CN116481086A - 用于提高健康建筑物的设备效率的方法 - Google Patents

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T·瓦内切克
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Abstract

一种用于监测和控制内部空间的环境的方法和设备。所述方法包含：使用暖通空调(HVAC)系统向所述内部空间提供经调节的空气；使用至少一个传感器检测所述内部空间内的一个或多个环境参数；通过计算装置的计算机应用接收来自个体的报告请求，所述报告请求包含关注领域选择，其选择一个或多个关注领域，其中所述一个或多个关注领域包含室内空气质量、热舒适性或空气传输至少之一；至少基于所述HVAC系统的规格和所述环境参数来生成所述关注领域的性能报告，所述性能报告评价所述HVAC系统的至少一性能；以及在所述计算装置上显示所述性能报告。

Description

用于提高健康建筑物的设备效率的方法
技术领域
本文实施例一般涉及暖通空调(HVAC)系统，并且更具体地说，涉及用于提高HVAC系统的效率的方法和设备。
背景技术
可持续的健康建筑物应通过提高HVAC设备对室内污染物的有效性和热舒适性来减少对居住者的业务影响。常规HVAC系统无法很好地监测例如可能具有不同占用程度的不断变化的空间的室内污染物和热舒适性两者。通常，这些常规HVAC系统缺乏实时监测空间的任何能力，无法确保HVAC系统满足了室内污染物和热舒适性的要求。这给建筑物所有者和/或管理人员带来了问题，由于不知道HVAC系统在满足空间需求方面存在缺陷，因此对
HVAC系统的必要升级经常没有完成。
发明内容
根据一个实施例，提供了一种用于监测和控制内部空间的环境的方法。所述方法包含：使用暖通空调(HVAC)系统向所述内部空间提供经调节的空气；使用至少一个传感器检测所述内部空间内的一个或多个环境参数；通过计算装置的计算机应用接收来自个体的报告请求，所述报告请求包含关注领域选择，其选择一个或多个关注领域，其中所述一个或多个关注领域包含室内空气质量、热舒适性或空气传输至少之一；至少基于所述HVAC系统的规格和所述环境参数来生成所述关注领域的性能报告，所述性能报告评价所述HVAC系统的至少一性能；以及在所述计算装置上显示所述性能报告。
除上述特征中的一个或多个外，或者作为备选，其它实施例可以包含使用一个或多个便携式空气清洁器来清洁所述内部空间内的空气，其中所述性能报告评价所述HVAC系统的至少一性能和所述一个或多个便携式空气清洁器的性能。
除上述特征中的一个或多个外，或者作为备选，其它实施例可以包含使用一个或多个消毒与净化装置来对所述内部空间内的空气进行消毒，其中所述性能报告评价所述HVAC系统的至少一性能和所述一个或多个消毒与净化装置的性能。
除上述特征中的一个或多个外，或者作为备选，其它实施例可以包含生成所述关注领域的所述性能报告进一步包含：至少基于所述HVAC系统的所述规格和所述环境参数来确定所述一个或多个关注领域中的每个的性能分数；将所述性能分数与阈值性能分数进行比较；以及如果所述性能分数低于所述阈值性能分数，则调整所述HVAC系统。
除上述特征中的一个或多个外，或者作为备选，其它实施例可以包含调整所述HVAC系统包含：通过外部通风口增大进入所述内部空间的室外气流。
除上述特征中的一个或多个外，或者作为备选，其它实施例可以包含调整所述HVAC系统包含：增大所述至少一个传感器的检测频率。
除上述特征中的一个或多个外，或者作为备选，其它实施例可以包含调整所述HVAC系统包含：激活或调整便携式空气清洁器。
除上述特征中的一个或多个外，或者作为备选，其它实施例可以包含调整所述HVAC系统包含激活或调整消毒与净化装置。
除上述特征中的一个或多个外，或者作为备选，其它实施例可以包含调整所述HVAC系统包含：调整或更改所述HVAC系统的过滤器。
除上述特征中的一个或多个外，或者作为备选，其它实施例可以包含调整所述HVAC系统包含：调整或激活所述HVAC系统的风门。
除上述特征中的一个或多个外，或者作为备选，其它实施例可以包含调整所述HVAC系统包含：调整或激活所述HVAC系统的生物管理装置。
除上述特征中的一个或多个外，或者作为备选，其它实施例可以包含调整所述HVAC系统包含：调整或激活所述HVAC系统的气味与化学污染管理装置。
除上述特征中的一个或多个外，或者作为备选，其它实施例可以包含生成所述关注领域的所述性能报告进一步包含：至少基于所述HVAC系统的所述规格和所述环境参数来确定所述一个或多个关注领域中的每个的性能分数；将所述性能分数与阈值性能分数进行比较；以及如果所述性能分数低于所述阈值性能分数，则经由所述计算机应用向所述个体传送指令以执行维护动作。
除上述特征中的一个或多个外，或者作为备选，其它实施例可以包含生成所述关注领域的所述性能报告进一步包含：至少基于所述HVAC系统的所述规格和所述环境参数来确定室内空气质量的性能分数，其中所述环境参数包含二氧化碳(CO2)浓度、挥发性有机化合物(VOC)、颗粒物以及外部气流水平至少之一，以及其中所述HVAC系统的所述规格包含室外空气和返回空气过滤器的类型、过滤器维护和管理细节、便携式空气清洁器细节、空气清洁技术、消毒与净化装置以及用于所述HVAC系统和相关联组件的维护实践至少之一。
除上述特征中的一个或多个外，或者作为备选，其它实施例可以包含生成所述关注领域的性能报告进一步包含：至少基于所述HVAC系统的所述规格和所述环境参数来确定热舒适性的性能分数，其中所述环境参数包含平均温度、相对湿度和温度控制至少之一，以及其中所述HVAC系统的所述规格包含每区的恒温器数量、温度控制以及温度与湿度监测和显示至少之一。
