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感知佔用情況的課室通風

當房間使用與共用通風容量偏離時間表,短視窗氣流分配能否降低有人時的 CO₂ 暴露?加入人數緩衝又有多少能源代價?

探索性研究更新於 2026年7月28日
感知佔用情況的課室通風的技術圖像
由私人技術工作區同步並經審閱的研究圖像;原有比例與標示獲完整保留。

概覽

研究把通風視為共用資源分配問題。三間課室共用有限指令容量;時間表有參考價值但並不完美,因為出席會波動、班級可臨時轉房,風機可用容量亦可能下降。

四個控制器接收相同合成軌跡。固定時間表與反應式 CO₂ 規則提供基準;時間表 MPC 用未來 30 分鐘安排預測;緩衝 MPC 則在每個預計使用中的房間額外加入五人。

模型、資料與假設

每間 180 m³ 課室以五分鐘步長遵從完全混合 CO₂ 質量平衡。九個排定課節產生實際佔用,壓力情境加入 10–16 人未通報轉房及三小時共用容量下降。

1000 ppm 是一致比較策略的研究目標,不是直接健康界線。模型沒有描述室內氣流幾何、開門、過濾、氣溶膠、設備調試或本地規例。

驗證與結果

不同控制器共用相同物理種子,使配對差異主要反映控制規則。結果顯示預測方法以較多風機指令換取較低有人暴露;額外佔用緩衝的改善細小,且略為惡化另一個峰值指標。這是取捨,不是普遍排名。

下一步證據

後續應以實體課室校準質量平衡與風機定律,再用獨立記錄的時間表偏差重播,而且不可在測試建築重新調參。

主要結果

  • 在未通報轉房兼共用容量下降時,高於 1000 ppm 研究線的人員加權暴露比例,固定時間表為 74.5%、反應式 CO₂ 為 68.7%、時間表 MPC 為 43.4%、緩衝 MPC 為 42.0%。
  • 相對時間表 MPC,五人緩衝令暴露改變 −1.45 個百分點,同時令風機能源代理增加每日 0.93 kWh。
  • 緩衝 MPC 稍為提高不加權的全日最高值,顯示較低有人暴露不保證較低的最壞房間峰值。

限制

  • 課室是完全混合合成區域,不是經校準的實體課室或已調試空調系統。
  • 1000 ppm 只作基準控制目標,不是普遍健康、安全或法規閾值。
  • 能源與熱負荷均為代理量;模型不包含氣溶膠、過濾、感染風險或健康結果。

技術紀錄

詳細程式、計算、生成圖像及重現說明存放於私人技術工作區。公開文章只包含人工審閱的解讀與核准圖像,不會由同步程序改寫正文。

版本紀錄

2026-07-28 — 已按技術證據重新審閱繁體中文概覽。