Occupant-centric building controls
ઓક્યુપન્ટ-સેન્ટ્રીક બિલ્ડિંગ કંટ્રોલ્સ અથવા ઓક્યુપન્ટ-સેન્ટ્રીક કંટ્રોલ્સ (ઓ. સી. સી.) એ આંતરિક વાતાવરણ માટે એક નિયંત્રણ વ્યૂહરચના છે, જે ખાસ કરીને મકાનમાં રહેનારાઓની વર્તમાન જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, જ્યારે મકાનમાં ઉર્જાનો વપરાશ ઘટાડે છે. ઓ. સી. સી. નો ઉપયોગ પ્રકાશ અને ઉપકરણોને નિયંત્રિત કરવા માટે થઈ શકે છે, પરંતુ તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ગરમી, વેન્ટિલેશન અને એર કન્ડીશનીંગ (એચ. વી. એ. સી.) ને નિયંત્રિત કરવા માટે થાય છે. ઓ. સી. સી. ઊર્જા પ્રણાલી નિયંત્રણ વ્યૂહરચનાઓના ઇનપુટ્સ તરીકે આંતરિક પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ, રહેનારાઓની હાજરી અને રહેનારાઓની પસંદગીઓ પર એકત્રિત કરવામાં આવેલી વાસ્તવિક-સમયની માહિતીનો ઉપયોગ કરે છે. રીઅલ-ટાઇમ ઇનપુટ્સનો પ્રતિસાદ આપીને, OCC લવચીક રીતે યોગ્ય સ્તરની ઊર્જા સેવાઓ પ્રદાન કરવામાં સક્ષમ છે, જેમ કે ગરમી અને ઠંડક, જ્યારે અને જ્યાં રહેવાસીઓને તેની જરૂર પડે છે. બાંધકામ ઊર્જા સેવાઓ યોગ્ય માત્રામાં પૂરી પાડવામાં આવે છે તેની ખાતરી કરવાનો હેતુ માત્ર યોગ્ય સમયે અને યોગ્ય સ્થાન પર આ સેવાઓ પૂરી પાડતી વખતે રહેવાસીઓની આરામમાં સુધારો કરવાનો છે, જેનો હેતુ એકંદર ઊર્જાનો ઉપયોગ ઘટાડવાનો છે. ઓસીસીથી વિપરીત, બિલ્ડિંગ એનર્જી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ (બીઇએમએસ) તરીકે ઓળખાતી પરંપરાગત બિલ્ડિંગ કંટ્રોલ વ્યૂહરચનાઓ, સામાન્ય રીતે પૂર્વનિર્ધારિત તાપમાન સેટપોઇન્ટ્સ અને બેકબેક સમયપત્રકનો ઉપયોગ કરે છે. આ તાપમાન અને તાપમાનનું સમયપત્રક ઘણીવાર ઉદ્યોગના ધોરણો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે જેમાં મકાનમાં રહેનારાઓ તરફથી કોઈ ઇનપુટ મળતું નથી. પરંપરાગત બીઇએમએસમાં સામાન્ય રીતે સ્થિર કામગીરીના પરિમાણો હોય છે જે સમગ્ર દિવસ દરમિયાન મકાનમાં રહેનારાઓની બદલાતી જરૂરિયાતો, નવા મકાન ભાડૂતોની બદલાતી જરૂરિયાતો અથવા મકાનમાં રહેનારાઓના કોઈપણ જૂથની વિવિધ થર્મલ જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે