加州大学欧文分校与Aircuity的需求控制通风系统合作开发了“智能实验室”方法

科研实验室代表了大学校园能源需求的很大一部分:在许多情况下，多达三分之二的校园能源使用可归因于研究实验室。虽然实验室显然是追求更环保和减少能源需求的一个很好的起点，但在不牺牲安全的前提下做到这一点的困难往往会成为一个障碍。面对这一挑战，并寻求支持他们的使命，成为世界一流的研究领导者，并吸引和留住最优秀的人才，加州大学欧文分校(UC Irvine, UCI)的一组工程师提出了智能实验室的概念:一种可以将研究实验室的能源消耗减少多达50%的设计。

智能实验室是UCI实施的一种有效的方法，以减少能源使用，并提供更好的实验室室内环境质量(IEQ)。该配方可以很容易地在其他大学和研究实验室设置中实施，并可以显著降低高达50%或更多的能源消耗。同时，智能通风平台确保实验室人员的安全，确保空气质量符合严格的安全标准。

智能实验室基本知识

智能实验室最初由UCI实施，是一种节能和技术支持的方法，包括七个智能实验室要领。七个要点是:

• 降低系统压降
• 基于需求的通风
• 动态，数字控制系统
• Fumehood气流优化
• 排风机排烟速度优化
• 连续调试，自动跨功能平台故障检测
• 基于需求，控制LED照明

这些要素的实施是智能实验室方法如何大幅减少能源使用的核心，同时保持严格遵守安全法规。智能实验室方法既可以在新建筑中实施，也可以通过改造现有建筑来实现。UCI将该设计应用于校园内的13座建筑，平均减少了61%的能源使用，同时为实验室居住者提供了更好的环境。

核心的智能通风平台

考虑到七个智能实验室要素中的六个都与通风系统及其控制有关，需求控制通风成为智能实验室成功的核心就不足为奇了。实验室需要100%的室外空气，正常操作时，内部风量每小时需要完全转换6-10次。因此，实验室建筑的通风系统消耗了大量的能量:加热、冷却、加湿、除湿、过滤、分配、供应和排出空气。

在实验室中确定适当的空气交换率可能是困难的，特别是考虑到需要平衡昂贵的空气交换与研究人员的安全工作环境的需要。现实情况是，设定单一的换气率来平衡安全和能源消耗，这两项目标都无法实现。相反，通风应该通过需求控制通风(DCV)来匹配当前的需求。

因此，UCI工程师负责设计智能实验室的方法，重点关注如何最有效地控制建筑通风。最终的设计利用了来自Aircuity的DCV技术，不仅节省了多达50%的能源，而且还以空气质量数据的形式提供了有关建筑的关键安全信息。

Aircuity的解决方案支持与通风及其控制相关的6个基本项目，通过提供实验室操作的智能数据，不仅是“系统的大脑”，还为智能实验室节省了一半以上的能源。Aircuity专注于实验室的DCV解决方案提供关键环境的连续监测，并自动调整通风率，以实现安全和能源效率。

对实验室环境的持续监测使安全人员能够了解每周7天24小时内发生的情况。不管事件何时发生，通风率都会自动增加，直到空气再次清洁，并以更高的速度运行。此外，安全人员可以审查IEQ数据，以便识别事故，并评估持续存在的问题，以改进实验室实践。如果没有Aircuity系统，“智能”实验室就不会很“智能”。

UCI校园之外的智能实验室

UCI凭借其智能实验室项目赢得了能源部的“建筑能效挑战”，专家们预计到2020年学校将在主校区实现40%的节能，是能源部计划目标的两倍。2016年9月，美国能源部的联邦能源管理计划(FEMP)和更好的建筑挑战合作推出了智能实验室加速器。通过这个项目，全国各地的大学和其他研究机构的实验室可以成为智能实验室加速器合作伙伴，并承诺在未来10年将实验室的能源使用减少至少20%。遵循UCI的7项智能实验室要领配方是参与该计划的合作伙伴复制并远远超过这一既定目标的最佳方式，正如UCI所做的那样。

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