-
产品
-
应用
-
支持
-
关于AKM
使用室内空气质量传感器监测 CO2 浓度
可以通过测量 CO2 水平，控制空气质量。这样既能节约能源，又能保持健康的室内环境。
二氧化碳传感器
我们日常生活中的大部分时间，都是在房间、教室、办公室、商店等室内空间中度过的。人员越密集，室内 CO2 浓度就越容易升高；在通风不足的环境下，空气质量也会随之下降。其影响不仅限于健康层面，还可能影响专注力和工作效率，甚至对判断力和决策能力产生负面影响。因此，通过适当且有效的通风来维持良好的室内空气质量尤为重要。
另一方面，过度通风会增加空调能耗，进而抬升运营成本。因此，在保障舒适性与健康的同时兼顾能源效率，实现三者平衡，已成为室内环境管理的重要课题。
正因如此，通过监测室内 CO2 浓度来评估空气质量，并据此调节空调与通风系统运行的方法，正获得广泛关注。
不通风的话，我们会怎么样 ?
世界各国都制定了室内空气质量的指导方针，也确定了 CO2 浓度的标准。
例如，日本厚生劳动省的建筑物环境卫生管理标准中有规定，建筑物的 CO2 浓度应保持在 1000ppm 或以下。超过这个浓度，人就会感到不舒服。如果浓度更高，就会导致血氧浓度降低，引起嗜睡、头痛、倦怠感，对人体产生各种各样的影响。另外，也会降低工作和学习的效率。睡眠也会受到影响。
实际上，如下所述的各种各样的文献都阐述了 CO2 对人体的影响。
如果室内二氧化碳浓度在 500～800ppm，那么低浓度的二氧化碳对人体是无害的。然而，随着浓度的上升，人会发困，影响我们的认知能力，比如，会造成学习表现和决策能力的下降。超过 80,000 ppm，人就会失去知觉，最终导致死亡。
关于决策能力的文献
了解到 CO2 浓度在 1500ppm～3000ppm 范围内对人的能力和健康的影响。
#1 1500ppm～：决策能力测量测试的得分下降
#2 2500ppm～：考试合格率降低
#3 2500ppm～：决策能力测量测试的得分下降
#4 3000ppm～：与自主神经的平衡相关的心率周期波动的特定频率成分发生变化
（#1 哈佛公共卫生学院 2016年1月）
（#2 哈佛公共卫生学院 2018年1月）
（#3 纽约州立大学 2012年12月）
（#4 布达佩斯工科州立大学 2012年3月）
CO2 浓度和表现的关系
关于 CO2 浓度和睡意/睡眠关系的文献
了解到 CO2 浓度达到 2500ppm 或以上时，会增加困倦；而达到 1500ppm 或以上时，则人的睡眠质量会下降。
#1 1500ppm～：主观睡眠效率降低
#2 1700ppm～：主观睡眠质量下降
#3 2500ppm～：主观睡意增加
#4 2700ppm～: 表示睡意进展状态的脑电波增加
#5 3500ppm～: 主观睡意增加 * 在汽车实际行驶中验证
（#1 早稻田大学 2018年9月）
（#2 丹麦工科大学 2014年10月）
（#3 坦佩雷工科大学 2016年1月）
（#4 南安普顿大学 2018年11月）
（#5 台北医科大学 2020年1月）
办公室内空气质量和节能
建筑物内的CO2发生源主要是在室内人的呼吸。CO2 浓度通常在 400 ( 无人房间的 CO2 浓度 ) 到 2,500 ppm 之间。CO2 浓度随着人的增加而增加。
首先，“开窗”是很重要的一件事，但是，还是要建议安装通风控制系统。使用 CO2 传感器测量 CO2 浓度，向通风装置或可变风量装置 (VAV: Variable Air Volume system) 发送信号，通过控制各个风扇、风门、阀门等来控制房间所需的通风水平。
当然，空气并不是完全由 CO2 组成的，但是，房间通风会减少病毒和细菌的数量，因此从结果上看，也会提高室内的空气质量。