除上述特征中的一个或多个外，或者作为备选，其它实施例可以包含生成所述关注领域的所述性能报告进一步包含：至少基于所述HVAC系统的所述规格和所述环境参数来确定空气传输的性能分数，其中所述环境参数包含房间占用率、建筑物占用率和内部空间换气率至少之一，以及其中所述HVAC系统的所述规格包含房间大小、房间使用、建筑物大小和建筑物使用至少之一。
根据另一实施例，提供了一种用于监测和控制内部空间的环境的环境监测和控制系统。所述环境监测和控制系统包含：处理器；
以及包含计算机可执行指令的存储器，所述计算机可执行指令在由所述处理器执行时，使得所述处理器执行操作，所述操作包含：
使用暖通空调(HVAC)系统向所述内部空间提供经调节的空气；
使用至少一个传感器检测所述内部空间内的一个或多个环境参数；通过计算装置的计算机应用接收来自个体的报告请求，所述报告请求关注领域选择，其选择一个或多个关注领域，其中所述一个或多个关注领域包含室内空气质量、热舒适性或空气传输至少之一；至少基于所述HVAC系统的规格和所述环境参数来生成所述关注领域的性能报告，所述性能报告评价所述HVAC系统的至少一性能；以及在所述计算装置上显示所述性能报告。
根据另一实施例，提供了一种有形地体现在非暂态计算机可读介质上的计算机程序产品。所述计算机程序产品包含指令，所述指令在由处理器执行时使得处理器执行操作，所述操作包含：使用暖通空调(HVAC)系统向所述内部空间提供经调节的空气；使用至少一个传感器检测所述内部空间内的一个或多个环境参数；
通过计算装置的计算机应用接收来自个体的报告请求，所述报告请求关注领域选择，其选择一个或多个关注领域，其中所述一个或多个关注领域包含室内空气质量、热舒适性或空气传输至少之一；至少基于所述HVAC系统的规格和所述环境参数来生成所述关注领域的性能报告，所述性能报告评价所述HVAC系统的至少一性能；以及在所述计算装置上显示所述性能报告。
本公开的实施例的技术效应包含在个体的请求时基于不同的关注领域来监测至少一个HVAC系统的性能，并且随后相应地调整该HVAC系统的操作。
除非以其它方式明确指示，否则前述特征和元件可按各种组合进行组合，而没有排他性。鉴于以下描述和附图，这些特征和元件以及其操作将变得更加明显。然而，应该理解，以下描述和附图意在本质上是说明性和解释性的并且非限制性的。
附图说明
以下描述不应被视为以任何方式进行限制。参考附图，相似的元件被相似地编号：
图1是根据本公开实施例的示例性暖通空调(HVAC)系统的透视图；
图2是根据本公开实施例的的示例性环境监测和控制系统的框图；以及
图3是根据本公开实施例，示出用于监测和控制内部空间的环境的示例性方法的流程图。
具体实施方式
本文参考附图，通过例示而非限制的方式呈现了所公开的设备和方法的一个或多个实施例的详细描述。
现在参照图1，其示出了根据本公开实施例的暖通空调(HVAC)系统20。应领会的是，HVAC系统可以包含能控制建筑物温度、湿度和/或其它室内空气质量(IAQ)的任何系统。HVAC系统20可以被视为包含至少四个区的多区HVAC系统，这四个区可以表示为第一区210、第二区220、第三区230和第四区240。将领会的是，本文考虑了任何数量的区。例如室内单元29(炉子/加热器线圈)和/或室外单元27(空调/热泵)的用于更改空气状况的温度更改组件22与室内空气处理装置(air handler)24相关联。空气处理装置24从回风管26获取空气并将空气驱动到增压室31和与建筑物中的不同区210、220、230、240相关联的多个供应管28、30、32、33。空气处理装置24包含鼓风机25(其可以具有固定速度或可变速度)。如图所示，风门34设置在供应管28、30、32、
33中的每个上。
诸如微处理器控制器的控制器330控制风门34、温度更改组件22(例如，室外单元27和室内单元29)、室内空气处理装置24，并且还和与区210、220、230、240中的每个相关联的恒温器130通信。应领会的是，在某些情况下，这些恒温器130可以替换由可定位于每个区内的多个智能传感器(例如，一个或多个温度传感器和/或湿度传感器)提供的典型温度/湿度输入和设定点。
控制器330可以为如本文中进一步所讨论的包含处理器和相关联的存储器的电子控制器，相关联的存储器包括计算机可执行指令(即，计算机程序产品)，计算机可执行指令在由处理器执行时使得处理器执行各种操作。处理器可以但不限于是宽范围的可能架构中的任何一个的单处理器或多处理器系统，包含同构或异构布置的现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或图形处理单元(GPU)硬件。存储器可以但不限于是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或其它电子、光学、磁性或任何其它计算机可读介质。
恒温器130允许用户为区210、220、230、240中的每个设置相对于其它区的期望温度、噪声水平等。此外，恒温器130可以包含用于将实际温度提供回控制器330的温度传感器。恒温器130可以为包含处理器和相关联的存储器的电子控制器，相关联的存储器包括计算机可执行指令(即，计算机程序产品)，计算机可执行指令在由处理器执行时使得处理器执行各种操作。处理器可以但不限于是宽范围的可能架构中的任何一个的单处理器或多处理器系统，包含同构或异构布置的现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或图形处理单元(GPU)硬件。存储器可以但不限于是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或其它电子、光学、磁性或任何其它计算机可读介质。
