隨著人口不斷增長、城市化進程加快，以及氣候變化成為人們首要關注的問題，對節(jié)能建筑的需求不斷增加，對智能建筑的需求也在不斷增加。僅在美國，商業(yè)建筑消耗的能源占美國總能源的19% 以上。HVAC系統(tǒng)占能源使用量的27%，照明占31%，因此最大限度地減少商業(yè)建筑的能源使用量可以產(chǎn)生很大的影響。

新建和改造項目都可以通過實施“智能”技術來節(jié)省能源。其中一項技術是占用傳感器。占用傳感器越來越多地用于節(jié)省照明和暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源，并提高居住者的舒適度。而且它們也易于安裝、使用和維護。

但如何使用占用傳感器來節(jié)省能源呢?它們的實際影響是什么?將它們納入獨特的建筑或項目中值得嗎?接下來我們將詳細探討占用傳感器是什么、它們的優(yōu)點、缺點或安全問題、它們節(jié)省了多少能源以及它們實際上如何節(jié)省能源。

什么是占用傳感器?

占用傳感器(也稱為運動傳感器、存在傳感器或空置傳感器)是監(jiān)視物理空間以確定該空間中是否有人的傳感器。其中一些還具有人數(shù)統(tǒng)計功能(計數(shù)傳感器和運動傳感器)。占用傳感器可以連接到建筑系統(tǒng)，并根據(jù)空間中是否有人來打開或關閉照明或暖通空調(diào)(HVAC)。如果愿意的話，照明也可以根據(jù)占用情況進行調(diào)暗(取決于燈是否可調(diào)光)。

例如，所謂的兩級調(diào)光在停車場非常流行，因為在這樣的空間中完全關閉燈光并不理想，但調(diào)光仍然可以幫助停車場節(jié)省能源。本質(zhì)上，兩級調(diào)光是指默認情況下將燈光設置為低亮度，但當檢測到運動時，空間中燈光的亮度會增加。

占用傳感器不僅用于檢測建筑系統(tǒng)是否應打開、關閉或調(diào)節(jié)，還用于數(shù)據(jù)收集。當占用傳感器收集數(shù)據(jù)時，如果這些數(shù)據(jù)得到正確利用，它也可以用來幫助人們提高生產(chǎn)力和效率。例如，占用傳感器數(shù)據(jù)可用于根據(jù)空間的使用頻率創(chuàng)建清潔時間表。這樣，每天使用的房間(如浴室)就會得到更頻繁、更徹底的清潔，而幾乎不使用的空間則可以減少清潔頻率(如請假員工的辦公室)。

占用傳感器可以在新建和改造項目中實施，以向照明和暖通空調(diào)系統(tǒng)添加自動化等智能功能。

人們可能會認為只有新的建筑項目才能成為智能建筑，但事實并非如此。占用傳感器可以輕松地在新建和改造項目中實施，以向照明和 HVAC 系統(tǒng)添加自動化等智能功能。這是個好消息，因為改造現(xiàn)有建筑物比拆除和更換建筑物更具成本效益且可持續(xù)。

占用傳感器的類型：不同占用傳感器的工作原理

市場上有多種不同類型的占用傳感器，具體選擇的類型取決于我們想要實現(xiàn)的目標。

被動紅外 (PIR)傳感器

這是最常見的占用傳感器類型，原因是其檢測存在的簡單性和匿名(且安全)方法。它是一種“被動”傳感器，通過檢測溫暖物體(如人或動物)何時進入其檢查來監(jiān)控空間占用情況。這些傳感器還可用于生成匿名熱圖。不過，當 PIR 傳感器被玻璃墻等障礙物阻擋時，它們將無法工作。

超聲波傳感器

這些“主動”(而不是被動)傳感器會發(fā)出人類和動物聽不到的高頻聲音，并且它們有一個麥克風來檢測回聲。根據(jù)反射聲音到達麥克風所需的時間，傳感器可以判斷是否有人在其“視野”中移動。超聲波傳感器可以比 PIR 傳感器覆蓋更大的區(qū)域，但它們也更敏感，因此它們經(jīng)常會被風或通風變化等因素錯誤地觸發(fā)。

微波傳感器

微波傳感器比 PIR 傳感器有幾個優(yōu)點：它們在所有溫度下都能一致地檢測運動，并且覆蓋范圍為 360 度(而 PIR 傳感器通常覆蓋范圍為 90 度)。然而，由于它們可以穿過墻壁感知運動，因此它們可能過于敏感，無法在較小的室內(nèi)空間中準確使用。微波傳感器通過發(fā)射微波信號來工作(但不用擔心，它們是完全安全的)，因此它們被認為是“主動”傳感器。它們通過測量信號反射回傳感器所需的時間(稱為回波時間)來感知運動。這與超聲波傳感器的工作方式類似，但微波傳感器不使用聲波，而是使用電磁波。

其他傳感器

聲學傳感器是另一種類型的傳感器，但它們不經(jīng)常使用，因為它們也容易誤觸發(fā)。它們通過監(jiān)視聲音(例如鍵盤輸入)來檢測空間中的人員，但它們通常會被背景噪音干擾，例如救護車在建筑物外行駛。一些傳感器是“混合”傳感器，這意味著它們使用多種類型的檢測技術。大多數(shù)此類傳感器依賴于至少兩種類型的檢測來確定空間是否被占用，但它們只需要確認一種類型的檢測即可保持燈“打開”。

選擇有線還是無線占用傳感器

傳感器也可以是有線的或無線的。有線傳感器被認為比無線傳感器更快、更可靠，因為有線傳感器不受距離或無線干擾的影響。這有助于提高數(shù)據(jù)收集的速度和一致性。然而，它們也更昂貴且安裝復雜。有線傳感器的成本可能會上升，具體取決于將其連接到建筑系統(tǒng)(如照明或暖通空調(diào))所需的電線數(shù)量。此外，聘請合格的專業(yè)人員將它們連接到建筑物中的成本也可能很高。

另一方面，無線傳感器的電池需要定期更換，但無線設備技術的進步使得大多數(shù)傳感器的電池壽命達到 10 年以上。無線傳感器的主要優(yōu)點是安裝成本非常低，安裝就像剝離并粘貼在墻壁或天花板上一樣簡單，然后對傳感器進行遠程編程，將其與照明或 HVAC 系統(tǒng)分組。