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CO2在建筑物通风控制中的应用

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CO2在建筑物通风控制中的应用:12个常见问题的解答
 
利用CO2进行通风控制是当今新的和改建建筑项目中增长最快的建筑控制策略之一。这种方法可以提供更好的控制建筑通风,帮助保证租户舒适度和减少投诉,同时降低运营成本与通风有关。下面是12个最常见的问题的答案,一个建筑业主可能会要求使用二氧化碳控制建筑通风。答案在下面的页面中提供。
 
1。二氧化碳是建筑中必须控制的污染物吗?
 
在通常在建筑物中测量的浓度(400~2500 ppm)中,二氧化碳不被认为是健康威胁的污染物。在建筑物中CO2感测的实际价值是估算空间中的CFM -人的通风速率。在ASTM指南D624898中描述的这种通风测量方法考虑了内部和外部的CO2浓度差。内部CO2水平是在呼出CO2的空间中的数量和与从外部引入的用于通风的较低CO2浓度的空气混合的动态测量。一个相当简单的计算允许基于CO2内/外微分的CFM每人通风率的计算。一些便携式手持式CO2监测器可以自动计算和显示基于二氧化碳浓度的CFM/人。如果使用手持式传感器进行现场测量以确定通风速率,则最好在占用开始后2至3小时进行。对于永久安装的传感器,与这些传感器一起使用的控制算法不断地测量CO2浓度以使得计算通风速率和控制通风。
 
2。什么是新的二氧化碳为基础的通风控制?
 
使用CO2的通风控制是建筑物中现有通风实践的增强,并且允许按区域控制通风,就像我们今天控制温度一样。目前,所有具有机械通风的商业建筑都提供了一定量的外部空气来稀释污染物和气味。在大多数系统中,调节器和调节器设置为提供一定量的外部空气,基于提供所需的通风速率(例如,15 CFM/人)乘以建筑物内乘员数量(设计通风率)。在这种方法中没有真正的控制。该系统被设计,并通过建筑物的阻尼器设置或控制固定通风速率。在某些情况下,空气流量可以被测量和调节,以确保外部空气的固定量保持恒定,因为系统中的空气运动发生变化。设计者必须非常小心,以确保管道分配系统的设计,以便它可以提供适当的外部空气的空间中的每个区域,根据它的预期占用。然而,直到最近,还没有一种简单的方法来测量每个区域中的通风速率,以确保适量的新鲜空气到达每一个空间。在使用CO2进行通风控制的建筑物中,该系统的设计和尺寸与以前一样。使用CO2的通风控制影响了建筑物的运行方式,而不是如何设计。不同的是,传感器被放置在每个被占用的区域中,以测量传送到空间的通风速率。然后,对每个区域和中心进气口的气流进行调节,以确保根据实际占用将每个人所需的代码通风率提供给每个区域。这种方法类似于温度控制,每个空间中的传感器测量和调节温暖或冷空气的输送,以确保舒适性。现在可以以同样的方式测量和控制通风。

3。那么,CO2的区域通风控制对建筑业主、运营商或承租人意味着什么?
 
通风控制允许测量和控制新鲜空气到每个空间的基础上,它的占用,确保足够的空气输送到每个空间,以确保舒适度和尽量减少投诉。在质量控制中经常使用的一种说法是,除非你测量它,否则你无法控制。这种通风控制方法主动地测量空间中的通风速率,并适当地调节气流。这种方法的一些优点包括:建筑业主可以记录通风水平并监控系统以确保系统按设计运行。在建筑使用者意识到问题之前,可以迅速确定并确定与通风相关的潜在问题。在整个建筑物中保持一致的通风可以确保舒适性。如果在某些地区的入住率在白天变化,通风率可以上下调节,以根据居住量(例如15 CFM/人)提供合适的通风量。在大多数建筑物中,增加通风控制导致节约能源,可以在不到一年的时间内收回安装成本。如果空间中的使用和密度从最初的设计假设(即最初设计为1的空间中的3个人)改变,系统将自动调整以为更多或更少的人提供足够的通风。没有通风控制,昂贵的机械变化可能是必要的,以确保足够的通风。如果外部空气通过打开的窗户、门或由于渗透而进入空间,CO2传感器将空气计数为通风空气,并减少必须从外部来源调节的机械通风量。此外,如果一个房间无人居住,并建立了一个新的空气储层,通风控制系统将开始使用这些空气,然后从外部吸入更多的空气。•即使占用一整天都非常一致,用CO2进行通风控制也能确保为空间中的人们提供适量的外部空气。通过测量和控制通风避免了不必要的通风或过度通风。

4。当前的通风规范和标准允许基于CO2的通风控制吗?
 
如果代码需要以CFM/人的形式提供给空间,则基于CO2的通风测量可用于验证符合代码或控制通风速率以编码所需的水平(例如,15 CFM/人)。所有的当地法规和标准从两个参考文献之一中提出通风建议:ASHRAE标准62—1999“可接受的室内空气质量通风”或国际机械规程(IMC)。正是这些文件建立了CFM/人的通风率,包括在今天的所有代码中。在ASHRAE标准62中,在规定的通风速率程序下应用CO2基通风控制。在这个过程中,有一种间歇性和可变占用的规定,只要总的通风速率达到一个空间,只要目标CFM/人的通风速率维持在空间的实际占用。ASHRAE解释IC 62-1999—33提供了与CO2的通风控制有关的进一步细节,并建议当空间占用率低时,应提供基本通风速率以提供最低程度的通风。在实践中,这种基础通风率通常是设计通风率的20%~30%,或总通风能力的5%左右。在《国际机械规程》(2000)第403.3.1节“系统操作”中,代码规定:“通风系统在运行过程中必须能够提供的室外空气的最小流量允许以表40所示的人均速率为基础。3.3和实际居住人数。在对提供IMC实例和解释的代码的评论中,CO2基通风控制被引用为可以使用该代码段的理想技术。重要的是要注意,IMC标题本节系统操作表明,这种方法不是一种设计方法,而是一种用于通风控制的操作策略。总之,两个最重要的通风参考当地代码和标准明确规定,通风率应提供在指定的通风率每人。虽然传统的做法是提供一个固定的通风率假设最大占用,这两个参考文献清楚地使系统操作,以提供基于实际占用的目标CFM/人通风率。这就是如何正确应用二氧化碳通风控制。如果本地代码具有在空间中提供CFM/人通风速率的规定,则可以应用基于CO2的通风控制。值得注意的是,美国绿色建筑委员会鼓励使用基于CO2的通风控制作为其绿色和可持续建筑的利兹认证计划的一部分。

