随着人口不断增长、城市化进程加快，以及气候变化成为人们首要关注的问题，对节能建筑的需求不断增加，对智能建筑的需求也在不断增加。仅在美国，商业建筑消耗的能源占美国总能源的19% 以上。HVAC系统占能源使用量的27%，照明占31%，因此最大限度地减少商业建筑的能源使用量可以产生很大的影响。
新建和改造项目都可以通过实施“智能”技术来节省能源。其中一项技术是占用传感器。占用传感器越来越多地用于节省照明和暖通空调系统的能源，并提高居住者的舒适度。而且它们也易于安装、使用和维护。
但如何使用占用传感器来节省能源呢?它们的实际影响是什么?将它们纳入独特的建筑或项目中值得吗?接下来我们将详细探讨占用传感器是什么、它们的优点、缺点或安全问题、它们节省了多少能源以及它们实际上如何节省能源。
什么是占用传感器?
占用传感器(也称为运动传感器、存在传感器或空置传感器)是监视物理空间以确定该空间中是否有人的传感器。其中一些还具有人数统计功能(计数传感器和运动传感器)。占用传感器可以连接到建筑系统，并根据空间中是否有人来打开或关闭照明或暖通空调(HVAC)。如果愿意的话，照明也可以根据占用情况进行调暗(取决于灯是否可调光)。
例如，所谓的两级调光在停车场非常流行，因为在这样的空间中完全关闭灯光并不理想，但调光仍然可以帮助停车场节省能源。本质上，两级调光是指默认情况下将灯光设置为低亮度，但当检测到运动时，空间中灯光的亮度会增加。
占用传感器不仅用于检测建筑系统是否应打开、关闭或调节，还用于数据收集。当占用传感器收集数据时，如果这些数据得到正确利用，它也可以用来帮助人们提高生产力和效率。例如，占用传感器数据可用于根据空间的使用频率创建清洁时间表。这样，每天使用的房间(如浴室)就会得到更频繁、更彻底的清洁，而几乎不使用的空间则可以减少清洁频率(如请假员工的办公室)。
占用传感器可以在新建和改造项目中实施，以向照明和暖通空调系统添加自动化等智能功能。
人们可能会认为只有新的建筑项目才能成为智能建筑，但事实并非如此。占用传感器可以轻松地在新建和改造项目中实施，以向照明和 HVAC 系统添加自动化等智能功能。这是个好消息，因为改造现有建筑物比拆除和更换建筑物更具成本效益且可持续。
占用传感器的类型：不同占用传感器的工作原理
市场上有多种不同类型的占用传感器，具体选择的类型取决于我们想要实现的目标。
被动红外 (PIR)传感器
这是最常见的占用传感器类型，原因是其检测存在的简单性和匿名(且安全)方法。它是一种“被动”传感器，通过检测温暖物体(如人或动物)何时进入其检查来监控空间占用情况。这些传感器还可用于生成匿名热图。不过，当 PIR 传感器被玻璃墙等障碍物阻挡时，它们将无法工作。
超声波传感器
这些“主动”(而不是被动)传感器会发出人类和动物听不到的高频声音，并且它们有一个麦克风来检测回声。根据反射声音到达麦克风所需的时间，传感器可以判断是否有人在其“视野”中移动。超声波传感器可以比 PIR 传感器覆盖更大的区域，但它们也更敏感，因此它们经常会被风或通风变化等因素错误地触发。
微波传感器
微波传感器比 PIR 传感器有几个优点：它们在所有温度下都能一致地检测运动，并且覆盖范围为 360 度(而 PIR 传感器通常覆盖范围为 90 度)。然而，由于它们可以穿过墙壁感知运动，因此它们可能过于敏感，无法在较小的室内空间中准确使用。微波传感器通过发射微波信号来工作(但不用担心，它们是完全安全的)，因此它们被认为是“主动”传感器。它们通过测量信号反射回传感器所需的时间(称为回波时间)来感知运动。这与超声波传感器的工作方式类似，但微波传感器不使用声波，而是使用电磁波。
其他传感器
声学传感器是另一种类型的传感器，但它们不经常使用，因为它们也容易误触发。它们通过监视声音(例如键盘输入)来检测空间中的人员，但它们通常会被背景噪音干扰，例如救护车在建筑物外行驶。一些传感器是“混合”传感器，这意味着它们使用多种类型的检测技术。大多数此类传感器依赖于至少两种类型的检测来确定空间是否被占用，但它们只需要确认一种类型的检测即可保持灯“打开”。
选择有线还是无线占用传感器
传感器也可以是有线的或无线的。有线传感器被认为比无线传感器更快、更可靠，因为有线传感器不受距离或无线干扰的影响。这有助于提高数据收集的速度和一致性。然而，它们也更昂贵且安装复杂。有线传感器的成本可能会上升，具体取决于将其连接到建筑系统(如照明或暖通空调)所需的电线数量。此外，聘请合格的专业人员将它们连接到建筑物中的成本也可能很高。
另一方面，无线传感器的电池需要定期更换，但无线设备技术的进步使得大多数传感器的电池寿命达到 10 年以上。无线传感器的主要优点是安装成本非常低，安装就像剥离并粘贴在墙壁或天花板上一样简单，然后对传感器进行远程编程，将其与照明或 HVAC 系统分组。
