由Doug恩格尔
从2020年12月的问题
l吃了2020年秋季迎来了一个气候的变化和转变暖通专家指导方法减轻机载COVID-19的传播。最初的HVAC ASHRAE这样和别人的推荐正确地收到了大量的关注。然而,这部小说对冠状病毒一样,每周推进科学研究和见解。派拉蒙,那些负责乘员安全在我们的建筑环境理解重要的指导和演进是见多识广的范围可供自由支配的暖通空调室内空气品质策略和工具减少空气中的病毒传播。
改变了什么?
科学家们聚集在传输的主要方式的理解SARS-CoV-2可能是呼吸道飞沫和机载病毒粒子,而不是先前认为的污染物,包括疾病预防控制中心。¹ASHRAE这样的流行特别工作组(ETF)的前沿提供可行的建议减轻COVID-19机载传输的建筑。最初ASHRAE这样推荐外部进气最大化的机械系统和最小化再循环。它鼓励打开窗户,增加通风与球迷。高效过滤是另一个重要的考虑因素,指导督促升级到最低的13为中央空调系统过滤器。在缺乏中央系统,或者如果他们不能适应高效过滤,然后是建议“证明安全有效”客房空气清洁剂使用。
自春季以来,然而,一些发展促成了关于早期指导思想的转变。比尔Bahnfleth,宾夕法尼亚州立大学的建筑工程教授和主席ASHRAE这样ETF,最近在广泛参加了10月共享网络研讨会,早期指导从4月份的ETF是由感知风险和可能的有效性。他称最初的建议是“保守派”,他们“没有在成本和操作因素的影响。”而且,他概述了关键因素促使重新评估的指导,并预览新的核心建议将从ASHRAE这样即将到来。
关键因素
风险估计。增加使用工具,估计机载传输提供了一个定量的预测风险。估计有许多,但最广泛使用的是COVID机载传输估计量,²由吉梅内斯教授CIRES(环境科学研究所合作研究)在铜博尔德。这个估计量,和其他人来说,依靠Wells-Riley模型,一个公认的行业标准方法评估建筑空气感染的风险。Wells-Riley模型考虑因素,如建筑物的大小,数量的居住者,感染者,感染者的时间花在大楼里。
等效过滤效率。Bahnfleth教授在很多演讲,强调高效过滤,并重申指导在最近的网络研讨会,“我们有证据证明更好的过滤是一样有效的通风和降低成本。”他引用分析由教授布伦特Stephens和Parham阿兹米的伊利诺斯理工大学建筑环境研究小组显示外部空气通风的相对成本在美国不同的地方和过滤。
下面的图表显示,最具成本效益和最有效的方法减少感染率是使用MERV 13过滤器,和室外空气增加成本至少四倍达到相同的效果。
能源、经济和操作注意事项。Bahnfleth教授也发表了讲话,ASHRAE这样已经仔细看看能源、经济、HVAC COVID缓解策略和操作的影响,特别是其指导通风。许多业内人士指出,外部空气通风最大化是昂贵的和能源intensive-the经常被引用的“能源点球”与调节增加大量的室外空气。更关注的是能源密集型的冬季。此外,还有其他环境因素需要考虑:从2.5点污染和烟雾从困扰美国西部的森林大火是两个重要的问题。相对湿度中也扮演了重要的角色,为研究强调³之间需要保持相对湿度40 - 60%减少病毒的传播风险和支持住户的呼吸系统健康。
相当于室外空气的变化。空气变化率,例如,空气的速率在一个特定的空间被替换为清洁空气通常表示在每小时换气次数(ACH)。空调采暖一直认为指室外空气交换。然而,随着暖通空调系统的局限性,高度的优越性过滤空气环境问题如污染/抽烟,和新考虑能量的影响,专家现在促进“对等室外空气”的变化。这些或者类似的东西可以通过部署高效过滤、客房的HEPA过滤器,以及创新方法如sorbent-based过滤。
一个有用的工具,学校设施经理Harvard-CU博尔德便携式空气清洁计算器给学校。4它简化了决策部署客房空气清洁剂,也可以用于办公室和零售设置。来自哈佛大学的专家陈T.H.学校公共卫生建议每小时5课时,但提供范围,与4 - 5课时,5 - 6理想一样优秀的和6课时。
简化的指导
ASHRAE这样ETF可能会分享新的核心建议在2020年底之前,更新目标的指导,以反映上述因素,并简化在各个小组委员会的建议。从预览Bahnfleth教授提出,我们预计更新可能会强调:
- 使用标准所要求的最低室外空气的62.1
- 采用高效马雷13过滤和/或独立的HEPA空气清洁剂循环空气
- 实现等效空气使用室外空气的组合变化,过滤,空气清洁剂
- 暖通空调控制,达到减少暴露目标同时最小化能源相关处罚
能源、经济和碳
重新关注成本与能源消耗增加,需要一个工具来帮助各种通风和过滤方法的计算成本。而风险是最重要的考虑因素,模型提供一个更完整的画卷允许更明智的决策。
