什么是智能建筑？
智能(neng)建(jian)筑(zhu)（Smart buildings），也被稱為“智慧(hui)”建(jian)筑(zhu)（“intelligent” buildings），是新建(jian)建(jian)筑(zhu)中的(de)一種增長(chang)趨勢(shi)。這些結構(gou)有幾(ji)個(ge)使它們(men)與(yu)傳統建(jian)筑(zhu)不同的(de)基本組(zu)成(cheng)部(bu)分，包括(kuo)信息通信網絡、建(jian)筑(zhu)管理系統和不同程(cheng)度的(de)自動化。
建筑管理(li)系(xi)(xi)統(tong)包括集成元素，如 HVAC 系(xi)(xi)統(tong)、照明、通信網絡、房間訪問、消防安(an)全(quan)系(xi)(xi)統(tong)、防盜(dao)控制系(xi)(xi)統(tong)和(he)(he)視聽系(xi)(xi)統(tong)。智(zhi)能(neng)建筑的集成水平和(he)(he)技術復雜程度(du)的提高會影響居民(min)的幾個關鍵(jian)參數(shu)，例如空(kong)氣質量和(he)(he)舒適(shi)度(du)。
建筑(zhu)物不同區(qu)域(yu)的(de)熱圖像。圖片來源：Orman, ?.J et al., Energies
住宅和商業建筑
如今，居民(min)在他們的房間中花(hua)費更多時間的趨勢越(yue)來(lai)越(yue)明(ming)顯(xian)。COVID-19 大流行(xing)導致更多的人在家(jia)全職或(huo)兼職工作，并且由于在線商店和(he)送(song)貨上門，購物等其他活動(dong)正在發生快速變化。遠程技術和(he)互聯網已經改變了大部分人的生活和(he)互動(dong)方式。
由(you)于這些不斷變(bian)化的趨勢，人們越(yue)來越(yue)關(guan)注為居(ju)民(min)提供更舒適的家庭環境。然而，這些趨勢導致居(ju)民(min)在住宅中花(hua)費(fei)更多時間，在能源消耗增加方面對(dui)房地(di)產(chan)行(xing)業提出了重大挑戰。
HVAC 和照明系統(tong)消(xiao)耗(hao)了現代建筑中的(de)(de)(de)(de)大部分能源(yuan)需求。這不僅是住宅的(de)(de)(de)(de)問題，也是商業建筑能源(yuan)消(xiao)耗(hao)的(de)(de)(de)(de)關鍵驅動因素。例如，法國的(de)(de)(de)(de)一項研究表明，學(xue)校建筑中 80% 的(de)(de)(de)(de)能源(yuan)消(xiao)耗(hao)是由于(yu)供暖和通風需求產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)。
在全球范圍內，建(jian)筑(zhu)業占總能源(yuan)消耗(hao)的 55%。這種消耗(hao)以及隨之而來的對環境(jing)有害(hai)的碳排放問題表(biao)明，需(xu)要顯著提高傳統建(jian)筑(zhu)和智(zhi)能建(jian)筑(zhu)的能源(yuan)效(xiao)率。
熱舒適
然而，在(zai)降低(di)能源消耗和(he)建筑部門的(de)(de)氣候變化誘(you)發(fa)效應以及確保(bao)住(zhu)宅居民和(he)商業用戶的(de)(de)舒適度方面，需要進行權衡(heng)。另一個關(guan)鍵考慮因素是與其(qi)建造和(he)運(yun)營(ying)相關(guan)的(de)(de)智能建筑的(de)(de)成(cheng)本。
熱(re)舒(shu)適(shi)度可以作為一(yi)個(ge)參數來提供傳統(tong)和智(zhi)能建(jian)筑(zhu)之(zhi)間的(de)比較。這不是(shi)對溫度的(de)測量，而(er)是(shi)一(yi)種主觀的(de)舒(shu)適(shi)感，個(ge)人(ren)感覺既不太冷(leng)也(ye)不太熱(re)。有(you)幾(ji)個(ge)因素(su)會(hui)影(ying)響熱(re)舒(shu)適(shi)性，如空氣溫度、氣流、濕度和生物(wu)因素(su)，如新陳(chen)代(dai)謝(xie)率(lv)。
在過去的(de)幾十年(nian)里，已經對商業(ye)和住宅(zhai)建筑的(de)熱舒適性(xing)進行了幾項(xiang)科學研究(jiu)。然(ran)而，很少有人(ren)關注智(zhi)能(neng)建筑。這可能(neng)是由于這些建筑與傳(chuan)統建筑相比相對稀有。
