no-img
پاور پلن

مزایای سیستمهای مدیریت ساختمان هوشمند


پاور پلن

ادامه مطلب

TXT
مزایای سیستمهای مدیریت ساختمان هوشمند
امتیاز 5.00 ( 4 رای )
txt
آذر ۴, ۱۳۹۵

مزایای سیستمهای مدیریت ساختمان هوشمند


آشنایی مقدماتی با سیستم هوشمند

bms1

مصرف انرژی در چند دهه اخیر به طور سرسام آوری افزایش یافته است. بعد از بحران انرژی سال ۱۹۷۴ که با بالا رفتن قیمت نفت خام و قیمت انرژی همراه بود، بطور کلی روند مصرف انرژی کمی تغییر کرد و کشورهای بدون نفت در مصرف آن بطور سیستماتیک تر عمل نمودند. به همین دلیل ممالک مصرف کننده انرژی برای جایگزینی انرژی های جدید و صرفه جویی در مصرف انرژی و استفاده بهتر از انرژی های موجود گام برداشته اند.

تا کنون اقدامات مفیدی در زمینه بهینه سازی مصرف انرژی در کشور به ثمر رسیده است. اما علیرغم موارد به انجام رسیده، همچنان پتانسیلهای بسیار گسترده ای برای بهینه سازی مصرف انرژی در کشور وجود دارد، که در صورت بکارگیری راهکارهای مناسب، نتایجی همچون کاهش سطح تقاضای انرژی و محدود شدن نرخ رشد رو به افزایش ظرفیت سازی نیروگاهی، بهبود الگوی تولید، مصرف و بهبود ضریب استفاده از سیستم موجود و آزاد سازی ظرفیت های عرضه برای حضور فعالتر در بازارهای بین المللی انرژی را به دنبال خواهد داشت.

برای رسیدن به چنین هدفی، تولید کنندگان و نیز مصرف کنندگان انرژی نیازمند توانایی برای کنترل و مدیریت سیستم های انرژی بر خود می باشند. باید خاطر نشان ساخت که تولید کنندگان انرژی، نیازمند به اطلاعات کافی پیرامون الگوی مصرف خود میباشند تا بتوانند مدیریت موثر و لازم را داشته و همچنین بتوانند قیمت گذاری تولید انرژی و روند برنامه ریزی آن را از حداکثر به سطح متعادل برسانند و مصرف کنندگان نیز باید به میزان مصرف انرژی خودشان پی ببرند تا بتوانند آن را کنترل کنند.

 

earthlight

از آنجایی که اتلاف انرژی در ایران در بخش ساختمان بیش از یک سوم انرژی مصرفی کشور را به خود اختصاص داده که به نظر میرسد ارزش آن به قیمت جهانی سالیانه بالغ بر شش میلیارد دلار میشود.انرژی نقش به سزایی در زندگی بشر دارد. امروزه از طرفی بشر به دنبال امنیت و آرامش است.اکثر ابداعات و اختراعات، از نخستین انسانها تا به حال در این مقوله گنجانده میشود. ایجاد سیستم های تمام اتوماتیک، راهبری آسان تجهیزات و ابزار آلات سیستم های پیشرفته خانگی و صنعتی، تغییر ماهیت کارگری به نظارتی جزو این مقوله به شمار خواهد رفت.

صنعت هوشمند ساختمان شامل تجهیزات مورد نیاز یک ساختمان به صورت تمام اتوماتیک بدون دخالت شخص میباشد.لذا در این متن بیشتر بخش ساختمان مورد توجه قرار دارد و در خصوص  و سیستم مدیریتی آنها مطالبی ذکر میگردد .

