آشنایی با ساختمانهای هوشمند

[بوگاتی رنسانس]

[h=1]طبق معمول سلام به همه بازدیدکننده های عزیز
توی این تاپیک به معرفی ساختمانهای هوشمند میپردازیم


آشنایی با ساختمانهای هوشمند[/h]

[h=3]مقدمه :[/h]

ساختمانهای هوشمند نسل جدیدی از ساختمانهای پیشرفته امروزی با طراحی مهندسی می باشند که در آنها کلیه تاسیسات اعم از برقی ، مکانیکی و حفاظتی از طریق کنترل کننده های قابل برنامه ریزی با شبکه کامپیوتری و کامپیوترهای شخصی در ارتباط قرار گرفته و کنترل می شوند . به رغم اینکه بیش از یک دهه از بهره برداری چنین ساختمانهایی در خارج از کشورمان می گذرد ، تا چندی پیش این سیستمها برای ساختمانهای ایرانی بیگانه بود و هم اکنون نیز برای مهندسان تاسیسات و کنترل ایران بحثی جدید به حساب می آید.برای مثال ساختمان نوساز دفتر کار نمایندگان مجلس شورای اسلامی در حوالی میدان بهارستان تهران ساختمانی هوشمند است. نصب سیستمهای هوشمند در ساختمان مذکور 3 درصد هزینه کل پروژه را به خود اختصاص داده است . اما آمار و ارقام نشان می دهد که این سیستم با توجه به قابلیتهایش در بهینه سازی مصرف انرژی هزینه های اولیه اش را پس از حدود یکسال به طور کامل مستهلک نموده است . آمار و اطلاعات منتشر شده از ساختمانهای هوشمند در آمریکا و اروپا حاکی از آنست که مصرف انرژی در یک ساختمان هوشمند نسبت به یک ساختمان معمولی (با همان ابعاد و همان نما و مصالح ) بین 16 تا 45 درصد پائین تر است .بسیاری از ادارات و بانکهای فعال در کشور امارات متحده عربی نیز هم اکنون از این الگوی جدید بهره گرفته و سالهاست که در زمینه حرفه جوییهای مرتبط به نتایج درخشانی رسیده اند .​

[h=3]تعریف ساختمان هوشمند[/h]

تا چند سال پیش اصطلاحی تحت عنوان ( ساختمان هوشمند ) وجود نداشت و اتصالات و ارتباطات زنجیری (interconnection ) که بین تاسیسات و سیستمهای مختلف یک ساختمان برقرار می شد بسیار محدود بود . برای مثال سیستم اعلان حریق به سیستمهای تهویه مطبوع (IIVAC) مرتبط می شد بطوریکه به محض وقوع آتش سوزی و اعلان آن فن ها و دمپر ها به گونه ای عمل نمایند که از ورود دود به دیگر فضاها (SMOKE MIGRATION ) و انتشار آن در ساختمان جلوگیری نمایند . اما در سالهای اخیر پیشرفتهای چشمگیر و سریعی در زمینه برقراری اتصال و ارتباط زنجیری بین کلیه تاسیسات و تجهیزات برقی ، مکانیکی و حفاظتی ساختمانها صورت گرفت و مهندسان با بکارگیری فن آوری اطلاعات و شبکه های کامپیوتری محلی (LAN) توانستند ضمن برقراری ارتباط زنجیری بین کلیه تاسیسات و تجهیزات برقی ، مکانیکی ، ایمنی و حفاظتی ساختمان امکان تنظیم ، کنترل و پایش (MONITOING) این سیستمها را از طریق هر یک از کامپیوترهای شبکه ، تعریف مختلفی برای ساختمان هوشمند ارائه شده است اما از دیدگاه علم مهندسی کنترل ، ساختمان هوشمند ، ساختمانی است که بتواند خود را با تغییرات محیطی و آب و هوایی سازگار نموده و قابلیت پاسخگویی به نیازهای رفاهی و ایمنی ساکنین را دارا باشد .حال ببینیم منظور از قابلیت تطبیق ، با تغییرات محیطی و آب و هوایی چیست ؟
آنچه مسلم است ساختمان ما از سمت خارج و محیط بیرون خود همه روزه تحت تاثیر تغییرات فصلی (درجه حرارت ، رطوبت ، ساعات وجود روشنائی طبیعی و ... ) و هر ساعت در داخل خود تحت تاثیر تغییر تعداد حاضرین در ساختمان بواسطه رفت و آمدها است که قادر به تشخیص تغییرات و نوسانات مذکور بوده و تجهیزات و تاسیسات خود را (روشنایی تهویه و ... ) بدون مداخله انسان و بطور خودکار جهت سازگاری جهت سازگاری با این شرایط و تغییرات تنظیم و سازگار نماید . علاوه بر این یک ساختمان هوشمند ضمن تطبیق خود با شرایط محیطی و جوی ، سطح استفاده از منابع طبیعی نظیر هوای پاک و تازه را به حداکثر می رساند .در یک ساختمان هوشمند علاوه بر آنکه بار سرمایی و گرمایی مورد نیاز جهت سرمایش و گرمایش فضاها کاهش می یابد ، ضمن تامین رفاه کامل ساکنین هزینه های بهره برداری و مصرف انرژی تا حد چشمگیری کاهش می یابد . در این ساختمانها به کیفیت هوای داخل (INDOR AIR QUALITY) توجه خاصی شده و این مورد مرتبا مورد کنترل و پایش قرار می گیرد . برای آنکه تجسم بهتری از یک ساختمان هوشمند داشته باشید می خواهیم شما را برای چند لحظه به داخل یک ساختمان هوشمند ببریم . فرض کنید شما کارمند یک وزارتخانه هستید و ساختمان وزارتخانه شما ساختمانی هوشمند است و شما به دلیلی در زمان خارج از ساعات اداری می خواهید به اتاق کار خود بروید . پس از آنکه سیستم امنیتی شما را شناسایی کرد با تشخیص اینکه ساعت کار اداری پایان یافته است بطور خودکار شماره پرسنلی شما را به کامپیوتر کنترل کننده آسانسور اعلان می کند تا آسانسور شما را فقط به طبقه ای که اتاق شما در آن قرار گرفته ببرد . به محض اینکه شما وارد آسانسور می شوید سیستمهای هوشمند ساختمان بلافاصله و بطور خودکار چراغهای موجود در مسیر برای رسیدن شما به اتاقتان و چراغهای اتاق کار شما را روشن کرده و سیستم های تهویه مطبوع را به کار می اندازد .اما فرض کنید شما به شدت سرما خورده اید و دوست دارید درجه حرارت اتاق شما کمی بالاتر باشد کافی است شما کامپیوتر اتاقتان را روشن کرده و تصویر گرافیکی و پلان اتاق خود را روی صفحه نمایشگر بیاورید و سپس درجه حرارت مورد نظرتان را در پنجره ( BOX) مخصوص تایپ کنید.به زودی درجه حرارت اطاق شما به حد مورد نظرتان خواهد رسید . پس از آنکه کار شما تمام شد سیستم روشنایی و تهویه بطور خودکار از کار افتاده و خاموش می شوند و هزینه های مصرف انرژی در این مدت حضورتان بلافاصله توسط سیستم های هوشمند محاسبه شده و در پایان ماه به نام شما و با ذکر شماره اتاقتان گزارش می گردد.​

