空氣質量在汽車市 場中所處的水平。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現的：
[0007] -種車內空氣質量綜合評價方法，包括如下步驟：
[0008] 1)檢測多輛車輛的車內空氣質量，包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛 及丙烯醛的濃度；
[0009] 2)對于車輛的各種VOCs，分別以GB/T 27630或GB 27630中規(guī)定的VOCs濃度標準限 值為依據，將VOCs濃度數據小于或等于該VOCs濃度標準限值的車輛劃分入達標等級，將 VOCs濃度數據大于該VOCs濃度標準限值的車輛劃分入不達標等級；
[0010] 3)對于達標等級中車輛的各種VOCs，按照濃度數據由小到大排序，將各種VOCs濃 度數據分別分成多個區(qū)間，每個區(qū)間VOCs濃度數據的高位值及低位值分別對應一個空氣質 量分指數，GB/T 27630或GB 27630中規(guī)定的VOCs濃度標準限值對應的空氣質量分指數為空 氣質量分指數限值；
[0011] 4)以上述區(qū)間劃分和分指數設定為基礎，通過分段線性插值法計算各VOCs的車內 空氣質量分指數，計算公式如下：
[0013]公式(1)中各參數定義如下：
[0014] IAQIvp : VOCs污染物P的車內空氣質量分指數；
[0015] CP:V0Cs污染物P的濃度數據，yg · m-3;
[0016] CHi:與CP相近的等級的高位值，yg · πΓ3;
[0017] α。:與CP相近的等級的低位值，yg · m-3;
[0018] IAQIVHi:與CHi對應的車內空氣質量分指數；
[0019] IAQIvl。:與CL。對應的車內空氣質量分指數；
[0020] 5)對于各項分指數均小于或等于空氣質量分指數限值的達標等級車輛，通過均方 根值法計算車內空氣質量指數，計算公式如下：
[0021]
[0022] 6)對于有一項或多項分指數大于最大空氣質量分指數的不達標等級車輛，將首要 污染物的車內空氣質量分指數作為該車輛的車內空氣質量指數。
[0023] 優(yōu)選的，步驟1)檢測多輛車輛的車內空氣質量，包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙 烯、甲醛及乙醛的濃度;步驟5)中，計算公式如下：
[0025]國標中規(guī)定了限值的丙烯醛，通過實驗發(fā)現檢出率非常低，300輛車中只有2輛車 檢測出來了，且濃度遠遠小于國標限值，故不將其放入評價公式中。
[0026] 進一步的，對于不達標等級中車輛的各種VOCs，以GB/T 27630或GB 27630中規(guī)定 的VOCs濃度標準限值的2倍為依據，將VOCs濃度數據小于或等于該VOCs濃度標準限值的2倍 的車輛劃分入超標等級，將VOCs濃度數據大于該VOCs濃度標準限值的2倍的車輛劃分入嚴 重超標等級。
[0027]進一步的，步驟3)，對于達標等級中車輛的各種VOCs，按照濃度數據由小到大排 序，分別得到各種VOCs濃度數據的下四分位值、中位值及上四分位值，以此為依據，將達標 等級中的車輛進一步劃分入優(yōu)秀等級即VOCs濃度值為0〈 = VOCs濃度數據〈=下四分位值的 車輛，良好等級即VOCs濃度值為下四分位值〈VOCs濃度數據〈=中位值的車輛，中等等級即 VOCs濃度值為中位值〈VOCs濃度數據〈=上四分位值的車輛以及尚可等級即VOCs濃度值為 上四分位值〈VOCs濃度數據〈=濃度限值的車輛。
[0028]進一步的，設定車內空氣質量分指數，將優(yōu)秀等級的低位值和高位值對應的分指 數分別設定為〇和25,將良好等級的低位值和高位值對應的分指數分別設定為25和50,將中 等等級的低位值和高位值對應的分指數分別設定為50和75,將尚可等級的低位值和高位值 對應的分指數分別設定為75和100,將超標等級的低位值和高位值對應的分指數分別設定 為100和200,將嚴重超標等級的低位值和高位值對應的分指數分別設定為200和500。
[0029]進一步的，步驟1)中檢測車輛的數目至少為300輛。
[0030] 進一步的，步驟1)中所述車輛均選自Ml類汽車。
[0031] 進一步的，步驟1)中檢測車輛內空氣質量按照HJ/T 400-2007《車內揮發(fā)性有機物 和醛酮類物質采樣測定方法》的要求進行檢測。
[0032] 進一步的，步驟1)中車輛為2014年1月至2015年11月期間新生產下線23-33天內的 車輛。
