Air change rates and carbon dioxide concentrations in a high-rise office building

Abstract

The feasibility of controlling ventilation rates using occupant-generated carbon dioxide (C02) as the control index has been examined in a large high-rise office building with a constant-volume heating, ventilating, and air-conditioning (HVAC) system. Daily C02 concentration profiles throughout the building and air change rates, using sulfurhexafluoride (SF6) as a tracer gas, were measured for several outdoor air supply rates. Of particular interest was how well the C02 concentrations measured in the centralventilation system's return air plenum represented the average C02 concentration behavior in the building as a whole. C02 concentration profiles were also measured onindividual floorspaces in the building to determine the range of variability in the concentration behavior in occupied zones. The influence of fresh air supply rates on the speed of mixing of the tracer gas (surrogate contaminant) was also examined. The practicability of using C02 as an active tracer gas to measure air change rates was also investigated. The results are discussed in the paper.La faisabilit\ue9 du contr\uf4le des taux de renouvellement d?air d?une pi\ue8ce en utilisant comme indice le bioxyde de carbone (C02) produit par ses occupants a \ue9t\ue9 \ue9tudi\ue9e dans un immeuble \ue0 bureaux de grande taille dot\ue9 d?un syst\ue8me de chauffage, de ventilation et de conditionnement d?air (CVCA) du type \ue0 volume constant. Les profils de concentration de C02 quotidiens \ue0 l?\ue9chelle du b\ue2timent en entier, ainsi que les d\ue9bits de renouvellement d?air, contr\uf4l\ue9s par utilisation de l?hexafluorure de soufre (SF6) comme gaz de d\ue9pistage, ont \ue9t\ue9 mesur\ue9s pour plusieurs taux diff\ue9rents d?approvisionnement en air ext\ue9rieur. Les concentrations de C02 mesur\ue9es dans le pl\ue9num de reprise d?air de l?installation de ventilation centrale refl\ue9taient avec beaucoup d?exactitude le comportement en termes de concentrations moyennes de C02 du b\ue2timent dans son ensemble, ce qui nous est apparu comme \ue9tant d?un int\ue9r\ueat particulier. On a mesur\ue9 les profils de concentration de C02 \ue9galement sur des surfaces utiles individuelles dans le b\ue2timent afin de d\ue9terminer la gamme de variabilit\ue9 du comportement en termes de concentration dans les zones occup\ue9es. L?incidence des taux d?approvisionnement en air frais sur la vitesse du m\ue9lange du gaz de d\ue9pistage (substitut d?agent contaminant) a aussi \ue9t\ue9 examin\ue9e, tout comme la possibilit\ue9 d?utiliser le C02 comme gaz de d\ue9pistage actif aux fins de la mesure des d\ue9bits de renouvellement d?air. Les r\ue9sultats de ces recherches sont ici expos\ue9s.Peer reviewed: YesNRC publication: Ye