enVerid,我公司已经发布了enVerid COVID-19能源估计量,5一个开源,审查工具构建吉梅内斯教授的COVID机载传输估计量。这个工具执行能源支出的预测计算。除了使暖通空调能耗的策略相比,它提供了洞察预期碳排放与每种方法有关。例如,建筑工程师评估一个50000平方英尺的办公室与250年在波士顿居住者和设计空气供给50000 CFM可以比较两个approaches-switching 100%的外部空气(OA)或升级到马雷13高效过滤器和引进最低OA按ASHRAE这样的室内空气质量程序(IAQP)。
能源估计量如下表所示,显示了这两种策略将在5有效换气次数每小时(ACH),被认为是由哈佛大学公共卫生学院的优秀,但100%的营运策略每年将花费85827美元比12261美元每年MERV13 / IAQP方法。当审查这两种方法对碳排放的影响,能量估计显示100%的营运策略将每年产生325吨的二氧化碳和28吨莫夫13 / IAQP方法。
一个未得到充分利用的方法
鉴于目前专注于室内空气品质,是有道理的,建筑管理和工程师仔细看看ASHRAE这样的室内空气质量的过程。在其标准62.1中,对机械通气ASHRAE这样定义了两个过程:通风率过程(VRP)和室内空气质量过程(IAQP)。VRP定义通风需求根据空间大小和占用没有考虑效率效益提供空气净化技术。另外,IAQP性能通风方式,用更少的外部空气达到相同的结果,因此减少能源费用,特别是当采用空气擦洗技术。
设计空调系统使用IAQP结合sorbent-based空气清洁和高效过滤大大降低,运营成本不增加空气传播病毒的风险。当考验利用上述Wells-Riley方程,发现相同相对空气传播的风险可以通过提高过滤,减少通风当ASHRAE这样62.1 IAQP sorbent-based使用空气净化技术。使用这种方法,从通风可以减少储蓄超过抵消成本的增加过滤(参见下面的图)。
还有其他重要的室内空气品质方面的考虑,来自利用高效空气过滤和洗涤技术:
- ASHRAE这样的关注污染物,包括甲醛、空气中除去。
- 通过使用更少的外部空气,更容易保持相对湿度(RH)在40 - 60%范围内专家假定抑制病毒的传播。6在冬天我们关心的是干燥的空气,并引入更多的外部空气可能导致RH比例低于40%。
- 2.5空气擦洗减少细颗粒物(PM)从污染或吸烟,同时增加通风。可能感染这种病毒微粒激怒肺部,使更有可能及其影响更严重。
- 某些空气擦洗技术还可以减少二氧化碳的水平。哈佛大学的研究7指出认知功能退化的室内空气中二氧化碳含量上升时,特别关注的一个问题在学校和办公室。
- 臭氧存在于外部空气和已知损害肺部和加剧慢性呼吸道疾病。
COVID-19推力室内空气品质问题推到了风口浪尖。控制空气传播的病毒是最紧迫的任务,但有大量的室内空气品质问题需要解决。设施需要采用有效和能源效率的解决方案应对大流行的今天,和未来的下一个危机。此外,对许多人来说,解决室内空气品质的上下文中还必须管理降低建筑物的碳足迹。这是一个艰巨的任务,但所有触手可及。
引用
1https://www.cdc.gov/coronavirus/2019 - ncov/more/scientific短暂sars - x 2. - html
2https://docs.google.com/spreadsheets/d/16K1OQkLD4BjgBdO8ePj6ytf-RpPMlJ6aXFg3PrIQBbQ/edit gid = 519189277
3https://40to60rh.com/
4http: / /docs.google.com/spreadsheets/d/1NEhk1IEdbEi_b3wa6gI_zNs8uBJjlSS86d4b7bW098/edit # gid = 1882881703
5https://docs.google.com/spreadsheets/d/15dMgSqtK3UAw55z9HDp89-9_1voXgad0jTUBUkBMRY/edit gid = 1269042912
6https://40to60rh.com/
7https://ehp.niehs.nih.gov/doi/10.1289/ehp.1510037
恩格尔是高级副总裁,销售和营销enVerid系统Westwood-MA提供者的商业室内空气质量产品包括本地化high-filtration设备和屡获殊荣的暖通空调负荷减低®(HLR®)模块。
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