هوشمند سازی ساختمان مزایای آن

در یک حالت کلی اگر بخواهیم تعریفی ساده از یک خانه هوشمند ارائه دهیم، می توان گفت که این نوع از ساختمان ها مجموعه ای از سیستم ها در راستای کنترل برخی وسایل برقی و مکانیکی موجود در خانه بوده که علاوه بر کاهش هزینه های مصرف انرژی، افزایش ایمنی و آسایش را نیز برای کاربران به بار می آورد. جالب است بدانید که به منظور پیاده سازی ساختمان هوشمند شما بایستی در ابتدا زیرساخت های لازم برای این امر را ایجاد نموده و در کنار آن اقدام به خریداری موارد موردنیاز نمایید؛ اما چه نکاتی در هنگام تهیه این نوع از دستگاه ها باید رعایت شود و چه نوع از سیستم هایی را باید خریداری نمود؟ برای پاسخ به این نوع از سؤالات پیشنهاد می کنیم که با این مقاله از پرشین سازه همراه باشید تا در باب خانه های هوشمند به اطلاعات بیشتری دست پیدا نمایید.

هوشمند سازی ساختمان چیست؟

به طورکلی وجود یک سیستم یکپارچه که قابلیت کنترل تجهیزات برقی مختلف در ساختمان را بر عهده داشته باشد ازجمله المان های اصلی در هوشمند سازی یک ساختمان است. در فرایند هوشمند سازی ساختمان ها می توان لوازم و یا سیستم های خانه را به یک شبکه مشترک وصل نموده و به طور مستقل و از راه دور آن ها را کنترل کرد. به عنوان مثال ترموستات، چراغ ها، بلندگوهای صوتی خانه شما، تلویزیون ها، دوربین های امنیتی، قفل ها، وسایل و سایر موارد همه به یک سیستم مشترک وصل شده اند که از طریق تلفن هوشمند یا از طریق دستگاه لمسی تلفن همراه قابل کنترل هستند که در این مقاله در باب آن بیشتر صحبت می کنیم.

سیستم BMS چیست؟

سیستم BMS که در فارسی آن را مدیریت هوشمند ساختمان نیز معرفی می کنند درواقع به مجموعه از سخت افزارها و نرم افزارهایی اطلاق می شود که به منظور مانیتورینگ و کنترل یکپارچه قسمت های مهم در ساختمان ارائه می شود. به طورکلی وظیفه این مجموعه، پایش مداوم بخش های مختلف ساختمان و اعمال فرمان ها به آن ها به صورتی است که عملکرد اجزاء مختلف ساختمان متعادل با یکدیگر و در شرایط بهینه و با هدف کاهش مصرف بی جا و تخصیص منابع انرژی به فضاهای موردنیاز باشد.

BMS می تواند دربرگیرنده تمام سرویس های الکتریکی، مکانیکی و حفاظتی ساختمان باشد که این سیستم ها در یک نگاه کلی شامل سرویس های گرمایش، سرمایش، تهویه مطبوع، آسانسور، نیروگاه برق اضطراری، پله برقی، کنترل روشنایی، دوربین مداربسته، اعلام و اطفای حریق، کنترل تردد و بسیاری از موارد دیگر است.

آشنایی با اجزای سیستم BMS

به طورکلی منظور از اجزا این سیستم مدیریتی، کلیه تجهیزات، سیستم های ارتباطی و نرم افزارهایی که جهت کنترل وسایل مختلف موجود در ساختمان مورداستفاده قرار می گیرند است که معمولاً با توجه به نیازها و خواسته های هر کاربر می تواند متفاوت باشد. درواقع کاربر می تواند هر بخش را که علاقه مند باشد به دلخواه خود انتخاب و استفاده نماید. با توجه به همین مسئله می توان متداول ترین اجزاء BMS را به شرح زیر ارائه داد که شامل:

۱. سیستم کنترل مرکزی

این بخش مهم ترین و بزرگ ترین جزء یک سیستم BMS بوده که به نوعی هسته مرکزی آن به حساب می آید. به طورکلی می توان مطرح کرد که هوشمند سازی ساختمان معمولاً با یک کامپیوتر شروع می شود که در اغلب موارد این بخش مستقل بوده و فقط از طریق آن برنامه ریزی و کنترل سیستم ها صورت می گیرد. این بخش شامل واحد پردازنده، کنترل های اصلی سیستم، کنداکتورها و رله هایی می باشد که با کلیه اجزاء در ارتباط است. همچنین در این بخش کلیدهایی وجود دارند که به طور دستی قابل تغییر بوده و با تغییر آن ها می تواند برنامه سیستم را تغییر داد. لازم به ذکر است که روش های ارتباطی کنترل مرکزی با اجزاء مختلف می تواند از طریق خطوط برق، سیم های باس و یا خط تلفن انجام گیرد.