ન્યૂનતમ લવચીકતા આપે છે. ધ અમેરિકન સોસાયટી ફોર હીટિંગ, રેફ્રિજરેશન એન્ડ એર-કન્ડીશનીંગ એન્જિનિયર્સે દર્શાવ્યું છે કે રહેવાસીઓની થર્મલ આરામ કિરણોત્સર્ગી ગરમી, ભેજ, હવાની ગતિ અને મોસમ જેવી પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ તેમજ શરીરવિજ્ઞાન, પહેરવામાં આવતા કપડાં અને પ્રવૃત્તિ સ્તર જેવા વ્યક્તિગત પરિબળો દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે. થર્મલ આરામની આ ગતિશીલ અને વ્યક્તિગત પ્રકૃતિએ પરંપરાગત રીતે તેને એચ. વી. એ. સી. નિયંત્રણોમાં એકીકૃત કરવાનું જટિલ બનાવ્યું છે, પરંતુ સેન્સિંગ અને કમ્પ્યુટિંગ ક્ષમતાઓમાં વધારો અને સેન્સિંગ અને કમ્પ્યુટિંગ ખર્ચમાં ઘટાડાએ ઓ. સી. સી. માટે બાંધકામ ઊર્જા પ્રણાલીઓને નિયંત્રિત કરવા માટે એક અસરકારક અને સ્કેલેબલ માધ્યમ બનવાનું શક્ય બનાવ્યું છે. ઇમારતો વૈશ્વિક ઊર્જાના 33 ટકાથી વધુ વપરાશ કરે છે અને લગભગ 40 ટકા ઉત્સર્જનનું ઉત્પાદન કરે છે, ઓસીસી વૈશ્વિક ઊર્જા વપરાશ અને ઉત્સર્જનને ઘટાડવામાં નોંધપાત્ર ભૂમિકા ભજવી શકે છે. બેકગ્રાઉન્ડ ઓક્યુપન્ટ-સેન્ટ્રીક કંટ્રોલ ઇનપુટ્સ OCC કંટ્રોલ અલ્ગોરિધમમાં ઇનપુટ્સ તરીકે રીઅલ-ટાઇમ ઓક્યુપન્સી અને ઓક્યુપન્ટ પ્રેફરન્સ ડેટા પર આધાર રાખે છે. આ માહિતી સતત વિવિધ પદ્ધતિઓ દ્વારા એકત્રિત થવી જોઈએ અને સંપૂર્ણ બિલ્ડિંગ, ફ્લોર, રૂમ અને સબ-રૂમ સહિત વિવિધ સ્કેલ પર એકત્રિત કરી શકાય છે. મોટેભાગે, ઇમારતના થર્મલ ઝોનિંગ સાથે મેળ ખાતા સ્કેલ પર માહિતી એકત્રિત કરવી સૌથી વધુ ઉપયોગી છે. થર્મલ ઝોન એ ઇમારતનો એક વિભાગ છે જે બધા સમાન તાપમાન સેટપોઇન્ટ હેઠળ કન્ડિશન્ડ છે. રહેઠાણની હાજરી (કબજો અથવા ખાલી) અને રહેઠાણના સ્તરો (રહેઠાણની સંખ્યા) પરની માહિતી સ્પષ્ટ અથવા ગર્ભિત સેન્સર સાથે એકત્રિત કરી શકાય છે. સ્પષ્ટ સેન્સર સીધા ઓક્યુપન્સીને માપે છે અને તેમાં નિષ્ક્રિય ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર, અલ્ટ્રાસોનિક મોશન ડિટેક્ટર્સ અને પ્રવેશમાર્ગ ગણતરી કેમેરા શામેલ હોઈ શકે છે. ઇમ્પ્લિસિટ સેન્સર્સ એક પરિમાણને માપે છે જે અમુક માપાંકિત સંબંધ દ્વારા ઓક્યુપન્સી સાથે સહસંબંધિત