楼宇空气质素智能监测

插图：© IoT For All 数字化转型本身并不那么令人兴奋，也不会激励人们，除非它与更大的目标相结合。后疫情时代，当员工仍在犹豫是否返回工作岗位、送孩子上学或前往他们喜欢的旅游目的地时，办公楼、教育机构和机场正面临最严格的表现要求审查。这些空间的健康状况和建筑物的室内空气质量正处于高度关注之下。智能空气质量监测是一种有帮助的解决方案。随着气候变化和温室气体排放问题日益严重，每位全球公民都需要有新的、创新性的思考方式，为减少对环境和气候变化的影响而做出贡献。 “室内空气质量在建筑物居住者的整体健康与福祉，以及环境方面发挥着重要作用。” -Waylay 点击推特 高感知度智能建筑：健康绿色建筑与室内空气质量 办公空间面临的挑战 随着办公空间的员工和租户带着高期望重返建筑，建筑所有者、房东和员工健康与安全官员必须提供充足的措施与透明度，确保建筑清洁健康，并及时回应居住者的需求。美国绿色建筑委员会（US Green Building Council）、美国环保局（EPA）和LEEDS（LEEDS）联合制定了统一的一套室内空气质量标准，其关键参数包括： - **CO2**：空气中的自然化合物，平均户外浓度为300-400ppm。室内浓度通常更高。超过900ppm可被认为是不健康的。未来的智能建筑应将CO2浓度控制在接近600ppm。 - **CO**：一种无色无味的剧毒气体，是室内环境中最危险的化合物之一。国家职业安全与健康研究所（NIOSH）建议8小时工作日的暴露极限为35ppm。 - **VOC**：挥发性有机化合物，是我们日常生活中许多产品中常见的化学物质，它们可能会刺激眼睛、鼻子和喉咙，引起呼吸困难。它们由许多常见的建筑材料释放，包括地毯、木地板、软装家具，甚至大理石表面。 - **PM2.5**：颗粒物是一种危险的污染形式，其颗粒尺寸非常小（直径小于或等于2.5微米），可以进入肺部并导致许多不良影响。其阈值限制为25 μg /m³。 - **Radon**：一种放射性气体，由土壤中的自然铀衰变形成。它具有致癌性，美国环保局（EPA）建议的浓度上限为4 pCi/L。 解决方案指导原则 LEED提供了一个框架，用于创建健康、高效、低碳和节约成本的绿色建筑。它们在解决健康建筑、气候危机和实现ESG目标方面发挥着关键作用。ASHRAE（美国供暖、制冷与空调工程师协会）推动建筑的供暖、冷却和通风设计。这两个框架共同影响我们如何设计、运营和维护未来的智能建筑，以及今天可以使用物联网传感器进行智能空气质量监测的现有建筑。 让我们看一下，如何根据建筑的使用情况，自动化建筑空间的LEED认证室内空气质量。 空气质量监测示例 我们将根据ANSI/ASHRAE 62.1 – 2019标准建立一个基于建筑使用密度和楼层数的自动化控制功能，以调节室内空气质量。ASHRAE标准的目的是规定最低通风率和其他措施，以提供对人类居住者来说可接受的室内空气质量（IAQ），并尽量减少对健康产生的不良影响。空间的使用密度和楼层数决定了在可居住空间呼吸区（Vbz）中所需的室外空气流量。通风区所需的新鲜室外空气量不应低于以下公式计算的值： Vbz = Rp * Pz + Ra * Az Az = 区域楼层数，即通风区的净可居住楼层数，单位为平方英尺（ft²）或平方米（m²） Pz = 区域人数，即在使用期间通风区中的人员数量 Rp = 每人所需的室外空气流量 Ra = 每单位面积所需的室外空气流量 假设在德克萨斯州奥斯汀有一座名为Waylay的办公大楼，其楼层和可居住空间如下： - 一楼：主入口大厅（2,000平方英尺）、休息室（1,000平方英尺）、办公室空间（3,000平方英尺） - 二楼：休息室（1,000平方英尺）、办公室空间（3,000平方英尺） 办公大楼示例异常情况： 假设某次公司活动期间，休息室的使用人数达到了70人，当来自不同组织的员工聚集在一起共进午餐时，这一情况触发了每1,000平方英尺50人的使用阈值。该情况持续了1小时（CST时间12点至2点），到了CST时间3点，使用人数下降到阈值以下（50人），然后到CST时间6点，使用人数最终降为零。通风率需要在每次阈值跨越时进行调整，并最终设定为零使用人数时的最低阈值。此外，为了节省能源，当休息室无人使用时，需要关闭灯光。 通风率示例 低代码实施模型 1. 建立资源，Waylay奥斯汀。 2. 创建一楼和二楼作为资源“Waylay奥斯汀”建筑的子资源。 3. 创建休息室1作为一楼的子资源，再创建休息室2作为二楼的子资源。 4. 为休息室1和休息室2创建元数据属性（area_sqft），值为1000。 5. 为一楼的休息室1创建元数据属性（area_sqft），值为2000。 编写一个规则，针对一楼休息室1的占用传感器发送表格中的数据。从占用密度（中等=40）开始，此时没有超过阈值，将HVAC控制系统通风率设置为320 cfm。 然后，在CST时间12点后，占用人数增加到70，超过阈值（50人）。此时，将通风率提高到470 cfm。发送命令给VAV控制器，增加空间空气供应量，即470 cfm – 320 cfm = 150 cfm，或增加46%的空气供应。同时，向设施管理人员发出警告（A楼一楼休息室的人数已超过容量阈值）。 之后，当占用人数下降到50时，将通风率（空气供应量）降低到370 cfm。当占用人数下降到零时，将通风率降低到120 cfm，即370 cfm – 120 cfm / 370 cfm = -67.5%。 智能空气质量监测的重要性 室内空气质量在建筑物居住者的整体健康与福祉，以及环境方面发挥着重要作用。建筑物中空气质量差会导致许多不良健康问题，如恶心、头痛、呼吸问题（如哮喘）、皮肤刺激，甚至癌症。事实上，由于人们大约90%的时间是在室内度过的，室内空气质量对人们的健康和工作效率具有重大影响。 另一方面，美国能源部的数据表明，建筑物占美国能源使用总量的40%，并且消耗的30%的能源被浪费。因此，通过严格遵循ANSI/ASHRAE和LEED指南，可以在能源消耗与浪费之间，与室内空气质量之间实现平衡。这可以通过超自动化系统来实现，这些系统能够实时感知建筑各区域的占用人数、室内空气参数和空气流量，并将它们与来自IT系统、室外空气质量及居住者反馈的实时上下文数据进行融合。 推特 分享 分享 邮件 自动化 建筑自动化 数字化转型 健康与福祉 传感器 自动化 建筑自动化 数字化转型 健康与福祉 传感器