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在今天的商业、政府和教育建筑中,标准做法是每隔一到两个小时用室外空气替换全部室内空气,以尽量减少室内有害污染物的浓度。虽然这个过程有助于稀释这些污染物,但必须加热或冷却大量的室外空气,以保持舒适的温度和湿度。在大多数气候条件下,这占暖通空调系统总负荷的30%至50%,导致设备成本更高,持续能源成本更高。此外,“新鲜空气”不再是新鲜的,尤其是位于交通繁忙的道路附近或繁忙的城市中心的建筑物。给这些建筑通风会引入额外的有害污染物,当人们整天暴露在这些污染物中时,这些污染物会导致严重的疾病。
考虑到这一点,建筑承包商、工程师和建筑业主越来越多地寻求创新的解决方案,如暖通空调减负荷(HLR)技术,以帮助他们清洁空气,同时减少能源使用。HLR解决方案是第一个安全捕获和清洁室内空气污染物的解决方案,包括二氧化碳(CO2)、挥发性有机化合物(VOCs)和醛类物质,降低HVAC系统的前期成本,并将年能耗降低20%至30%,同时改善室内空气质量(IAQ),以改善健康、生产力和建筑居住者的满意度。
通过清洁和回收室内空气,而不是不断地用外部空气替换,HLR系统减少了建筑物通风所需的外部进气口60%至80%,还降低了HVAC的峰值容量,从而节省了大量设备,并降低了高达40%的公用事业需求费用。使用较少的外部空气也延长颗粒空气过滤器的使用寿命,并有助于推迟HVAC设备的更换。
也许最重要的是,HLR模块可以立即获得回报,因为建筑物可以投资于低容量和更便宜的HVAC系统,并且它们有资格获得当地公用事业回扣计划,可以支付高达一半的初始成本。安装后,客户的暖通空调能源成本降低了20%至30%。
引入较少污染的室外空气也会减少向建筑物引入额外的有害污染物,如颗粒物(PM2.5)。在人口密集的城市,或者像中国这样的国家,这一点尤为重要。在这些城市,空气污染已经达到临界水平,室外空气会将PM2.5等有害污染物引入室内空气。例如,在上海的中欧国际工商学院(CEIBS),在学校最先进的演讲厅实施了HLR技术,使学校达到了美国环境保护署(EPA)标准的优越室内空气质量,并减少了80%的室外空气利用率。中欧国际工商学院将室内PM2.5减少了87%,以促进学生的健康和表现,与室外空气质量相比,达到了健康水平。
此外,一些商业建筑需要额外的外部气流来保持空气质量,导致建筑物的某些区域变得太冷,引发了居住者的投诉增加。这个问题在居住者密度高于最初设计的建筑中进一步加剧——在开放式办公大楼中很常见。在实施了HLR系统的建筑中,居住者对室内温度和湿度的投诉大幅减少。通过减少外部空气,建筑物内的穿透风更少,暖通空调系统在极端天气下更容易保持温度和湿度。
HLR技术通过提供更低的运营成本和更好的室内环境质量,获得了LEED认证,这是绿色建筑的国际卓越标准。事实上,企业仅仅通过实施HLR技术和室内空气质量评估,就可以获得多达17个LEED积分——超过获得LEED认证所需积分的40%。这使得这些建筑对越来越多的企业买家更具吸引力,这些企业买家不仅关心成本,而且越来越关注环境和社会责任。此外,研究表明,LEED认证的物业比未认证的物业具有更高的租金,入住率和定价水平,通过LEED认证的办公楼租赁比未认证的建筑高出2.3%。
更重要的是,在这个日益互联的环境中,HLR系统可以轻松地通过计算机或智能手机进行24/7全天候控制,随时随地提供实时可见的性能指标,如空气质量和节能。设计到HLR系统控制算法中的智能反馈机制使系统能够跟上室内空气污染物水平的动态变化,在整个建筑物中保持一致和可控的室内空气质量,以提高居住者的健康、生产力和满意度。
事实上,哈佛大学陈曾熙公共卫生学院和其他组织进行的研究表明,通过减少二氧化碳和挥发性有机化合物来改善室内空气质量,可以帮助提高建筑物居住者的认知能力101%。根据哈佛大学的另一项研究,据估计,办公室员工的工作效率每名员工可提高6500美元,管理人员的工作效率每名经理可提高15500美元。因此,HLR技术不仅可以改善空气质量,减少工人的不适和抱怨,而且还可以提高工人的个人价值,从而使整个企业受益。
HLR技术可以安装在新的建设,或作为改造。安装是可扩展和交钥匙的,因为多个模块的网络可以部署,以适应任何大小的建筑,所有的端口和连接器都内置在单元中。该技术也可用于屋顶或室内使用。如果在室内,则将机组放置在暖通空调机械室或空气静压室内。它很容易通过门道和电梯,可以垂直或水平配置。如果现有的基础设施达到极限,比如旧的冷水机,HLR系统可以在不更换冷水机的情况下缓解这个问题。在改造中,HLR模块与现有的HVAC基础设施并排安装,而不需要对HVAC系统进行更改。在新建筑中,除了节能之外,还有许多显着的好处,例如消除或缩小其他HVAC设备,特别是DOAS和ERV设备,冷却器,冷却塔和水管,以及外部空气和减压空气的管道系统。
此外,HLR模块定期进行自清洁过程,以保持高效的清洁性能。相对低热再生阶段是一项技术突破,因为它允许过程自动化并在现场完成,而不会产生任何副产品。HLR模块智能和自动地确定何时需要再生,通常一天一到三次。
传统的暖通空调系统消耗了商业建筑近一半的能源,使用大量外部空气来稀释室内空气污染物的历史将很快结束。清洁和回收空气,如使用HLR技术,是一种卓越的方法,因为它确保了卓越的室内空气质量,降低了首次成本资本支出,并减少了持续的能源消耗。毫不奇怪,在财富500强企业、主要大学和机构中,采用这种技术的速度正在加快,这进一步扩大了人们对这项技术的认识。