5。我听说二氧化碳不是建筑物中的污染物(如上所述),但它与人们排出的其他生物污水有关。我还听说,在建筑和家具等设备中,二氧化碳和其他污染物的来源没有联系。如果是这种情况,我们如何使用CO2来控制通风?
 
基于CO2的通风控制不考虑CO2作为污染物。建筑物中的CO2传感器允许按规范和标准建立的基于人的测量和控制通风。如在ASHRAE标准62中建立的CFM/人率已被设计为考虑空间内的所有污染物。这就是为什么在许多代码和标准中不同的应用中通风速率是不同的。例如,在ASHRAE标准中,62所学校教室的通风率通常为15 CFM/每人,因为人们认为在教室中高密度的人将是需要通风的污染物的主要来源。在办公室空间中,通风速率已被设定为每人20 CFM,因为假设除了人之外,还有其他来源,如地毯、家具和设备,它们也将是室内空气污染物的来源。在允许吸烟的地区,通风率已提高到30 CFM,考虑到需要额外的通风来控制额外的烟雾和气味。当用于控制通风时,CO2仅用于测量通风速率。CO2可以用来测量和控制任何CFM/人的通风要求。
 
6。我确信CO2是一个空气质量参数。我一直在房间里,当二氧化碳含量高,空气质量低。人们疲劳,昏睡,有些甚至可能头痛,空气似乎陈旧。二氧化碳一定与此有关!
 
你观察到的是通风和二氧化碳水平之间的关系。当CO2水平升高时,表示低通气率。当通风速率较低时,空间中的所有其他气体和污染物随CO2浓度而增加。你感觉和观察到的物理反应是低的通风水平和更高的暴露于其他污染物的结果。就像煤矿里的金丝雀一样,二氧化碳是一个指示器,而不是原因。

7。由于通风量的计算是基于CO2水平的内外差异,不会改变外部水平影响通风测量的准确性吗?
 
在任何一个位置的日或季节变化可能变化20至30 ppm,这不足以显著影响通风计算。世界范围内的外部浓度通常从380 ppm的低到500 ppm。系统设计者应该采取一些外部测量,以确定什么外部水平是在他们的领域,并考虑这些读数时,建立基于CO2的通风控制系统。CO2传感器也可以永久地安装在外部空气中,以基于内部CO2外部差异提供实时的通风计算。然而,这可能是多余的。如果设计者假设室外水平为400 ppm,实际室外浓度为500 ppm,则对通风控制策略的影响是通风速率将比设计高出约2 CFM/人。这个错误在乘员的青睐,只会有轻微的负面影响的能源使用。
 
8。通风控制是否应该被认为是其他节能技术如新风节能器和能量轮的竞争技术?
 
 
所有这些技术都是免费的。如果外部空气可用于自由冷却,省煤器控制应被设计为覆盖建筑物中的CO2控制。当室外空气不适合于自由冷却时,CO2控制可以确保恰好适量的空气满足建筑通风要求,被加热、冷却或除湿。当一个系统不能运行时,另一个则取决于外部条件。结合这两种技术将全年工作,以提供良好的通风和节能。能量轮是在加热或冷却之前降低外部空气预处理成本的一种非常有效的方法。然而,CO2的通风控制可以用来根据空间的需求来改变通风速率。如果在一天的特定时间需要较少的空气,那么风扇和空调设备所使用的能量的量可以减少。能量轮将降低加热或冷却进入空间的空气的成本。用CO2进行通风控制将确保进入建筑物的新鲜空气被分配到需要的地方。同样,这两种技术都有不同的用途,既节约能源又互补使用。

9。我听说CO2传感器易碎,难以维护,经常需要频繁的校准。这仍然是真的吗?
 
 
用于通风控制的CO2测量传感器技术已有十多年的历史。当该技术首次出现时,传感器漂移和可靠性存在一些问题。今天,所有主要的建筑控制和设备公司都提供基于CO2的通风控制,大多数传感器被设计为运行五年或更多年而不进行任何维护。像任何产品一样,你应该选择一个你信任的品牌,当你想要可靠的二氧化碳为基础的通风控制。
 
 
10。CO2传感器应该放在哪里?我能把它们放在我的建筑物的回风管道里吗?或者我应该把它们放在空间里吗?
 
 
由于空气温度不受管道温度传感器的控制,所以使用管道传感器来控制CO2的通风。返回空气管道从许多不同的空间吸入空气,它们可能具有不同浓度的CO2。管道浓度只代表条件的平均值,而不是空间内的实际条件。确保每个空间具有正确的通风量的目标只能通过在空间内放置传感器来实现。如果空气处理机服务于单一区域,管道传感将是可接受的。许多制造商现在提供组合的CO2和温度,壁安装传感器,价格低廉,并提供温度控制和通风控制的传感。



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