建筑材料排放对能源使用的影响

建筑规范中规定了建筑物的最低通风量,通常参考ANSI/ASHRAE标准62.1[17]。据估计,最低通风量的一部分(约40%)是基于建筑材料和产品排放到室内空气中的废气。当排放减少时,室内污染物的浓度就会降低,人类的健康、生产力和表现就会得到改善。因此,当排放减少时,室外空气通风率可能会显著降低节约能源.由于移动、加热、冷却和除湿用于建筑物通风的室外空气需要能源,如果在建筑设计和使用中采用低排放材料和产品,则可以节省全国使用的大量能源。

以下概述建筑通风与建筑材料排放的关系。标准62.1提供了两种确定室外空气进气量的程序,描述如下:

通风速率程序。这是一个规定程序,其中室外进风率是根据空间类型/应用、占用水平和地板面积确定的。注:通风速率程序的最低速率是基于所列空间类型的典型污染源和污染源强度”(第7.6.1.1节)。

室内空气品质的过程。“这是一个设计程序,其中室外空气进气量和其他系统设计参数是基于污染源、污染物浓度目标和感知可接受目标的分析。室内空气质量程序允许对去除污染物的控制(例如,空气净化设备)或其他设计技术(例如,选择低源强度的材料)采取信用,这些技术可以可靠地证明,导致室内污染物浓度等于或低于使用通风速率程序实现的浓度……”(教派7.6.1.2)。

新商业建筑的室外进风率通常使用通风速率程序确定。基于与人相关的污染源和与区域相关的污染源的室外空气速率在ANSI/ASHRAE标准62.1中列出。与区域相关的源(建筑物及其材料)的室外进风率使用标准中的默认居住者密度值转换为每分钟立方英尺(cfm)/人的单位。将“人”和“面积”室外风量相加,确定室外总进风量。通风速率程序是一种相对简单的方法,用于根据建筑物中人员和材料的假定污染物排放来确定室外空气吸入速率,并且是该标准覆盖的近100%建筑物的选择程序。

通过使用室内空气质量程序,选择排放较低(污染源强度)的建筑材料,可以减少室外空气进气量,从而节约能源。由于缺乏数据,全国范围内潜在的能源节约很难量化。需要进行研究来量化潜在的节省,因为有限的现有数据表明,节省的能源可能是巨大的。在可选择气相过滤的应用中,例如在典型的办公室或学校教室中,通风通常可以从20 cfm/人降低到5 cfm/人或供气的5%(以较大者为准)。一个综合电影院的案例研究[15]表明,通过应用室内空气质量程序,通过清洁和循环空气,可以将通风速率从20 cfm/人降低到5 cfm/人。低排放建筑材料可以通过消除室内空气污染源产生类似的影响。McDowell et al.[18]进行了一项建模研究来估计能源使用代表美国核心办公楼存量的25栋建筑。通风从20 cfm/人降低到5 cfm/人,热负荷降低17%,冷负荷降低6%。通风从20 cfm/人降低到10 cfm/人,热负荷降低9%,冷负荷降低4.5%。在商业建筑使用的所有能源中,空间供暖约占34%,冷却约占15%。假设商业建筑使用低排放建筑材料,可将平均室外进风率由20 cfm/人降低至5 cfm/人,则商业建筑总节能计算如下

商业建筑消耗了大约18%的美国能源,因此美国总能源的节省可能高达1.2%,尽管这一估计存在很大的不确定性。建筑存量的周转时间相对较长,因此可能需要很多年才能实现全部潜在的节省,但建筑翻新的平均时间相对较短,因此潜在的节省可以立即开始。

在美国,大多数住宅建筑的通风都是通过建筑外壳泄漏的。但是,新建住宅的建设做法,尤其在寒冷的气候raybet雷竞技最新这些建筑正在进行改造,以提供更紧密的建筑外壳,在某些情况下,还采用了可控的机械通风。随着新的住宅建筑越来越像具有控制通风的商业建筑,低排放建筑材料可以提供潜在的长期节能,类似于商业建筑的预计节能。

除了建筑材料外,人类活动和建筑物内使用的许多产品也会影响室内空气质量。人类活动包括清洁、烹饪、个人护理、爱好、手工艺等。产品包括清洁剂、个人护理化学品、办公设备、溶剂、粘合剂、涂料等。当使用低排放产品减少室内空气污染时,需要较少的通风空气,从而节约能源。

继续阅读:建筑材料的能耗和温室气体影响

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