用 CO2 浓度评估换气率
空气交换率 (ACR) 一直是建筑通风系统管理的核心概念。如今，这一测量尤为重要，因为它直接关系到抗击 COVID-19，乃至更广泛意义上对抗各种病毒和细菌。
如果说空气换气率 (ACR) 是室内空气质量 (IAQ) 的支柱之一，那是因为保持健康空气的最佳方法是以足够高的频率彻底更换空气。这是确保污染物、气体、颗粒物、细菌和病毒不会在密闭空间内积聚的最简单、最有效的方法。简而言之，ACR 是指一小时内房间内空气总量的更换次数。
CO2 作为房间封闭度的指标
在过去，换气率（ACR) 是根据法规制定的 表格，进行测量的，该表格为不同类型的场所和活动提供了通用值。但最近的观念转变让专业人士将 CO2 浓度视为首要考虑因素——ACR 值现在被视为目标值而非指导值。这是因为以百万分率 (ppm) 表示的二氧化碳浓度是衡量室内空气质量 (IAQ) 最可靠、最有效的指标。
这种二氧化碳浓度水平的优势在于，它能够快速响应室内空气更新频率，尤其能够将房间内人员的存在考虑在内。这些人员会不断呼出二氧化碳，因此测量这种气体可以直接根据房间的人员密度调整空气温度 (ATR)，从而降低污染风险。
全球范围内，建议的二氧化碳浓度平均在 800 至 1000 ppm 之间，根据环境条件，允许的允许值为 1,300 或 1,500 ppm。普遍认为，二氧化碳浓度超过 2500 ppm 时，长时间暴露在空气中就会出现问题。
法国隔离指数
例如，法国政府实施了一项名为“ICONE”的“遏制指数”，该指数体现了二氧化碳水平的重要性：它基于一段时间内的平均二氧化碳浓度。用于测量二氧化碳的设备必须满足特定要求：
- 量程 0 ~ 5,000 ppm
- 不确定度 < 50 ppm + 5 % 测量值
- 分辨率 < 2 ppm
- 测量频率 < 10 min
- 测量数据存储容量至少为 8 天
此外，要计算ICONE密闭指数，必须在房间正常入住率的一周内进行测量。ICONE值介于0到5之间，有两个极端值：
- 0 : 无效密闭 = CO2 浓度始终低于 1,000 ppm
- 5 : 极端密闭 = CO2 浓度在全部时间里都高于 1,700 ppm
计算方式是 CSTB （建筑科学技术中心）经过广泛研究的结果：
f1 : 1,000 ~ 1,700 ppm 值之间的比例
f2 : 高于 1,700 ppm 的比例
n0 : 等于或小于 1,000 ppm 的比例
n1 : 1,000 ~ 1,700 ppm 之间的值的数量
n2 : 高于 1,700 ppm 的值的数量
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ICONE 值 |
等级值 |
含义 |
|---|---|---|
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ICONE < 0,5 |
0 |
无闷热感 |
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0,5 ≤ ICONE < 1,5 |
1 |
低闷热感 |
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1,5 ≤ ICONE < 2,5 |
2 |
中度闷热感 |
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2,5 ≤ ICONE < 3,5 |
3 |
高闷热感 |
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3,5 ≤ ICONE < 4,5 |
4 |
非常高闷热感 |
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ICONE ≥ 4,5 |
5 |
极端闷热 |
检查换气率（ACR）：四部流程
检查房间内空气是否更换正常，需要使用不同的仪器进行多次读数。
重要提示：这些建议仅适用于第三产业和工业领域的空调建筑，尤其是在需要控制温度的区域。不适用于民用建筑、未安装空调的办公室或配备简易分体式空调（传统独立空调）的房间。
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测量进入房间的空气流速
这是整个过程中第一个也是最重要的步骤：其目的是检查通风系统是否向房间内输送了足够的空气，换句话说，系统的主动部件是否正常工作。进行此类测量最可靠的仪器是 DBM 620, 它兼容所有类型的通风口。
DBM 620 配备 SmartKap 移动应用程序，可根据通风口的风量读数和相关空间的总体积自动计算房间的换气率 (ACR)。另一种选择是使用叶轮式风速仪或热线式风速仪扫描或划分通风口，但这种方法比较费力。它也不适用于散流器，因为散流器是一种只有风量罩才能测量的通风口。
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测量排风量
