【摘 要】本文探討了大型建筑、大型公共場所及大賣場等封閉式場所的節(jié)能、人體舒適度智能調(diào)節(jié)、亞健康改善等問題，并針對各類大型建筑進(jìn)行了實(shí)例分析

【關(guān)鍵詞】大型建筑 健康節(jié)能 智能監(jiān)控

大型建筑物中的人體健康舒適度含幾大要素：氣溫、氣壓、相對濕度、風(fēng)速、二氧化碳、光照。本文討論如何架構(gòu)對上述要素能進(jìn)行智能綜合監(jiān)測控制的系統(tǒng)?，F(xiàn)在大多數(shù)人們的大多數(shù)時(shí)間都是在大型建筑中，無論是學(xué)生、上班族抑或老人。人體的熱平衡機(jī)能、體溫調(diào)節(jié)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、消化器官等人體的生理功能受到多種氣象要素的綜合影響。一般而言，氣溫、氣壓、相對濕度、風(fēng)速、二氧化碳、光照這幾個(gè)氣象要素對人體感覺影響最大，人體舒適度指數(shù)就是根據(jù)這六項(xiàng)要素而建成的非線性方程。人體在建筑內(nèi)的健康舒適度也基本上從這幾個(gè)方面評價(jià)。本文探討對這六個(gè)要素一一進(jìn)行針對性分析并進(jìn)行整合架構(gòu)。目標(biāo)為可同時(shí)測出影響人體舒適度六大要素：氣溫、氣壓、相對濕度、風(fēng)速、光照，精確掌握環(huán)境的健康舒適度并通過可自主學(xué)習(xí)的專家系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)智能控制。以下本文就將分別討論基于這些要素的研發(fā)及架構(gòu)機(jī)理。人體對風(fēng)速非常敏感，人體的舒適度大部分取決于環(huán)境中空氣流速，而空氣流速取決于空氣溫度測量值和紊流度測量值。關(guān)于氣溫，人們非常熟悉，任何一個(gè)小孩子都能告訴大人自己熱或者冷。但是如果在雷雨前，他說感到非常悶，這就是氣壓偏低的問題了。濕度主要影響人體的熱代謝和水鹽代謝。實(shí)驗(yàn)表明：氣溫適中時(shí)，濕度對人體的影響并不顯著。當(dāng)氣溫較高或較低時(shí)，其波動(dòng)對人體的熱平衡和溫?zé)岣芯妥兊姆浅Ｖ匾?。?dāng)相對濕度超80%時(shí)，由于高溫高濕影響人體汗液的蒸發(fā)，機(jī)體的熱平衡受到破壞，因而人體會(huì)感到悶熱不適。隨著溫度的升高，這種情況將更趨明顯。人體對風(fēng)速非常敏感。人體的舒適度也取決于環(huán)境中的空氣流速。當(dāng)氣溫低于皮膚溫度時(shí)，風(fēng)能使機(jī)體散熱加快。風(fēng)速每增加1米/秒，會(huì)使人感到氣溫下降了2—3°C，風(fēng)越大散熱越快，人就越感到寒冷不適。

建筑節(jié)能與舒適度密切相關(guān)，傳統(tǒng)的房屋，在很大程度上忽視了墻體及玻璃的保溫性能，不僅在舒適度上也差強(qiáng)人意，且在能耗上浪費(fèi)顯著。冷熱溫度在沒有過多阻礙的情況下，就很容易侵入室內(nèi)，讓人們在蒸籠與冰窟中煎熬。如何獲得舒適，將熱浪與冷潮轟出室外？此時(shí)的空調(diào)、鍋爐等設(shè)備便重裝上陣。一般而言，最容易調(diào)節(jié)的是溫度，但有時(shí)溫度明明是人體舒適段的二十多度，但就是感覺不舒服呢？有的人在空調(diào)房里放一杯水，有的人打開加濕器，也有的人開始調(diào)風(fēng)速，不讓冷風(fēng)對著自己吹。夏日里一些統(tǒng)一中央空調(diào)的辦公樓，為了讓大部分人感覺“舒適”，加大冷氣——如果感覺冷自己添衣服。如此建筑，如此“舒適”，誕生了一種現(xiàn)代病，俗稱“空調(diào)病”。

本系統(tǒng)可設(shè)置數(shù)據(jù)排序及計(jì)算相應(yīng)的平均值。然而，僅空氣流速平均值不足以表達(dá)對人的影響。環(huán)境空氣流速的波動(dòng)變化也同樣重要。離地面0.1m的高度是人體腳踝的位置，腳踝是人體暴露于空氣中的敏感部位。該處的空氣溫度過高或過低會(huì)引起人體的不舒適。離地面0.6m，1.1m高度處的溫度是坐姿人員腹部及頭部位置所在，同樣是人體較敏感部位。因此，測點(diǎn)在0.1m，0.6m，1.1m高度處（適合坐姿的人），或0.1m，1.1m，1.7m處（適合于站立的人）。

