در سال‌های اخیر موضوع ساختمان‌های هوشمند در محافل عمومی مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. اصلا ساختمان‌های هوشمند چه ویژگی‌هایی دارند؟ چه تاثیری درهزینه‌ها دارند؟ در این قسمت به بررسی این سامانه‌ها و نحوه کارکرد آن‌ها خواهیم پرداخت.
یک ساختمان هوشمند در بردارنده‌ی محیطی پویا و مقرون به صرفه به وسیله‌ی یکپارچه کردن چهارعنصر اصلی یعنی سامانه، ساختار، سرویس، مدیریت و رابطه میان آن‌ها است. به عبارت دیگر، در یک ساختمان هوشمند کلیه اجزای داخلی به واسطه سامانه‌ای یکپارچه و ایجاد منطقی سازگار با محیط با یکدیگر در تعامل هستند. تعریف فوق به این مفهوم نیست که یک ساختمان هوشمند در مقابل هر اتفاق و رویدادی تصمیم‌گیری کرده و عکس‌العمل نشان می‌دهد. بلکه هوشمندی به این معنا است که سامانه براساس حالت‌های معین و منطق‌های از پیش تعریف شده اقدام مناسب را انجام می‌دهد. به عبارتی ساختمان هوشمند در مقابل عوامل مختلف توانایی بروز خلاقیت خاص ندارد بلکه براساس استنتاج‌های منطقی رفتار خواهد کرد.
از سوی دیگر سامانه مدیریت انرژی EMS استفاده مقرون به صرفه و کارآمد از انرژی را ممکن ساخته و می‌تواند در حدود 10% تا 30% کاهش هزینه درپی داشته باشد.
انواع سامانه‌های EMS و کاربردهای مختلف
EMS به انواع سامانه‌های کنترلی اتلاق می‌شود که با تنظیم عملکرد ساعتی و یا دوره‌ای تجهیزات، از اتلاف انرژی جلوگیری می‌نمایند. به این ترتیب که زمان و محدوده خاموش و روشن شدن دستگاه‌ها را با توجه به داده‌های از پیش تعیین شده‌ای براساس یک سامانه واحد و به کمک ساعت‌‌‌های کنترلی تنظیم می‌کند. درصورتی که هدف ایجاد شرایط خاص به همراه کاربری آسان‌تر از امکانات باشد، می‌توان از سامانه‌های کنترلی تحت عنوان سامانه‌های هوشمند IBS استفاده کرد. در ادامه به طور مختصر مهمترین انواع سامانه‌ها معرفی می‌شوند.
سامانه‌های مدیریت ساختمان BMS
شبکه BMS سامانه‌ای است برای تامین نیاز‌های مدیریتی ساختمان به همراه امنیت و سادگی عملکرد. واحد اصلی سامانه با داشتن یک شبکه ارتباطی گسترده هر نوع کنترل و اندازه‌گیری خاص را انجام می‌دهد. یکی از مهمترین ویژگی‌های BMS که آن را کاربردی می‌نماید، قابلیت انعطاف است. به این معنا که می‌توان انواع تغییرات را با توجه به نیاز ساختمان و حداقل تنظیمات نرم‌افزار ایجاد نمود، بدون آنکه نیازی به بکارگیری سخت‌افزارهای پیچیده و اضافی و سرمایه‌گذاری پرهزینه باشد. در واقع سامانه به صورت یک شبکه کاملا گسترده طراحی می‌شود که به راحتی بر روی رایانه‌های شخصی قابل نصب است و به کمک استانداردهای مایکروسافت می‌توان آن را در هر زمان به روز نمود. این سامانه‌ها شامل کنترل موارد زیر می‌گردد:
- سامانه‌های کنترل سرما و گرما
- سامانه‌های کنترل روشنایی
- سامانه‌های اعلام و اطفا حریق
- سامانه‌های کنترل آسانسور
- سامانه‌های کنترل برق اضطراری
- سامانه‌های اخباری لرزه
- سامانه‌های زیرساختاری کنترل شامل توزیع اطلاعات و تلفن
- سامانه‌های دوربین مدار بسته
- سامانه‌های کنترل دسترسی
- سامانه‌های توزیع سیگنال‌های تلویزیونی و ماهواره‌ای
سامانه بهینه سازی دما براساس زمان
این سامانه تامین کننده کنترل عملکرد‌های چندکاره و کنترل دما است. در این سامانه دمای هوای داخل و خارج به‌طور مداوم ثبت می‌شود بنابراین زمان خاموش و روشن شدن سامانه با تغییرات دما تعیین می‌گردد. کاربرد عمده آن در سرمایش، گرمایش و تهویه مطبوع است. این نوع سامانه با ذخیره عملکرد، قادر است بهترین نتیجه و بازدهی را در ازای کمترین هزینه مالی در امر صرفه‌جویی در انرژی ارائه دهد. وجود ضربه‌گیرهای کنترلی در سامانه می‌تواند ورود و خروج هوا به محیط را در زمان مطلوب میسر سازد.