为了确保空气循环正常，测量出风口的排风量也至关重要。出风口通常采用被动通风方式：空气不会被吹出房间，而是在过压的作用下通过出风口排出。测量此类出风口的最佳方法是使用叶轮式风速仪或热线式风速仪，并搭配合适尺寸的风量罩。对于大型出风口（600 x 600 毫米），DBM 620 是理想之选，因为它可以自动检测气流方向，这意味着它也可以测量排风量。
更多信息，请参阅文章：如何正确选择通风口处的测量方案？
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测量室内过压
在受控大气环境中，检查通风系统是否正常运行需要进行额外的测量。一种方法是使用压差传感器比较室内外压力。理想情况下，室内应该略微超压，但压差不应过大。任何超过 20 帕的超压都表明出风口太小或堵塞严重，或者仅仅是吹出的空气流量过高（因此系统能耗过高）。
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安装或检查二氧化碳测量仪
在检查开始或结束时，最好使用二氧化碳测量仪（例如我们的 AQ 110、CO2 Stats 或 KCC 320 型号）来检查先前读数所显示的 ACR 值是否正确。理想情况下，应使用这些仪器持续监测该参数。如果先前的测量结果令人满意，但二氧化碳浓度仍然很高，则可能存在其他问题：
最可能的原因 : 进入房间的空气质量不佳（空气处理装置循环的空气过多、过滤问题或外部进气口位于污染环境中）。
另一个可能的原因 : 房间的某些部分可能处于换气“盲区”，可能是由于缺少出气口或出气口位置不正确，导致空气流通不良。因此，有时需要使用多种仪器在同一房间内的不同位置绘制二氧化碳浓度图。
如果出现问题，需要检查的其他事项
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检查出风口是否堵塞
先要检查出风口是否被油脂、灰尘或类似物质堵塞，无论是表面堵塞还是内部堵塞。例如，如果有抽油烟机，其内部的过滤器可能已堵塞。
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检查空气过滤器是否清洁
首先检查进气口和空气处理装置中的空气过滤器，确保它们没有堵塞。
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检查空气处理装置风扇是否正常工作
如果进气流量过弱，则空气处理装置的空气推进系统也可能存在问题。风扇电机可能磨损或无法工作，即使上游安装了防护防尘过滤器，风扇本身也可能被堵塞。
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重新平衡通风系统
建筑物的通风系统也可能存在不平衡或逐渐失去平衡的问题。在这种情况下，是时候请专业人员重新校准系统，恢复工业环境中的压力级联并优化系统的能耗。
计算达到目标二氧化碳浓度所需的空气流量比 (ACR)
为了达到目标二氧化碳浓度，需要计算所需的空气流量比 (ACR)，该值取决于各种环境参数之间的相互作用：
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目标 CO2 浓度 |
室内的理想水平是 800 ppm（当然，越低越好）。根据室内场所和各国的室内空气质量政策，允许偏差可达 1,000、1,300、1,500 甚至 2,000 ppm。 |
|---|---|
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室外 CO2 浓度 |
别忘了，室内吹出的空气里已经充满了二氧化碳。乡村地区的二氧化碳浓度为 400 ppm，城市地区则高达 700 ppm。 |
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房间容积 |
这显然是一个需要考虑的重要参数。如果房间形状不标准，请测量长、宽、高，并向上取整到下一个体积阈值，以确保足够的ACR。 |
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居住人数 |
人类每次呼出的气体中都含有约 45,000 ppm 的二氧化碳，如此高的浓度必然会导致房间内二氧化碳水平发生变化，尤其是在居住者密度较高的情况下。 |
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房间内人员活动 |
人员的活动决定了每个人呼出的空气量，从而决定了二氧化碳的排放量。该参数可能存在巨大差异，因此具有决定性作用：正常活动和体育活动之间的呼气量大约是正常活动的8倍。 |
通过考虑这些环境参数，可以精确计算出给定空间所需的空气交换率 (ACR)，即一小时内房间内所有空气需要更换的次数。该值还将直接影响通过进风口送入房间所需的空气流量。
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