La fisica della boccia per pesci: riparare i sensori di movimento negli uffici di vetro

Conosci la scena. Sei in una riunione ad alto rischio in una “fishbowl” — una di quelle moderne sale conferenze con pareti di vetro dal pavimento al soffitto che gli architetti amano e gli ingegneri tollerano. La discussione si accende. Poi, le luci si spengono. Qualcuno deve agitare le braccia come un marinaio che annega per farle tornare.

Una vista da un corridoio d'ufficio che guarda in una sala riunioni vuota con pareti di vetro dal pavimento al soffitto e arredamento moderno. — Gli uffici con pareti di vetro “fishbowl” creano sfide di trasparenza dove il movimento nel corridoio può facilmente attivare i sensori di illuminazione interni.

Peggio ancora, la stanza è vuota. Eppure ogni volta che qualcuno passa nel corridoio per prendere un caffè, le luci dentro la scatola di vetro si accendono a tutto volume. Il sensore rileva un passante e decide, erroneamente, che la festa è nella sala conferenze. Questo è il “ghost switching” e nell’era degli uffici open space in vetro, è un’epidemia.

Il responsabile della struttura di solito dà la colpa al marchio del sensore. Il cliente dà la colpa all’elettricista. Ma raramente è un guasto hardware. Il problema è che la fisica standard del rilevamento del movimento si rompe quando si circonda una stanza con pareti invisibili. Non si può semplicemente installare un sensore in una scatola di vetro come si fa in un armadio di cartongesso e aspettarsi che si comporti allo stesso modo.

La fisica dell'invisibilità

Per risolvere questo, devi capire cosa sta effettivamente vedendo il sensore. La maggior parte dei sensori commerciali usa una di due tecnologie, o una combinazione di entrambe (Dual-Technology). Nessuna delle due comprende il vetro.

Infrarossi passivi (PIR) è la base del rilevamento del movimento. Cerca differenziali di calore che si muovono attraverso un campo visivo segmentato — specificamente, l’energia infrarossa di un corpo umano che si muove contro le pareti di sfondo. Il vetro è interessante perché, per l’IR, è opaco. Generalmente, un sensore PIR non può “vedere” il calore attraverso il vetro. Se stai fuori da una finestra e fai cenno a un sensore PIR, non dovrebbe attivarsi. Tuttavia, il vetro moderno per uffici esiste in molte qualità. Il vetro architettonico sottile a singola lastra può riscaldarsi quando un corpo caldo passa vicino, o lasciare passare abbastanza IR attraverso fessure nel telaio della porta da attivare un’unità sensibile.

Tecnologia ultrasonica è di solito il colpevole qui. Questo è il “Dual” nei sensori Dual-Tech (come la serie Wattstopper DT o unità simili di Leviton). Questi sensori emettono un’onda sonora ad alta frequenza (spesso intorno a 32kHz o 40kHz) e ascoltano lo spostamento Doppler causato dal movimento.

Le onde ultrasoniche non rispettano il vetro come fa l’IR. Trattano la stanza come un volume d’aria pressurizzato. Se la parete di vetro vibra perché un carrello pesante passa nel corridoio, il sensore lo sente. Se c’è una fessura d’aria di un pollice sotto la porta di vetro, le onde ultrasoniche escono nel corridoio come acqua. Quando qualcuno passa, disturbano quel modello d’onda. Il sensore, seduto fedelmente nel soffitto, rileva uno spostamento di frequenza e attiva il relè. Pensa che il movimento sia dentro la stanza perché la “stanza” è effettivamente fuoriuscita nel corridoio.

Non farti tentare di risolvere questo con lampadine smart consumer basate su app, tra l’altro. Le reti mesh non sono progettate per l’interferenza pesante di un soffitto commerciale, e mettere un giocattolo alimentato a batteria in un ambiente con molta manutenzione è una ricetta per il fallimento. Attieniti ai controlli cablati.

Geometria: l’errore da principiante

Il secondo punto di fallimento è geometrico. In una stanza standard con pareti in cartongesso, gli installatori sono addestrati a mettere il sensore nell’angolo o vicino alla porta, guardando in la stanza. Questo assicura che appena entri, attraversi il fascio.

In una stanza di vetro, questo è fatale. Se posizioni un sensore a parete (come un Lutron Maestro o Leviton OSSMT) accanto alla porta di vetro, quasi certamente è rivolto verso la parete di vetro opposta — o peggio, guarda diagonalmente attraverso il fronte trasparente della stanza. Anche se il vetro blocca l’IR, la visione periferica del sensore è ampia (spesso 180 gradi). Cattura la firma termica delle persone che passano vicino alla fessura della porta.

