RAPID: Smart Ventilation Control May Reduce Infection Risk for COVID-19 in Public Buildings

RAPID:智能通风控制可降低公共建筑中 COVID-19 的感染风险

基本信息

项目摘要

During the current COVID-19 pandemic, airborne transmission of the virus through exhaled aerosols is a likely explanation for the rapid rate of new infections. The risk of infection with COVID-19 could be reduced by employing feasible measures in public buildings, such as smart and enhanced Heating, Ventilation, and Air- conditioning (HVAC) design and operations, higher humidity levels, surface cleaning and hygiene protocols, revised spatial configuration, etc. This project aims to investigate a novel smart ventilation control strategy using a CO2-based indicator to operate under a normal mode and a pandemic mode as appropriate for common public buildings (e.g., office buildings, classroom buildings, retail stores). These buildings are designed and operated in normal conditions by default. The question to be studied is that, with the current HVAC equipment and systems already installed in existing public buildings, can operations be modified via smart ventilation control by diluting the air in a space with cleaner air from outdoors to reduce infection risk for occupants. Ventilation controls in public buildings under a pandemic represent significant challenges. In this project, the research team will look into the problem of potentially reducing infection risk with coronavirus through three objectives: 1) Obtain a minimum ventilation rate for different HVAC systems in most common public buildings to potentially reduce infection risk through a risk analysis with Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations; 2) Establish a scientific correlation between CO2 concentration with the potential infection risk in spaces in public buildings to better monitor the infection risk with numerical studies and limited field experiments; and 3) Evaluate a novel smart ventilation control strategy that can switch between normal operation and operation under a pandemic through a co-simulation of energy performance and CFD simulations. COVID-19 has generated immense social-economic impact, which may be mitigated by the proposed smart ventilation control in public buildings to reduce the risk of being infected with COVID-19 during occupation of public buildingsThis award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
在当前的新冠肺炎大流行期间,病毒通过呼出的气雾剂通过空气传播可能是新感染人数迅速增加的一个原因。通过在公共建筑中采用可行的措施,如智能和增强型供暖、通风和空调系统的设计和操作、更高的湿度水平、表面清洁和卫生协议、修订空间配置等,可以降低感染新冠肺炎的风险。该项目旨在研究一种新的智能通风控制策略,使用基于二氧化碳的指示器在普通公共建筑(如写字楼、教学楼、零售店)的合适模式下运行。默认情况下,这些建筑在正常条件下设计和运行。要研究的问题是,在现有公共建筑已经安装了现有的暖通空调设备和系统的情况下,是否可以通过智能通风控制来改变操作,用来自室外的更清洁的空气稀释空间中的空气,以降低居住者的感染风险。在大流行情况下,公共建筑的通风控制是一个重大挑战。在本项目中,研究小组将通过三个目标探讨潜在降低冠状病毒感染风险的问题:1)通过使用计算流体动力学(CFD)模拟进行风险分析,获得大多数常见公共建筑中不同暖通空调系统的最低通风量,以潜在地降低感染风险;2)通过数值研究和有限的现场实验,建立公共建筑空间中二氧化碳浓度与潜在感染风险之间的科学关联;以及3)通过联合模拟能源性能和CFD模拟,评估一种新颖的智能通风控制策略,该策略可以在大流行情况下在正常运行和运行之间切换。新冠肺炎已经产生了巨大的社会经济影响,这种影响可能会通过拟议的公共建筑智能通风控制来缓解,以降低在公共建筑占用期间感染新冠肺炎的风险。该奖项反映了美国国家科学基金会的法定使命,并通过使用基金会的智力优势和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Zheng O'Neill其他文献

Enhancement of phase change material hysteresis model: A case study of modeling building envelope in EnergyPlus
  • DOI:
    10.1016/j.enbuild.2022.112511
  • 发表时间:
    2022-12-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Fan Feng;Yangyang Fu;Zhiyao Yang;Zheng O'Neill
  • 通讯作者:
    Zheng O'Neill
Development of a testing and evaluation protocol for occupancy sensing technologies in building HVAC controls: A case study of representative people counting sensors
用于建筑暖通空调控制中占用感应技术的测试和评估协议的开发:代表性人数统计传感器的案例研究
  • DOI:
    10.1016/j.buildenv.2021.108610
  • 发表时间:
    2022-01-15
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.600
  • 作者:
    Rongpeng Zhang;Meng Kong;Bing Dong;Zheng O'Neill;Hwakong Cheng;Fei Hu;Jian Zhang
  • 通讯作者:
    Jian Zhang
Advances in research and applications of COsub2/sub-based demand-controlled ventilation in commercial buildings: A critical review of control strategies and performance evaluation
  • DOI:
    10.1016/j.buildenv.2022.109455
  • 发表时间:
    2022-09-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.600
  • 作者:
    Xing Lu;Zhihong Pang;Yangyang Fu;Zheng O'Neill
  • 通讯作者:
    Zheng O'Neill
Energy resilience in the built environment: A comprehensive review of concepts, metrics, and strategies
建筑环境中的能源韧性:概念、指标与策略的全面综述
  • DOI:
    10.1016/j.rser.2024.115258
  • 发表时间:
    2025-03-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    16.300
  • 作者:
    Mingjun Wei;Zixin Jiang;Pratik Pandey;Mingzhe Liu;Rongling Li;Zheng O'Neill;Bing Dong;Mohamed Hamdy
  • 通讯作者:
    Mohamed Hamdy
Temperature control strategies for fifth generation district heating and cooling systems: A review and case study
  • DOI:
    10.1016/j.apenergy.2024.124156
  • 发表时间:
    2024-12-15
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Yuhang Zhang;Mingzhe Liu;Zheng O'Neill;Jin Wen
  • 通讯作者:
    Jin Wen