۱-۱- دلایل استفاده از سیستم مدیریت هوشمند در ساختمان

اکثر ساختمان های بزرگ برای تأمین خدماتی مانند تشخیص حریق، اطفاء حریق، صرفه جویی در انرژی برق، صرفه جویی در مصرف سوخت های فسیلی، دوربینهای مدار بسته، مدیریت تهویه مطبوع و … با شرکتهای مختلفی وارد مذاکره میگردند. تعدد پیمانکار باعث تحمیل هزینه های سربار بسیاری میگردد که از جمله آن سیم کشی های متعدد برای سیستمهای مختلف و نیاز به افراد با تخصص های برای راهبری این سیستم هاست. یکپارچگی در سیستم مدیریت هوشمند ساختمان بسیاری از معایب ذکر شده را رفع مینماید، هزینه ها را کاهش میدهد و باز دهی را بیشتر مینماید. همچنین هزینه های نگهداری و رفع عیب سیستم های یکپارچه بسیار کمتر است.

مزایای اصلی ساختمان هوشمند

 ۱) راحتی: ساختمان هوشمند با استفاده از اتوماسیون و بر عهده گرفتن برخی کارهای تکراری راحتی بیشتر برای ساکنین خود به ارمغان می آورد. از طرف دیگر، برای ایجاد فضای دلخواه در ساختمان هوشمند تنها یک اشاره کافی است: سناریوها وظیفه تنظیم دقیق محیط را به عهده میگیرند. استفاده از یک نرم افزار کار آمد با User  Interfaceسادهو چند زبانه (از جمله فارسی) برای کنترل کلیه تجهیزات مزیت دیگری است که موجب سادگی زندگی در ساختمان هوشمند میگردد. کار با این نرم افزار نیاز به هیچ اموزش خاصی ندارد.

 ۲) ایمنی: در شرایط بحرانی از جمله آتش سوزی، آب گرفتگی و سرقت، ساختمان هوشمند اخطارهایی اعلام میکند که میتواند سهم بسزایی در پیشگیری از وقوع خرابی یا بیشتر شدن آن ایفا کند. ویژگی خاص دزدگیر در منطقه بندی[۱] فضاهای تحت پوشش، استفاده از سنسوردقیق تشخیص حضور شخص، حسگر اثر انگشت و همچنین کنترل و ضبط تصاویر دوربینهای مدار بسته بصورت دیجیتالی ایمنی را برای منازل به شکل چشمگیری بالا میبرد.

۳) انعطاف پذیری: انعطاف پذیری در اجرا و استفاده، از خصوصیات شاخص تکنولوژی هوشمند است. با استفاده از ابزاری که این تکنولوژی در اختیار قرار میدهد، برای اضافه کردن این امکانات به منازل موجود در اکثر موارد نیاز به سیم کشی مجدد و تعویض تجهیزات موجود در ساختمان وجود ندارد. استفاده از کلیدها و صفحات نمایش هوشمند برای برنامه ریزی و اجرا دستورات، امکان کنترل با استفاده از کنترل از راه دور [۲]از داخل ساختمان و یا با تلفن همراه، همگی ساکنین را برای دسترسی به امکانات ساختمان یاری میکنند.

 ۴) صرفه جویی در مصرف انرژی: مدیریت مصرف انرژی در ساختمان هوشمند تأثیر بسزایی در صرفه جویی مصرف انرژی دارد. وابسته کردن نور و سیستم تهویه به حضور شخص برنامه ریزی بهینه دمای اتاقها در ساعات مختلف شبانه روز از مصادیق این مدیریت مصرف انرژی هستند. همجنین جلوگیری از تابش مستقیم نور آفتاب به داخل ساختمان در تابستان توسط کنترل اتوماتیک پرده و کرکره، سبب صرفه جویی در مصرف انرژی الکتریکی برای دستگاههای سرمایشی میشود. بررسیها نشان میدهند، با بکارگیریب یک منطق کنترلی صحیح، تا میزان چهل درصد از انرژی مصرفی کاسته میشود.

 ۵) کاهش هزینه: با توجه به آنکه مصرف انرژی کاملاَ 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.