[0033] 相對于現有技術，本發(fā)明所述的車內空氣質量綜合評價方法具有以下優(yōu)勢：
[0034] (1)本發(fā)明所述的車內空氣質量綜合評價方法以指數形式代替濃度數據來表征車 內空氣質量情況，容易理解和判斷車內的空氣質量；
[0035] (2)以GB/T 27630或GB 27630的標準限值為依據，將收集到的車輛車內空氣質量 濃度數據劃分為達標或不達標等級，因此當標準限值發(fā)生調整時，劃分結果也會發(fā)生相應 變化，使計算得到的AQIv對標準限值的變化具有自適應性，并能直觀反映各VOCs的達標情 況；
[0036] (3)以達標等級中車輛的各種VOCs濃度數據的下四分位值、中位值及上四分位值 為依據，將達標等級中的車輛進一步劃分為優(yōu)秀、良好、中等及尚可等級，即各等級的劃分 考慮到了我國汽車行業(yè)車內空氣質量的整體水平，因此只要不斷收集并滾動更新更多車輛 的車內空氣質量濃度數據，即可在行業(yè)整體水平發(fā)生變化(體現在下四分位值、中位值及上 四分位值的變化)時，使劃分結果也發(fā)生相應變化，使得到的AQIv對汽車行業(yè)車內空氣質量 整體控制水平的進步具有自適應性，并能準確反映各VOCs濃度數據在整個樣本空間中的排 名情況；
[0037] (4)以各項VOCs的分指數為自變量，通過均方根值法得到車內空氣質量指數AQIv， 可使計算得到的AQIv同時克服其它常用方法的不足，如最大值法的片面性(不能反映出較 小分指數的變化）、綜合指數值法的非單調性(分指數減小可能使AQIv增大，算法參見WS/T 199-2001《公共場所衛(wèi)生綜合評價方法》）、及算數平均值法的內涵欠缺性(不能反映出是哪 個等級發(fā)生了分指數變化)等。
【附圖說明】
[0038] 構成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：
[0039] 圖1為本發(fā)明實施例所述的車內空氣質量綜合評價方法的流程圖；
[0040] 圖2為本發(fā)明實施例所述的車內空氣質量綜合評價方法測得的濃度數據散點圖。
【具體實施方式】
[0041] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相 互組合。
[0042]在說明書和權利要求書中使用的，所有的數字標識，例如pH、溫度、時間、濃度，包 括范圍，都是近似值。要了解，雖然不總是明確的敘述所有的數字標識之前都加上術語 "約"。同時也要了解，雖然不總是明確的敘述，本文中描述的試劑僅僅是示例，其等價物是 本領域已知的。
[0043]下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0044] -種車內空氣質量綜合評價方法，如圖1所示，包括如下步驟：
[0045] 1)收集盡量多的車輛的車內空氣質量檢測數據，包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙 烯、甲醛、乙醛等VOCs的濃度數據，在本實施例中嚴格按照HJ/T 400-2007《車內揮發(fā)性有機 物和醛酮類物質采樣測定方法》的要求，對一汽大眾、一汽夏利、吉利、長安、江淮、北京現 代、東風本田、東風裕隆、東風悅達起亞、廣汽豐田、觀致、鈴木、上海大眾、上汽通用五菱、梅 賽德斯-奔馳各品牌在2014年1月至2015年11月期間新生產下線23-33天內的300輛Ml類汽 車進行車內VOCs檢測，本實施例中各輛車均為20輛，以檢測結果作為計算AQIv的濃度數據 來源。所選檢測結果對應的車型品牌多達二十余款，市場指導價格覆蓋幾萬元至二十五萬 余元的普通大眾消費區(qū)間，能較好地代表近兩年我國汽車行業(yè)車內空氣質量的整體水平， 濃度數據散點圖如圖2所示；
[0046] 2)對于車輛的各種VOCs，以GB/T 27630中規(guī)定的VOCs濃度標準限值為依據，將 VOCs濃度數據小于或等于該VOCs濃度標準限值的車輛劃分入達標等級，將VOCs濃度數據大 于該VOCs濃度標準限值的車輛劃分入不達標等級；
