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建立科学

了解换气率

它比仅流入房间的空气量更多

能量回收通风机(ERV)将室内的污浊空气排出,并引入室外空气

让我们来谈谈我(和大卫·伯恩)最喜欢的话题之一:空气。由于全球COVID-19大流行和传播它的新型冠状病毒(SARS-COV-2),室内空气质量(IAQ)社区——研究人员、中介者、制造商、博主、粉丝——正处于一个重要的时期。这一定是历史上第一次,室内空气质量研究人员在电视上花了这么多时间,在新闻文章中被如此频繁地引用。他们也在推特上掀起了一场风暴。这让我想到了室内空气质量研究员的推特Dustin Poppendieck.这是本文的推动力:

那个推文是他本周早些时候提出的短线之一。他的观点是计算出的空气变化率是基于您放入房间的“新”空气,但这并不意味着您正在从房子中删除相同数量的“旧”空气。差异是混合。一些空气被移除将是你刚进入房间的空气,依赖于发生的混合量的新空气的比例。这让我想到了......

Poppendieck说的很重要,但他只是触及了这个话题的表面。他的推文指的是一个房间,但更大的区域呢,比如一个区域或整个建筑?我们说的是哪种空气?空气是否通过加热和冷却系统进行再循环?空气通过建筑围护结构渗透和排出?通风空气吗?关于混合我们需要知道什么?

把它混合起来

Poppendieck的重点是,如果您有一个充满空气的房间,那么通过添加新空气可能不会删除相同数量的旧旧旧旧。因此,您不会删除尽可能多的污染物。在他的推文中,Poppendieck采用了一种最坏情况的情况,您可以获得大量混合,这意味着较少的旧空气污染物的去除。作为一个例子,他以每小时6空气变化的速度引入新空气(ACH)。他说,他说,而不是将房间的所有空气更换为1/6小时(10分钟),它可能需要“高达0.5小时即可删除95%”的旧空气。因此,混合意味着它可以采取,在这种情况下,大约三倍才能改变大部分空气。

但如果你没有混合怎么办?您将在大约10分钟内以6 ACH的空气变化率拆除大部分旧空气。那怎么可能发生?通过将空气缓慢放入,在房间内具有良好分开的入口和出口点。基本面的Ashrae手册有一个很好的篇章,关于通风和渗透,他们称这种空气运动“排量流动”。(见下图,从基本面的Ashrae手册的第16章。)

在混合光谱的另一端是夹带流。下面的图表,也来自基本面的Ashrae手册,展示了这看起来的样子。

如果您在HVAC行业中,“夹带”一词可能对您熟悉。ACCA的空气分配手册是在讨论房间里的空气混合时使用该词。房间里的旧空气被诱导或夹带,与新的(主要)空气一起移动。结果是新的和旧空气都在房间里混淆了。当你有粉丝或人们走在房间里时,空气更加混乱。

ACCA手册T图在房间内使用二次空气混合

如果您的重点是从房间中删除污染物,最好假设新的和旧空气在退出前至少有些混淆。

你在哪里得到空气?

虽然他没有提到它,但我相信Poppendieck正在谈论新的空气从户外透气。但是空气可以以不同的方式进入房间。我们中的许多人住在具有强制空气加热和冷却系统的家庭中,冷却系统在整个家中再循环空气。如果您有良好的过滤,也可以帮助这种系统,这也可以提供帮助。我已经写了很多关于在Merv-13或更高版本的过滤器,它们可以显着减少室内空气中的污染物。纤维介质空气过滤器不会去除气相中的污染物,但它们可以捕获颗粒,包括携带冠状病毒的液滴和气溶胶。

此外,还有空气从室外或缓冲空间(如车库、爬行空间和阁楼)渗入房子。与一些人仍然相信的相反,房子不需要呼吸。从爬行空间呼吸死负鼠,或者从阁楼里的死松鼠吸入的空气,都不如直接的室外空气好。最好的方法是尽可能地密封空气,并依靠其他方法来改善室内空气质量。