 ۶) کنترل یکپارچه: سیستم هوشمند امکان کنترل یکپارچه کل ساختمان را میسر میسازد به نحوی که المانهای کنترلی در دورترین نقاط ساختمان هم به راحتی مانیتور و کنترل میشوند و نیازی به مراجعه نقطه کنترلی نیست.ازدیگر مزایای هوشمند سازی ساختمان:

۷ )  ایجاد محیط مطلوب

۸)  افزایش رفاه و سلامتی ساکنین

۹)  افزایش عمر مفید تجهیزات

۱۰) عدم وابستگی به پیمانکار دایمی ساختمان

۱۱) دسترسی در وب و کنترل آن

۱۲) ارتقا دکوراسیون و زیبایی بنا

۱۳) صرفه جویی در تمام هزینه های فوق

 

جدول۱ مقادیر قابل صرفه جویی با بکار گیری

سیستم مدیریت انرژی ساختمان (BEMS)

 

موارد صرفه جوییمقدار صرفه جویی سالانههزار

دلار

mwhمعادل هزار

بشکه نفت خام

میلیون   ژولمیلیون

دلار

۱حذف جریانهای نشتی و اتصال ناقص به زمین۸/۵۷۱۰۸۶۲۴۱۷۳۸۰۲۱۷۲
۲اعمال مدیریت در سیستم های روشنایی۴/۳۲۶۱۳۵۰۹۷۴۰۱۲۱۷
۳اعمال مدیریت در بارهای حرارتی و برودتی۱۰۰۱۸۸۱۰۸۰۳۰۰۸۰۳۷۶۰
۴کاهش تلفات حرارت هادی ها۵/۱۵۲۹۱۶۷۴۶۶۰۵۸۲
۵ایجاد حفاظت و ایمنی۵۰۹۴۵۴۰۱۵۰۴۰۱۸۸۰
۶کاهش مصرف در ساعات پیک۸/۲۲۴۳۲۴۶۶۸۶۰۵۸۵
۷کاهش هزینه تعمیر و نگهداری۱۸۰۰۲۲۵
۸کاهش آلودگی محیط زیست۸۰۰۰۱۰۰۰

 

 

 

 

جدول ۲ : میزان آلایندگی ناشی از مصرف انرژی

در سال ۱۳۸۴در کل کشور

بخش /گازNOXSO2CSO3COCHSPM
خانگی، تجاری و عمومی۹۵۳۷۹۱۵۰۱۲۶۹۹۱۳۲۲۳۸۱۸۴۰۶۷۴۵۱۱۱۲۹۴۱۰۴۰۰
نیروگاهی۱۲۳۰۲۳۳۱۹۹۳۷۷۹۸۸۳۲۸۸۴۸۸۵۱۶۳۴۵۹۸۱۴۲۸۳

 

جدول۳ : نقش مثبت تابلوی مدیریت انرژی ساختمان در پیشگیری از آلایندگی محیط ناشی از صرفه جویی در یکصد هزار واحد مسکونی

 

بخش/ گازNOxSO2CSO3COCHSPM
مقدار انرژی صرفه جوئی شده توسط تابلوی BEMS۲۴۲۴۶۴۷۰۶/۲۲۰۶۱۱۵۲۲۲۷

 

جدول ۴: بر اساس برآوردهای آژانس بین‌المللی انرژی[۳] پتانسیل صرفه‌جویی مصرف انرژی در بخش‌های مختلف مطابق جدول زیر می‌باشد.

 

نوع ساختمانشرحپتانسیل صرفه‌جویی( درصد )
۱مسكونیگرمایش و سرمایش فضاها۱۰ تا۵۰
۲مسكونیآب گرم مصرفی۱۰ تا ۵۰
۳مسكونیسرمایش مواد غذایی۳۰ تا ۵۰
۴مسكونیروشنایی۵۰ تا ۷۰
۵تجاریگرمایش و سرمایش فضاهامتغیر
۶تجاریروشنایی۱۰ تا ۳۰