[0047] 3)對于達標等級中車輛的各種VOCs，按照濃度數據由小到大排序，分別得到各種 VOCs濃度數據的下四分位值、中位值及上四分位值，以此為依據，將達標等級中的車輛進一 步劃分入優(yōu)秀等級(〇〈 = VOCs濃度數據〈=下四分位值）、良好等級（下四分位值〈VOCs濃度 數據〈=中位值）、中等等級（中位值〈VOCs濃度數據〈=上四分位值）以及尚可等級（上四分 位值〈VOCs濃度數據〈=濃度限值）；四分位數(Quartile)，即統(tǒng)計學中，把所有數值由小到 大排列并分成四等份，處于三個分割點位置的數值就是四分位數，第一四分位數(Q1)，又稱 "下四分位值"或"較小四分位數"，等于該樣本中所有數值由小到大排列后第25%的數字，
[0048] 第二四分位數（Q2)，又稱"中位數"，等于該樣本中所有數值由小到大排列后第 50 %的數字，
[0049] 第三四分位數(Q3)，又稱"上四分位值"或"較大四分位數"，等于該樣本中所有數 值由小到大排列后第75%的數字；
[0050] 4)對于不達標等級中車輛的各種VOCs，以GB/T 27630中規(guī)定的VOCs濃度標準限值 的2倍為依據，將VOCs濃度數據小于或等于該VOCs濃度標準限值的2倍的車輛劃分入超標等 級，將VOCs濃度數據大于該VOCs濃度標準限值的2倍的車輛劃分入嚴重超標等級；
[0051] 經過上述等級劃分后，在本實施例中通過VOCs濃度值四舍五入取整數，圖2所示 300輛Ml類汽車車內VOCs濃度數據被劃分為如表1所示的不同等級；
[0052] 表 1

[0055] 5)設定車內空氣質量分指數，將優(yōu)秀等級的低位值和高位值對應的分指數分別設 定為0和25,將良好等級的低位值和高位值對應的分指數分別設定為25和50,將中等等級的 低位值和高位值對應的分指數分別設定為50和75,將尚可等級的低位值和高位值對應的分 指數分別設定為75和100,將超標等級的低位值和高位值對應的分指數分別設定為100和 200,將嚴重超標等級的低位值和高位值對應的分指數分別設定為200和500,上述分指數設 定總結于表2中；
[0056]表2
[0058] 6)以表2所示區(qū)間劃分和分指數設定為基礎，通過分段線性插值法計算各VOCs的 車內空氣質量分指數，計算公式如下：
[0000]例如，一種車型各VOCs原始濃度數據分別為苯3yg · πΓ3，甲苯147yg · πΓ3，乙苯 1873yg · m-3,二甲苯1718yg · m-3,苯乙稀5yg · m-3,甲醛24yg · m-3,乙醛44yg · m-3,各數據 反映的信息并不明確，相互之間也不能直接比較。按公式（1)方法結合表2參數計算得到各 項分指數IAQIv如下：IAQI球15，IAQIv甲苯56，IAQIvz^l25，IAQIv二甲苯115，IAQIv^z#21，IAQIv甲酸 24，IAQIvzii73。由上述IAQIv數據可知，該車型的苯、苯乙烯、甲醛控制較好，在汽車行業(yè)車內 空氣質量整體現狀中處于優(yōu)秀水平，排名分別為第15位、第21位、第24位；甲苯和乙醛控制 一般，處于中等水平；乙苯和二甲苯控制較差，分別超標25%和15%?？梢?，以上述IAQIv數 據來表征車輛的車內空氣質量情況，可有效克服原始濃度數據的達標情況不直觀、不能反 映排名信息，難以理解和記憶等缺點；
[0061 ] 7)對于各項分指數均小于或等于10 0的達標等級車輛，通過均方根值法計算車內 空氣質量指數，計算公式如下：
[0063] 例如，某車型的各項車內空氣質量分指數為IAQIv苯44，IAQIv甲苯57，IAQIvi￥77， IAQIv二甲苯75，IAQIv^js74，IAQIv鴨75，IAQIVZ|f75，則通過式2計算得到的AQIv為69，其綜合水 平處于中等等級；
[0064] 8)對于有一項或多項分指數大于100的不達標等級車輛，將首要污染物的車內空 氣質量分指數作為該車輛的車內空氣質量指數。
[0065] 例如，任意一種車型的各項車內空氣質量分指數為IAQIv^l44，IAQI狎苯57，IAQIvas 77，IAQIv二甲苯 75，IAQIv?as74，IAQIv 稚75，IAQIVZK75，則通過上述方法計算得到的 AQIv為 144， 其綜合水平處于超標等級。
[0066] 盡管上面已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例 性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內可以對上述 實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權項】