۲. خطوط ارتباطی (BUS)

در یک نگاه کلی برای ارتباط اجزاء مختلف BMS با یکدیگر از خطوط ارتباطی استفاده می گردد که این خطوط از تمام اجزاء BMS عبور کرده و امکان ارسال اطلاعات را بین آن ها میسر می سازد. لازم به ذکر است که این خطوط می تواند به صورت سیم های برق ساختمان، چند رشته سیم مشترک و یا به صورت امواج بی سیم باشد.

۳. نقاط دسترسی و کنترل کننده

این بخش شامل یک نمایشگر و یک صفحه کلید و یا یک نمایشگر لمسی بوده و در نقاط مختلف ساختمان نصب شده و قابلیت کنترل و نمایش اطلاعات آن بخش، مانند دما، وضعیت وسایل و غیره را دارا است. لازم به ذکر است که این بخش مانند واحد کنترل مرکزی بوده با این تفاوت که توانایی های آن محدودتر است.

۴. سنسورها

سنسورهای گوناگونی با توجه به نیازهای موردنظر و سطح هوشمند سازی می تواند در نقاط مختلف یک ساختمان نصب گردد. به طورکلی انواع متداول این سنسورها شامل سنسور حضور، سنسور دما، سنسور نور و سنسور دود بوده که می توانند مشخصات موردنظر را تبدیل به سیگنال ها و اطلاعات موردنظر نموده و از طریق خطوط ارتباطی به کنترل مرکزی یا نقاط کنترلی ارسال نمایند. همچنین کنترل مرکزی یا محلی قابلیت ارسال فرمان های لازم را به انواع کلیدها، تایمرها و دیمرها دارا می باشد.

۵. تایمرها

به طورکلی تایمرها جهت یک سری اعمالی که به صورت تکراری و در زمان های مشخص انجام می شوند مفید بوده البته باید در نظر داشت که کنترل مرکزی نیز قابلیت ارسال فرمان به صورت زمانی را دارند و ارزان تر از تایمر می باشد.

۶. دیمرهای روشنایی

دیمرها امکان تنظیم نور را با افزایش یا کاهش نور لامپ ها به صورت الکترونیکی به وجود می آورند. درواقع با این تجهیزات می توان به همراه سنسور نور سطح نور در محیط ساختمان را کم وزیاد نموده و یا حتی روشنایی را خاموش نمود و به این طریق در مصرف انرژی صرفه جویی کرد.

۷. پریزها

با استفاده از پریزهایی که قابلیت ارسال و دریافت اطلاعات از طریق خطوط ارتباطی را دارند می توان سیستم های مصرف کننده متصل به آن ها را روشن و خاموش نموده و حتی از وضعیت آن ها مطلع گشت.

۸. نرم افزار سیستم

استفاده از نرم افزار به وسیله یک کامپیوتر می تواند یکی از ابزارهای مفید و با قابلیت انعطاف بالا برای سیستم BMS باشد. چراکه در مواردی این نرم افزارها می توانند قابلیت هایی به سیستم ارائه دهند که کنترل مرکزی فاقد آن می باشد که ازجمله آن شامل گزارش گیری و ثبت واقع و همچنین ارتباط بصری مناسب با سیستم است.

۹. استفاده از وب سرور

وب سرور وسیله ای است که به کاربران این قابلیت را می دهد که در هر نقطه ای از دنیا از طریق اینترنت به سیستم BMS دسترسی پیداکرده و آن را کنترل نماید. درواقع این سیستم با استفاده از خطوط ارتباطی به کنترل مرکزی متصل و از طرف دیگر به تجهیزات مانند مودم به شبکه متصل می گردد.

معرفی تجهیزات لازم جهت هوشمند سازی خانه ها

برای ساخت یک خانه هوشمند نیاز است تا المان های مختلفی در خانه قابلیت خودکار شدن را پیدا کنند که این موارد در یک نگاه کلی شامل موارد زیر می باشد:

۱. توجه به روشنایی ساختمان ها

جالب است بدانید که با استفاده از سیستم BMS می توان روشنایی بخش های مختلف ساختمان را هوشمند نمود. درواقع این هوشمند سازی شامل کنترل روشنایی ازجمله روشن و خاموش نمودن خودکار آن ها، تنظیم سطح نور، کاهش یا افزایش و همچنین تعیین و مشاهده وضعیت آن ها و امکان روشن و خاموش نمودن آن ها از راه دور و بیرون ساختمان می باشد.

