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满足您需求的加热和冷却

发布时间:2020/02/27 头条 浏览次数:80

 
根据最近的一项调查,约有一半的美国人觉得他们的办公室太热或太冷。影响热舒适性的因素有很多,但最难控制的因素是我们最感兴趣的一个因素:人自己。服装的选择和身材与个人最舒适的温度有着内在的联系。
卡内基梅隆大学的马里奥·伯格斯(MarioBergés)认为,我们的环境应更具适应性,在决定如何调节空间时,不仅要考虑我们的存在,还应考虑我们的身体特征,衣服和热舒适性偏好。
土木与环境工程学教授Bergés和他的合作者创建了第一个模型,该模型将环境信息与个人体形数据结合起来,以确定该人在什么温度下最舒适。然后将这些信息汇总起来,以找到大多数人可能会感到舒适的温度,在他的团队称为OccuTherm的系统中。至关重要的是,该系统可以从安装在门口的深度成像传感器估计身体形状信息,这种信息比其他传感方法(如传统相机)对隐私的侵犯要小。
正如Bergés和他的研究人员在最近的一篇论文中指出的那样,热舒适度会对个人的生理和心理健康产生重大影响,并影响乘员的健康,满意度和性能。研究表明,最佳的热舒适条件会导致注意力和生产率的提高,而较差的热舒适条件会导致嗜睡和分散注意力。
OccuTherm的工作原理是从上方估算一个人的肩膀周长,然后将其与身高和体重估算值相结合,以推断出该人舒适度的最佳温度。正如社会在拥抱曾经被掠过或忽略的差异上走了很长一段路一样,该系统表明需要承认每个人的身体形状不同,必须根据自己的条件满足不同的需求。与传统的加热和冷却方法相比,它使用了已存在数十年的通用设定温度模型,因此对人类的理解程度更高。 OccuTherm是一个动态系统,可以亲自将进入或离开房间的每个人都纳入系统的温度设置。
与领先的最新技术相比,OccuTherm的效率高出6%,后者可能还会使用限制性的可穿戴设备或需要用户不断进行互动。作者指出,该系统“无需频繁的用户舒适度反馈报告即可工作,并且可以利用深度成像传感器的数据,深度传感器在室内环境中正迅速普及。”
像OccuTherm这样的更智能的温度控制系统还可以帮助降低能源成本,并进而减少碳排放。人体空间消耗的能源中约有50%用于加热,冷却和通风。即使大部分区域都没有人使用,恒温器通常也会将整个建筑物的温度调节到设定温度。消除浪费,过时的方法,将居住者的个人需求放在首位,不仅等于拥有更多内容和更具生产力的工作场所,还可以为管理人员和环境节省大量资金。
随着系统的不断完善,Bergés及其同事计划整合更多高级功能,同时也考虑到个人的服装选择。允许用户提供直接反馈也可以进一步完善OccuTherm的能力,以帮助人们获得最佳的热舒适度。最终,该系统将有助于弥合人类需求与满足需求的空间之间的差距,为所有人提供更舒适和宜居的环境。
贝尔格斯说:“建筑物可以在保持我们舒适度的同时减少能源消耗方面做得更好,我们还有很多东西要学,包括将这项研究推广到更大的人群。这些结果令人鼓舞,表明非人类有潜力。侵入性技术来获得乘员的舒适感预测属性。”
OccuTherm研究小组的成员包括卡内基梅隆大学计算机科学学院的博士候选人Jonathan Francis,新加坡国立大学的Matias Quintana和慕尼黑工业大学的Nadine von Frankenberg,以及博世研究与发展中心的高级研究科学家Sirajum Munir技术中心。