如所公开的，控制器330能接收关于这些系统组件中的每个的配置信息，使得控制器330了解HVAC系统20的元件的个体特性，这些元件可以包含但不限于温度更改组件22(例如，室外单元27和室内单元29)、室内空气处理装置24、变速鼓风机25、供应管28、30、32、33、风门34及恒温器130。可以在2004年1月7日提交的题为“暖通空调系统的自配置控制”的U.S.7243004B2中公开了此特征的细节。该专利的公开内容通过引用并入本文。
在现有技术中，由空气处理装置24驱动到区210、220、230、
240中的每个的空气量有时会变得过多。风门34可以被打开或关闭以限制或允许额外的气流进入区210、220、230、240。虽然存在被驱动至或者完全打开或者完全关闭的风门34，但本文公开的实施例可以包含不仅具有完全打开和完全关闭位置而且具有若干递增关闭位置的风门34。在一个示例中，风门34在完全打开与完全关闭之间有16个递增位置。在风门34中的任何一个被关闭以减少该区中的调节时，额外的气流被驱动到风门34中打开更大的风门。这有时可以导致过多的空气被输送到区210、220、230、240之一，其能导致过度的温度更改和过多的噪声。在现有技术中，压力响应旁通阀可以与管道28、30、32、33或气室31中的上游相关联。空气的旁通过具有不可取的特性，因为它要求额外的阀门、管道等，且因此使组装复杂化。通常，旁通空气通过回风管26返回到温度更改组件22。因此，接近温度更改组件22的空气已更改为环境不同，并且对于有效操作而言可变得太冷或太热。
为此，希望的是找到一种备选方式来确保不会有过量的空气流经管28、30、32、33中的任何而进入区210、220、230、240。理解的是，虽然附图和相关联描述对四个区210、220、230、240进行了描述，但本文中公开的实施例也可用于具有多于或少于四个区的HVAC系统。
旁通空气可以在返回到温度更改组件22之前通过过滤器50以进行过滤。旁通空气也可以在返回到温度更改组件22之前暴露于生物管理装置70以杀死各种细菌和病毒。生物管理装置70可以包含紫外线(UV)光、紫外线杀菌照射(UVGI)光、紫外线光催化氧化(UVPCO)光、针点电离、HEPA过滤和/或本领域技术人员已知的任何其它类似装置。生物管理装置70尽管被示为在过滤器50的下游，但其可以位于过滤器50的上游。
旁通空气也可以暴露于气味与化学污染管理装置72。气味与化学污染管理装置72可以包含UVPCO灯、碳过滤器和/或本领域技术人员已知的任何其它类似装置至少之一。气味与化学污染管理装置72尽管被示为在生物管理装置70和过滤器50的下游，但其可以位于气味与化学污染管理装置72和/或过滤器50的上游。
HVAC系统20还可以包含外部通风口52以将新鲜空气从建筑物外部吸入到HVAC系统20中。
现在在继续参照图1的情况下参照图2，根据本公开的实施例，
示出了示例性环境监测和控制系统300的示意图。应领会的是，虽然示意框图中单独定义了特定系统，但在其它情况下可以经由硬件和/或软件来组合或分离系统中的每个或任何。
如所示的环境监测和控制系统300可以包含云数据库340、环境控制系统310和安装在计算装置500上或在计算装置500上可访问的计算机应用550。环境控制系统310包含HVAC系统20并且还可以可选地包含可分布在建筑物410的整个内部空间412中的便携式空气清洁器450和消毒与净化装置460。便携式空气清洁器450和消毒与净化装置460可以与HVAC系统20的云数据库340和/或控制器330电子通信。
理解的是，计算机应用550可以为安装在计算机装置500上的移动应用。计算机应用550可以从例如诸如软件即服务或网站的计算装置500访问。计算机应用550可以经由因特网306与云数据库通信。
环境控制系统310配置成控制建筑物410内的环境状况。HVAC系统20可以单独工作或与便携式空气清洁器450和/或消毒与净化装置460组合工作以控制建筑物410内的环境状况。
HVAC系统20包含控制器330。用于HVAC系统20的控制器330可以为物联网(IoT)已连接装置。建筑物410可以为住宅、
公寓、商店、办公楼、旅馆、体育设施、车库、房间、棚屋、船、飞机、公共汽车或本领域技术人员已知的任何其它结构。
控制器330配置成与计算机应用550和云数据库340通信。控制器330可以是包含处理器332和相关联的存储器334的电子控制器，相关联的存储器334包括计算机可执行指令(即，计算机程序产品)，计算机可执行指令在由处理器332执行时使得处理器332执行各种操作。处理器332可以但不限于是宽范围的可能架构中的任何一个的单处理器或多处理器系统，包含同构或异构布置的现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或图形处理单元
(GPU)硬件。存储器334可以是但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或其它电子、光学、磁性或任何其它计算机可读介质。
控制器330也包含通信装置336。通信装置336可以能进行无线通信，包含但不限于Wi-Fi信号、蓝牙信号、Zigbee信号、亚
GHz RF信道信号、蜂窝信号、卫星信号或本领域技术人员已知的任何其它无线信号。通信装置336可以配置成使用通信装置336