۲. استفاده از سیستم های حفاظتی و امنیتی هوشمند

به طورکلی می توان سیستم های اعلام و اطفاء حریق، ورود و خروج پرسنل، دوربین مداربسته و نشتی آب و آب گرفتگی و حفاظت از برق گرفتگی را نیز به سیستم BMS که در بخش قبل معرفی نمودیم متصل نموده و به وسیله سیستم های حفاظتی و امنیتی را کنترل نمود.

۳. استفاده از درب ها، پنجره، پرده و سایبان هوشمند

به وسیله سیستم BMS می توان این تجهیزات را کنترل و وضعیت آن ها را دائماً مشاهده نموده و فرمان های لازم را به منظور افزایش امنیت صادر نمود. جالب است بدانید که حتی می توان با استفاده از حسگر اثرانگشت یا کارت مغناطیسی علاوه بر ایجاد ایمنی بیشتر به طبقه بندی و زمان بندی سیستم ها نیز پرداخت.

۴. سیستم های سرمایشی و گرمایشی و تهویه مطبوع

سیستم های سرمایشی و گرمایشی می توانند شامل تجهیزات مرکزی و تجهیزات محلی باشند. درواقع تجهیزات مرکزی معمولاً در موتورخانه واقع می باشند که ازجمله آن ها می توان به چیلر، دیگ آبگرم، پمپ های سیستم، برج خنک کننده و بسیاری از موارد دیگر اشاره کرد.

از طرفی تجهیزات محلی نیز شامل فن کوئل ها، کولرها و هواسازها بوده که از طریق سیستم BMS می توان چه انواع محلی و چه تجهیزات مرکزی را در زمان های مشخص و از راه دور روشن و خاموش نمود. همچنین جالب است بدانید که این سیستم می تواند دمای اتاق ها را به صورت هوشمند کنترل نموده و در صورت عدم حضور افراد نسبت به خاموش نمودن تجهیزات اقدام نماید.

۵. سیستم های صوتی و تصویری

با استفاده از BMS می توان امکان استفاده از یک آرشیو مرکزی صوتی را انتخاب و یا جهت مراسم های مختلف حالت های از قبل تعریف شده را انتخاب و اجرا نمود. همچنین می توان تجهیزات اداری را نیز از طریق این سیستم کنترل نمود.

۶. سیستم آیفون تصویری و ورود و خروج مهمانان یا مراجعه کنندگان

در مورد ساختمان های اداری این سیستم می تواند ورود و خروج کلیه مهمانان را ثبت و حتی تصویر آن ها را ضبط نمود و در ساختمان های مسکونی نیز امکان دریافت تصویر مراجعه کننده بر روی نمایشگر و در صورت عدم حضور ثبت تصویر به همراه زمان مراجعه وجود داشته و حتی در صورت وجود اینترنت امکان برقراری ارتباط با مهمان از راه دور را مهیا سازد.

۷. کنترل تأسیسات استخر، سونا و جکوزی

با استفاده از این سیستم می تواند به طور هوشمند این تجهیزات را روشن و خاموش نموده و دستگاه های تصفیه و یا دما را کنترل کرد. همچنین در صورت لزوم دیگر کنترل های برنامه ریزی شده را نیز صورت و ارائه داد.

۸. سیستم های ارتباطی

به طورکلی پشتیبانی خطوط تلفنی، پیام گیر و تلفن سانترال نیز از ویژگی های این سیستم به شمار می رود.

۹. وسایل الکتریکی ساختمان

در ساختمان هوشمند امکان اطلاع یافتن از وضعیت کلیه وسایل الکتریکی ساختمان و کنترل آن ها وجود دارد.

۱۰. سیستم آبیاری

جالب است بدانید که در یک ساختمان هوشمند می توان آبیاری گیاهان موجود در حیاط و یا داخل ساختمان را به طور خودکار طبق برنامه از پیش تعیین شده انجام داد. درنتیجه با استفاده از سیستم مدیریت ساختمان می توان ساختمان ها را ازنظر بخش های مختلف تا سطح موردنظر هوشمند نمود.

چگونگی هوشمند سازی خانه

به منظور هوشمند سازی یک ساختمان مراحل مختلفی باید طی شود که از آماده سازی زیرساخت های مختلف تا خرید تجهیزات موردنیاز می باشد. با توجه به همین مسئله به طور خلاصه در این بخش به ارائه مراحل مختلف چگونگی هوشمند سازی خانه می پردازیم که شامل:

گام اول: آماده سازی زیرساخت هوشمند سازی ساختمان

به طورکلی منظور از آماده سازی زیرساخت هوشمند سازی ساختمان، ارائه بستر ارتباطی و نحوه اتصال تجهیزات مختلف به منظور هوشمند سازی ساختمان با یکدیگر است. درواقع در زمینه بستر ارتباطی می توان هوشمند سازی ساختمان را به دو گروه تجهیزات با ارتباط سیمی و تجهیزات بی سیم تقسیم کرد که هرکدام از این گروه ها نیز به نوبه خود به زیرگروه های دیگری تقسیم می شوند. تجهیزات بی سیم برای برقراری ارتباط می توانند از تکنولوژی های ارتباطی مختلفی استفاده کرده که از آن جمله می توان به ارتباط رادیوی RF، ارتباط بلوتوث و ارتباط وای فای اشاره کرد. در همین راستا باید ذکر کرد که ارتباط سیمی نیز انواع مختلفی دارد که در قالب پروتکل های ارتباطی مختلف ازجمله KNX، Modbus و بسیاری از موارد دیگر قابل تعریف است.

گام دوم: انتخاب شرکت تولیدکننده تجهیزات

جالب است بدانید که انتخاب شرکت تولیدکننده تجهیزات هوشمند سازی ساختمان می تواند بر انتخاب زیرساخت ارتباطی شما نیز اثرگذار باشد. بااین وجود چنانچه ابتدا اقدام به انتخاب پروتکل ارتباطی خانه هوشمند خود کنید، تعداد شرکت هایی که می توانید انتخاب کنید محدود می شود. چراکه برخی از شرکت ها در زمینه تولید تجهیزات هوشمند سازی با سیم و برخی از شرکت ها در زمینه تولید تجهیزات بی سیم فعالیت می کنند و طبیعتاً برخی از شرکت ها نیز هر دو نوع تجهیزات باسیم و بی سیم را تولید می کنند؛ بنابراین یک انتخاب درست بسیار بااهمیت می باشد. همچنین ازجمله موارد مهم دیگری که در انتخاب شرکت تأمین کننده تجهیزات هوشمند سازی ساختمان باید به آن توجه کرد، نرم افزار کاربردی توسعه داده شده توسط شرکت تولیدکننده تجهیزات است. نرم افزارهای کاربردی ازنقطه نظر رابط کاربری، زبان مورداستفاده و قابلیت نصب بر روی دیوایس های مختلف قابل بررسی هستند.

گام سوم: نحوه استفاده از ساختمان هوشمند

پس از انجام مراحل بالا و هوشمند سازی ساختمان نوبت به استفاده از سیستم هوشمند می رسد. استفاده از سیستم خانه هوشمند بسیار راحت و لذت بخش است چراکه با استفاده از این نوع سیستم ها برای انجام فعالیت های کنترلی کافی است یک بار صفحه تلفن همراه خود را لمس کنید. لازم به ذکر است که هوشمند سازی ساختمان پوشش گسترده ای دارد و علاوه بر کنترل سیستم روشنایی، سیستم سرمایش و گرمایش و تجهیزات الکتریکی می تواند کنترل سیستم امنیتی (دزدگیر) و بسیاری از موارد دیگر را نیز به دست بگیرد.

مزایای هوشمند سازی ساختمان ها

به طورکلی می توان مزایای بی شماری برای هوشمند سازی یک خانه برشمرد که این موارد به صورت موردی به صورت:

• افزایش سطح رفاه و آسایش در کنار لوکس سازی فضا و ارائه یک ظاهر جذاب برای تجهیزات
• برخورداری از یک سیستم روشنایی هوشمند در کنار صرفه جویی در مصرف انرژی برق
• برخورداری از سیستم سرمایش و گرمایش هوشمند
• برخورداری از سیستم پرده های برقی هوشمند
• مجهز شدن ساختمان به سیستم احضار آسانسور به همراه سیستم امنیتی هوشمند
• سیستم نظارتی و آیفون هوشمند
• کنترل سیستم ها توسط تلفن همراه و تاچ پنل
• کنترل تجهیزات خارج از منزل و افزایش امنیت

کلام آخر

ما در این نوشته به بررسی سیستم های هوشمند پرداخته و المان های لازم برای هوشمند سازی فضا را ارائه کردیم. در همین راستا همچنین باید اذعان نمود که هزینه هوشمند سازی ساختمان متناسب با نوع و قابلیت موردنیاز متفاوت بوده و مسلماً برای افزایش قابلیت های یک ساختمان نیاز به هزینه بیشتری نیز می باشد. به یاد داشته باشید که گارانتی و خدمات پس از فروش محصولات در کنار ضمانت تأمین محصولات در هنگام خرابی ازجمله نکات بااهمیت در تأمین این نوع از سیستم ها در خانه بوده که باید به آن توجه کافی شود. در پایان نیز امیدواریم که این نوشتار از پرشین سازه بزرگ ترین بانک اطلاعات ساختمان های در حال ساخت کشور مفید واقع شده باشد.