By Arabinda Bose
數(shù)字化轉(zhuǎn)型本身并不令人興奮，也不會激勵人們，除非它與一個更大的目標相關(guān)聯(lián)。
新冠肺炎疫情后，當員工還在考慮是否要返回工作崗位、送孩子上學(xué)或前往其喜歡的目的地時，辦公樓、教育機構(gòu)和機場正在接受嚴格審查，以達到最高的績效標準。這些空間的健康狀況和這些建筑的室內(nèi)空氣質(zhì)量受到密切關(guān)注。
隨著氣候變化和溫室氣體排放，每個全球公民都需要新思維，以便在可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮作用，減少對環(huán)境和氣候變化的影響。?挑戰(zhàn)隨著辦公空間的工作人員和租戶滿懷期望地返回大樓，大樓業(yè)主、房東和員工健康和安全官員必須采取適當?shù)拇胧?，讓大樓保持清潔、健康的透明度，并迅速回?yīng)住戶的要求。美國綠色建筑委員會、環(huán)境保護署和利茲大學(xué)已采用一套共同的室內(nèi)空氣質(zhì)量標準，這些標準由一系列關(guān)鍵參數(shù)管理，例如:CO2:空氣中的一種天然化合物，室外平均濃度為300-400ppm。室內(nèi)水平更高。任何超過900ppm的物質(zhì)都被認為是不健康的。未來的智能建筑應(yīng)該將CO2濃度控制在600ppm左右。CO:CO是一種無色無味的致命氣體，是室內(nèi)環(huán)境中最危險的化合物之一。美國國家職業(yè)安全與健康研究所(NIOSH)建議，每天工作8小時，暴露在空氣中的污染物限值為35ppm。VOC：VOC（揮發(fā)性有機化合物）是在我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫脑S多產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)的化學(xué)物質(zhì)。會對眼睛、鼻子、喉嚨造成刺激，并導(dǎo)致呼吸困難。它們由許多常見的建筑材料釋放，包括地毯、硬木地板、室內(nèi)裝潢甚至大理石表面。PM2.5:顆粒物是一種危險的污染形式，因為顆粒的尺寸非常小，直徑為2.5微米或更小。其可以進入肺部，造成許多不良影響。其閾值為25 μg /3 。氡:這是一種放射性氣體，由土壤中天然鈾衰變形成。其具有致癌性，環(huán)保局建議的水平限制為4pCi/L。解決方案指南LEED為健康、高效、低碳和節(jié)約成本的綠色建筑提供了一個框架。其是解決健康建筑、氣候危機和實現(xiàn)ESG目標的關(guān)鍵部分。ASHRAE(美國供暖、制冷和空調(diào)工程師協(xié)會)促進了建筑的供暖、制冷和通風(fēng)設(shè)計。這兩個框架在如何設(shè)計、運營和服務(wù)未來智能建筑，以及當今的建筑中發(fā)揮著重要作用。這些建筑可以通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器進行改造，以達到類似的效果。舉一個例子，根據(jù)建筑的占用情況，建筑中的空間如何實現(xiàn)通過LEED認證的室內(nèi)空氣質(zhì)量自動化?？蛻艨刂谱詣踊鶕?jù)ANSI/ASHRAE62.1-2019標準，建立一個基于建筑物占用率和建筑面積的自動化控制功能，以調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣質(zhì)量。ASHRAE標準的目的是-規(guī)定最低通風(fēng)率和其他措施，旨在提供人類居住者可接受的室內(nèi)空氣質(zhì)量(IAQ)，并盡量減少對健康的不利影響。概念空間或區(qū)域的占用密度和建筑面積驅(qū)動可占用空間的呼吸區(qū)(Vbz)所需的室外氣流進氣量。通風(fēng)區(qū)所需的室外新鮮風(fēng)量不應(yīng)小于下式中確定的值。Vbz=Rp*Pz+Ra*AzAz=區(qū)域建筑面積，通風(fēng)區(qū)域凈可占用建筑面積，ft2(m2)Pz=區(qū)域人口，使用期間通風(fēng)區(qū)域的人數(shù)Rp=每人所需的室外空氣流量Ra=單位面積所需的室外空氣流量自動化用例示例: 假設(shè)在德克薩斯州奧斯汀的Waylay辦公樓，具有以下樓層/可占用空間。WaWaylay 辦公樓：●1樓主入口大廳=2000平方米。休息室=1000平方米。辦公面積=3000平方米。