1. 一種車內空氣質量綜合評價方法，其特征在于，包括如下步驟： 1) 檢測多輛車輛的車內空氣質量，包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛及丙 烯醛的濃度； 2) 對于車輛的各種VOCs，分別以GB/T 27630或GB 27630中規(guī)定的VOCs濃度標準限值為 依據，將VOCs濃度數據小于或等于該VOCs濃度標準限值的車輛劃分入達標等級，將VOCs濃 度數據大于該VOCs濃度標準限值的車輛劃分入不達標等級； 3) 對于達標等級中車輛的各種VOCs，按照濃度數據由小到大排序，將各種VOCs濃度數 據分別分成多個區(qū)間，每個區(qū)間VOCs濃度數據的高位值及低位值分別對應一個空氣質量分 指數，GB/T 27630或GB 27630中規(guī)定的VOCs濃度標準限值對應的空氣質量分指數為空氣質 量分指數限值； 4) 以上述區(qū)間劃分和分指數設定為基礎，通過分段線性插值法計算各VOCs的車內空氣 質量分指數，計算公式如下：公式(1)中各參數定義如下： IAQIvp : VOCs污染物P的車內空氣質量分指數； CP: VOCs污染物P的濃度數據，yg · nf12; CHi:與Cp相近的等級的高位值，yg · nf1; Cl。:與Cp相近的等級的低位值，yg · nf1; IAQIVHi:與CHi對應的車內空氣質量分指數； IAQIvl。:與CL。對應的車內空氣質量分指數； 5) 對于各項分指數均小于或等于空氣質量分指數限值的達標等級車輛，通過均方根值 法計算車內空氣質量指數，計算公式如下：6) 對于有一項或多項分指數大于最大空氣質量分指數的不達標等級車輛，將首要污染 物的車內空氣質量分指數作為該車輛的車內空氣質量指數。2. 根據權利要求1所述的車內空氣質量綜合評價方法，其特征在于： 步驟1)檢測多輛車輛的車內空氣質量，包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛及乙 醛的濃度； 步驟5)中，計算公式如下：根據權利要求1或2所述的車內空氣質量綜合評價方法，其特征在于： 對于不達標等級中車輛的各種VOCs，以GB/T 27630或GB 27630中規(guī)定的VOCs濃度標準 限值的2倍為依據，將VOCs濃度數據小于或等于該VOCs濃度標準限值的2倍的車輛劃分入超 標等級，將VOCs濃度數據大于該VOCs濃度標準限值的2倍的車輛劃分入嚴重超標等級。 2 根據權利要求1所述的車內空氣質量綜合評價方法，其特征在于： 步驟3)，對于達標等級中車輛的各種VOCs，按照濃度數據由小到大排序，分別得到各種 VOCs濃度數據的下四分位值、中位值及上四分位值，以此為依據，將達標等級中的車輛進一 步劃分入優(yōu)秀等級即VOCs濃度值為0〈 = V0Cs濃度數據〈=下四分位值的車輛，良好等級即 VOCs濃度值為下四分位值〈VOCs濃度數據〈=中位值的車輛，中等等級即VOCs濃度值為中位 值〈VOCs濃度數據〈=上四分位值的車輛以及尚可等級即VOCs濃度值為上四分位值〈VOCs濃 度數據〈=濃度限值的車輛。5. 根據權利要求4所述的車內空氣質量綜合評價方法，其特征在于： 設定車內空氣質量分指數，將優(yōu)秀等級的低位值和高位值對應的分指數分別設定為0 和25,將良好等級的低位值和高位值對應的分指數分別設定為25和50,將中等等級的低位 值和高位值對應的分指數分別設定為50和75,將尚可等級的低位值和高位值對應的分指數 分別設定為75和100,將超標等級的低位值和高位值對應的分指數分別設定為100和200,將 嚴重超標等級的低位值和高位值對應的分指數分別設定為200和500。6. 根據權利要求1所述的車內空氣質量綜合評價方法，其特征在于:步驟1)中檢測車輛 的數目至少為300輛。7. 根據權利要求1所述的車內空氣質量綜合評價方法，其特征在于:步驟1)中所述車輛 均選自Ml類汽車。8. 根據權利要求1所述的車內空氣質量綜合評價方法，其特征在于:步驟1)中檢測車輛 內空氣質量按照HJ/T 400-2007《車內揮發(fā)性有機物和醛酮類物質采樣測定方法》的要求進 行檢測。9. 根據權利要求1所述的車內空氣質量綜合評價方法，其特征在于:步驟1)中所述車輛 為新生產下線23-33天內的車輛。
【文檔編號】G06F19/00GK105868568SQ201610234664
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】劉偉, 徐樹杰, 劉雪峰
【申請人】中國汽車技術研究中心