建筑科学有助于击败冠状病毒

这篇文章最初出现在《界面》2020年10月号,IIBEC的科技期刊。这篇文章写于九月初,在这段期间,附加信息已经研制成功。我们包括与原来的文章保罗·格拉霍瓦茨准备了一份补充,讨论了冠状病毒气溶胶的主要作用,说明需要但并非必须有100%的新鲜空气,并进一步说明气密性对适当的暖通空调操作以稀释和清除病毒悬浮颗粒的重要性,以及进一步详述清除短距离病毒飞沫所需的措施。

似乎100%的新鲜空气通风将显著减少并可能防止携带病毒的气溶胶颗粒传播COVID-19,这些颗粒会在5英尺高的空中而不是落到地面上。(1.5米)的烟羽从受感染的建筑居住者口中喷出。最近的研究已经表明,相对于空气室内的室外新鲜空气组分提高到再循环的组件可以减少冠状导致COVID-19的传输.因此,戴口罩和/或保持社交距离以避免此类颗粒的需求可能会减少或消除。本文综述了建筑科学与新型冠状病毒的相关研究现状。

暖通空调和传染病

最近的一项流行病学研究区分了两种空气传播。一种是从5英尺高的高空迅速落到地面的水滴。(1.5米)从受感染的建筑居住者口中喷出的烟羽(除非他们与他人接触)。另一种是更小的颗粒,它们会漂浮在空气中,导致气溶胶传播,这种传播可以在更大的距离内发生,不需要人们同时在同一栋楼里。

研究发现,相对于该组合​​的液滴气雾剂混合物,新鲜的新鲜空气组分和再循环空气提高到16%(每小时[ACH]三个空气的变化)。将作为有效减轻暴发作为接种大约50%建筑物的居住者。仅适用于气溶胶传输,即“通风率几乎完全消除了爆发的可能性。“ 相似地,《时代》杂志最近报道了科罗拉多大学的一项研究,该研究表明,建筑物中增加的室外空气与降低感染几率有关

欧洲采暖、通风和空调协会联合会(REHVA)是欧洲的美国采暖、制冷和空调工程师协会(ASHRAE)。REHVA建议“空气处理机组的开关,使其再循环到100%的室外空气。”对于所有建筑,他们建议“提供尽可能多的室外空气。”此外,关于气溶胶传播,REHVA援引医学杂志《柳叶刀》上发表的一篇论文称:“没有证据支持大多数呼吸道感染与主要的飞沫传播有关的概念。事实上,与目前的指导方针相反,小颗粒气溶胶是规则,而不是例外。”

与先前引用的传染病研究一致,REHVA采用“气溶胶传输可以控制气溶胶传输,以稀释病毒浓度稀释到低水平的通风。”REHVA也是“具有优异的12 ACH通风率,气溶胶传输大多被淘汰。在建筑物和室内空间的背景下,毫无疑问,跨感染风险可能从一个中控制高达1.5米[5英尺]具有身体疏远的人,超越该距离与通风解决方案。[通风措施]可在现有建筑中以相对较低的成本应用,以降低室内感染风险。

照片来源:Shridhar Gupta, Unsplash"itemprop=
照片来源:Shridhar Gupta, Unsplash

被动式房屋是一个国际自愿的设计和建设标准,要求建筑外壳气密性,显著外墙外保温,和高性能窗口的较高水平。相比代码建造的建筑物被动式房屋结构的能源效率是显著,并且气密性,业绩的重要组成部分。

被动式房屋的最初目标是提供什么在欧洲被称为“卫生通风”,这意味着100%的新鲜空气没有再循环之前调节的空气。提高建筑围护结构的气密性和能源效率,可以使这种通风变得经济实惠

在2020年6月的一次会议上,北美被动房屋网络(NAPHN)组织倡导“关注COVID-19,回归被动房屋的根源”“如何帮助建筑成为真正的流行病避难所。”上面引用的新空气和疫苗接种的流行病学制品在最近的一篇被动式房屋文章中提到
该位文件对ASHRAE COVID-19任务组的传染性气溶胶曾多次建议增加新鲜空气通风。ASHRAE的最新指南引用100%的室外空气(没有再循环).美国疾病控制Covid-19建议书的中心表示,“增加户外空气的比例,可能高达100%“然而,我们并没有看到加强建筑密封性的努力。ASHRAE还建议每天早晚两小时的100%新鲜空气冲洗,一些设施管理人员正在实施这一措施.然而,这使得占领者在介入时间内无保护。