[h=3]مزایای ساختمانهای هوشمند :[/h]

شبکه کامپیوتری و کنترل کننده های قابل برنامه ریزی در یک ساختمان هوشمند وظایف ذیل را عهده دار می شوند :​

• 
  [*=right]بهینه سازی مصرف سوخت و انرژی .
  [*=right]بهبود ایمنی و آسایش ساکنین و کارکنان .
  [*=right]حفاظت دارایی ها و اموال از سرقت ، تخریب و ویرانگری .
  [*=right]حفاظتهای زیست محیطی ( ساختمان هوشمند دوستدار محیط زیست است . )
  [*=right]مجهز بودن به قویترین سیستمهای دزدگیر و تشخیص هویت سارقین و جاسوسان اطلاعاتی .
  [*=right]مدیریت انرژی .
  [*=right]مدیریت تعمیر و نگهداری .
  [*=right]قابلیت کنترل فضاها با تلویزیون مدار بسته (3). (CCTV )
  [*=right]محاسبه دقیق هزینه های مصرف انرژی برای هر یک از فضاها و اتاقهای ساختمان بطور مجزا .
  [*=right]کنترل عبور و مرور ، حضور و غیاب و ساعات کارکرد پرسنل .
  [*=right]کنترل خودکار تاسیسات و تجهیزات ساختمان و هماهنگ سازی عملکرد آنها .
  [*=right]قابلیت برنامه ریزی و کنترل از راه دور توسط کامپیوتر شخصی مجهز به مودم .
  [*=right]ثبت ساعات کارکرد دستگاهها و تجهیزات ساختمان .
  [*=right]بالا بردن سطح فکر و دانش نیروی انسانی بهره بردار و راهبر ساختمان و تاسیسات .
  [*=right]قابلیت تشخیص سریع عیوب و اشکالات بواسطه مجهز بودن به سیستمهای خود عیب یاب(EQUIPMENT DIAGNOSTICS)
  [*=right]به حداقل رساندن خطاهای انسانی و جلوگیری از بروز اشکالات ناشی از عملکردها و تنظیمات دستی (انسانی )
  [*=right]قابلیت ارائه تصاویر رنگی ، پویا و متحرک ( امکان بازدید نقاط مختلف ساختمان بدون حرکت و حضور یافتن فیزیکی در فضاها و صرفا از طریق مشاهده صفحه نمایشگر کامپیوتر )
  [*=right]قابلیت ارائه گزارشات مختلف در زمینه مصارف انرژی و هزینه ها .
  [*=right]قابلیت کنترل توسط چندین کامپیوتر شخصی که توسط شبکه کامپیوتری(Lan) به هم متصل می گردند و هر یک بطور مستقل قادر به کنترل کل سیستم و ساختمان می باشند .
  [*=right]قابلیت اعلان هر گونه وضعیت اضطراری یا فرا رسیدن زمان تعمیرات دوره ای از طریق پخش آژیر یا پیغامهای صوتی و کلامی .

