خانه و ساختمان هوشمند|وبسایت ساختمان هوشمند شرکت فراهوشمند انرژی آرتمن
به طور کلی ساختمان هوشمند، ساختمانی است که مجهز به یک زیر ساخت ارتباطی قوی بوده که می‌تواند به صورت مستمر نسبت به وضعیت‌های متغیر محیط عکس العمل نشان داده و خود را با آنها وفق دهد و همچنین به ساکنان ساختمان این اجازه را می دهد که از منابع موجود به صورت موثرتری استفاده نموده و امنیت و آرامش آنها را افزایش دهد. ساختمان هوشمند ساختمانی است که دربردارنده محیطی پویا و مقرون به صرفه به وسیله یکپارچه کردن چهار عنصر اصلی یعنی سیستم‌ها، ساختار، سرویس‌ها، مدیریت و همچنین رابطه میان آنها می‌باشد.
اصول یک ساختمان هوشمند می گوید که هزینه های واقعی یک ساختمان فقط هزینه های ساخت نیست بلکه باید به آنها هزینه های راهبری و تعمیرات را نیز اضافه کرد . ساختمان هوشمند تمامی این هزینه ها را بوسیله کنترل اتوماتیک و یکپارچه ، مخابرات و سیستم مدیریت کم می کند. اگر به هزینه های مربوط به یک ساختمان در طول عمر(حدود ۴۰ سال ) توجه نمائیم مشخص است که نگهداری بیشترین سهم را در هزینه های جاری آن ساختمان دارا می باشد . در این راستا هزینه های نگهداری یک ساختمان هوشمند تا ۵۰% کاهش می یابد که خود علاوه بر برگشت هزینه ها امکانات رفاهی بسیاری را ایجاد می نماید.
ساختمان هوشمند، ساختمانی است که کلیه زیرسیستم های کنترلی آن در چارچوب منطقی از پیش تعریف شده و مناسب با وضعیت کاربری ساختمان، طراحی و پیاده سازی گردیده است. فرایند کنترل در ساختمان هوشمند از طریق سیستمهای کنترلی انجام می شود که خود هوشمندانه عمل کرده و همواره در ارتباط مستقیم و تعامل با یک دیگرند و در نهایت تامین کننده نیاز کاربر و طراح در جهت رسیدن به هدف ایجاد ساختمان هوشمند می باشند.
یکی از مشهورترین استاندارد های باز طراحی ساختمانهای هوشمند، استاندارد EIB می باشد با پیاده سازی این استاندارد در چارچوب مدولهای آدرس پذیر و نرم افزارهای مربوطه، دامنه وسیعی از زیر سیستم های کنترلی و دیگر تجهیزاتی که به طریقی امکان کنترل توسط سیگنالهای آنالوگ و دیجیتال را داشته باشند، پوشش داده می شود.
یکی دیگر از مشهورترین استانداردهای باز طراحی ساختمانهای هوشمند، استاندارد Native BACnet می باشد با پیاده سازی این استاندارد در چارچوب کنترل کننده های محلی مستقل (DDC Controllers) و با برنامه ریزی آنها امکان کنترل کلیه سیستم های HVAC, VAV, LIGHTING, SACS به طور کاملا مستقل و نیز قابل کنترل از طریق پروسسور مرکزی و نیز ایجاد ارتباط و هماهنگی جهت تعامل با یکدیگر وجود خواهد داشت. درا ین راستا پهنه وسیعی از انواع سیگنالهای آنالوگ و دیجیتال قابل کنترل (Universal I/O) چه به صورت ورودی و چه به صورت خروجی پوشش داده خواهد شد.
از جمله مزایای سیستم هوشمند:
– راحتی: مهمترین عامل در بکارگیری سیستم های هوشمند، ایجاد راحتی برای ساکنین ساختمان است. به این معنا که هر یک از ساکنین بر اساس سلیقه خود با کنترل دلخواه روشنایی، دما و دیگر زیرسیستم های هوشمند سازی، محیط دلپذیری را برای خود ایجاد می نمایند.
– بهینه سازی: هدف دیگر از بکارگیری سیستم های هوشمند بهینه سازی مصرف انرژی است. با استفاده از این سیستم انرژی همواره به طور معقول و منطقی مورد استفاده قرار میگیرد و به دلیل کنترل همه جانبه، تلفات آن به طور چشمگیری کاسته می شود. بررسی ها نشان می دهد با بکارگیری یک منطق کنترلی صحیح تا میزان ۴۰ درصد از انرژی مصرفی در ساختمان هوشمند کاسته خواهد شد.
– کاهش هزینه: با توجه به آنکه مصرف انرژی کاملا در کنترل قرار دارد، بهای پرداختی تا حد قابل قبولی به میزان انرژی مفید مصرفی نزدیک است. به این معنا که کاربر تنها هزینه واقعی انرژی مورد نیاز را می پردازد.