改造过程

首先,构建外壳顾问必须协调的方法,其中建筑物鼓风机门测试,以确定建筑物外壳的空气泄漏的程度。可替代地,测试成本可通过测试仅建筑物的一部分被减少或避免通过假设建筑物整体缺乏气密性。2005年的一项由国家标准与技术研究院(NIST)国家研究所发现,北(通常气候区5-7)办公楼有一个1.3立方英尺/ sq的平均空气泄漏率。在压力75帕围护面积英尺.这被动房屋研究所美国标准是0.08——比16倍还要紧

一个能量改造通常靶向能耗降低50%.很明显,有机会提高气密性,降低能源消耗,以方便100%新鲜空气通风,避免横向气流利差冠状病毒。

相关:

下载完整的文章

点击这里下载Paul Grahovac的文章《构建科学帮助战胜冠状病毒》的完整PDF。

接下来,项目团队将为目标增加气密性和估计相关成本的建议。通过手工泄漏或估计的空气泄漏数据,能耗建模将用于估计节省,然后将其与改造成本进行比较以确定执行项目的可行性。设施管理人员和独立工程师将提供关于HVAC系统的所需输入,其能力和任何预期的升级成本。

额外的益处增加新鲜空气,包括减少不期望的陈旧空气,通过建筑外壳,无毛均匀温度,避免水泄漏/冷凝/模具的过敏原和灰尘,在极端天气活动期间保持宜居温度的能力并且减少了渗透到建筑物中的外部噪音/烟雾/气味。空气密光延伸到房型或建筑物的部分(舱室化),后一种益处延伸到单独的单位。

建筑围栏顾问将安排一次与当地或州卫生监管机构的会议,根据可行性研究的结果,讨论修改特定设施的社交距离和/或口罩要求。拿出数据是最有说服力的,但在启动可行性研究之前,最好先与监管机构接触,以确定他们对这种方法的开放性,这可能是谨慎的做法。提供这篇文章的副本可能会有帮助。

州或地方公共卫生当局可能会得出结论,认为大幅度提高新风换气率足以减少飞沫-气溶胶混合物带来的危害,因此有理由取消口罩和保持社交距离的要求。然而,考虑可能采取的额外通风措施是有用的。

先进的冠状病毒控制

在今年的ASHRAE年度国际会议,6月29日的一周,主题演讲之一是通过与国利,机械工程教授,香港大学建筑环境的椅子上,的研究员学院院长室内空气质量的国际协会(lSIAQ)。李在长度谈到空中冠状病毒,以及如何低和高层次的新鲜空气换气影响病毒的能力建设传染驾乘人员的重要性。他强调避免同空气流的重要性,很明显他赞成增加新鲜空气通风。他承认ASHRAE标准是不能用于感染控制的设计,但在前进的情况下,他提出了一个问题:“为什么不呢?”

照片来源:Larry Costales, Unsplash"itemprop=
照片来源:Larry Costales, Unsplash

在下面的李陈述的问题和解答区段,ASHRAE成员要求从供应通风口地板到天花板排气口的垂直风量是否能有足够的速度转移短程液滴粒子。李肇星表示,疏导流动的提出的想法是可行的,而且洁净室系统(可以包括非常大的制造工艺)是对这种做法的先例。不过,他也指出,从传统上放置电源通风口的速度将不足以捕获和转移的大颗粒。

李教授认为,“个性化通风”是一个更好的机制,在暖通空调行业已经建立了良好的机制。2020年7月16日,谷歌使用搜索标题提供了69个结果:“个性化通风”或“个人通风”,包括支持餐厅个人通风以实现空气中病毒感染控制的结果。那篇文章还呼吁评估这种通风是否能有效地转移大水滴。这篇文章的基础是一项参考了李的工作的中国研究,将两个人放在对方的呼吸区(大飞沫)内,并说明个人通风“被认为是减少孤立医院病房患者和医务人员之间的交叉感染的有前途的通风模式,其在控制公共建筑物的交叉感染方面的应用正在吸引越来越多的研究兴趣."