●2樓休息室=1000平方米。辦公面積=3000平方米。特定呼吸區(qū)域所需的最小通風(fēng)量(ANSI/ASHRAE62.1規(guī)范)。
異常情況: 假設(shè)在一次公司活動中，當來自不同組織的員工聚集在一起吃午飯時，休息室占用數(shù)達到了70。此事件觸發(fā)了超過每1000平方英尺50人的入住率閾值。這種情況持續(xù)了1小時(中部標準時間中午12點-下午2點)，在下午3點時入住率下降到閾值(50)以下。然后，人員密度在CST下午6:00最終達到零(0)。通風(fēng)率需要在每個閾值交叉處進行調(diào)整，然后設(shè)置為零(0)占用率的最小閾值。此外，為了節(jié)約能源，當無人值守時需要關(guān)閉休息室的燈(0)。下表根據(jù)入住率和空間大小計算所需的“通風(fēng)率”（cfm）：
低代碼實現(xiàn):1. 建模一個資源'WaylayAustin'。創(chuàng)建資源“1樓”和“2樓”，作為資源“WaylayAustin”建筑的子級。2. 建模一個資源“休息室1”作為1樓的子資源，另一個休息室2作為2樓的子資源。a)為資源休息室1和休息室2創(chuàng)建元數(shù)據(jù)屬性(area_sqft)，值為1000。b)為1樓的資源大廳1創(chuàng)建元數(shù)據(jù)屬性(area_sqft)，值為2000。3. 編寫一條規(guī)則，以針對1樓的休息室1運行，其中休息室1的占用傳感器發(fā)送上表中顯示的數(shù)據(jù)。例如:從沒有超過閾值的“占用”密度(中=40)開始，將HVAC控制系統(tǒng)的“通風(fēng)率”設(shè)置為320cfm。然后在CST中午12點的一段時間后，“入住率”增加到70，并超過閾值(50)。此時，將“通風(fēng)率”增加到470立方厘米——向VAV控制器發(fā)送命令，以470cfm–320cfm=150cfm或+46.8%的額外空氣供應(yīng)量向空間提供額外空氣。此外，向設(shè)施經(jīng)理發(fā)出警告警報(a/1樓休息室的占用率已超過容量閾值)。當占用率下降到50時，將“通風(fēng)率”(空氣供應(yīng))降低到370cfm。當占用率降至0(0)時，將“通風(fēng)率”降低至120cfm或370cfm-120cfm/370cfm=-67.5%的差異。注意: 在更復(fù)雜的算法或機器學(xué)習(xí)模型中，引入建筑物的室外通風(fēng)量也取決于室外空氣質(zhì)量(是否存在煙霧顆粒、垃圾等)。同樣，室外進氣口也需要針對建筑物內(nèi)的相對濕度和冷卻或加熱空氣所需的能量進行優(yōu)化，以平衡和優(yōu)化加熱/冷卻成本，以及與室內(nèi)空氣質(zhì)量。4. 向樓宇自動化系統(tǒng)燈光控制器發(fā)送命令，關(guān)閉燈光，空間占用率為零。5. 如果建筑物所有者的政策要求進行審計，則向設(shè)施發(fā)送通知。經(jīng)理表示自動化控制已采取了措施來優(yōu)化建筑性能。?下面顯示了使用Waylay平臺構(gòu)建的一個自動化模板示例：
結(jié)論室內(nèi)空氣質(zhì)量對建筑物居住者以及環(huán)境的整體健康和福祉起著重要作用。建筑物內(nèi)糟糕的空氣質(zhì)量會導(dǎo)致許多不利的健康問題，如惡心、頭痛、哮喘等呼吸問題、皮膚刺激，甚至癌癥。事實上，由于人們將近90%的時間都在室內(nèi)度過，因此室內(nèi)空氣質(zhì)量對人們的健康和生產(chǎn)力有著重大影響。另一方面，美國能源部的數(shù)據(jù)顯示，建筑物占美國能源消耗的40%，浪費的能源占其消耗的30%。因此，通過嚴格遵循ANSI/ASHRAE和LEED準則，可以保持能源消耗、浪費與室內(nèi)空氣質(zhì)量的平衡。這可以通過超自動化系統(tǒng)來實現(xiàn)，該系統(tǒng)可以實時感知居住者容量、室內(nèi)空氣參數(shù)、不同建筑區(qū)域的空氣流量，并將它們與IT系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)、室外空氣質(zhì)量和居住者反饋實時融合。- 從撥號到5G：萬維網(wǎng)的演變
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