通过因特网306与云数据库340通信。通信装置336可以通过Wi-Fi路由器或家庭自动化系统(未示出)连接到因特网306。备选或另外地，通信装置336可以配置成直接与去数据库340通信。
云数据库340可以属于HVAC维护者或制造商408和/或由其管理，诸如例如HVAC系统20的制造商、第三方服务提供商或可维护HVAC系统20的任何服务提供商。HVAC维护者或制造商408可以是人、组织、团体、合伙企业、公司或企业。
在备选实施例中，云数据库340可以分布在多个云数据库中，
而不是图2中所示的单个云数据库340。在另一实施例中，云数据库340可以跨区块链分布。
云数据库340可以是包含处理器342和相关联的存储器344的远程计算机服务器，相关联的存储器344包括计算机可执行指令(即，计算机程序产品)，计算机可执行指令在由处理器342执行时使得处理器342执行各种操作。处理器342可以但不限于是宽范围的可能架构中的任何一个的单处理器或多处理器系统，包含同构或异构布置的现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或图形处理单元(GPU)硬件。存储器344可以是但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或其它电子、光学、磁性或任何其它计算机可读介质。
云数据库340也包含通信装置346。通信装置346可以能与因特网通信。通信装置346可以配置成通过因特网306与计算装置500通信。通信装置346可以是处理与计算机应用550之间的通信的软件模块。
计算装置500可以属于个体404或由个体404所拥有。个体404可以是维护人员、建筑物管理者、HVAC维护人员、HVAC维护者或制造商408的员工或承包商或可对建筑物410内的环境状况负责的任何其它个体。
计算装置500可以是台式计算机、膝上型计算机或通常由人携带的移动计算装置，诸如例如电话、智能电话、PDA、智能手表、平板电脑、膝上型计算机或本领域技术人员已知的任何其它移动计算装置。
计算装置500包含配置成控制计算装置的500的操作的控制器510。控制器510可以是包含处理器530和相关联的存储器520的电子控制器，相关联的存储器520包括计算机可执行指令(即，计算机程序产品)，计算机可执行指令在由处理器530执行时使得处理器530执行各种操作。处理器530可以但不限于是宽范围的可能架构中的任何一个的单处理器或多处理器系统，包含同构或异构布置的现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或图形处理单元(GPU)硬件。存储器520可以是但不限于随机存取存储器
(RAM)、只读存储器(ROM)或其它电子、光学、磁性或任何其它计算机可读介质。
计算装置500包含配置成通过一个或多个无线信号与因特网306通信的通信装置540。一个或多个无线信号可以包含Wi-Fi信号、蓝牙信号、Zigbee信号、亚GHz RF信道信号、蜂窝信号、卫星信号或本领域技术人员已知的任何其它无线信号。备选的是，计算装置500可以通过硬连线连接来连接到因特网306。计算装置500可配置成通过因特网306与云数据库340通信。
计算装置500可以包含显示装置580，诸如例如计算机显示器、LCD显示器、LED显示器、OLED显示器、智能手机的触摸屏、平板电脑或本领域技术人员已知的任何其它类似显示装置。操作计算装置500的个体404能通过显示装置580查看计算机应用550。
计算装置500包含配置成接收来自计算装置500的用户(例如，
人)的手动输入的输入装置570。输入装置570可以是键盘、触摸屏、操纵杆、旋钮、触摸板、一个或多个物理按钮、配置成接收话音命令的麦克风、配置成接收手势命令的相机或传感器、配置成检测计算装置500的摇动的惯性测量单元或本领域技术人员已知的任何类似输入装置。操作计算装置500的用户能通过输入装置570，将数据输入计算机应用550中。输入装置570允许操作计算装置500的用户经由到输入装置570的手动输入，将数据输入计算机应用550中。例如，用户可以通过经由输入装置570输入手动输入来响应显示装置580上的提示。在一个示例中，手动输入可以是触摸屏上的触摸。在一个实施例中，显示装置580和输入装置570可以组合成单个装置，诸如，例如触摸屏。
计算装置500还可以包含反馈装置560。响应于经由输入装置570的手动输入，反馈装置560可以激活。反馈装置560可以是触觉反馈振动装置和/或发出声音的扬声器。反馈装置560可以激活以确认经由输入装置570录入的手动输入已经由计算机应用550接收到。例如，反馈装置560可以通过发出可听见的声音或振动计算装置500来激活，以确认经由输入装置570录入的手动输入已经由计算机应用550接收到。
计算装置500还可以包含位置确定装置590，其可以配置成使用蜂窝信号三角测量、全球定位卫星(GPS)或本领域技术人员已知的任何位置终止方法来确定计算装置500的位置。
HVAC系统20配置成控制建筑物410内的环境状况。HVAC系统200可以将经调节的空气提供到建筑物410的内部空间412。
经调节的空气可以由HVAC系统200加热或冷却的空气。HVAC系统200还可以使用过滤器50过滤提供到建筑物410的内部空间412的空气。如前面所提及的，HVAC系统200可以配置成将经调节的空气提供到建筑物410的不同区210、220、230、240。可以使用一个或多个风门34来调整提供到每个区210、220、230、240的经调节的空气量。理解的是，虽然区210、220、230、240示为在建筑物410的相同楼层的相同房间中，但本文公开的实施例也可用于位于不同房间中和/或在不同楼层的区。