[h=3]سیستمها و امکان تحت کنترل در یک ساختمان هوشمند :[/h]

• 
  [*=right]سیستم روشنایی ساختمان .
  [*=right]موتورخانه های مرکزی .
  [*=right]سردخانه ها .
  [*=right]شبکه های تشخیص ، اعلان و اطفاء حریق .
  [*=right]کانالها و لوله ها و نشت یابی مسیرها .
  [*=right]کنترل پارکینگ .
  [*=right]آسانسورها و پله های برقی . منابع و شبکه سوخت رسانی .
  [*=right]منابع و شبکه سوخت رسانی .
  [*=right]سیستمهای حفاظتی و امنیتی .
  [*=right]شبکه های پیجینگ .
  [*=right]تلویزیونهای مدار بسته (cctv ) .
  [*=right]سیستمهای سمعی و بصری .
  [*=right]تابلوهای برقی .
  [*=right]کنترل کارکرد ژنراتور برق اضطراری و فرمان به آنها .
  [*=right]سیستمهای مکانیزه و رستورانها ( برای مثال ثبت و اعلام وضعیت فیش و صورتحساب افراد . )
  [*=right]اندازه گیری و ثبت ولتاژ و جریان شبکه های برق ساختمان .
  [*=right]کنتورها .

[h=3]اعلان خطر از طریق پیغامهای صوتی :[/h]

این امکان وجود دارد که برای اعلان خطر در سیستمهای مختلف ساختمان خود ، پیغامهای صوتی ، موزیک یا آژیر خاصی را برای کامپیوتر خود تعریف و برنامه ریزی نمائید تا در مواقع اضطراری این علائم اخطار دهنده بطور خودکار شما را آگاه نمایند .​

[h=3]عملکرد ترتیبی چیلرها (chiller sequencing)[/h]

در صورتی که در ساختمان اداری چند چیلر برای ایجاد سرمایش باشد می توان از این سیستم بهره گرفت . با افزایش بار سرمایی مورد نیاز و نیاز بیشتر به سرمایش ، این چیلرها بطور خودکار یکی پس از دیگری فعال و روشن می شوند و دقیقا به اندازه مورد نیاز تولید برودت می نمایند و سپس با کاهش میزان تقاضا و بار سرمایی مجدد یکی پس از دیگری از سرویس خارج می شوند . برای مثال اگر ساختمان شما دارای 6 چیلر است ممکن است به شرایط خاص جوی و آب و هوایی تعداد ساکنین مستقر در ساختمان در یک زمان خاص نیاز سرمایی ما تنها با یک یا دو چیلر تامین شود . شکل 2 - کنترل شرایط هوا در هر یک از فضاها و اتاقها و همچنین تنظیم و پایش دستگاههای تاسیساتی از طریق کامپیوتر در یک ساختمان هوشمند انجام می شود .​

[h=3]تعمیرات پیشگیرانه و دوره ای در ساختمانهای هوشمند :[/h]

در یک ساختمان هوشمند همچنین این امکان وجود دارد که ساعات کارکرد دستگاهها بطور دقیق ثبت شوند که این مورد در نگهداری دستگاهها کمک شایان توجهی می نماید . برای مثال فرض کنید در کاتالوگ دستگاهی آمده که روغن آن پس از هر 300 ساعت کارکرد باید بازبینی و در صورت نیاز تعویض شود . در ساختمانهای معمولی تشخیص اینکه زمان مذکور دقیقا چه موقع فرا می رسد کار بسیار دشواری است . اما در یک ساختمان هوشمند با دادن یک برنامه بسیار ساده به سیستم می توانیم از سیستم بخواهیم پایان این زمان را با پخش یک پیغام صوتی که خودمان آنرا به کامپیوتر می دهیم ، به اطلاع ما برساند . برای مثال این پیغام می تواند اینگونه باشد : ( زمان بررسی و باز بینی روغن کمپرسورهای چیلرها فرا رسیده است . )​

[h=3]گزارشها :[/h]

عمدتا گزارشهایی که توسط سیستم های مدیریت هوشمند در یک ساختمان ارائه می شود شامل موارد ذیل می باشند :​

1. 
   [*=right]مصرف انرژی
   [*=right]هزینه ها
   [*=right]ساعات کارکرد افراد یا دستگاهها

​

​

​

​