筆者擬架構(gòu)的大型建筑健康節(jié)能智能監(jiān)控系統(tǒng)專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫可以兼容為兩種類型，靈活應(yīng)用：其一是庫內(nèi)包含各種環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，進(jìn)而當(dāng)前采集數(shù)據(jù)與系統(tǒng)庫內(nèi)的健康專家提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行“智能”對比“識(shí)別”，并通過掛壁式液晶屏來顯示健康專家針對當(dāng)前室內(nèi)環(huán)境參數(shù)給出的建議。其二，因?yàn)榈赜虿町惢蜃约核杏X適合的氣候環(huán)境不同，可以人為地去設(shè)置自己感覺舒適的環(huán)境參數(shù)，從而真正達(dá)到人性化的目的。并利用Wireless Sensor技術(shù)的利用替代傳統(tǒng)的有線通信方式和較為昂貴的GSM、CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程傳輸方式，其傳輸效果也一樣，還免去復(fù)雜的布線等，節(jié)約成本，也考慮了城市大型室內(nèi)空間寶貴和裝飾美觀的問題。

該健康節(jié)能系統(tǒng)主要由WSN、微控制器、Wireless Sensor、數(shù)據(jù)顯示模塊、專家系統(tǒng)等5部分組成。WMN用無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)模塊組建。與溫濕傳感器、光線傳感器、CO2濃度監(jiān)測傳感器等相接用來采集室內(nèi)環(huán)境系列參數(shù)。通過與專家系統(tǒng)庫內(nèi)健康專家提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，并通過掛壁式液晶屏來顯示健康專家針對某區(qū)域環(huán)境參數(shù)給出的建議。采集室內(nèi)光線強(qiáng)弱的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，來控制燈具的工作等，即對某區(qū)域的一部分燈開關(guān)或控制亮度。另外，如夏天室內(nèi)溫度過低或冬天室內(nèi)溫度過高，需關(guān)閑空調(diào)，且打開通風(fēng)裝置進(jìn)行通風(fēng)；還可智能控制建筑外窗直接引入自然界新風(fēng)及自然濕度等。因此，通過控制各種子系統(tǒng)而起到健康節(jié)能的效果，以避免目前常見的亞健康狀態(tài)。目前許多大型建筑如高級寫字樓、大型商場如沃爾瑪，都有一些采集溫度，濕度，或可燃性氣體參數(shù)的檢測的措施，如在采集溫度方面，是在一定面積的區(qū)域放置溫度計(jì)，安排工作人員定時(shí)或不定時(shí)的進(jìn)行人工采集數(shù)據(jù)，然后再去調(diào)節(jié)空調(diào)或通風(fēng)口，這樣有很大的弊端，即采集數(shù)據(jù)，在溫度計(jì)的讀數(shù)方面相比運(yùn)用電子產(chǎn)品還是存在較大的誤差，且從經(jīng)濟(jì)的角度上講，也耗費(fèi)了大量的人力，財(cái)力。該系統(tǒng)可以不需要把原有設(shè)備拆除，可以完美的整合到現(xiàn)有系統(tǒng)中去，建立總監(jiān)控室，如對某區(qū)的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行人性化的檢測，規(guī)劃使用者工作區(qū)子系統(tǒng)的原則十分簡單，主要是讓使用者擁有更大的調(diào)整工作環(huán)境的自由，因此在盡量讓這部分設(shè)備便于拆裝、增減設(shè)備、調(diào)整位置，如此較容易符合不同工作的需求，也便于管理用維護(hù)。為了最大程度地為消費(fèi)者進(jìn)行人性化關(guān)懷服務(wù)，還可以考慮在外掛大顯示屏上同時(shí)顯示當(dāng)前的外界環(huán)境溫度，風(fēng)力，濕度，降雨情況，以及超市內(nèi)的各區(qū)域溫度，濕度，通風(fēng)，商場內(nèi)部信息等情況，體現(xiàn)賣場對于消費(fèi)者健康的關(guān)懷，也體現(xiàn)了一流賣場的優(yōu)秀品質(zhì)?？紤]到高級寫字樓的公司人、大賣場的顧客許多都是具備較高文化水平和對健康環(huán)境保護(hù)等方面較為關(guān)注的人群，這樣的舉措一定極大地提升大賣場的優(yōu)秀形象。為此帶來的經(jīng)濟(jì)效益將不容忽視，其實(shí)用性就可想而知。