۱-۲- تعریف ساختمان هوشمند

ساختمان هوشمند، ساختمانی است که کلیه زیر سیستمهای کنترلی آن در چارچوب منطقی از پیش تعریف شده و مناسب با وضعیت کاربری ساختمان، طراحی و پیاده سازی گردیده است. فرآیند کنترل در ساختمان هوشمند از طریق سیستمهای کنترلی انجام میشود که خود هوشمندانه عمل کرده و همواره در ارتباط مستقیم و تعامل با یکدیگرند و در نهایت تأمین کننده نیاز کاربر و طراح در رسیدن به هدف ایجاد ساختمان هوشمند هستند. تعریفی که در ایالات متحده آمریکا در باره یک ساختمان هوشمند عنوان میشود اینچنین است: یک ساختمان هوشمند ساختمانی است که در بر دارنده محیطی پویا و مقرون به صرفه بوسیله یکپارچه کردن چهار عنصر اصلی یعنی سیستمها، ساختار، سرویسها مدیریت و رابطه میان آنهاست.

به طور کلی ساختمان هوشمند، ساختمانی است که مجهز به یک زیر ساختار ارتباطاتی قوی بوده که میتواند به صورت مستمر نسبت به وضعیتهای محیط عکس العمل نشان داده و خود را با آنها وفق دهد و همچنین به ساکنین ساختمان این اجازه را میدهد که از منابع موجود به صورت موثرتری استفاده نموده و امنیت و آرامش آنها را افزایش دهد. طرح ساختمان هوشمند باعث شده که در مصرف انرژی به مقدار قابل ملاحظه ای صرفه جویی شود و همچنین مدیریت آن بسیار آسان گردد . سیستمهای کامپیوتری بصورت چشمگیری در این رابطه استفاده میشوند. این سیستمها با نامهای مختلفی شناخته شده اند.

سیستمهایی همچون:

– سیستم مدیریت ساختمان[۴]:

سیستم مدیریت هوشمند ساختمان با بکارگیری از آخرین تکنولوژی ها در صدد آن است که شرایطی ایده آل، همراه با مصرف انرژی مصرف در ساختمان پدید آورد.

– سیستم اتوماتیک سازی ساختمان[۵]:

با استفاده از سیستم اتوماتیک سازی ساختمان میتوان از راه دورساختمان را کنترل کرد.

– سیستم مدیریت انرژی[۶]:

هدف اصلی از سیستم BMSدر یک ساختمان ذخیره سازی انرژی و مصرف صحیح و بهینه از امکانات است، که نتیجه این هدف علاوه بر ذخیره سازی انرژی، بازگشت سرمایه اولیه که صرف اجرای BMSشده است میگردد.

جهت طراحی و پیاده سازی تکنولوژی  BMSباید به منابع و اطلاعاتی از سیستمهای موجود در ساختمان دسترسی داشته باشیم. مهندسین مکانیک، طراحان نقشه های ساختمانی، مهندسین برق و تاسیسات، کاتالوگ تجهیزات و منابع اینترنت دارای اطلاعات تکمیلی از نقشه های اجرایی آن ساختمان خواهند بود. مهندسین کنترل چون تجربه کار با گروههای مختلف مهندسین را دارند، زیرا که فرایند کنترل وابستگی کامل به سیستم های کنترل شونده خواهد داشت.

در سطح دنیا  BMSبه سه صورت توسعه یافته است:

۱- بر پایه کارآیی: این تکنیک بر اساس سیستم های موجود در ساختمان توسعه یافته است و درگروه هوشمند سازی ساختمان اروپا[۷] مستقر در انگلیس میباشد و از نیازمندیهای بنا، سازه، سیستمها، سرویسها، مدیریت و بهینه سازی متقابل تشکیل یافته است.