થઈ શકે છે. ઇમ્પ્લિસિટ ઓક્યુપન્સી સેન્સર્સના ઉદાહરણોમાં સેન્સર્સ અને વાઇ-ફાઇ-કનેક્ટેડ ડિવાઇસ કાઉન્ટનો સમાવેશ થાય છે. ઓક્યુપન્સી સેન્સિંગ ઉપકરણોની પસંદગી દેખરેખ રાખવામાં આવતી જગ્યાના કદ, સેન્સર માટેનું બજેટ, ઇચ્છિત ચોકસાઈ, સેન્સરનું લક્ષ્ય (રહેનારની હાજરી અથવા ગણતરી શોધવી) અને સુરક્ષા વિચારણાઓ પર આધારિત છે. રહેઠાણની હાજરીની માહિતીથી વિપરીત, રહેઠાણની પસંદગીની માહિતી મેળવવા માટે મકાનમાં રહેનારાઓ પાસેથી સીધો પ્રતિસાદ જરૂરી છે. આ પ્રતિસાદ માંગવામાં આવી શકે છે અથવા અવાંછિત હોઈ શકે છે. બિનજરૂરી રહેનાર પસંદગીના ડેટામાં મેન્યુઅલ થર્મોસ્ટેટ સેટપોઇન્ટ ફેરફારનો સમય અને તીવ્રતા શામેલ હોઈ શકે છે. જ્યારે આ રહેનાર થર્મલ અસંતોષનું સારું સૂચક હોઈ શકે છે, ત્યારે થર્મોસ્ટેટ સેટપોઇન્ટ ફેરફારો ઓસીસીમાં રહેનાર પસંદગીને એકીકૃત કરવામાં અવરોધ ઊભો કરે છે. વિનંતી કરાયેલી રહેઠાણની પસંદગીની માહિતીનો ઉપયોગ ઘણીવાર વધુ રહેઠાણની પસંદગીની માહિતી પ્રાપ્ત કરવાના સાધન તરીકે થાય છે અને તે જસ્ટ-ઇન-ટાઇમ સર્વેક્ષણ અથવા ઇકોલોજીકલ મોમેન્ટરી એસેસમેન્ટ (EMA) નું સ્વરૂપ લે છે. આ સર્વેક્ષણો, સામાન્ય રીતે કમ્પ્યુટર્સ, સ્માર્ટ ફોન્સ અથવા સ્માર્ટ ઘડિયાળો પર ગોઠવવામાં આવે છે, જે સહભાગીઓને તેમની થર્મલ સનસનાટી, થર્મલ સંતોષ અથવા અન્ય કોઈ પરિબળ વિશે પૂછી શકે છે જે જગ્યામાં તેમના આરામને પ્રતિબિંબિત કરે છે. ઓ. સી. સી. માં રહેઠાણની પસંદગીની માહિતીનો અમલ હજુ પણ તેના પ્રારંભિક તબક્કામાં છે અને તેના વ્યવહારુ ઉપયોગનો હજુ પણ શૈક્ષણિક વાતાવરણમાં અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે. આગાહીયુક્ત નિયંત્રણો ઓ. સી. સી. ને પ્રતિક્રિયાશીલ નિયંત્રણ અથવા આગાહીયુક્ત નિયંત્રણ તરીકે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. પ્રતિક્રિયાશીલ નિયંત્રણ વાસ્તવિક સમયમાં રહેનારની પસંદગીનો ઉપયોગ કરે છે અને જગ્યાની પરિસ્થિતિઓમાં તાત્કાલિક ફેરફાર કરવા માટે પ્રતિસાદ રજૂ કરે છે. જ્યારે આ અભિગમ પ્રકાશ પ્રણાલીઓ જેવા ઝડપી પ્રતિસાદ સમય સાથે પ્રણાલીઓને નિયંત્રિત કરવા માટે ઉપયોગી છે, પ્રતિક્રિયાશીલ ઓ. સી. સી. એચ. વી. એ. સી. જેવા ધીમા પ્રતિસાદ સમય સાથે પ્રણાલીઓ માટે આદર્શ નથી. આ ધીમી પ્રતિક્રિયા પ્રણાલીઓ માટે, આગાહીયુક્ત નિયંત્રણ ગરમી જેવી બાંધકામ સેવાઓને સેવાની જરૂર હોય તે સમય અને સેવા પૂરી પાડવામાં આવે તે સમય વચ્ચે અંતરાય વિના યોગ્ય સમયે પ્રદાન કરવાની મંજૂરી આપે છે. પ્રતિક્રિયાશીલ નિયંત્રણોથી વિપરીત, આગાહીયુક્ત નિયંત્રણો સિસ્ટમ કામગીરીને સીધી અસર કરવાને બદલે આગાહીયુક્ત નિયંત્રણ અલ્ગોરિધમ્સને જાણ કરવા અને તાલીમ આપવા માટે વાસ્તવિક-સમયની રહેનાર પસંદગી અને હાજરી ડેટાનો ઉપયોગ કરે છે. આગાહીયુક્ત નિયંત્રણોમાં 'આગાહી ક્ષિતિજ' હોય છે, જે ચોક્કસ તાપમાન અથવા અંદરની હવાની ગુણવત્તાના સ્તરને પ્રાપ્ત કરવા માટે ઓ. સી. સી. ને નિર્ધારિત બિંદુ અથવા વેન્ટિલેશન દરમાં ફેરફાર કરવાની જરૂર પડશે. ઓ. સી. સી. માટે જરૂરી આગાહી ક્ષિતિજ મકાનના પ્રતિભાવ સમયના આધારે બદલાશે. એચ. વી. એ. સી. પ્રણાલીઓને નિયંત્રિત કરતી વખતે લાંબા સમય સુધી આગાહીની ક્ષિતિજની જરૂરિયાતમાં ફાળો આપતા નિર્માણ લક્ષણોમાં મોટા ખુલ્લા ઓરડાઓ, ઉચ્ચ ઉષ્મીય દળ અને રહેઠાણના સ્તરોમાં ઝડપી ફેરફારો સાથેની જગ્યાઓનો સમાવેશ થાય છે. વાણિજ્યિક એચ. વી. એ. સી. ઓ. સી. સી. માટે, આગાહીયુક્ત અલ્ગોરિધમ્સને એ. એસ. એચ. આર. એ. ઈ. દ્વારા દર્શાવેલ છ માહિતી ગ્રેડ (આઇ. જી.) દ્વારા જાણ કરવામાં આવશે. આ આઇજી એ રહેઠાણની હાજરી, રહેઠાણની સંખ્યા અને રહેઠાણની પસંદગી છે, દરેકને બિલ્ડિંગ અને થર્મલ ઝોન સ્તરે ગણવામાં આવે છે. રહેઠાણની હાજરીની માહિતી પરથી, ઓ. સી. સી. સૌથી પહેલા રહેઠાણના આગમનના સમય અને પ્રસ્થાનના તાજેતરના સમયની આગાહી કરી શકે છે. રહેનારાઓની સંખ્યા પરથી, ઓ. સી. સી. મકાનમાં રહેનારાઓની મહત્તમ અપેક્ષિત સંખ્યાની આગાહી કરી શકે છે અને ક્યારે. નિવાસી પસંદગીના ડેટા પરથી, ઓ. સી. સી. સમગ્ર દિવસ દરમિયાન જગ્યાના ઇચ્છિત તાપમાન અને ભેજનું અનુમાન કરી શકે છે. આ માહિતી સાથે, ઓ. સી. સી. આગાહી કરી શકે છે કે તેને ઇચ્છિત તાપમાન અને ચોક્કસ સમયે હવાની ગુણવત્તાના સ્તરને પ્રાપ્ત કરવા માટે તાપમાન સેટપોઇન્ટ્સ અને વેન્ટિલેશન દરમાં ક્યારે ફેરફાર કરવાની જરૂર પડશે. આગાહીયુક્ત