这种通风利用比传统系统更多的通风口。Airtightening为HVAC工程师提供了对进入和离开建筑物的所有空气的设计控制,这使得可以设计适应个性化通风并避免水平空气流量的安装。重新改造可行性研究的结果,重点是优先考虑乘员健康,为决定是否招致执行此类制度的额外费用提供依据。

建筑机箱顾问应该熟悉自己优秀组幻灯片,并从咨询公司RWDI博客新闻.这些幻灯片提供了一个例子,说明了一种传统的暖通空调系统是如何与一个人说话时所排放的羽状物中的气溶胶相互作用,从而导致空气向上运动。这张幻灯片名为“减少建筑物中气溶胶运输影响的方法:应对COVID-19风险的深思熟虑的通风设计”。RWDI的邓肯·菲利普斯在博客中评论道:“在一个已经改变的世界里,随着对感染传播的意识和关注的提高,在新建筑中随意安装标准通风系统将不再被接受。”

NIST还开发出气流模型,以减少携带冠状病毒的气溶胶室内接触.该工具被称为室内微生物气溶胶的命运和运输(FaTIMA),它也应该被考虑用于改造项目。

相关:

您是IIBEC会员吗?

阅读《Interface》2020年10月号全文。

能源回收单位

能量回收通风机提供充足的新鲜空气通风,并通过在进风和出风之间交换热量来节省能源。在采暖季节,出风的热量传递给进风,而在降温季节,进风的热量传递给出风。自2006年以来,大多数城市的建筑法规都要求在某些情况下使用能源回收装置。当使用没有能量回收的建筑时,安装这些单元的成本应作为可行性研究的一部分进行评估。

湿度控制

每当讨论增加新风通风时,就需要管理较高的湿度水平。至少有一家帮助设施实施早晚两小时冲水的公司已经做到了并不是所有的暖通空调机组都需要除湿,但有些会.持续增加的室内相对湿度已被确定为有利于避免冠状传输的事实也需要被考虑在内。

在确定需要除湿设备的情况下,现在推荐越来越多的专家推荐它安装在HVAC系统的前端。2019年8月,强调除湿化的演示文稿,即HVAC系统提供的高水平室外空气的空气建筑物可以通过从进入的新鲜空气中除去水蒸气来利用最多。推荐使用专用室外空气系统(DOAS)

结论

在2020年9月初撰写本文时,经济正在衰退,学校的开放出现了危机,人们继续去拥挤的酒吧和餐馆,出现了大量新冠肺炎病例和死亡。如本文所述,对建筑物进行改造可能会逐个取消社交距离和可能的口罩要求,而不会让企业主面临任何重大诉讼风险。住客将为安心支付费用。考虑到空调的历史,未来很可能将包括显著水平的新鲜空气通风,重点不仅是确保舒适度,还包括居住者的健康。我们需要尽我们所能把未来带到现在。

暖通空调和传染病社区都知道,更高水平的新鲜空气通风降低冠状病毒传播,但他们担心增加淡空气通风的能源成本不会被建筑业主接受.是时候让建筑设计顾问接触到他们的社区了。他们必须向建筑业主解释,对建筑进行空气紧缩可以使能源成本可以接受。他们还必须帮助他们了解这样做的改造成本,这样他们就可以做出明智的决定。最终目标是消除保持社交距离和佩戴口罩的要求。

你准备好对气密性的免费咨询?

今天就联系我们吧!只需填写一些简单的细节就可以开始了。

保罗Grahovac">
               </div>
               <div class=

保罗Grahovac,彼岸,LEED AP

Paul Grahovac拥有经济学和法学学位。他在建筑行业活跃了30年——首先是建筑缺陷辩护律师,后来是企业法律顾问,是空气屏障技术和嵌板墙和窗户组件的专家。他曾从事医疗事故和医院过失法和环境法,他在美国能源放射性废物和研究开发实验室的技术开发和许可工作了六年。他在ASHRAE和被动房社区很活跃。他受雇于两家相关公司,PROSOCO和Build SMART,他的职责包括代码和标BOB娱乐下载准。