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，商業建筑消耗的能源占美國總能源的19% 以上。HVAC系統占能源使用量的27%，照明占31%，因此最大限度地減少商業建筑的能源使用量可以產生很大的影響。

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省照明和暖通空調系統的能源，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、它們的優點、缺點或安全問題、它們節省了多少能源以及它們實際上如何節省能源。

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統計功能(計數傳感器和運動傳感器)。占用傳感器可以連接到建筑系統，并根據空間中是否有人來打開或關閉照明或暖通空調(HVAC)。如果愿意的話，照明也可以根據占用情況進行調暗(取決于燈是否可調光)。

例如，所謂的兩級調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，但調光仍然可以幫助停車場節省能源。本質上，兩級調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是否應打開、關閉或調節，還用于數據收集。當占用傳感器收集數據時，如果這些數據得到正確利用，它也可以用來幫助人們提高生產力和效率。例如，占用傳感器數據可用于根據空間的使用頻率創建清潔時間表。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系統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 系統添加自動化等智能功能。這是個好消息，因為改造現有建筑物比拆除和更換建筑物更具成本效益且可持續。

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域，但它們也更敏感，因此它們經常會被風或通風變化等因素錯誤地觸發。

微波傳感器

微波傳感器比 PIR 傳感器有幾個優點：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，無法在較小的室內空間中準確使用。微波傳感器通過發射微波信號來工作(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，但它們不經常使用，因為它們也容易誤觸發。它們通過監視聲音(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。這有助于提高數據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(如照明或暖通空調)所需的電線數量。此外，聘請合格的專業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傳感器的電池壽命達到 10 年以上。無線傳感器的主要優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 系統分組。