可以从建筑物410的内部空间412移除空气，并通过回风管26将空气返回到空气处理装置24。HVAC系统20还可以包含通风风扇440，其配置成移除建筑物410的内部空间412中的空气并将空气排放到建筑物410外部的区域。HVAC系统20可以使用回风管26和/或通风风扇440从内部空间412中移除空气，并且随后可以通过供应管28、30、32、33用来自空气处理装置24的新鲜空气或经过滤的空气来替换内部空间412中的空气。新鲜空气可以通过与建筑物410外部的区域流体连接的外部通风口52被吸入空气处理装置24。经过滤的空气可以是已通过回风管从内部空间412回收并由HVAC系统20的过滤器50过滤的空气。
环境监测和控制系统300可以包含位于每个区210、220、330、
240中的传感器430。传感器430配置成监测在整个建筑物410和HVAC系统20的环境参数。
环境监测和控制系统300包含三个潜在关注领域610，包含室内空气质量612、热舒适性614和/或空气传输616。
环境监测和控制系统300配置成基于HVAC系统20的环境参数和规格来调整HVAC系统20的操作，以关注室内空气质量612、热舒适性614和/或空气传输616。环境监测和控制系统300配置成基于使用计算装置500通过计算机应用550从个体接收的输入，在室内空气质量612、热舒适性614和/或空气传输616之间调整其关注。
环境监测和控制系统300配置成基于HVAC系统20的环境参数和规格来调整HVAC系统20的操作，以关注于实现室内空气质量612、热舒适性614和/或空气传输616的性能分数。性能分数可以描绘HVAC系统20在维护室内空气质量612、热舒适性614和/或空气传输616方面的成功程度。例如，高性能分数可以意味着HVAC系统20在成功维护室内空气质量612、热舒适性614和/或空气传输616。而低性能分数可以意味着HVAC系统20未在成功维护室内空气质量612、热舒适性614和/或空气传输616。HVAC系统性能分数20可以编程成为室内空气质量612、热舒适性614和/或空气传输616中的每个将性能分数维持在阈值性能分数之上。
低于阈值性能分数的任何性能分数可提示hvac系统20进行操作上的调整和/或经由计算装置500向个体404传送指令以调整HVAC
系统20的操作。
性能分数可以由HVAC系统20的控制器330在本地确定和/
或由云数据库340远程确定。
对室内空气质量612的关注可以关注于HVAC系统20和相关组件(例如，便携式空气清洁器450和消毒与净化装置460)的通风、过滤、集中、空气清洁、监测和/或维护。控制器330和/或云数据库340可以配置成基于由传感器430检测到的环境参数和
HVAC系统20的规格来确定室内空气质量612的性能分数。在确定室内空气质量612的性能分数中使用的环境参数可以包含但不限于二氧化碳浓度(CO2)、挥发性有机化合物(VOC)、颗粒物和外部气流水平。
外部气流水平是从建筑物410外部被HVAC系统20经由外部通风口52吸入建筑物410中的空气的体积流率。外部气流水平是控制外部空气风门54的打开百分比的杆上的位置。外部空气风门52是HVAC系统20的一部分，其表现为通过保持在某个打开百分比来控制体积流率。该打开百分比可以从0到100％，大部分时间处在20％-60％之间。外部空气风门52的风门位置能够保持固定/静态或由致动器动态控制并且与控制系统相关联。
如前面所提及的，这些环境参数可以由传感器430实时主动检测并报告给控制器330。在确定室内空气质量612的性能分数中使用的HVAC系统20的规格可以包含但不限于室外空气质量、回风过滤器50、过滤器维护和管理细节、便携式空气清洁器细节450、电子空气清洁技术(例如，生物管理装置70、气味与化学污染管理装置72)、消毒与净化装置460以及用于HVAC系统和相关联组件的维护实践。HVAC系统20的规格可以存储在控制器330、云数据库340或电子连接到控制器330或云数据库340至少之一的另一数据库中。
如果室内空气质量612的性能分数低于性能分数阈值，则可以调整HVAC系统20的操作，以使室内空气质量612的性能分数回到性能分数阈值之上。将领会的是，HVAC系统20可以配置成自动进行调整(例如，无需人工干预)。对HVAC系统20的调整可以包含增大通过外部通风口52进入内部空间412的室外气流，增大传感器430的检测频率，激活或调整另外的便携式空气清洁器450和消毒与净化装置460，验证使用和纠正大小调整，过滤器50的调整或更改，对变速鼓风机25的速度的调整，对风门34的调整或激活，对生物管理装置70的调整或激活，对气味与化学污染管理装置72的调整或激活，以及经由计算机应用550向个体传送指令以执行维护动作。关于“验证使用和纠正大小调整”，在HVAC系统20中使用的装置可需要其大小通过验证以确保它们的大小对HVAC系统20是适当的，并且其在HVAC系统20中的使用可能需要适当验证(例如，打开电源，按照制造商指导安装，并且看起来没有损坏)以提供预期水平的清洁空气。
过滤器50可由HVAC系统20自动调整或更改以替换为新的过滤器或替换为不同过滤尺寸的过滤器。过滤器的不同过滤尺寸可以是滤除不同尺寸的微粒所要求使用的。
