ساختمان هوشمند

تعریف ساختمان هوشمند(Smart Home)  

ساختمان هوشمند ساختمانی است که از فناوری استفاده می کند تا امکان استفاده کارآمد و اقتصادی از منابع را فراهم کند و در عین حال محیطی امن و راحت را برای ساکنان ایجاد کند. ساختمان‌های هوشمند ممکن است از طیف وسیعی از فناوری‌های موجود استفاده کنند ساختمان هوشمند شامل نصب و بهره‌برداری از سیستم‌های فناوری یکپارچه‌سازی ساختمان است. این سیستم‌ها اتوماسیون ساختمان، راهکارهای ایمنی و امنیتی، ارتباطات و سامانه‌های مدیریت امکانات را دربرمی‌گیرند. همه‌ی وسایل، تجهیزات و امکانات در ساختمان هوشمند به یکدیگر متصل هستند و با یک سیستم مرکزی به صورتی یکپارچه هدایت می‌شوند. به دیگر سخن، ساختمان هوشمند، ساختمانی است که مجهز به یک زیرساخت ارتباطاتی قوی است که آن را قادر می‌سازد به صورت مستمر نسبت به وضعیت‌های متغیر محیط واکنش نشان دهد و خود را با آنها هماهنگ کند.

سیستم های ساختمان هوشمند

1-سیستم های مدیریت ساختمان Building Management System (BMS)

سیستم های مدیریت ساختمان (BMS) چیست؟

سیستمی است که ساختمان را مدیریت خواهد کرد و بدیهی است که برای کنترل امکانات ساختمان، مدیریت ماژول ها و سخت افزار ها و… به یک پردازنده مرکزی مناسب نیاز است.

سیستم های مدیریت ساختمان (BMS) برای نصب و راه اندازی ساختمان های تجاری برای مدیریت و نظارت موثر بر زیرسیستم های مختلف طراحی شده اند. هدف اصلی BMS ساده کردن عملیات است که مدیریت، نظارت و بهبود آن را آسان تر می کند. زیرسیستم ها ممکن است شامل تجهیزات الکتریکی و مکانیکی ساختمان مانند برق، روشنایی و تهویه باشد.

از طریق مجموعه ای از تجهیزات سخت افزاری و نرم افزاری، بسیاری از امکانات را به صورت خود به خود و هوشمند مدیریت و کنترل می نماید. خانه از طریق ماژول ها و سخت افزارهای خود و به کمک پردازنده مرکزی خود برنامه ریزی می شود که می تواند بر اساس سلیقه ساکنان آن خانه نسبت به بسیاری از اتفاقات واکنش نشان دهد. اتفاقاتی نظیر افزایش یا کاهش دما، ورود سارقان به منزل، نشت گاز، بروز حریق، قطع برق، نشت آب و افزایش مصرف انرژی

اجزای اصلی یک( BMS)

سیستم های مدیریت ساختمان از سه جزء اصلی تشکیل شده است که در زیر ذکر شده است:

سخت افزار: سخت افزار مورد استفاده در یک BMS ایستگاه های کاری، سرورها، حسگرها و کابل ها هستند

نرم افزار: این نرم افزار شامل ابزارهای برنامه نویسی و پیکربندی، گرافیک و رابط کاربری است.

اجزای شبکه:اجزای شبکه زیرسیستم های کنترل شده توسط سیستم های مدیریت ساختمان را پوشش می دهند.

ویژگی های مهم سیستم های مدیریت ساختمان

ویژگی ها از این نظر، همه زیرسیستم های یک ساختمان هستند که سیستم های مدیریت ساختمان می توانند آن ها را کنترل کنند. هر دستگاهی که دارای حسگر اینترنت اشیا باشد را می توان متصل کرد.

گرمایش

برای افزایش کارایی، کنترل‌کننده‌های گرمایش سنتی باید با شرایط دینامیکی، از جمله تغییرات در الگوهای دمای بیرون سازگار شوند. با تنظیم هوشمند گرما با این شرایط، می توان هزینه ها را کاهش داد و آسایش مستاجران را تضمین کرد.