Zheng O'Neill的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Zheng O'Neill', 18)}}的其他基金

PIRE: Building Decarbonization via AI-empowered District Heat Pump Systems
PIRE:通过人工智能支持的区域热泵系统实现脱碳
  • 批准号:
    2309030
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 12.54万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: An Integrated Approach to Modeling, Decision-Making and Control for Energy Efficient Manufacturing
协作研究:节能制造建模、决策和控制的综合方法
  • 批准号:
    2243931
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 12.54万
  • 项目类别:
    Standard Grant
PIRE: Building Decarbonization via AI-empowered District Heat Pump Systems
PIRE:通过人工智能支持的区域热泵系统实现脱碳
  • 批准号:
    2230748
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 12.54万
  • 项目类别:
    Standard Grant
PFI-RP: Data-Driven Services for High Performance and Sustainable Buildings
PFI-RP:面向高性能和可持续建筑的数据驱动服务
  • 批准号:
    2050509
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 12.54万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: AccelNet: An International Network of Networks for Well-being in the Built Environment (IN2WIBE)
合作研究:AccelNet:建筑环境福祉国际网络 (IN2WIBE)
  • 批准号:
    2009754
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 12.54万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: AccelNet: An International Network of Networks for Well-being in the Built Environment (IN2WIBE)
合作研究:AccelNet:建筑环境福祉国际网络 (IN2WIBE)
  • 批准号:
    1931261
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 12.54万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Adaptive, Multi-Layered Fenestration Elements for Optimum Building Energy Performance and Occupant Comfort
合作研究:自适应多层门窗元件,以实现最佳建筑能源性能和居住者舒适度
  • 批准号:
    2011296
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 12.54万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Adaptive, Multi-Layered Fenestration Elements for Optimum Building Energy Performance and Occupant Comfort
合作研究:自适应多层门窗元件,以实现最佳建筑能源性能和居住者舒适度
  • 批准号:
    1760834
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 12.54万
  • 项目类别:
    Standard Grant
PFI-RP: Data-Driven Services for High Performance and Sustainable Buildings
PFI-RP:面向高性能和可持续建筑的数据驱动服务
  • 批准号:
    1827757
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 12.54万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

基于SMART技术的鳄梨叶中诱导肿瘤细胞铁死亡的先导化合物的定 向挖掘
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于“活性-代谢组-基因组-SMART”整合策略发掘老鼠簕内生放线菌新型先导化合物
  • 批准号:
    82360696
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
特定微环境激活的mRNA翻译(SMART)系统的设计及其免疫治疗应用研究
  • 批准号:
    22307121
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于SMART设计建立中医药随机对照试验“随证施治”决策模型的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
精神障碍出院患者自杀风险简短联系干预(BCIs)的实施科学研究:基于序列多次分组的随机对照试验(SMART)
  • 批准号:
    72004140
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
线上强化失眠认知行为治疗(Smart-CBTI plus)对失眠障碍合并焦虑、抑郁患者的随机对照研究
  • 批准号:
    20Y11906600
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
DRiPs致病性T细胞与胰腺CUZD-1蛋白双靶向Smart-DDS诱导免疫耐受治疗1型糖尿病的研究
  • 批准号:
    81970707
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于B-SMART的类风湿关节炎分级诊疗的药物治疗管理模式构建与评价
  • 批准号:
    71804109
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    16.5 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
面向Smart Grid基于多反馈路径的安全无线数据收集方法研究
  • 批准号:
    61003309
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

'Smart Ventilation' - Novel Real-Time Biosensors and Artificial Intelligence for Optimized Mechanical Ventilation in Human Lungs
“智能通气”——新型实时生物传感器和人工智能,用于优化人肺机械通气
  • 批准号:
    489877
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 12.54万
  • 项目类别:
    Operating Grants
A novel ventilation-pollution nexus framework for offsetting carbon by smart indoor spaces
一种通过智能室内空间抵消碳排放的新型通风-污染关系框架
  • 批准号:
    2841836
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 12.54万
  • 项目类别:
    Studentship
Smart Ventilation: A systemic, socio-technical evaluation of pressure-controlled vents in housing
智能通风:对房屋内压力控制通风口进行系统的社会技术评估
  • 批准号:
    2560337
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 12.54万
  • 项目类别:
    Studentship
Smart filtration of aerosols in ventilation systems
通风系统中气溶胶的智能过滤
  • 批准号:
    2435530
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 12.54万
  • 项目类别:
    Studentship
SCH: INT: Smart and Connected Health for Newborn Ventilation
SCH:INT:新生儿通气的智能互联健康
  • 批准号:
    10261498
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 12.54万
  • 项目类别:
SCH: INT: Smart and Connected Health for Newborn Ventilation
SCH:INT:新生儿通气的智能互联健康
  • 批准号:
    10021660
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 12.54万
  • 项目类别:
AirEx - Smart Ventilation Control
AirEx - 智能通风控制
  • 批准号:
    133311
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 12.54万
  • 项目类别:
    Feasibility Studies
Smart-Vent intelligent residential ventilation system
Smart-Vent 智能住宅通风系统
  • 批准号:
    102967
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 12.54万
  • 项目类别:
    Feasibility Studies
Assessing the effectiveness of ventilation in the AYO Smart Home Pilot House
评估 AYO 智能家居试验室的通风有效性
  • 批准号:
    496822-2016
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 12.54万
  • 项目类别:
    Engage Grants Program
Eco-Energy (NI) Ltd Smart-Vent wholehouse balanced domestic ventilation system
Eco-Energy (NI) Ltd Smart-Vent 全屋平衡家用通风系统
  • 批准号:
    700439
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 12.54万
  • 项目类别:
    GRD Proof of Market
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了