In Büros ist es entweder zu heiß oder zu kalt: Gibt es eine bessere Möglichkeit, die Temperatur anzupassen?

In jedem Büro, Haus und anderen Gemeinschaftsraum gibt es fast immer diejenigen, die kalt sind, die heiß sind und die nicht verstehen, worum es bei all dem Durcheinander mit dem Thermostat geht.


Oft führen Eigentümer und Arbeiter des Gebäudes eine Umfrage unter denjenigen durch, die die Räumlichkeiten bewohnen, um herauszufinden, wie die Heiz- und Kühlsysteme funktionieren. Sie fragen die im Raum, ob sie sich wohl fühlen, ob es kühler oder wärmer werden soll. Jeder hat jedoch zu einem bestimmten Zeitpunkt seine eigene ideale Temperatur . Dies hängt von verschiedenen Faktoren ab: Alter und Geschlecht, körperliche Aktivität, Kleidung und sogar davon, wie angespannt eine Person im Moment ist. Dies ist ein schwieriges Problem. Zum Beispiel fühlen sich Menschen, die im Sommer einen kühlen Raum betreten, zunächst wohl, aber am Ende fühlen sie sich kühl.

In modernen Heiz- und Kühlhandbüchern für Unternehmen, in denen diese menschenspezifischen Indikatoren über einen langen Zeitraum als statisch gelten, wird empfohlen, die Temperatur im Winter zwischen 20,3 und 23,8 Grad Celsius ( 68,5 und 75 Grad Fahrenheit ) zu halten im Sommer - 75 und 80,5 (23,8 und 26,9). Infolgedessen sind die Menschen zu heiß oder zu kalt, unabhängig davon, wie gut der Raum beheizt oder gekühlt wird.

Die meisten fühlen sich wohl, was sich positiv auf ihre Gesundheit und Leistung auswirkt, wenn sich Heizungen und Klimaanlagen in Echtzeit an die Gefühle der Menschen anpassen können, einschließlich Veränderungen während des Tages. Unser Forschungsteam arbeitet daran, wie das Temperaturfeedback von Menschen in Heiz- und Kühlsysteme einbezogen werden kann. Unsere Entwicklung wird den Menschen helfen, sich wohler zu fühlen, und den Bauherren ermöglichen, weniger Energie zu verbrauchen.

Menschenwünsche

Einige Forscher schlugen vor, dass die Arbeiter einfach über die Temperatur abstimmen sollten. Über die Anwendung am Telefon oder über die Website können die Personen im Raum ihnen mitteilen, ob sie kalt oder heiß sind und was sie benötigen, um sich besser zu fühlen. Anschließend analysiert der Algorithmus die Antworten des Teams und berechnet die Temperatur, die theoretisch der Mehrheit entsprechen sollte.


In einigen Systemen können Benutzer darüber abstimmen, ob sie sich wohl fühlen und was ihnen helfen könnte. Carol Minassa, CC BY-ND

Dieses Verfahren weist jedoch zwei schwerwiegende Einschränkungen auf. Um das beste Ergebnis zu erzielen, müssen Sie fast ständig Informationen von Personen erhalten, die arbeiten müssen. Berücksichtigen Sie immer noch nicht die Tatsache, dass diejenigen, die sich immer noch unwohl fühlen, durch An- oder Ausziehen ihrer Sweatshirts für sich selbst sorgen können. Das System berücksichtigt auch nicht, wie der menschliche Körper die Temperatur wahrnimmt. Und dies hängt direkt damit zusammen, ob Menschen es vorziehen, in einem wärmeren oder kühleren Raum zu sein.

Temperaturfernsteuerung

In unserer letzten Studie haben wir im gesamten Büro viele Temperatursensoren installiert und deren Indikatoren mit Informationen aus Armbändern kombiniert, mit denen die Körpertemperatur und die Herzfrequenz der im Raum befindlichen Personen sowie die Ergebnisse der Abstimmung über das Gefühl in der Anwendung gemessen wurden. Wir fanden heraus, dass das Hinzufügen von Daten zur Reaktion des Körpers es dem Algorithmus ermöglichte, die Temperatur im Raum genauer zu berechnen, damit sich die Menschen in dem Raum, den sie besetzten, wohler fühlten.


Ein System mit einer Vielzahl von Sensoren überwacht die Umgebung und die Personen im Raum und passt die Heiz- und Kühlsysteme entsprechend an. Carol Minassa, CC BY-ND

In unserem aktuellen Projekt suchen wir nach einer Möglichkeit, das System zu vereinfachen und für Menschen weniger sichtbar zu machen, indem wir die Armbänder und die Anwendung entfernen und nur einen entfernten Hauttemperaturscanner verwenden, der misst, wie komfortabel eine Person ist. Wir haben eine Methode entwickelt, bei der herkömmliche Kameras, ein Wärmebild und Fernsensoren verwendet werden, die die Position von Personen im Raum bestimmen, sich auf ihre Gesichter konzentrieren und die Körpertemperatur messen. Basierend auf den empfangenen Daten berechnet unser Algorithmus, ob ein Bedarf besteht und wie die Temperatur im Raum geändert werden kann, unabhängig von der Anzahl der im Raum anwesenden Personen. Bei Tests im Büro, in dem sich sieben Personen befanden, beklagten sie sich weniger darüber, dass sie zu kalt oder zu heiß seien.


Das Gesichtserkennungsprogramm kann zusammen mit Temperaturmesskameras bewerten, wie sich eine Person fühlt: Ist sie warm oder kalt oder ist sie in perfekter Ordnung? Carol Minassa, CC BY-ND

Diese Methode ist am effektivsten in Räumen mit einer großen Anzahl von Personen, in offenen Büros, Besprechungsräumen und Theatern. Die Methode kann an Temperaturunterschiede zwischen Personen in verschiedenen Teilen des Raums angepasst und angepasst werden, und auch abhängig davon, ob sie stehen, sitzen oder gehen. Das System kann unterwegs konfiguriert werden, ohne dass ständig Feedback gegeben werden muss. Unsere Gruppe wird diese Methode und andere von Menschen unabhängige Methoden weiter erforschen, damit Sie sich wohler fühlen, gesünder und effizienter sind.

Über die Autoren der Studie. Carol Minassa ist Assistenzprofessorin am Department of Civil and Environmental Engineering der University of Michigan. Da Lee ist Doktorand am Department of Civil and Environmental Engineering der University of Michigan. Winit Kamat ist Professor am Department of Civil and Environmental Engineering der University of Michigan.

Foto: Edwin & Kelly Tofslie CC BY-ND 4.0