然而(er)，隨(sui)著人們對(dui)建造(zao)或(huo)改造(zao)具有(you)智能功能的(de)建筑(zhu)的(de)興趣日益濃厚，迫切需要對(dui)智能建筑(zhu)和(he)傳統建筑(zhu)的(de)熱(re)舒適性進行比較的(de)研究，以解決(jue)這一重大的(de)研究空白。
圖片來源：Orman, ?.J et al., Energies
研究概況
該研究(jiu)對中歐(ou)和(he)東歐(ou)的(de)傳(chuan)統建筑(zhu)(zhu)和(he)智能建筑(zhu)(zhu)在(zai)正(zheng)常日常運營期間的(de)熱舒適(shi)(shi)性(xing)進行(xing)了全面(mian)的(de)比較分析(xi)。通過研究(jiu)真實世界(jie)條件下的(de)熱舒適(shi)(shi)性(xing)，而(er)不是使用氣候室(shi)的(de)基于(yu)實驗室(shi)的(de)方法，該研究(jiu)提供(gong)了有(you)關用戶偏好(hao)和(he)感覺(jue)等因(yin)素的(de)實用信(xin)息。在(zai)研究(jiu)中，還(huan)進行(xing)1788 份問卷調查。
研(yan)究是(shi)在很(hen)長一段時間內(nei)進(jin)行的(de)，與實(shi)驗(yan)室研(yan)究相(xiang)比，它提供了更真實(shi)的(de)數據(ju)，實(shi)驗(yan)室研(yan)究是(shi)在較短的(de)時間內(nei)進(jin)行的(de)。許多參(can)與者在多個房(fang)間參(can)與了這項研(yan)究。該(gai)研(yan)究涵蓋了每個季節以(yi)及廣泛的(de)室內(nei)和室外環境。而(er)同時，該(gai)論文(wen)還(huan)分析了 54 項當前的(de)研(yan)究。
該(gai)論文為工程師(shi)和(he)建(jian)筑(zhu)運營商提供了相關的(de)數(shu)據(ju)和(he)信(xin)息(xi)，有助于設計(ji)更(geng)好的(de)建(jian)筑(zhu)。收(shou)集了一(yi)個(ge)大型(xing)數(shu)據(ju)集，該(gai)論文揭示了個(ge)體(ti)的(de)體(ti)重指數(shu)和(he)職(zhi)業(ye)密度(du)對(dui)(dui)熱(re)舒適(shi)和(he)感覺有關鍵影(ying)響。對(dui)(dui)空氣流(liu)動和(he)相對(dui)(dui)濕度(du)等因素(su)的(de)影(ying)響進行了全面評估。
熱感投票vs.單(dan)位面(mian)積人數(shu)，紅線代(dai)表線性擬合，紫點代(dai)表熱感投票平(ping)均值。圖片來源：Orman, ?.J et al., Energies
研(yan)究中提出了(le)幾(ji)個關(guan)鍵發現。在(zai)智能(neng)(neng)建(jian)筑(zhu)中觀察到更高水平的(de)熱(re)舒適度(du)，60% 的(de)研(yan)究參與者(zhe)報告了(le)改進，而(er)傳統建(jian)筑(zhu)中這(zhe)一(yi)比例為 45%。智能(neng)(neng)建(jian)筑(zhu)中有一(yi)半(ban)的(de)受訪者(zhe)表示他(ta)們不需要對熱(re)環境進行任何改變(bian)，而(er)傳統建(jian)筑(zhu)中這(zhe)一(yi)比例為 29%。
與用(yong)戶熱(re)(re)偏好(hao)相關(guan)的(de)(de)室內熱(re)(re)環境(jing)偏好(hao)不取決于建筑(zhu)類型。對(dui)空氣運動的(de)(de)主(zhu)觀評(ping)估與個人(ren)經歷的(de)(de)熱(re)(re)感(gan)覺(jue)相關(guan)。隨(sui)著感(gan)知到的(de)(de)空氣流動增加，人(ren)們往往會感(gan)覺(jue)更(geng)冷。受訪者對(dui)溫(wen)暖的(de)(de)環境(jing)更(geng)滿(man)意。
但是(shi)，必須考慮到該研(yan)究是(shi)在(zai)中東歐進(jin)行的，受(shou)訪(fang)者(zhe)主要在(zai) 19 至 24 歲之間。對(dui)不(bu)同氣候和人口統計的更廣泛研(yan)究將改善未來的研(yan)究。
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