对热舒适性614的关注可以关注于HVAC系统20和相关组件(例如，便携式空气清洁器细节450和消毒与净化装置460)的温度、湿度、控制和/或监测。控制器330和/或云数据库340可以配置成基于由传感器430检测到的环境参数和HVAC系统20的规格来确定热舒适性614的性能分数。在确定热舒适性614的性能分数中使用的环境参数可以包含但不限于平均温度、相对湿度和温度控制。如前面所提及的，这些环境参数可以由传感器430实时主动检测并报告给控制器330。在确定热舒适性614的性能分数中使用的HVAC系统20的规格可以包含但不限于每区的恒温器的数量、连接到提供输入到HVAC系统20的接口的至少一个温度传感器以及连接到显示器的至少一个温度与湿度传感器。HVAC系统20的规格可以存储在控制器330、云数据库340或电子连接到控制器330或云数据库340至少之一的另一数据库中。
如果热舒适性614的性能分数低于性能分数阈值，则可以调整HVAC系统20的操作，以使热舒适性614的性能分数回到性能分数阈值之上。对HVAC系统20的调整可以包含基于建筑物大小和占用程度的监测和改进控制。HVAC系统20可使用占用率作为通风要求的度量。例如，22cfm每人可以是健康空气系统的阈值，因此，占用率由传感器监测并且房间或建筑物410中的人数被发送到HVAC系统20。HVAC系统20可随后调整经由风门34位置的气流水平以允许更多或更少的室外空气进入。这维持了性能分数。
对空气传输514的关注可以关注于HVAC系统20和相关组件(例如，便携式空气清洁器细节450和消毒与净化装置460)的工程控制。与作为规则实现的行政控制(例如，在家工作和/或保持社交距离)，或者通过消除(或至少减小)来源(例如，疫苗接种和测验)来消除(或至少减轻)风险的设计控制相比，工程控制可以是降低风险的对设施的升级。工程控制是改进设施/住宅或建筑物410以应对特定风险的方法和设备。控制器330和/或云数据库340可以配置成基于由传感器430检测到的环境参数和HVAC系统20的规格来确定空气传输514的性能分数。在确定空气传输514的性能分数中使用的环境参数可以包含但不限于房间占用率
(例如，人数)、居住者在房间内停留的时间、建筑物占用率以及内部空间的换气率(例如，循环进出每个区210、220、230、240的空气量)。换气率包含来自外部通风口52的室外空气和来自回风管26的经过滤空气。如前面所提及的，这些环境参数可以由传感器430实时主动检测并报告给控制器330。在确定空气传输514的性能分数中使用的HVAC系统20的规格可以包含但不限于房间大小、房间使用、建筑物大小和建筑物使用。HVAC系统20的规格可以存储在控制器330、云数据库340或电子连接到控制器330或云数据库340至少之一的另一数据库中。
如果空气传输514的性能分数低于性能分数阈值，则可以调整HVAC系统20的操作，以使空气传输514的性能分数回到性能分数阈值之上。对HVAC系统20的调整可以包含通过调整通风风扇440来增大通风和经由计算机应用550向个体404传送指令以安装空气清洁技术。例如，建议可以是安装新设备以改进空气传输的性能分数。可被推荐的新设备可以包含但不限于MERV 13过滤器、HEPA过滤、室内空气净化器、UV灯、电离器、UVPCO灯、能量回收通风、热回收通风、专用室外空气系统、动力排气和节能器或本领域技术人员已知的任何其它空气传输减少装置。
如果个体404希望查看HVAC系统20在如何执行，则个体404可向云数据库340提交报告请求388以通过计算机应用550获得关于HVAC系统20的性能报告389。个体404可以通过计算机应用550选择他们是否想要性能报告389关注于室内空气质量612、热舒适性614和/或空气传输616。个体404可以通过经由计算机应用550中计算装置壁的用户输入装置570的手动输入来选择其期望的关注领域610。例如，关注领域610的选项可在计算机应用550的图形用户界面620中显示为下拉选择菜单622。关注领域选择373和报告请求388被传送到云数据库340，并且云数据库340和控制器330至少之一将响应于报告请求388和关注领域选择373来汇编性能报告389。
性能报告389可以基于关注领域610来评价环境控制系统310的操作性能。性能报告389可评价至少HVAC系统20的操作性能，但也可评价便携式空气清洁器450和消毒与净化装置460(如果有)的操作性能。
性能报告389可以包含基于每个关注领域610来分析HVAC系统20的结果640。结果640可简单地说明HVAC系统20在关注领域610方面是“通过”还是在关注领域610方面“不合格”。
如果在关注领域610方面的性能分数大于在关注领域610方面的阈值性能分数，则HVAC系统20将在关注领域610方面已“通过”。
如果在关注领域610方面的性能分数小于在关注领域610方面的阈值性能分数，则HVAC系统20在关注领域610方面“不合格”。
性能报告389还将包含关于如何维护或改进结果640的建议650。
现在在继续参照图1和2的情况下参照图3，根据本公开的实施例，示出用于监测和控制内部空间412的环境的示例性计算机实现的方法800的流程图。在实施例中，计算机实现的方法500由环境监测和控制系统300执行。
在框802，使用HVAC系统20向内部空间412提供经调节的空气。在框804，使用传感器430检测内部空间412内的一个或多个环境参数。在框806，通过计算装置500的计算机应用550接收来自个体404的报告请求388。报告请求388包含关注领域610选择，其选择一个或多个关注领域610。一个或多个关注领域610包含室内空气质量612、热舒适性614或空气传输616至少之一。
