Occupant-centric building controls
قبضہ مرکوز عمارت کنٹرول یا قبضہ مرکوز کنٹرول (او سی سی) اندرونی ماحول کے لیے ایک کنٹرول حکمت عملی ہے، جو خاص طور پر عمارت میں رہنے والوں کی موجودہ ضروریات کو پورا کرنے پر مرکوز ہے جبکہ عمارت کی توانائی کی کھپت کو کم کرتی ہے۔ او سی سی کو روشنی اور آلات کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، لیکن یہ عام طور پر ہیٹنگ، وینٹیلیشن اور ایئر کنڈیشنگ (ایچ وی اے سی) کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ او سی سی اندرونی ماحولیاتی حالات، رہائشیوں کی موجودگی اور رہائشیوں کی ترجیحات پر جمع کردہ ریئل ٹائم ڈیٹا کو توانائی کے نظام پر قابو پانے کی حکمت عملیوں کے لیے ان پٹ کے طور پر استعمال کرتا ہے۔ ریئل ٹائم ان پٹ کا جواب دے کر، او سی سی لچکدار طریقے سے توانائی کی خدمات کی مناسب سطح فراہم کرنے کے قابل ہے، جیسے کہ ہیٹنگ اور کولنگ، جب اور جہاں رہائشیوں کو اس کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس بات کو یقینی بنانا کہ عمارت کی توانائی کی خدمات صحیح مقدار میں فراہم کی جائیں اس کا مقصد رہائشیوں کے آرام کو بہتر بنانا ہے جبکہ ان خدمات کو صرف صحیح وقت پر اور صحیح مقام پر فراہم کرنا توانائی کے مجموعی استعمال کو کم کرنا ہے۔ او سی سی کے برعکس، روایتی عمارت پر قابو پانے کی حکمت عملی، جسے بلڈنگ انرجی مینجمنٹ سسٹم (بی ای ایم ایس) کہا جاتا ہے، عام طور پر پہلے سے طے شدہ درجہ حرارت کے سیٹ پوائنٹس اور بیک بیک شیڈول کا استعمال کرتی ہے۔ ان درجہ حرارت اور درجہ حرارت کے نظام الاوقات کا تعین اکثر صنعتی معیارات کے ذریعے کیا جاتا ہے جس میں عمارت میں رہنے والوں کی طرف سے کوئی ان پٹ نہیں ہوتا ہے۔ روایتی بی ای ایم ایس میں عام طور پر جامد آپریشن پیرامیٹرز ہوتے ہیں جو دن بھر عمارت میں رہنے والوں کی بدلتی ہوئی ضروریات، نئے عمارت کرایہ داروں کی بدلتی ہوئی ضروریات، یا عمارت میں رہنے والوں کے کسی بھی گروپ کی متنوع تھرمل ضروریات کو پورا کرنے کے لیے کم سے کم لچک دیتے ہیں۔ امریکن سوسائٹی فار ہیٹنگ، ریفریجریشن اینڈ ایئر کنڈیشنگ انجینئرز نے اس بات کا خاکہ پیش کیا ہے کہ رہائشیوں کا تھرمل سکون ماحولیاتی حالات جیسے تابکاری گرمی، نمی، ہوا کی رفتار اور موسم کے ساتھ ساتھ ذاتی عوامل جیسے فزیولوجی، لباس پہننے اور سرگرمی کی سطح دونوں سے متاثر ہوتا ہے۔ تھرمل آرام کی اس متحرک اور ذاتی نوعیت نے روایتی طور پر اسے ایچ وی اے سی کنٹرولز میں ضم کرنا پیچیدہ بنا دیا ہے لیکن سینسنگ اور کمپیوٹنگ کی صلاحیتوں میں اضافے کے ساتھ ساتھ سینسنگ اور کمپیوٹنگ کے اخراجات میں کمی نے او سی سی کے لیے عمارت کے توانائی کے نظام کو کنٹرول کرنے کا ایک موثر اور توسیع پذیر ذریعہ بننا ممکن بنا دیا ہے۔ عمارتیں عالمی توانائی کا 33 فیصد سے زیادہ استعمال کرتی ہیں، اور تقریبا 40 فیصد اخراج پیدا کرتی ہیں، او سی سی عالمی توانائی کی کھپت اور اخراج کو کم کرنے میں اہم کردار ادا کر سکتی ہے۔ بیک گراؤنڈ اوکیوپینٹ سینٹرک کنٹرول ان پٹ او سی سی کنٹرول الگورتھم کے ان پٹ کے طور پر ریئل ٹائم اوکیوپینٹی اور اوکیوپینٹ ترجیحی ڈیٹا پر انحصار کرتا ہے۔ یہ ڈیٹا مسلسل مختلف طریقوں سے جمع کیا جانا چاہیے اور اسے پوری عمارت، فرش، کمرہ اور ذیلی کمرے سمیت مختلف پیمانوں پر جمع کیا جا سکتا ہے۔ اکثر، عمارت کے تھرمل زوننگ سے مماثل پیمانے پر ڈیٹا اکٹھا کرنا سب سے زیادہ مفید ہوتا ہے۔ تھرمل زون ایک عمارت کا وہ حصہ ہے جو ایک ہی درجہ حرارت کے سیٹ پوائنٹ کے تحت مشروط ہے۔ مکین کی موجودگی (قابض یا غیر آباد) اور قبضے کی سطح (مکینوں کی تعداد) کے بارے میں ڈیٹا کو واضح یا مضمر سینسرز کے ساتھ جمع کیا جا سکتا ہے۔ واضح سینسر براہ راست قبضے کی پیمائش کرتے ہیں اور اس میں غیر فعال اورکت سینسر، الٹراسونک موشن ڈیٹیکٹر، اور داخلی راستے میں گنتی کرنے والے کیمرے شامل ہو سکتے ہیں۔ مضمر سینسر ایک پیرامیٹر کی پیمائش کرتے ہیں جسے کچھ انشانکن تعلقات کے ذریعے قبضے سے منسلک کیا جا سکتا ہے۔ مضمر قبضہ سینسرز کی مثالوں میں سینسرز اور وائی فائی سے منسلک ڈیوائس کاؤنٹ شامل ہیں۔ اوکیوپینسی سینسنگ ڈیوائسز کا انتخاب نگرانی کی جانے والی جگہ کے سائز، سینسرز کے لیے بجٹ، مطلوبہ درستگی، سینسر کا مقصد (مکین کی موجودگی یا گنتی کا پتہ لگانا)، اور حفاظتی تحفظات پر منحصر ہے۔ مکین کی موجودگی کے اعداد و شمار کے برعکس، مکین کی ترجیح کے اعداد و شمار حاصل کرنے کے لیے عمارت میں رہنے والوں سے براہ راست رائے درکار ہوتی ہے۔ یہ رائے طلب یا غیر مطلوب ہو سکتی ہے۔ غیر مطلوب مکین کی ترجیح کے اعداد و شمار میں دستی تھرموسٹیٹ سیٹ پوائنٹ تبدیلی کا وقت اور شدت شامل ہو سکتی ہے۔ اگرچہ یہ مکین کے تھرمل عدم اطمینان کا ایک اچھا اشارہ ہو سکتا ہے، تھرموسٹیٹ سیٹ پوائنٹ کی تبدیلیاں کبھی کبھار او سی سی میں مکین کی ترجیح کو ضم کرنے میں رکاوٹ پیدا کر سکتی ہیں۔ درخواست کردہ مکینوں کی ترجیحی معلومات کو اکثر زیادہ مکینوں کی ترجیحی معلومات حاصل کرنے کے ایک ذریعہ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے اور یہ صرف وقت پر سروے یا ماحولیاتی لمحاتی تشخیص (ای ایم اے) کی شکل اختیار کرتی ہے۔ یہ سروے، جو عام طور پر کمپیوٹر، اسمارٹ فون، یا سمارٹ گھڑیاں پر تعینات ہوتے ہیں، شرکاء سے ان کے تھرمل سنسنی، تھرمل اطمینان یا کسی دوسرے عنصر کے بارے میں پوچھ سکتے ہیں جو خلا میں ان کے آرام کی عکاسی کرتا ہے۔ او سی سی میں مکینوں کی ترجیحی معلومات کو نافذ کرنا ابھی ابتدائی مراحل میں ہے اور اس کے عملی اطلاق کا ابھی بھی تعلیمی ماحول میں مطالعہ کیا جا رہا ہے۔ پیشن گوئی کنٹرول او سی سی کو یا تو رد عمل کنٹرول یا پیشن گوئی کنٹرول کے طور پر درجہ بندی کیا جا سکتا ہے۔ ری ایکٹیو کنٹرول ریئل ٹائم مکین کی ترجیح کا استعمال کرتا ہے اور جگہ کے حالات کو فوری طور پر تبدیل کرنے کے لیے فیڈ بیک پیش کرتا ہے۔ اگرچہ یہ نقطہ نظر لائٹنگ سسٹم جیسے تیز رسپانس ٹائم والے سسٹمز کو کنٹرول کرنے کے لیے مفید ہے، لیکن ری ایکٹیو او سی سی ایچ وی اے سی جیسے سست رسپانس ٹائم والے سسٹمز کے لیے مثالی نہیں ہے۔ ان سست رسپانس سسٹمز کے لیے، پیشن گوئی کنٹرول عمارت کی خدمات، جیسے ہیٹنگ، کو سروس کی ضرورت کے وقت اور سروس فراہم کیے جانے کے وقت کے درمیان وقفے کے بغیر صحیح وقت پر فراہم کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ رد عمل والے کنٹرول کے برعکس، پیشن گوئی کرنے والے کنٹرول سسٹم کے آپریشن کو براہ راست متاثر کرنے کے بجائے پیشن گوئی کرنے والے کنٹرول الگورتھم کو مطلع کرنے اور تربیت دینے کے لیے حقیقی وقت میں رہنے والے کی ترجیح اور موجودگی کے ڈیٹا کا استعمال کرتے ہیں۔ پیشن گوئی کے کنٹرول میں 'پیشن گوئی کا افق' ہوتا ہے جو کہ آگے کا وقت ہوتا ہے کہ او سی سی کو ایک مخصوص درجہ حرارت یا اندرونی ہوا کے معیار کی سطح کو حاصل کرنے کے لیے سیٹ پوائنٹ یا وینٹیلیشن کی شرح کو تبدیل کرنے کی ضرورت ہوگی۔ او سی سی کے لیے مطلوبہ پیشن گوئی کا افق عمارت کے رسپانس ٹائم کے لحاظ سے مختلف ہوگا۔ ایچ وی اے سی سسٹم کو کنٹرول کرتے وقت طویل پیشن گوئی کے افق کی ضرورت میں حصہ ڈالنے والی عمارت کی صفات میں بڑے کھلے کمرے، اعلی تھرمل ماس، اور قبضے کی سطح میں تیزی سے تبدیلیوں والی جگہیں شامل ہیں۔ تجارتی ایچ وی اے سی او سی سی کے لیے، پیشن گوئی کرنے والے الگورتھم کو اے ایس ایچ آر اے ای کے ذریعے بیان کردہ چھ انفارمیشن گریڈ (آئی جی) کے ذریعے مطلع کیا جائے گا۔ یہ آئی جیز مکینوں کی موجودگی، مکینوں کی تعداد، اور مکینوں کی ترجیح ہیں، جن میں سے ہر ایک کو عمارت اور تھرمل زون کی سطح پر سمجھا جاتا ہے۔ مکین کی موجودگی کے اعداد و شمار سے، او سی سی مکین کی آمد کے ابتدائی وقت اور روانگی کے تازہ ترین وقت کی پیش گوئی کر سکتا ہے۔ مکینوں کی گنتی سے، او سی سی عمارت میں رہنے والوں کی زیادہ سے زیادہ متوقع تعداد اور کب کی پیش گوئی کر سکتا ہے۔ مکین کی ترجیح کے اعداد و شمار سے، ایک او سی سی دن بھر جگہ کے مطلوبہ درجہ حرارت اور نمی کی پیش گوئی کر سکتا ہے۔ اس معلومات کے ساتھ، ایک او سی سی پیش گوئی کر سکتا ہے کہ اسے مطلوبہ درجہ حرارت، اور ایک مخصوص وقت پر ہوا کے معیار کی سطح کو حاصل کرنے کے لیے درجہ حرارت کے سیٹ پوائنٹس اور وینٹیلیشن کی شرحوں کو کب تبدیل کرنے کی ضرورت ہوگی۔ پیشن گوئی کرنے والے الگورتھم کو درست کنٹرول پیشن گوئی تیار کرنے کے لیے کافی مقدار میں ڈیٹا کے ساتھ ساتھ نسبتا باقاعدہ مکین کی ترجیح اور موجودگی کے نمونوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ او سی سی کی ترقی کو فی الحال انٹرنیشنل انرجی ایجنسی (آئی ای اے) انرجی ان بلڈنگز اینڈ کمیونٹی (ای بی سی) ضمیمہ 79 کی طرف سے تعاون فراہم کیا جا رہا ہے۔ ضمیمہ 79، جو 2018 سے 2023 تک چلے گا، ایک بین الاقوامی باہمی تعاون پر مبنی پہل ہے جو ٹیکنالوجی کی ترقی اور تعیناتی، ڈیٹا اکٹھا کرنے کے طریقوں، تخروپن طریقوں، کنٹرول الگورتھم، نفاذ کی پالیسیوں، اور درخواست کی حکمت عملیوں پر مرکوز ہے جس کا مقصد مکینوں پر مرکوز عمارت کے ڈیزائن اور کنٹرول ہیں۔ یہ باہمی تعاون پچھلے ضمیمہ 66 سے حاصل کردہ علم کو لاگو کرنے پر مرکوز ہے جو 2013 سے 2018 تک جاری رہا۔ ضمیمہ 66 نے یہ سمجھنے کے لیے کام کیا کہ رہائشیوں کا طرز عمل عمارت کی توانائی کی کھپت سے کس طرح متعلق ہے اور ساتھ ہی یہ کہ عمارت کا کام اور ڈیزائن رہائشیوں کے تھرمل سکون کو کس طرح متاثر کرتا ہے۔ یہ بنیادی طور پر مکین کے رویے کا ڈیٹا اکٹھا کرکے اور مکین کے تخروپن کے طریقوں کو تیار کرکے کیا گیا تھا۔ او سی سی تیار کرنے کے لیے کام کرنے والے اضافی گروپوں میں ASHRAE ملٹی ڈسپلنری ٹاسک گروپ آن اوکیوپینٹ بیہویئر ان بلڈنگز (MGT.OBB)، اور نیشنل سائنس فاؤنڈیشن فیوچر آف ورک سینٹر فار انٹیلیجنٹ انوائرمنٹ شامل ہیں۔ او سی سی اب بھی ترقی میں ہے جہاں مختلف کنٹرول الگورتھم کی تخلیق اور تشخیص مطالعہ کا بنیادی مرکز ہے۔ او سی سی کے لیے جن الگورتھم کا مطالعہ کیا گیا ہے ان میں شامل ہیں، لیکن ان تک محدود نہیں ہیں، تکراری ڈیٹا فیوژن کے طریقے، غیر نگرانی شدہ مشین لرننگ، اور کمک سیکھنا۔ ان الگورتھم میں سے ہر ایک میں کمپیوٹیشنل پیچیدگی، مطلوبہ ان پٹ، اور توانائی میں کمی کی صلاحیت کی مختلف سطحیں ہیں۔ تکراری ڈیٹا فیوژن کے طریقے رد عمل والے او سی سی کنٹرولز کی ایک مثال ہیں اور یہ دو یا زیادہ ذرائع سے ڈیٹا کو یکجا کرنے کا ایک ذریعہ ہیں۔ اس طریقہ کار کے لیے، متعدد رہائشیوں سے ترجیحی ڈیٹا اور اندرونی ماحولیاتی حالات سے متعلق ڈیٹا کا استعمال اوسط رہائشیوں کے اطمینان اور توانائی کی بچت کے دو اصلاحاتی اہداف کو متوازن کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ ان اہداف کو متوازن کرنے کے لیے، ہر بار جب نیا ڈیٹا سسٹم میں ڈالا جاتا ہے، الگورتھم اس بات کا تعین کرے گا کہ آیا کسی کنٹرول ایکشن کی ضرورت ہے، جیسے کہ درجہ حرارت کے سیٹ پوائنٹ کو تبدیل کرنا، کنٹرول قوانین کے ایک سیٹ کی بنیاد پر جو اس بات کا تعین کرتا ہے کہ اصلاح کے اہداف کو کتنی اچھی طرح سے پورا کیا جا رہا ہے۔ ان کی 'تھرمل شخصیتوں' کی بنیاد پر کلسٹر مکینوں کے لیے غیر نگرانی شدہ مشین لرننگ کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس کے بعد ان کلسٹروں کو خلا میں مخصوص مکینوں کی تھرمل ترجیحات کو سمجھ کر رد عمل یا پیش گوئی کرنے والے کنٹرول کو مطلع کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس طریقہ کار کے لیے، درخواست کردہ مکین کی ترجیحی معلومات کو ایک غیر نگرانی شدہ مشین الگورتھم میں کھلایا جاتا ہے جو مکینوں کو اس بنیاد پر گروپ کرے گا کہ ان کی تھرمل ترجیحات کتنی ملتی جلتی ہیں۔ گروپوں کی تعداد اور سائز کا انحصار استعمال شدہ غیر نگرانی شدہ الگورتھم کی قسم کے ساتھ ساتھ تجزیہ کیے جانے والے ڈیٹا پر بھی ہوتا ہے۔ کمک مشین لرننگ کو پیش گوئی کرنے والے کنٹرول الگورتھم کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے جس کا مقصد مکینوں کے اطمینان اور توانائی کی بچت کو بہتر بنانا ہے۔ اس طریقہ کار کے لیے، الگورتھم مکین کی موجودگی اور ترجیحی ڈیٹا کو قبول کرتا ہے اور پچھلے ڈیٹا پر الگورتھم کو تربیت دینے کی ضرورت کے بغیر مکین کی ترجیحات سیکھنے کے لیے اس کا استعمال کرتا ہے۔ الگورتھم اپنے ہر کنٹرول فیصلے کا جائزہ لے گا تاکہ اس کے انعام کو زیادہ سے زیادہ کیا جا سکے جو رہائشیوں کے اطمینان اور توانائی کی بچت کو بہتر بنانے کی صلاحیت پر مبنی ہے۔ یہ الگورتھم موصول ہونے والی نئی معلومات کی بنیاد پر مسلسل ایڈجسٹمنٹ کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ ایرگونومکس ہیومن کمپیوٹر انٹرایکشن وینٹیلیشن