停止幽靈運行的浴室風扇：辦公室的占用感測

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小型辦公室養成了一種浪費的節奏，隨著熟悉而變得看不見。例如，浴室排風扇，常在最後一名員工離開後持續運行數小時。它在夜間嗡嗡作響，將空調空氣抽出建築，以服務於無人使用的房間。門邊的開關，本應提供控制，卻變成了一個負擔。有人在忘記關閉它，或者沒有人對共用空間負責，導致風扇成為一個持續存在的、低效且不必要的裝置。

成本是真實的。一個典型的浴室排風扇耗電 30 到 60 瓦。長時間開著，在只間歇性使用的空間中24/7運轉，每月消耗26到52千瓦時——這些能量毫無效果。噪音更是問題的一部分。即使是安靜的風扇，也會產生低頻嗡嗡聲，滲透到相鄰空間，形成一種環境干擾，員工習慣忽略但永遠無法真正逃脫。浪費的根本不是風扇，而是它的控制機制。手動開關依賴於人類行為的連續性，假設有人會記得關閉，且共享空間會有人負責。但在實務上，這兩個假設都不成立。

傳感器感應消除對人工操作的依賴。傳感器檢測到存在，激活風扇，並在房間空置後保持啟動一段特定時間。這種入住後的排空動作使風扇能完成通風任務而不用無限運轉。系統不需提醒、不需習慣，也不需共同責任。它根據實際使用情況作出反應，工作完成便停止。問題不在於是否自動化，而是如何配置系統，以及應避免哪些流行技術。

永不停歇的風扇的成本

晚上9點走進一個小辦公室浴室，你很可能會聽到：風扇仍在運轉。開關仍處於“開”狀態，因為有人下午調過，沒有人想起來關閉。在某些辦公室，風扇根本沒有開關，接線設置為持續運轉，錯誤地假設持續通風是一種空氣質量保障。這兩種情況都導致同樣的浪費結果。

能源成本並不算災難，但它是持續的。一個50瓦的風扇全天24小時運轉，每月約消耗36千瓦時。按照平均11美分每千瓦時的商業電價，這個風扇每月約花費四美元，或$48美元每年。對於有三個浴室的辦公樓，年度浪費超過$100美元。這個數字僅反映電力消耗，還未包括為更換排出空氣而不得不加重的暖通空調系統負擔。

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噪音更難量化，但絕不不真實。即使是一款評為安靜的0.5 Sonens的風扇，也會產生持續而低沉的嗡嗡聲，滲入走廊和相鄰的辦公室。員工可能已逐漸注意不到它，但大腦仍在處理這個聲音，增加了一種微妙但持續的認知負擔。手動開關不是控制機制，而是易於失效的故障點，假設啟動風扇的人也會關閉它，但在辦公環境中，激勵結構會崩潰。開啟風扇的人可能不是最後一個使用的人，而在下午6點看到它運轉的員工也會認為還有人需要用。責任的分散保證了風扇會比必要的運轉時間更長。

佔用感應的運作方式

一個占用感測器利用運動或熱量來偵測人類的存在並控制風扇。當有人進入時，感測器會閉合繼電器以啟動風扇。只要房間有人，風扇就會運轉，並在離開後繼續運轉預設的時間。這種持續運轉，被稱為後占用清除，是一個故意且必要的功能。

浴室風扇的目的不僅是在使用期間運轉，還在於之後去除氣味和濕氣。空氣交換需要時間。小型浴室可能含有100立方英尺的空氣，按每分鐘50立方英尺（CFM）的風扇理論上可在兩分鐘內交換該體積。然而，實務上的通風需要多次換氣才能有效。這個入住後的排空提供了時間。房客離開後，傳感器啟動計時器，風扇繼續運行——大約15或20分鐘——直到空間得到充分通風。然後，它停止了。它不會整夜運轉。因為它被程式設計去完成一項特定的、時間限制的任務。

這是有意行動與被動浪費之間的區別。一個持續運轉的風扇不考慮實際需求，早上3點為空的浴室進行積極通風，就像下午3點的使用一樣激烈。一個由入住控制的風扇只在實際使用時運行。如果一個浴室在工作日被使用五次，每次觸發20分鐘的排空，風扇大約運轉100分鐘。剩下的時間，它保持靜止。與持續運轉相比，可以減少70%到80%的運行時間，與整夜開著的風扇相比，幾乎可減少95%的運行時間。系統做出一個簡單的二元判斷——佔用或空閒——並執行固定程序。唯一的操作就是走進房間。

設置有效的超時時間

佔用感測器的調整旋鈕特寫，其時間延遲設定以分鐘為單位清楚標示。 — 超時旋鈕，通常藏在面板背後，是平衡通風與能源效率的關鍵。

傳感器上的超時設定決定房間空置後風扇運行多長時間。這一參數決定系統是否有效通風或只是以新的方式浪費能源。設置太短，氣味殘留；設置太長，風扇會持續運轉，超過了有用的換氣時間。