在框808，至少基于HVAC系统20的环境参数和规格来生成关注领域610的性能报告389。性能报告389评价HAVC系统20的至少一性能。在框810，在计算装置500上显示性能报告389。
除HVAC系统20外，方法800还可以包含使用一个或多个便携式空气清洁器450来清洁内部空间412内的空气。性能报告389可评价HVAC系统20的至少一性能和一个或多个便携式空气清洁器450的性能。
除HVAC系统20外，方法800还可以包含使用一个或多个消毒与净化装置460来对内部空间412内的空气进行消毒。性能报告389可评价HVAC系统20的至少一性能和一个或多个消毒与净化装置460的性能。
在框808，关注领域610的性能报告389的生成可进一步包含：
至少基于HVAC系统20的环境参数和规格来确定一个或多个关注领域610中的每个的性能分数，将性能分数与阈值性能分数进行比较，以及如果性能分数低于阈值性能分数，则调整HVAC系统20。
可以通过增大通过外部通风口52进入内部空间412的室外气流来调整HVAC系统20。可以通过增大传感器在430的检测频率来调整HVAC系统20。可以通过激活或调整便携式空气清洁器450来调整HAVC系统20。可以通过激活或调整消毒与净化装置460来调整HVAC系统20。可以通过调整或更改HVAC系统20的过滤器50来调整HVAC系统20。可以通过调整或更改HVAC系统20的过滤器50来调整HVAC系统20。可以通过调整或激活HVAC系统20的风门34来调整HVAC系统20。可以通过调整或更改
HVAC系统20的过滤器50来调整HVAC系统20。可以通过调整或激活HVAC系统20的生物管理装置70来调整HVAC系统20。
可以通过调整或激活气味与化学污染管理装置72来调整HVAC系统20。
在框808，关注领域610的性能报告389的生成可进一步包含：
至少基于HVAC系统20的环境参数和规格来确定一个或多个关注领域610中的每个的性能分数，将性能分数与阈值性能分数进行比较，以及如果性能分数低于所述阈值性能分数，则经由计算机应用550向个体404传送指令以执行维护动作。
关注领域610的性能报告389的生成可进一步包含至少基于
HVAC系统20的环境参数和规格来确定室内空气质量612的性能分数。环境参数可以包含二氧化碳(CO2)浓度、挥发性有机化合物(VOC)、颗粒物以及外部气流水平至少之一。HVAC系统20的规格可以包含室外空气和返回空气过滤器的类型、过滤器维护和管理细节、便携式空气清洁器细节、空气清洁技术、消毒与净化装置460以及用于HVAC系统20和相关联组件的维护实践至少之一。
关注领域610的性能报告389的生成可进一步包含至少基于
HVAC系统20的环境参数和规格来确定热舒适性614的性能分数。
环境参数可以包含平均温度、相对湿度和温度控制至少之一。
HVAC系统20的规格可以包含每区的恒温器数量、温度控制以及温度与湿度监测和显示至少之一。
关注领域610的性能报告389的生成可进一步包含至少基于
HVAC系统20的环境参数和规格来确定空气传输616的性能分数。
环境参数可以包含房间占用率、建筑物占用率和内部空间412换气率至少之一。HVAC系统20的规格包含房间大小、房间使用、建筑物大小和建筑物使用至少之一。
虽然上面的描述已按照特定顺序描述了图3的流程过程，但应领会的是，除非所附权利要求中另有具体要求，否则步骤的次序可以改变。
如上所述，实施例能够是处理器实现的过程和诸如处理器的用于实践那些过程的装置的形式。实施例也能够是含有体现在有形介质(例如，非暂态计算机可读介质)中的指令的计算机程序代码的形式(例如，计算机程序产品)，所述有形介质诸如软盘、
CD ROM、硬盘驱动器或任何其它非暂态计算机可读介质，其中在计算机程序代码被载入计算机中并且由计算机执行时，该计算机变成用于实践实施例的装置。实施例也能够是计算机程序代码的形式，而例如无论是存储在存储介质中，加载到计算机中和/或由其执行，还是通过一些传输介质传送，诸如通过电线或电缆，通过光纤，或者经由电磁辐射，其中在计算机程序代码加载到计算机中并且由其执行时，计算机变成用于实践示例性实施例的装置。
在通用微处理器上实现时，计算机程序代码段配置微处理器以创建特定逻辑电路。
术语“大约”意在包括与基于在提交申请时可用的设备的特定量的测量关联的误差度。例如，“大约”能够包含给定值的±8％
或5％或2％的范围。
本文使用的技术术语仅出于描述特定实施例的目的，并不意在限制本公开。本文所用的单数形式“一”、“一个”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。将进一步理解，术语“包括”当在本说明书中使用时，规定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或者添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件组件和/或其群组。
虽然已参考一个或多个示例性实施例描述了本公开，但本领域技术人员将理解，可进行各种改变，并且可在不脱离本公开的范围的情况下用等效物代替元件。此外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可进行许多修改以使特定情形或材料适应本公开的教导。因此，意图的是本公开并不限于设想用于实行本公开的最佳模式而公开的特定实施例，而是本公开将包括落入权利要求书范围内的所有实施例。

Claims (18)

1.一种用于监测和控制内部空间的环境的方法，所述方法包括：
使用暖通空调(HVAC)系统向所述内部空间提供经调节的空气；
使用至少一个传感器检测所述内部空间内的一个或多个环境参数；