અલ્ગોરિધમ્સને સચોટ નિયંત્રણ આગાહીઓ વિકસાવવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં ડેટા તેમજ પ્રમાણમાં નિયમિત રહેનાર પસંદગી અને હાજરી પેટર્નની જરૂર છે. ઓક્યુપન્ટ-સેન્ટ્રીક કંટ્રોલ ડેવલપમેન્ટ ઓ. સી. સી. ના વિકાસને હાલમાં ઇન્ટરનેશનલ એનર્જી એજન્સી (આઇ. ઇ. એ.) એનર્જી ઇન બિલ્ડિંગ્સ એન્ડ કમ્યુનિટી (ઇ. બી. સી.) એનેક્સ 79 દ્વારા ટેકો આપવામાં આવી રહ્યો છે. એનેક્સ 79, જે 2018 થી 2023 સુધી ચાલશે, તે એક આંતરરાષ્ટ્રીય સહયોગી પહેલ છે જે ટેકનોલોજી, ડેટા સંગ્રહ પદ્ધતિઓ, સિમ્યુલેશન પદ્ધતિઓ, નિયંત્રણ અલ્ગોરિધમ્સ, અમલીકરણ નીતિઓ અને એપ્લિકેશન વ્યૂહરચનાઓના વિકાસ અને જમાવટ પર કેન્દ્રિત છે, જેનો હેતુ રહેઠાણ-કેન્દ્રિત બિલ્ડિંગ ડિઝાઇન અને નિયંત્રણો છે. આ સહયોગ અગાઉના પરિશિષ્ટ 66માંથી મેળવેલા જ્ઞાનને લાગુ કરવા પર કેન્દ્રિત છે, જે 2013થી 2018 સુધી ચાલ્યું હતું. એનેક્સ 66 એ સમજવા માટે કામ કર્યું કે કેવી રીતે રહેઠાણની વર્તણૂક ઊર્જા વપરાશના નિર્માણ સાથે સંબંધિત છે તેમજ કેવી રીતે બાંધકામ કામગીરી અને ડિઝાઇન રહેઠાણના થર્મલ આરામને પ્રભાવિત કરે છે. આ મુખ્યત્વે રહેઠાણ વર્તણૂક માહિતી એકત્રિત કરીને અને રહેઠાણ સિમ્યુલેશન પદ્ધતિઓ વિકસાવીને કરવામાં આવ્યું હતું. ઓ. સી. સી. વિકસાવવા માટે કામ કરતા વધારાના જૂથોમાં ASHRAE મલ્ટિડિસિપ્લિનરી ટાસ્ક ગ્રૂપ ઓન ઓક્યુપન્ટ બિહેવિયર ઇન બિલ્ડિંગ્સ (MGT.OBB) અને નેશનલ સાયન્સ ફાઉન્ડેશન ફ્યુચર ઓફ વર્ક સેન્ટર ફોર ઇન્ટેલિજન્ટ એન્વાયર્નમેન્ટ્સનો સમાવેશ થાય છે. ઓક્યુપન્ટ-સેન્ટ્રીક કંટ્રોલ અલ્ગોરિધમ્સ (OCC) હજુ પણ વિકાસમાં છે જ્યાં વિવિધ નિયંત્રણ અલ્ગોરિધમ્સની રચના અને મૂલ્યાંકન અભ્યાસનું મુખ્ય કેન્દ્ર છે. ઓ. સી. સી. માટે જે અલ્ગોરિધમ્સનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે તેમાં પુનરાવર્તિત ડેટા ફ્યુઝન પદ્ધતિઓ, અનસુપરવાઇઝ્ડ મશીન લર્નિંગ અને રિઇન્ફોર્સમેન્ટ લર્નિંગનો સમાવેશ થાય છે, પરંતુ તે મર્યાદિત નથી. આ દરેક અલ્ગોરિધમ્સમાં કોમ્પ્યુટેશનલ જટિલતા, જરૂરી ઇનપુટ્સ અને ઊર્જા ઘટાડવાની ક્ષમતાના વિવિધ સ્તરો છે. પુનરાવર્તિત ડેટા