Survey of ventilation rates in office buildings

Abstract

Building ventilation is a primary determinant of indoor air quality in buildings as it impacts indoor contaminant concentrations and occupant comfort. However, relatively few measurements of office building ventilation performance have been conducted, and those data that exist generally have not employed consistent measurement methods and have not involved representative collections of buildings. The US Environmental Protection Agency (EPA) Building Assessment Survey and Evaluation (BASE) study involved indoor environmental measurements, including ventilation, in 100 US office buildings using a standardized protocol. This paper presents an analysis of the measured outdoor air ventilation rates, including comparisons with the requirements in the American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) Standard 62-2001 (2001). The outdoor ventilation rates measured using duct traverses at the air handler intakes are higher than might be expected, with a mean value of about 55 litres/second (l/s) per person. However, these elevated values are not so unexpected given the low occupant density (mean of about four persons per 100 m²) and the high outdoor air fractions (mean of about 35%). Air change rates based on peak carbon dioxide concentrations in the space are lower than the volumetric values with a mean of about 20 l/s per person. Questions exist regarding these peak carbon dioxide values based on the assumptions on which the determinations are based. La ventilation des bâtiments est un facteur décisif fondamental de la qualité de l'air intérieur des bâtiments car elle a des incidences sur les concentrations de contaminants à l'intérieur de ces bâtiments et sur le confort des occupants. Or, on a fait peu de mesure des performances en matière de ventilation des immeubles de bureaux; les données qui existent n'ont généralement pas été obtenues à partir de méthodes de mesure cohérentes et elles ne sont pas représentatives d'ensembles de bâtiments. Aux Etats-Unis, l'Agence de Protection de l'Environnement (EPA) a procédé à une étude et à une évaluation de bâtiments (BASE); ces travaux incluaient des mesures environnementales relevées en intérieur selon un protocole normalisé, notamment des mesures de la ventilation, dans une centaine d'immeubles de bureaux. Cet article analyse des débits de ventilation relevés à l'extérieur et établit notamment des comparaisons avec les exigences de la norme 62-2001 (2001) de l'ASHRAE (Société américaine des ingénieurs en chauffage, réfrigération et climatisation). Les débits de ventilation en extérieur mesurés au moyen de conduits transversaux par rapport aux prises d'air sont plus élevés que ce à quoi on pouvait s'attendre, avec une valeur moyenne d'environ 55 litres/seconde par personne. Ces valeurs élevées ne sont pourtant pas aussi inattendues que cela, compte tenu de la faible densité d'occupation (en moyenne quatre personnes par 100 m²) et des fractions élevées d'air extérieur (moyenne d'environ 35%). Les débits de changement d'air basés sur des concentrations maximales de dioxyde de carbone dans l'espace sont inférieurs aux valeurs volumétriques avec en moyenne 20 litres/seconde par personne. Il reste à répondre à la question concernant ces valeurs maximales de dioxyde de carbone qui sont basées sur les hypothèses sur lesquelles ces déterminations sont fondées. Mots clés: dioxyde de carbone; base de données; mesures; immeubles de bureaux; ventilation; Etats-Unis