۲- بر پایه سرویس ها: براساس نقاط دید سیستمها و کیفیت سرویس ها تشکیل یافته است و موقعیت توسعه آن در ژاپن [۸]میباشد. برای مثال میتوان به متدهای سرویس ارایه شده در ارتباطات (سرویس ارسال و دریافت داده و مدیریت موثر)- اتوماسیون محل کار- خانه هوشمند

۳-بر پایه سیستم ها: بر اساس تکنولوژی آدرس پذیری توسعه یافته است، در کشور چین[۹] توسعه یافته است. هوشمندسازی ادارات و مسکونی- شبکه ارتباطی- مدیریت با قابلیت بالا رفاه و امنیت

۱-۳- صرفه جویی در هزینه برای مالکین

وقتی که در مورد هزینه ساختمان سؤال میشود کلیه مهندسین معمار و مشاور قادر به محاسبه هزینه آن هستند. به هر حال قیمت واقعی ساختمان از روی حجم سرمایه و هزینه ساخت وراه اندازی آن محاسبه میشود که این هزینه ها شامل موارد زیر است:

۱- ارزش ساخت

۲- ارزش تجهیزات

۳- ارزش سرمایه گذاری

۴- ارزش فعالیت های اجرایی

همانطور که اشاره شد، در نتیجه استفاده از سیستم مدیریت ساختمان، کاهش هزینه بوسیله کاهش هزینه راه اندازی ساختمان بدست می آید یک سیستم مدیریت ساختمان هزینه ها را با استفاده از روشهای زیر کاهش میدهد:

برنامه ریزی آغاز و پایان

به چه دلیل تأسیسات ساختمان می بایست ۲۴ ساعته در شبانه روز و ۷ روز  هفته در زمستان و یا در مواقع غیر پر مصرف کار کنند در صورتیکه که سیستم مدیریت ساختمان میتواند از این امر جلوگیری کند.

مدل اقتصادی

با استفاده از سیستم مدیریت ساختمان امکان این وجود دارد که به عنوان مثال وقتی دفتر کاری تعطیل می باشد با استفاده از این سیستم کلیه امکانات به حالت خاموش در آید. و یا مثلا ٌ در هنگام خالی بودن محل کار اگر دما در حد ۲۲ درجه سانتیگراد باشد به محض ورود افراد با استفاده از این سیستم میتوان دما را تا ۲۸درجه سانتیگراد افزایش داد.

آغاز و پایان بهینه

تغییر دادن ساعات شروع ماشین آلات وابسته به شرایط آب و هوای داخل و خارج می باشد. به چه دلیل ماشین آلات موجود در ساختمان می بایست در زمانی که دمای محیط به حد تعیین شده آن برای افراد رسیده است کار کنند. روشن شدن ماشین آلات و دستگاه تهویه مطبوع وابسته به دمای محیط می باشد، به همین دلیل می بایست با حداقل زمان ممکن کار کنند. وظیفه چرخه بوسیله ایجاد چرخه در پمپها و چیلرهاو غیره بر پایه زمان واقعی کارکرد تجهیزات، اجازه کارکرد تهیه تجهیزات و همچنین افزایش طول عمرتجهیزات را می دهد و این باعث کاهش هزینه های اجرایی ساختمان می شود.

کنترل تطبیق پذیری

سیستم مدیریت ساختمان از کنترل ریزپردازنده استفاده می کنند و از آنجایی که ریز پردازنده ها به خودی خود هوشمند هستند، کارکرد خوب ومناسب یک سیستم را میتوانند بیاموزند. اگر به عنوان مثال یکی از ماشین آلات روزانه ۵ صبح برای رسیدن به هدف مورد نظر تا ساعت ۷ صبح شروع به کار         می نماید ولی در ساعت ۳۰ : ۶ صبح به هدف مورد نظر برسد، قابلیت یادگیری دارد به این ترتیب که از روز بعد از آن در ساعت ۳۰ : ۵ صبح شروع به کار خواهد نمود و همین امر باعث ذخیره انرژی می گردد.