La soluzione richiede di spostare il dispositivo, il che potrebbe significare aprire la parete — un fastidio che si ripaga da solo con la riduzione dei reclami. Monta il sensore sulla parete superiore (la stessa parete su cui è la porta), rivolto l'interno verso il retro della stanza. Posizionando il sensore in modo che il suo “retro” sia verso il corridoio, impedisci fisicamente che veda il traffico esterno. Può vedere solo le persone effettivamente al tavolo della conferenza.

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Se i tuoi controlli di illuminazione sono integrati con il sistema HVAC—cioè le luci dicono alla scatola VAV di aumentare il flusso d'aria—questa posizione è critica. Un sensore che si attiva sul traffico del corridoio aumenterà l'aria condizionata in una stanza vuota, sprecando energia. Assicurati solo che la nuova posizione non blocchi la vista del sensore sul termostato, altrimenti scambierai i reclami sull'illuminazione con quelli sulla temperatura.

Il trucco del nastro e la sensibilità

A volte non puoi spostare la scatola. Il condotto è fissato, il cartongesso è dipinto e il cliente urla. Qui devi smettere di comportarti come un programmatore e iniziare a comportarti come un meccanico.

Un primo piano macro di mani che usano un piccolo cacciavite per regolare una manopola all'interno di un involucro bianco aperto di un sensore di movimento. — Regolazioni manuali—come la messa a punto delle manopole di sensibilità o la mascheratura della lente—sono spesso necessarie per impedire ai sensori di rilevare le vibrazioni del vetro.

Apri la scatola del sensore. Non buttare via la piccola busta di plastica con gli accessori. All'interno troverai spesso piccoli adesivi opachi o inserti di plastica. Questi sono etichette di mascheratura, lo strumento più efficace e sottoutilizzato nell'industria dell'illuminazione.

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Se il tuo sensore rileva il traffico del corridoio sul lato sinistro, applica il nastro adesivo sulle sezioni sinistre della lente Fresnel. Stai accecamente fisicamente il sensore a quell'angolo specifico. È rozzo, sembra a bassa tecnologia, e funziona perfettamente. Un pezzo di nastro di alluminio non costa nulla ma risolve problemi che ore di regolazione della sensibilità non possono.

Parlando di regolazioni: controlla i trimmer (le piccole manopole) sotto la piastra frontale. Probabilmente ti servirà un piccolo cacciavite verde. Le impostazioni di fabbrica spesso hanno sia la sensibilità PIR che Ultrasonica impostate intorno a 75–100%. In una stanza di vetro, devi abbassare la sensibilità Ultrasonica. Molto. Portala a 20% o 30%. Vuoi che sia abbastanza sensibile da rilevare qualcuno che digita al tavolo, ma sorda alle vibrazioni della parete di vetro. Se il sensore ha un'impostazione “Microphonics” (comune nei marchi Acuity), spegnila completamente. Ascolta i rumori, e le stanze di vetro sono camere di eco acusticamente riflettenti.

La correzione logica: Manuale acceso

Se cambi una sola impostazione, fallo su questa: cambia la modalità operativa da “Occupancy” a “Vacancy.”

“Modalità Occupancy” è Auto-On / Auto-Off. Entri, le luci si accendono. Esci, le luci si spengono. Questa è l'impostazione predefinita per la maggior parte delle installazioni, ed è la causa della follia del “commutare fantasma”. Ogni falso allarme accende le luci.

“Modalità Vacancy” è Manuale acceso / Auto spento. Entri nella stanza e devi premi il pulsante per accendere le luci. Quando esci, il sensore controlla che sia vuota e le spegne automaticamente.

Questo semplice cambiamento logico elimina il 100% dei falsi allarmi. Se un fantasma passa nel corridoio, il sensore potrebbe "vederlo", ma poiché la logica richiede la pressione fisica di un pulsante per avviare il ciclo, le luci rimangono spente. La stanza resta dignitosa e vuota.

C'è anche un argomento morale qui. In una stanza con pareti di vetro, "Auto-On" è una seccatura. Presuppone un'intenzione dove non c'è. Il Manual-On impone l'intenzione. Rispetta i rigidi codici energetici come il Titolo 24 della California [[VERIFY]], e impedisce che l'edificio sembri una discoteca di notte.

(Potresti preoccuparti che le persone si lamentino di dover toccare un interruttore. In pratica, il volume delle lamentele per "Ho dovuto premere un pulsante" è quasi zero rispetto a "Le luci continuano ad accendersi e mi spaventano.")

L'economia del Timeout

Infine, affronta il problema delle “braccia che si agitano”. Questo di solito accade perché l'impostazione del “Timeout” — il ritardo prima che le luci si spengano — è impostata troppo bassa.

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