سامانه کنترل خواستاری
موارد استفاده این نوع سامانه عبارتند از: حرارت مرکزی و تهویه مطبوع موتور کمپرسورهای هوایی، سامانه ضدسرقت (دزدگیر) و قفل مرکزی و سامانه هشدار آتش و اطفا حریق خودکار.
این نوع سامانه به منظور تقلیل بارهای غیر ضروری ساختمان طراحی می‌شود و به میزان قابل توجهی مصرف برق و بالطبع هزینه برق را کاهش می‌دهد. ازجمله ویژگی‌های خاص آن سامانه گزارش شرایط محیطی (دما و رطوبت نسبی و… (
اهمیت استفاده از BMS
BMS از این جهت حائز اهمیت است که هزینه‌های نصب و راه‌اندازی سامانه معمولا بین 3 تا 5 سال به طور کامل مستهلک می‌شود. به این ترتیب ضمن برخورداری از وسیله‌ای برای صرفه‌جویی در مصرف می‌توان به بازیافت کامل سرمایه اصلی در مدت زمان کوتاه دست یافت.
با توجه دقیق به جزئیات کار در ممیزی انرژی و بررسی و برآورد هزینه مصرفی در کاربردهای گوناگون می‌توان به سه مقوله زیر دست یافت:
- صرفه‌جویی بدون هزینه: می‌توان تغییرات عمده و مفیدی در نحوه عملکرد سامانه ایجاد کرد که تقریبا بدون هزینه است.
- صرفه‌جویی با هزینه بسیار کم: این مورد در بخش‌هایی که به طور متناوب استفاده می‌شوند کاربرد دارد مثل آبگرمکن‌ها، سامانه های روشنایی، سیفون توالت و کنترل کننده‌های حرارت مرکزی
- صرفه‌جویی در مقیاس بالا: این روند در طرح‌هایی به‌کار می‌رود که نیازمند تغییرات عمده در نقشه ساختمان و تعبیه تجهیزات مدرن هستند.
قابلیت انعطاف
یکی از مهمترین ویژگی‌های BMS که آن را کاربردی می‌نماید قابلیت انعطاف است. به این معنا که می‌توان انواع تغییرات را با توجه به نیاز ساختمان و با حداقل تنظیمات در نرم‌افزار ایجاد نمود بدون آنکه نیازی به بکارگیری سخت‌افزارهای پیچیده و اضافی و یا سرمایه‌گذاری پرهزینه باشد.
در واقع سامانه به‌صورت یک شبکه کاملا گسترده طراحی می‌شود که به‌راحتی برروی رایانه‌های شخصی قابل نصب است و به کمک استانداردهای مایکروسافت می‌توان آن را درهر زمان به روز نمود.
قابلیت اعتبار
BMS یک سامانه کاملا قابل اعتماد است و بسیار دقیق عمل می‌کند به این ترتیب که بر عملکرد کل شبکه نظارت نموده و از مصرف بی‌رویه انرژی و پیشامد موقعیت‌های بحرانی جلوگیری می‌نماید. این سامانه در بسیاری از شبکه‌ها از جمله تهویه مطبوع سرمایش و گرمایش ساختمان، سامانه‌های کنترلی امنیت ناظر آسانسور و مدیریت مرکزی تجهیزات قابل استفاده است.
کاهش هزینه
در طراحی سامانه، ابتدا باید به ارزیابی هزینه‌های جاری پرداخت. همچین باید به بازدهی کاهش مصرف انرژی و میزان صرفه‌جویی در آن توجه داشت. موقعیت مکانی ساختمان، تغییرات دما، تاثیر باد، آب و هوا، روشنایی و تهویه طبیعی اهمیت زیادی دارند. در ساختمان‌هایی که مصرف بالای انرژی دارند باید حتما یک آنالیز بر روی هزینه دوره‌ای انجام شود و بر این اساس به طراحی اصولی برای تقلیل هزینه‌ها پرداخت.
در حالت کلی می‌توان 3% تا 6% صرفه‌جویی در هزینه را برای ساختمان‌هایی که مصرف بسیار بالا دارند در نظر گرفت.
اگر چه در آغاز این طور به نظر می‌رسد که راه اندازی سامانه BMS سبب افزایش هزینه در حین نصب و اجرا می‌شود ولی با بررسی دقیق‌تر روشن می‌شود که پس از 3 تا 5 سال، هزینه‌ها به طور کامل باز می‌گردد و صرفه‌جویی در انرژی و هزینه‌های جاری را نیز در بر دارد.
تحریریه فروشگاه لوکس بایر