تهویه

عواملی مانند اشغال، شرایط حرارتی و کیفیت هوا در فضای باز، نیازهای شبکه برق، سنجش مستقیم آلاینده‌ها و عملکرد سایر سیستم‌های جابجایی هوا و تمیز کردن هوا می‌توانند پاسخ‌های تهویه هوشمند را تحریک کنند.

تهویه مطبوع

تهویه مطبوع اغلب در ساختمان های بزرگ مورد سوء استفاده قرار می گیرد که منجر به اتلاف انرژی قابل توجهی می شود. استفاده از این هوشمند می تواند نتایج عمده ای در کاهش هزینه و پایداری داشته باشد. 

2- سیستم مدیریت یکپارچه ساختمان Integrated Building Management System (iBMS)

سیستم مدیریت یکپارچه ساختمان (iBMS) چیست؟

یکپارچه سازی سیستم های هوشمند داخل ساختمان با یکدیگر جهت رسیدن به یک مرکز کنترل جامع که توانایی مدیریت همه سیستم های ساختمان را داشته باشد، این سیستم بیشتر با هدف یکپارچه سازی سیستم ها توسعه پیدا کرده است. بنابراین در بسیاری موارد از کنترل مستقیم تجهیزات و سیستم ها در این روش خودداری می گردد.

سیستمی است که امکان مدیریت و کنترل متمرکز تمام سیستم‌های ساختمان را می‌دهد، بنابراین iBMS به یک نقطه کنترل واحد برای کل ساختمان تبدیل می‌شود و بسیاری از وظایف و فرآیندهایی را که قبلا به‌طور مستقل و غیر مرتبط مدیریت  می‌شدند، بهینه می‌کند.

یک سیستم مدیریت یکپارچه ساختمان چگونه کار می کند؟

اجزایی که عملکرد صحیح سیستم مدیریت یکپارچه ساختمان را ممکن می سازند، باید با یکدیگر تعامل داشته باشند تا بهترین خدمات را ارائه دهند.

این اجزا عبارتند از:

“نقاط جمع آوری اطلاعات”

آنها حسگرهایی هستند که قادر به گرفتن داده هایی هستند که سیستم برای ارائه خدمات به آن نیاز دارد. آنها می توانند رطوبت، دما، نور، سطح اشغال یک اتاق را اندازه گیری کنند و آتش سوزی را از جمله تشخیص دهند.

“کنترل کننده ها“

“کنترل کننده ها” اطلاعاتی را که جزء قبلی به آنها منتقل می کند دریافت می کنند. آنها بر اساس نوع اطلاعات دریافتی، مسئول ارسال سفارشات به کلیه سیستم های متصل و درگیر در عملیات هستند. مانند سیستم تهویه مطبوع، لامپ، دستگاه تصفیه هوا، آلارم و غیره.

“ماژول های خروجی“

هنگامی که داده ها توسط “کنترل کننده ها” پردازش شد و سفارشات ارسال شد، “ماژول های خروجی” وظیفه اجرای آنها را بر عهده دارند.

“پروتکل ارتباطی“

این تبادل اطلاعات بین اجزای مختلف است که عملیات را ممکن می کند. آنها با استفاده از یک زبان خاص به نفع امنیت داده ها ارتباط برقرار می کنند.

“رابط“

تمام داده ها و اطلاعات جمع آوری شده پلاسما. از جایی است که اپراتورها و مدیران به آن دسترسی پیدا می‌کنند و می‌توانند تغییرات و تنظیمات دستی را انجام دهند، علاوه بر آن به داده‌ها در زمان واقعی مشاوره می‌دهند.

آیا داشتن سیستم مدیریت ساختمان اجباری است؟

مزایای سیستم مدیریت یکپارچه ساختمان

داشتن یک مکان یکپارچه سیستم های مدیریت ساختمان نه تنها به انجام مدیریت بهتر، به روشی ساده تر و کارآمدتر کمک می کند، بلکه مزایای بسیار بیشتری را نیز به همراه دارد:

1- کاهش مصرف انرژی:به لطف پیاده سازی این سیستم های مدیریتی، کاهش مصرف انرژی تا 30 درصد و همچنین افزایش پایداری امکان پذیر است.