在欧洲，根据欧盟《建筑物能源性能指令》（EPBD）要求，自2020年起，新建建筑需达到"近零能耗建筑"（nZEB）标准，同时零排放建筑（ZEB）标准的实施也在稳步推进。
在美国，联邦政府公布了零排放建筑（Zero-Emissions Building）的定义，推动建筑脱碳化的相关政策持续强化。同时，以加利福尼亚州为代表的多个州，推进净零能耗建筑（Zero Net Energy，ZNE）的相关项目不断扩大，在州级政策与民间市场协同作用下，ZNE 的普及正在加速。
在日本，根据《建筑物能源消耗性能提高法》的规定，新建住宅和建筑物在保温隔热性能及一次能源消耗量方面的达标要求正逐步被强制实施，高气密、高隔热化正在不断推进。
在这一全球性趋势推动下，住宅的节能性能不断提升，但与此同时，因气密性提高而导致通风不足的问题也逐渐显现，室内 CO2 浓度升高及空气质量下降引发担忧。因此，在提升隔热性能的同时，利用 CO2 传感器进行通风控制的重要性也在不断提高。
在进行通风管理时，供暖和制冷需求会随着季节发生变化，同时，在办公楼、教室、电影院等商业建筑中，人员数量也会因不同日期而存在较大差异。如果始终以峰值人数为前提进行通风，在空间无人使用时就会造成不必要的能源浪费。因此，通过合理利用 CO2 传感器，可以根据各个房间的实际使用状况估算所需的通风量，实现通风控制。
旭化成微电子（AKM）通过在实际餐饮场所和住宅环境中的验证实验，确认了本公司的 CO2 传感器在室内空气质量监测与改善方面的有效性。
什么是通风耗能 ?
参加国际能源机构 (IEA : International Energy Agency) 的“建筑物·区域系统的节能计划”的 13 个国家，将所有建筑物通风引起的初级耗能量，估计为相当于各国初级耗能总量的 9%。
美国住宅的通风每年估计使用 3 个Exa Joules (EJ : 焦耳的 10 的 18 次方 ) 的能量，大约占这些建筑物总能耗的 30%。在美国，服务业 ( 商业设施、机构、政府机构等建筑)的通风能耗估计为 1.5EJ，约占其服务业建筑总能耗的四分之一。此外，美国住宅部门每年因通风产生的二氧化碳排放量约为 1,000 吨，而服务部门产生的量则为 8 亿吨。
调节通风温度所需的能量在很大程度上受到气候的影响。在欧洲，这种能源大部分用于加热通风空气。而美国的制热和制冷都使用了相当多的能源。在潮湿的迈阿密地区，86% 的能源被用于去除通风空气中的水分。
为了保护地球环境，需要考虑如何减少这些能源，并采取行动。
应该把传感器放在房间的什么地方呢 ?
在测量 CO2 浓度方面，传感器安装的位置也取决于其空间的大小。如果是在餐厅、客厅等较大的区域，安装在通风系统的地方，检测排放空气中的 CO2 浓度的话，就比较合情合理。因为如果在单侧墙壁上安装传感器，则很有可能误认另一侧墙壁的 CO2 水平。对于一般面积的房间来说，在墙上安装传感器就足够了。
另外，CO2 和温度的分布也有差异。整个房间的温度都是均匀的。另一方面，CO2 浓度在房间的一角可能是 3,000 ppm，在另一角则可能是 600ppm。这个情况需要认识清楚。
使用空气净化器时也要注意 CO2 浓度
在关闭所有窗户和门的室内环境中，即使使用空气净化器去除污染物，CO2 浓度仍有可能升高。一些空气净化器厂商也会提醒用户注意这种特性。
为了维持舒适且健康的空气环境，在使用空气净化器的同时，配合 CO2 传感器使用会更加有效。
用于室内空气质量测量的 CO2 传感器事例
随着人们对室内空气质量关注度的不断提升，各厂商纷纷推出了用于准确测量室内 CO2 浓度的设备。
以下介绍部分搭载本公司传感器的产品。
采用案例
关于 Senseair
于 2018 年成为旭化成微电子 (AKM) 集团一员的 Senseair，是非色散红外 (NDIR) 式气体传感器的供应商，一直致力于开发生产运用先进技术的气体传感器。