五分鐘的超時對大多數辦公室來說太短。雖然一個50 CFM的風扇在這段時間內可以循環空氣一兩次，但除味不僅僅是簡單的空氣置換。空氣流動並不完美、均勻；角落和隔板後仍會殘留靜止空氣。需要三到五次換氣來降低氣味濃度到不易察覺的水平。而五分鐘提供的排空時間很有限，可能會讓下一個用戶感受到不愉快的體驗。

相反， sixty分鐘的超時設計就是浪費。20到30分鐘後，風扇已多次換氣，繼續運轉的邊際效益直線下滑。再運轉30分鐘並不能成比例改善空氣質量，反而是在“鬼運轉”。這是由於過度謹慎造成的，而非人的遺忘。

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大多數辦公室浴室的實用範圍是15到20分鐘。這讓標準排風扇能在典型空間內完成三到四次完整換氣，徹底消除氣味，避免效益遞減區域。對於每天使用五次的浴室，20分鐘的超時總運行時間將達到100分鐘，達到徹底與效率的完美平衡。在人流較多的洗手間中，傳感器會在每次新入住時重設計時器。風扇根據持續使用而運轉，而非浪費。超時設置的下限，而非上限。

為何濕度傳感器會追蹤錯誤的信號

基於濕度的風扇控制運作原理很簡單：當濕度水平超過設定閾值（如淋浴時），它們會被啟動。風扇會一直運行，直到濕度恢復到基線。在家中這非常有效，因為淋浴是主要的濕氣和氣味來源。而在辦公室的浴室則不起作用。

原因在於大多數小型辦公室的洗手間不會產生有意義的濕度高峰。員工使用馬桶和洗手時用水溫不足以產生大量蒸氣。30秒洗手造成的濕度變化可以忽略不計，遠低於用於檢測淋浴的感應器觸發閾值。感應器等待從未到來的信號，而正常使用產生的異味則累積未被處理。

故障模式也可以反向運作。如果員工使用非常熱的水，感應器可能會觸發風扇，即便只需要最少的通風。風扇反應的是水汽，但水汽會在幾分鐘內自然散去，卻在浪費能源，對不存在的問題反應。系統測量的是錯誤的變數，它反應的是副產物——濕度，而非根本原因：人體存在。此外，濕度感測器無法阻止手動啟動的風扇整夜運轉。它解決的問題——沐浴產生的濕氣——在大多數辦公室不存在，因此並不適用。

為空間選擇合適的感測器

浴室占用感測器的兩種主要技術是被動紅外線（PIR）和超聲波。選擇不是關於品質，而是要將檢測方法與洗手間的實際布局相匹配。也有結合兩者的雙技術感測器，但對於單一洗手間來說通常顯得過於繁重。

也不用擔心光線。一個常見的誤解是感測器需要環境光才能工作。現代感測器使用紅外線或聲波，這些都不依賴可見光。無窗的浴室毫無挑戰，反而使安裝變得更簡單，因為不需要考慮日光。

開放式布局的被動紅外線（PIR）

一個圖解，展示浴室天花板上的PIR傳感器，投射出覆蓋開放地面空間的檢測錐，但被隔間門阻擋。 — PIR感測器需要直接視線，非常適用於開放式布局，但對於牆上有地板到天花板隔間的房間效果較差。

被動紅外線感測器可偵測人體散發的熱量。PIR感測器不會發出能量，它只觀察其視野內紅外線輻射的變化。當有人移動時，他們的熱像會干擾靜態背景，觸發感測器。

PIR感測器在開放且單人使用的洗手間中表現出色，感測器可以觀察整個房間。安裝在天花板或牆壁高處，能實現全視野。主要限制在於紅外線不能穿透固體物體。如果有人進入有地板到天花板門的隔間，外部的PIR感測器看不到他們，會超時並誤判空房。因此，單獨用PIR不足以覆蓋完全封閉的隔間。

用於封閉隔間的超聲波感測器

一個浴室隔間的圖解，顯示超聲波傳感器發出聲波，反彈壁壁以檢測閉合隔間內的運動。 — 超聲波感測器利用反射的聲波來偵測移動，能“看到”轉角和封閉隔間內的動靜。

超聲波感測器會發出高頻聲波，超出人耳範圍，並監聽反射波。當有人移動時，反射波的頻率會因多普勒效應而改變。感測器會偵測到這個變化，判定為動作。

由於聲波會在表面反射，超聲波感測器不需要直接視線。它們可以填充具有復雜幾何形狀的空間，甚至在隔板後和封閉隔間內偵測動作。這使得它們成為多隔間洗手間的必需選擇，牆高到天花板的隔板是理想選擇。折衷方案是在空氣流動較多的空間中可能會微弱敏感，但在受控的浴室環境中，這幾乎不是問題。選擇取決於建築設計：將感測方法與空間中的物理屏障相匹配。

綜合說明

實現占用控制的最有效方法是使用專用的獨立感測器來控制風扇電路。將風扇和燈光連接到同一感測器是一個常見的錯誤。燈可以在空置一分鐘後關閉，但風扇需要運作15-20分鐘完成排氣循環。一個感測器會迫使折衷：要么燈光浪費能源，要么風扇未能充分通風。

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