爬行空间里一只死负鼠附近断开的回程管道。图片由E3 INNOVATE提供。

机械全室内通风系统通过将室外空气引入房屋来帮助改善室内空气质量。如果冠状病毒是您所关注的唯一污染物,所有室外空气都很好。但是你应该关注的不仅仅是这个污染物。在大多数家庭中,大多数对健康(PM2.5)最危险的小颗粒来自户外。在野火期间,在室外空气中有很多颗粒的整体静脉,因此良好的过滤必须是您的IAQ战略的一部分。此外,在某些领域,您可能需要定期关注您的户外空气质量,并选择介绍户外空气的最佳时间。

房间,区域,建筑

这里的最后一个问题是规模。Poppendieck的推文专注于一个房间,这是检疫室的正确规模或您可能将别人带入您家的房间。但你家里的所有空气都是连接的,可以帮助。If, for example, you set up a quarantine or entertainment room with an exhaust fan or exhaust vent for an energy or heat recovery ventilator (ERV or HRV), and your outdoor air is supplied to another part of the house, you’ll come close to having displacement flow. That means you’ll be removing relatively unmixed air that has a lot of the original pollutants in it.

空气在建筑物中的流动是一个复杂的主题。如果你是一个研究人员,深入了解复杂性是很重要的。如果你是一个房主、老师或建筑主管,最重要的是想办法增加通风在通风不良的场所,清洁MERV-13或更高的空气过滤器,并阻止渗透车库,狭小空隙,阁楼或其他地方的空气比已经在家里了。你也可以使用便携式空气净化器,比如Comparetto多维数据集,帮助清除房间的污染物。

大卫·伯恩和“会说话的人”走在了时代的前面,他们说:

空气也可以伤害你
空气也可以伤害你
有些人说不要担心空气
有些人从未有过......
空气......

因此,请注意。你们几个差点就错过了!

_________________________________________________________________________

-Allison Bailes.他是一位演说家、作家、建筑科学顾问和能源先锋公司的创始人。他也是这本书的作者能源先锋博客.你可以在Twitter上关注他@energyvanguard.

4评论

  1. 专家成员
    Armando Cobo.||# 1

    几十年前,在小学的时候,我做了一个化学实验来理解流体错觉……现在想起来我的脑子都疼了!我把一杯咖啡(哥伦比亚的)放在一个大碗里,再倒几杯水,直到水几乎再次澄清。我确实记得喝了很多杯水之后,在我用完碗里的水之前,我从来没有把水喝干净。因为空气是一种流体,要清除100%的旧空气需要很长很长的时间……可恶,我应该在小学的时候就拿到博士学位的。

  2. Jon R.||#2

    >是一种最坏的情况,你会得到很多混合
    >将空气缓慢地放置,并在房间里分离出来的入口和出口点

    后者可能导致更糟糕的情况——没有混合,从供应到返回的短路。请考虑图3中的冷送风,并修改为在右下方有回风。上层空气(理论上)可以不被稀释,因为新鲜空气在地板上短路。或者考虑一下原始图,非常缓慢的送风是温暖的,并从左边的墙上直上升,跳过房间的大部分。

    这不是理论 - 当大型HVAC管道/寄存器用于低CFM新鲜空气或除湿流时,可能会发生。空气掉了出来(没有扔),然后升起或落下 - 分层它可能没有好处。

    也许最好地设计“在所有条件下的良好投掷/混合”?

  3. 卡森||# 3

    如果我遵循正确的话,最好的设计是基本上将房屋与另一端的单个回流/电源基本上使房子成为风洞?如何使用封闭的房间和供应卧室和排气浴室所需的供应/退货随机散射来应用?甚至在单个房间内,图3中的虚线是如何实现的?巨大的墙长度寄存在相对的墙壁顶部和底部?

  4. 专家成员
    Kohta上野||#4

    我很确定图3是一个假设/教学的例子,而不是一个例子“这就是你应该在房间或房子里建造的例子。”特别是 - 这是Ashrae应用程序,第19章,清洁空间的图。右侧室显示单向流动类型,具有供应空气的全天花板网或漫射器,从而产生均匀,单向流动。相比之下,左手室具有正常的漫射器,并且是*不是*单向流动 - 具有更多的旋流/混合。外卖:除非你想建一个洁净的房间,否则可能不值得追求单向流动。

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