– انعطاف پذیری: پیاده سازی یک استاندارد باز در هوشمند سازی ساختمان، باعث انعطاف پذیری سیستم های کنترلی ساختمان می شود. به این معنا که منطق تعریف شده برای کنترل، همواره قابل تغییر است بدون آنکه نیازی به تغییرات فیزیکی و سخت افزاری در ساختمان باشد.
– کنترل یکپارچه: سیستم هوشمند امکان کنترل یکپارچه کل ساختمان را میسر می سازد به نحوی که المان های کنترلی در دورترین نقاط ساختمان هم به راحتی مانیتور و کنترل می شوند و نیازی به مراجعه به نقطه کنترلی نیست. . در یک ساختمان هوشمند زیرسیستم های کنترلی در چارچوب یک منطق از پیش تعریف شده و مناسب با وضعیت کاربری ساختمان هوشمندانه عمل کرده و همواره درارتباط و تعامل با یکدیگرند فرآیند کنترل درساختمان هوشمند با پیاده سازی استانداردهایی انجام می پذیرد. دراین بخش به بررسی و توضیح استانداردها و اصطلاحات مربوط به هوشمندسازی می پردازیم.
با ورود سیستمهای نو از قبیل اعلام حریق،کنترل دسترسی ، دوربین مدار بسته و… در ساختمانها و لزوم کنترل مرکزی آنها، لزوم وجود یک سیستم یکپارچه و قابل برنامه ریزی احساس می گردد.
امروزه به منظور دستیابی به اهداف فوق سیستم یکپارچه مدیریت ساختمان تحت عنوان BMS رشد و تکوین یافته است.
وازه BMS که مخفف Building Management System است همانطور که از نامش بر می آید سیستمی است جهت کنترل و مدیریت هوشمند ساختمان. به تعبیری فنی تر مجموعه ای ازDDC ها(Direct Digital Controller) است که بصورت یک شبکه به هم متصل هستند.این مجموعه کنترلرها اطلاعات متغیرها را نظیر درجه حرارت، فشار، رطوبت، ولتاژ، آمپر، کالری و یا وضعیت و حالت کارکرد تجهیزات را نظیر پمپ، فن، بویلرو چیلر را که توسط سنسورها و سوئیچ ها اندازه گیری می شود دریافت و پس از آنالیز آنها فرمانها را به عملگرها و موتورها نظیر شیرهای برقی، موتور دمپرها، کنتاکتورها و غیره ارسال می کند. قابل ذکر است که از طریق کامپیوتر می توان به تمامی این شبکه دسترسی داشت و از این طریق نیز می توان اطلاعات و آلارم ها را دریافت، ذخیره و آنالیز کرد و همچنین می توان به تمامی عملگرها فرمان صادر نمود.
امروزه سیستم مدیریت ساختمان BMS نقش بسیار مهمی را در کنترل فنی، مدیریتی و هزینه ای تاسیسات ساختمان به عهده دارد.
مواردی که یک ساختمان هوشمند توانایی پاسخ گویی به آن را دارد شامل موارد زیر است:
• توانایی ایجاد تغییرات در هنگام تغییر هوای خارج از ساختمان نظیر تغییر دما ، رطوبت ، سطح روشنایی و غیره
• توانایی ایجاد تغییرات در هوای داخل ، جذب دما در هنگام افزایش ساکنین ، تجهیزات و غیره
• ایجاد تغییرات بر حسب موارد مورد نیاز ، تغییر در نوع کاربری ، تغییر بر حسب نیاز ساکنین.
مزایای این کنترل در نیل به اهداف زیر خلاصه می شود:
-صرفه جویی در مصرف انرژی
-کاهش نیروی انسانی
-افزایش عمر مفید تجهیزات و کاهش نرخ خرابی آنها
-کاهش هزینه های نگهداری و راهبری
-نگهداری و راهبری علمی و برنامه ریزی شده preventive maintenance
-برقراری اتوماسیون قابل انعطاف برای تمامی عملکردهای ساختمان
-افزایش بازده کاری نیروی انسانی به لحاظ فراهم شدن محیط کاری مناسب از رهگذر کنترل دقیق پارامترهای مختلف نظیر دما، رطوبت، CO2 و روشنایی در ساختمان(comfort)
– بهینه سازی عملکرد سیستمهای ساختمان بطور مداوم
– بالا بردن سطح علمی مهندسان راهبری و نگهداری تاسیسات ساختمان
-تامین ایمنی ساختمان
-یکپارچه سازی سیستمهای مختلف در قالب یک سیستم جامع مدیریت هوشمند ساختمان
-صرفه جویی در مصرف آب
BMS می تواند در برگیرنده تمامی سرویس های الکتریکی، مکانیکی و حفاظتی ساختمان باشد. این سرویس ها شامل گرمایش، سرمایش، تهویه مطبوع، آسانسور، نیروگاه برق اضطراری، پله برقی، کنترل روشنایی، دوربین مدار بسته، اعلام و اطفای حریق، کنترل تردد و … هستند.