西交利物浦大学博士生研究智能建筑新技术降低空调能耗提升舒适度
http://www.huaue.com  2017年10月11日  来源:沙龙国际

  西交利物浦大学土木工程系博士生Mehdi Pazhoohesh在攻读博士学位期间致力于对空调技术的研究,该研究将在提升共享空间居住者的舒适感和满意度的同时节省11%到41%的能源消耗。

  Mehdi(下图)来自伊朗,他的研究与智能建筑的主题相关,智能建筑是创新建筑环境的一个重要领域。他说:“建筑物内的大部分能源消耗都与制冷和供暖系统有关,这也是我们关注这个领域的原因。而且,我的研究方法也可以应用于照明系统。”


  他从建筑的使用者那里收集数据,收集他们的“使用模式”(occupancy patterns)、他们在什么时间、什么地点使用空调,以及使用者的“热偏好”(thermal preferences)和他们所偏爱的房间内冷热温度。Mehdi将收集的数据输入计算机,通过计算机控制加热、通风和空调系统(Heating,Ventilation,andAir-Conditioningsystems,HVAC)。

  机器学习算法可以确定什么时候房间被特定的人使用,HVAC的设置会自动调整以适应他们的喜好。该算法也可以判断何时房间没人使用,这样空调就可以自动关闭。

  在开展项目的过程中,Mehdi说服了其他9名西浦的博士生参与到项目中来,并使用传感器收集他们在位于学校北校区的工科楼内的移动数据。他还收集了参与者的热偏好数据,并使用更多的传感器来监测特定区域的温度变化。

  Mehdi利用收集到的这些数据开发了一个智能系统来控制HVACs,以确保房间内的温度根据人们的偏好进行自动调整,从而保证人们的舒适度。通过Mehdi开发的计算机模型,在一个共享的工作空间中,与其他同事热偏好完全不同的人可以被重新安置到房间内令他更加舒适的区域。

  关于他的研究是否能够节约能源,Mehdi解释说他所研究出的方法和结果经过学校的博士生导师们和美国土木工程师学会的期刊评审员的验证,结果是有效的。“我对这项技术进行了一个月的实际运用和测试,我的研究结果是基于现实而不是模拟的。研究发现,在一个月内,对入住率和热偏好作出反应的空调系统的总运行时间只有5.5天。”

  “当人们谈论建筑节能时,他们通常只关注技术,而不太考虑居住者的感受,”Mehdi的博士生导师,来自西浦土木工程系的张澄博士(上图)说道。“但是,‘绿色建筑’也应该为居住者提供一个健康舒适的环境,因为人类90%的时间都是在室内度过的。”

  “西交利物浦大学是一所年轻而充满活力的大学,专业课教师思维开放,愿意进行多学科的研究与合作。在电气与电子工程系和计算机科学与软件工程系教师的帮助下,Mehdi的研究取得了成功,”张澄博士补充说。

  来西浦读博士前,Mehdi在英国南安普顿大学(University of Southampton)取得了能源与可持续发展硕士学位。谈及在中国开展研究的原因,Mehdi表示在中国实验设备的成本相对较低,而且西浦为跨学科研究项目提供了支持。

  目前,Mehdi已经向包括在上海的许多公司介绍了他的研究成果。同时,他还在开展另一项应用于建筑行业的科研项目:利用热成像技术自动监测建筑工地的工程进展。

  “热成像可以让项目经理更好地监控建筑的进度。新建成的部分相较其他部分温度较高,因此,这一部分在建筑工地的热图像上是可见的,而裸眼或传统相机是无法观察到这一部分的,”他说道。

  
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