ફ્યુઝન પદ્ધતિઓ પ્રતિક્રિયાશીલ ઓસીસી નિયંત્રણોનું ઉદાહરણ છે અને તે બે અથવા વધુ સ્રોતોમાંથી ડેટાને જોડવાનું એક સાધન છે. આ પદ્ધતિ માટે, બહુવિધ રહેવાસીઓ પાસેથી પસંદગીની માહિતી અને આંતરિક પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ પરની માહિતીનો ઉપયોગ સરેરાશ રહેવાસી સંતોષ અને ઊર્જા બચતના બે ઓપ્ટિમાઇઝેશન લક્ષ્યોને સંતુલિત કરવા માટે થાય છે. આ લક્ષ્યોને સંતુલિત કરવા માટે, દરેક વખતે જ્યારે સિસ્ટમમાં નવી માહિતી મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે અલ્ગોરિધમ નક્કી કરશે કે કોઈ નિયંત્રણ કાર્યવાહીની જરૂર છે કે કેમ, જેમ કે તાપમાનના સેટપોઇન્ટને બદલવું, નિયંત્રણ નિયમોના સમૂહના આધારે જે નિર્ધારિત કરે છે કે ઓપ્ટિમાઇઝેશન લક્ષ્યોને કેટલી સારી રીતે પૂર્ણ કરવામાં આવી રહ્યા છે. આ ક્લસ્ટર્સનો ઉપયોગ પછી જગ્યામાં ચોક્કસ રહેવાસીઓની થર્મલ પસંદગીઓને સમજીને પ્રતિક્રિયાશીલ અથવા આગાહીયુક્ત નિયંત્રણોને જાણ કરવા માટે થઈ શકે છે. આ પદ્ધતિ માટે, વિનંતી કરાયેલ રહેઠાણની પસંદગીની માહિતીને અનસુપરવાઇઝ્ડ મશીન અલ્ગોરિધમમાં આપવામાં આવે છે જે રહેઠાણ કરનારાઓને તેમની થર્મલ પસંદગીઓ કેટલી સમાન છે તેના આધારે જૂથબદ્ધ કરશે. જૂથોની સંખ્યા અને કદ ઉપયોગમાં લેવાતા અનસુપરવાઇઝ્ડ અલ્ગોરિધમનો પ્રકાર તેમજ વિશ્લેષણ કરવામાં આવતા ડેટા પર આધાર રાખે છે. મજબૂતીકરણ મશીન લર્નિંગનો ઉપયોગ રહેવાસી સંતોષ અને ઊર્જા બચતને શ્રેષ્ઠ બનાવવાના ધ્યેય સાથે આગાહીયુક્ત નિયંત્રણ અલ્ગોરિધમ તરીકે થઈ શકે છે. આ પદ્ધતિ માટે, અલ્ગોરિધમ રહેનારની હાજરી અને પસંદગીના ડેટાને સ્વીકારે છે અને અગાઉના ડેટા પર અલ્ગોરિધમને તાલીમ આપવાની જરૂર વગર રહેનારની પસંદગીઓ શીખવા માટે તેનો ઉપયોગ કરે છે. અલ્ગોરિધમ તેના વળતરને મહત્તમ બનાવવા માટે તે કરેલા દરેક નિયંત્રણ નિર્ણયનું મૂલ્યાંકન કરશે જે તેના રહેવાસી સંતોષ અને ઊર્જા બચતને શ્રેષ્ઠ બનાવવાની ક્ષમતા પર આધારિત છે. આ અલ્ગોરિધમ તેને મળતી નવી માહિતીના આધારે સતત ગોઠવણો કરવામાં સક્ષમ છે. સંદર્ભો એર્ગોનોમિક્સ માનવ-કમ્પ્યુટર ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વેન્ટિલેશન