2- افزایش راحتی سرنشینان: از آنجایی که فرآیندها خودکار هستند و اطلاعات لازم در دسترس است، کنترل دما و سایر شاخص های کیفیت هوا را بهبود می بخشد.

3- اتوماسیون زیرساخت:داشتن تمام اطلاعات متمرکز، مدیریت و نظارت بهتر دارایی ها را ممکن می سازد. با اتوماسیون تاسیسات، خرابی های احتمالی کاهش یافته و راندمان افزایش می یابد.

4-کاهش اثرات زیست محیطی: ساختمان های هوشمند با سیستم مدیریت یکپارچه پایدارتر و کارآمدتر هستند. آنها می توانند به یک رویداد پیش بینی نشده در برخی سیستم ها سریعتر و بهتر از مدیریت ساده انسانی واکنش نشان دهند.

5- کاهش هزینه: داشتن تمامی اطلاعات ساختمانی لازم، کاهش هزینه های نگهداری و مصرف تامین و همچنین بهینه سازی فرآیندهای مورد نیاز در هر زمان را ممکن می سازد.

6-عمر مفید دارایی ها را افزایش می دهد: این سیستم تشخیص می دهد که چه زمانی یک منبع در حال استفاده است و چه زمانی استفاده نمی شود، بنابراین می تواند عملکرد آن را متوقف کند و اسطحلاک را کاهش دهد.

 IBMSچه مناطقی از یک ساختمان را می تواند کنترل کند؟

1- تهویه مطبوع: به لطف سنسورهایی که در اتاق های مختلف توزیع شده اند، دما به طور خودکار تنظیم می شود.

2-روشنایی: قابلیت کنترل روشنایی بر اساس ساعت روز و اشغال ساختمان را دارد.

3-موارد امنیتی: روش های مختلفی را برای تضمین بالاترین امنیت ممکن ترکیب می کند. روشن یا خاموش بودن آلارم، دوربین های نظارت تصویری و کنترل دسترسی را بررسی کنید تا از تعداد افرادی که وارد ساختمان شده و از آن خارج شده اند مطلع شوید.

4- کیفیت هوا: بر اساس اندازه گیری هایی که انجام می دهد، تهویه را به طور مؤثرتری نسبت به انسان کنترل می کند.

5- آبیاری: کنترل ساعت و حجم آب مصرفی در آبیاری مناطق باغ.

6- کنترل منابع: نظارت و کنترل منابعی مانند آب، برق، گاز و غیره.

7- سیستم های قدرت: استفاده از انرژی را بر اساس تقاضا ترکیب و مدیریت می کند و مصرف انرژی را بهینه می کند. انرژی تولید شده توسط پنل های خورشیدی و همچنین انرژی مورد استفاده در اتاق های مختلف ساختمان یا انرژی مورد استفاده در ایستگاه های شارژ وسایل نقلیه الکتریکی را کنترل می کند.

8- ایستگاه هواشناسی: نظارت بر شرایط محیطی خارجی

9- تشخیص حریق: سیستم های تشخیص آتش را یکپارچه می کند و وضعیت اندازه گیری ها را در زمان واقعی کنترل می کند.

3- سیستم مدیریت انرژی ساختمان هوشمند Energy Management System (EMS)

سیستم مدیریت انرژی ساختمان هوشمند(EMS) چیست؟

این سیستم همانگونه که از عنوان آن بر می آید، در راستای مدیریت انرژی در ساختمان می باشد و به تبع آن در این سیستم از بعد رفاه، آسایش و درجه لوکس ساختمان تا حدودی فاصله گرفته می شود و بیشتر از تجهیزاتی که با رویکرد مدیریت انرژی و قابلیت اطمینان بالا در این حوزه مورد استفاده قرار می گیرد. کاربری این سیستم نیز بیشتر در کنترل تجهیزات موتورخانه و سیستم های توزیع هوا مي باشد.

