Мы часто слышим слово «умный» применительно к предметам повседневного обихода: смартфонам, смарт-телевизорам, умным бытовым приборам, а теперь и к умным зданиям.
Идея умного дома еще молода. Общепринятого определения пока нет, но одним из лучших примеров, иллюстрирующих эту концепцию, является управление, ориентированное на пассажиров (OCC). Это включает в себя использование данных, полученных от жильцов, окружающей среды в помещении и наружного климата, для оптимизации комфорта жильцов, контроля и энергоэффективности.
Важнейшие функции здания - освещение, отопление, кондиционирование воздуха, оконные жалюзи и т. д. - будут управляться системой управления, которая изучает такую информацию, как режим присутствия в помещении, использование света и регулировка температуры. Для зданий с десятками или сотнями человек это может иметь широкомасштабное влияние на общие затраты на электроэнергию.
Однако, несмотря на то, что концепция умного здания привлекает архитекторов и инженеров, она еще не получила широкого распространения в реальных зданиях. Были исследования, эксперименты и моделирование, но в целом реализация принципа OCC была несфокусированной и непоследовательной.
В новой статье, опубликованной в журнале Building and Environment, Мохамед Оуф рассматривает тематические исследования в рамках существующего исследования OCC и оценивает путь вперед. Статья была написана в соавторстве с Джун Янг Парк из Техасского университета в Остине и коллегами из Карлтонского университета, Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Университета Южной Дании.
«Мы просмотрели литературу на предмет соответствующей работы, которая была проделана по этой теме, и подробно проанализировали ее различные атрибуты», - говорит Оуф, доцент кафедры строительства, гражданской и экологической инженерии в Школе Джины Коди. инженерии и информатики.
"Мы поняли, что очень немногим исследователям удалось реализовать эти подходы к управлению в реальных зданиях по многим логистическим причинам."
Уф также является одним из шести членов новой междисциплинарной исследовательской группы Concordia «Умные, устойчивые и устойчивые сообщества и города», целью которой является поиск решений для создания более устойчивых, доступных и инклюзивных городских пространств. Команда, возглавляемая Урсулой Эйкер, заведующей кафедрой передового опыта Канады в области исследований (CERC), официально представлена во вторник, 12 ноября, в 4-м пространстве Concordia.
Создание фундамента поля
Как отмечают Оуф и его коллеги, исследований в области OCC все еще относительно мало. Они выявили 120 публикаций по этой теме, но только 42 исследования включали практическое применение. Большинство из них являются концептуальными исследованиями или моделированием. Все они ориентированы на североамериканские или европейские стандарты, а также на учебные или офисные здания.
Исследователи также определили несколько проблем, с которыми сталкивается внедрение OCC, основываясь на обзоре существующих исследований.
Новизна области означает, что до сих пор нет согласованного определения того, что вообще означает этот термин. Отдает ли подход к управлению приоритетное внимание моделям занятости? Или он фокусируется на поведении жильцов и их взаимодействии с системами здания? Какой физический контроль должен быть у жильца в автоматизированном здании? Какие показатели - комфорт или энергоэффективность - являются приоритетными?
Во-вторых, зависимость OCC от данных означает, что необходимо решить серьезные технологические проблемы и проблемы с конфиденциальностью. Текущие исследования в значительной степени избегают изучения взаимосвязи между различными средами внутри помещений, поэтому подход ко всему зданию, который будет необходим по мере развития области, потребует значительных сетей и разработки программного обеспечения. Кроме того, необходимо принять меры для обеспечения безопасности данных жильцов.
Учитывая все эти направления дальнейшего изучения, Уф говорит, что с оптимизмом смотрит в будущее OCC.
«Вся эта ниша средств управления, ориентированных на жильцов, все еще очень нова и предоставляет захватывающие возможности для объединения достижений в области науки о данных и искусственного интеллекта со строительной инженерией», - говорит он..
"К счастью, в настоящее время я создаю лабораторию в Concordia для внедрения и экспериментов с OCC в реальной среде здания. У нас будет четыре офиса, которые в значительной степени оснащены датчиками и исполнительными механизмами для анализа комфорта жильцов и взаимодействия со зданием. Мы также разработаем новые алгоритмы управления с целью повышения энергоэффективности и комфорта."