通过计算装置的计算机应用接收来自个体的报告请求，所述报告请求包含关注领域选择，其选择一个或多个关注领域，其中所述一个或多个关注领域包含室内空气质量、热舒适性或空气传输至少之一；
至少基于所述HVAC系统的规格和所述环境参数来生成所述关注领域的性能报告，所述性能报告评价所述HVAC系统的至少一性能；以及
在所述计算装置上显示所述性能报告。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
使用一个或多个便携式空气清洁器来清洁所述内部空间内的空气，
其中所述性能报告评价所述HVAC系统的至少一性能和所述一个或多个便携式空气清洁器的性能。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
使用一个或多个消毒与净化装置来对所述内部空间内的空气进行消毒，
其中所述性能报告评价所述HVAC系统的至少一性能和所述一个或多个消毒与净化装置的性能。
4.如权利要求1所述的方法，其中，生成所述关注领域的所述性能报告进一步包括：
至少基于所述HVAC系统的所述规格和所述环境参数来确定所述一个或多个关注领域中的每个的性能分数；
将所述性能分数与阈值性能分数进行比较；以及
如果所述性能分数低于所述阈值性能分数，则调整所述HVAC系统。
5.如权利要求4所述的方法，其中，调整所述HVAC系统包括：
通过外部通风口增大进入所述内部空间的室外气流。
6.如权利要求4所述的方法，其中，调整所述HVAC系统包括：
增大所述至少一个传感器的检测频率。
7.如权利要求4所述的方法，其中，调整所述HVAC系统包括：
激活或调整便携式空气清洁器。
8.如权利要求4所述的方法，其中，调整所述HVAC系统包括：
激活或调整消毒与净化装置。
9.如权利要求4所述的方法，其中，调整所述HVAC系统包括：
调整或更改所述HVAC系统的过滤器。
10.如权利要求4所述的方法，其中，调整所述HVAC系统包括：
调整或激活所述HVAC系统的风门。
11.如权利要求4所述的方法，其中，调整所述HVAC系统包括：
调整或激活所述HVAC系统的生物管理装置。
12.如权利要求4所述的方法，其中，调整所述HVAC系统包括：
调整或激活所述HVAC系统的气味与化学污染管理装置。
13.如权利要求1所述的方法，其中，生成所述关注领域的所述性能报告进一步包括：
至少基于所述HVAC系统的所述规格和所述环境参数来确定所述一个或多个关注领域中的每个的性能分数；
将所述性能分数与阈值性能分数进行比较；以及
如果所述性能分数低于所述阈值性能分数，则经由所述计算机应用向所述个体传送指令以执行维护动作。
14.如权利要求1所述的方法，其中，生成所述关注领域的所述性能报告进一步包括：
至少基于所述HVAC系统的所述规格和所述环境参数来确定室内空气质量的性能分数；
其中所述环境参数包含二氧化碳(CO2)浓度、挥发性有机化合物(VOC)、颗粒物以及外部气流水平至少之一，以及
其中所述HVAC系统的所述规格包含室外空气和返回空气过滤器的类型、过滤器维护和管理细节、便携式空气清洁器细节、空气清洁技术、消毒与净化装置以及用于所述HVAC系统和相关联组件的维护实践至少之一。
15.如权利要求1所述的方法，其中，生成所述关注领域的性能报告进一步包括：
至少基于所述HVAC系统的所述规格和所述环境参数来确定热舒适性的性能分数；
其中所述环境参数包含平均温度、相对湿度和温度控制至少之一，以及
其中所述HVAC系统的所述规格包含每区的恒温器数量、温度控制以及温度与湿度监测和显示至少之一。
16.如权利要求1所述的方法，其中，生成所述关注领域的所述性能报告进一步包括：
至少基于所述HVAC系统的所述规格和所述环境参数来确定空气传输的性能分数，
其中所述环境参数包含房间占用率、建筑物占用率和内部空间换气率至少之一，以及
其中所述HVAC系统的所述规格包含房间大小、房间使用、建筑物大小和建筑物使用至少之一。
17.一种用于监测和控制内部空间的环境的环境监测和控制系统，所述环境监测和控制系统包括：
处理器；以及
包括计算机可执行指令的存储器，所述计算机可执行指令在由所述处理器执行时，使得所述处理器执行操作，所述操作包括：
使用暖通空调(HVAC)系统向所述内部空间提供经调节的空气；
使用至少一个传感器检测所述内部空间内的一个或多个环境参数；
通过计算装置的计算机应用接收来自个体的报告请求，所述报告请求关注领域选择，其选择一个或多个关注领域，其中所述一个或多个关注领域包含室内空气质量、热舒适性或空气传输至少之一；
至少基于所述HVAC系统的规格和所述环境参数来生成所述关注领域的性能报告，所述性能报告评价所述HVAC系统的至少一性能；以及
在所述计算装置上显示所述性能报告。
18.一种有形地体现在非暂态计算机可读介质上的计算机程序产品，所述计算机程序产品包含指令，所述指令在由处理器执行时使得处理器执行操作，所述操作包括：
使用暖通空调(HVAC)系统向所述内部空间提供经调节的空气；
使用至少一个传感器检测所述内部空间内的一个或多个环境参数；
通过计算装置的计算机应用接收来自个体的报告请求，所述报告请求关注领域选择，其选择一个或多个关注领域，其中所述一个或多个关注领域包含室内空气质量、热舒适性或空气传输至少之一；
至少基于所述HVAC系统的规格和所述环境参数来生成所述关注领域的性能报告，所述性能报告评价所述HVAC系统的至少一性能；以及
在所述计算装置上显示所述性能报告。
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