تجهیزات ساختمان هوشمند

تجهیزات هوشمندسازی نور و روشنایی

هوشمند سازی نور و روشنایی با استفاده از لامپ ها، نورهای خطی و هالوژن های هوشمند، تغییرات نور، رنگ و شدت روشنایی

هوشمند سازی نور ساختمان با حذف کلید های سنتی، عملکرد از طریق اپلیکیشن، دستیار صوتی، اتوماسیون و ریموت کنترل های تابعی

هوشمند سازی کلیدهای سنتی برق و اتصال آنها به سیستم مرکزی هوشمند ساختمان

استفاده از کلیدهای هوشمند و جایگزینی آن ها با کلیدهای سنتی برق

تهویه هوشمند چیست و چه کاربردهایی دارد؟

شاید با شنیدن نام سیستم های هوشمند تهویه هوا، تنها استفاده از ترموستات های دمایی در نظر ما پدیدار شود. اما یک تهویه هوشمند ویژگی های بسیار مهمتری از حضور یک ترموستات عادی برای افزایش شرایط آسایش در یک ساختمان فراهم می آورد. ترموستات ها تنها وظیفه کنترل دما در یک سیستم تهویه هوا را دارا هستند و در مدل های پیشرفته تر آن ها، این ترموستات ها قابلیت تنظیم دارند. اما در خانه های هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا، تهویه هوشمند از تنظیم دما و رطوبت فراتر رفته و با سبک زندگی هر خانواده مطابقت پیدا می کند.

هوشمند سازی تهویه با اتوماسیون ساختمان

فرض کنید شما در حال برگشت از محل کار خود به سمت خانه هستید. سیستم هوشمند تهویه هوای شما از طریق سیستم جی پی اس موبایل شما محل حضورتان را رصد می کند و میداند دمای مناسب برای مهمانی عصرانه شما 25 درجه است. به محض اینکه به فاصله مشخصی از خانه رسیدید سیستم گرمایش و سرمایشی را به صورت خودکار روشن کرده و خانه هوشمند شما را برای حضورتان گرم و دلچسب می کند.

این سناریو یکی از صدها سیستم اتوماسیون و خودکارسازی ای است که می توان برای یک سیستم تهویه هوشمند طراحی و اجرا نمود. تهویه هوشمند می تواند با اتصال به سنسورهای در و پنجره، سنسورهای رطوبتی، سنسورهای حرکتی و … وظایف و عملکردهای بیشماری را انجام دهد.

تاسیسات هوشمند ساختمانی

شامل سیستم هوشمند سازی آسانسورها، هوشمند سازی درب پارکینگ و ورودی ساختمان، شیرهای ورودی گاز و آب واحد ها و نورپردازی نمای ساختمان می شود. تاسیسات هوشمند به شما کمک می کند تا در هر لحظه از عملکرد اجزای ساختمان هوشمند خود آگاه باشید و آن ها را با تلفن همراه، دستیار صوتی، ریموت کنترل ها و اتوماسیون کنترل نمایید.

آینه هوشمند چیست؟

آینه هوشمند یک آینه معمولی است که به یک نمایشگر مجهز شده و همزمان می تواند علاوه بر بازتاب تصویر، اعلان هایی نظیر ساعت، وضعیت آب و هوا، اخبار روزانه، تقویم و ریمایندر ها را نمایش دهد. همچنین می تواند به صورت پنل های لمسی نیز در اختیار شما قرار گیرد تا بتوانید عملکردهای متناسب با نیاز خود را به صورت یک گوشی هوشمند در آن کنترل نمائید. این سیستم می تواند به دستیار صوتی، دوربین تشخیص چهره و نورهای دکوراتیو مجهز شود. حتی از این آینه ها میتوانید برای کنترل ساختمان خود استفاده نمایید.

لوازم خانگی هوشمند

به شما این امکان را خواهند داد تا کنترل تمام عملکرد های آن ها را از طریق تلفن همراه، دستیار صوتی یا کلیدهای تابعی در دست داشته باشید. با نسل دوم سیستم های ساختمانی تمام تجهیزات خانه شما هوشمند می‌شوند.