منابع انرژی بهینه

به وسیله استفاده آزاد برای سرمایش و گرمایش، به عنوان مثال اگر یک واحد سرمایش وگرمایش نیاز به فراهم کردن دمای ۱۵درجه باشد به طور عادی برای خنک کردن هوا از آب سرد استفاده می نماید. به هر حال اگر درجه حرارت محیط خارج کمتر از ۱۵ درجه (در زمستان) باشد، در این هنگام BMSهوای تازه بیشتری را وارد محیط می نماید و به این ترتیب در مصرف انرژی صرفه جویی میشود.

توانایی های تکنولوژی اطلاعات

خیلی از سیستم هایی که در بالا توضیح داده شد با موفقیت در طراحی ساختمانها برای سالهای متمادی استفاده گردیده است. امروزه با استفاده ازمزایای تکنولوژی اطلاعات ما در موقعیتی قرارگرفته ایم که توانایی ساخت ونگهداری ساختمان ها را به صورت موثرتر داریم.

۱-۴-  دلایل استفاده از ساختمان های هوشمند از دید سازندگان

در بالا به مزایای سیستمهای مدیریت ساختمان برای سازندگان و مالکان ساختمان اشاره شد. نکات کلیدی که در این مورد وجود دارد را میتوان به صورت زیر خلاصه نمود:

۱- کاهش هزینه های اجرایی

۲- کاهش هزینه های نگهداری

۳- افزایش قابلیت تولید

۴- سازگاری جایگاه حال و آینده ساختمان های هوشمند

توضیحات بالا جزئیاتی در مورد چگونگی صرفه جویی در هزینه ها توسط سیستم های مدیریت ساختمان را تشریح نمود. اما چه سیستم های دیگری در این ارتباط وجود دارند:

ارتباطات و کابل کشی، سیستم های امنییتی آتش، سیستم های گرمایش و سرمایش، آسانسور، کنترل دسترس و سیستم های امنیتی، تابلوهای برق، سیستم های روشنایی، سیستم مدیریت انرژی ساختمان، سیستم مدیریت همزمان سرویسهای صوتی، تصویری، اینترنت و ….

به وسیله مجتمع کردن سرویس های ساختمان قسمتهایی مانند چیلر، سیستم اعلام حریق، سیستم کنترل دسترسی و تابلوهای برق این سیستم یک راه حل جامع که با مصرف انرژی ارتباط مستقیم دارد فراهم می نماید و این امر باعث ذخیره انرژی و کارکرد منظم ماشین آلات ساختمان است. از آنجایی که ساختمان هوشمند یک مفهوم جدید است، توسعه استفاده از این گونه سیستمها باعث ذخیره هر چه بیشتر انرژی می شود و مزایای زیر را نیز دارد:

ارتباطات به یک راه حل عادی بدل می شود. تجهیزات تنها می بایست درعمل انتخاب شوند و سپس به سادگی قابلیت مجتمع شدن را پیدا خواهند کرد. یک سیستم مدیریت ساختمان می بایست توانایی تشخیص و گزارش » و همچنین « کنترل و نمایش » را داشته باشد. سیستم مدیریت ساختمان میتواندبه صورت اتوماتیک کلیه اطلاعات را به یک سیستم Enterprise resource planning(ERP) منتقل نماید. بنابراین یک سیستم مدیریت ساختمان برای مالکین و سرمایه گذاران امکانات زیر را فراهم می آورند: یک سیستم قابل کنترل، نمایش، مدیریت و پشتیبانی ساختمان با یک پایه استاندارد، انعطاف پذیر، مجتمع، هوشمند و کم هزینه.


 

منابع:

[۱] Zone

[۲] RemoteControl

[۳] IEA

[۴] Buildingmanagementsystem

[۵] Bas: BuildingAutomaticsystem

[۶] EnergyManagementSystem

[۷] EIBG

[۸] JIBI

[۹] IBS

 مطلب فوق از سایت : atrinaco.ir  می باشد.



موضوعات :
مطالب آموزشی

دیدگاه ها


2 پاسخ به “مزایای سیستمهای مدیریت ساختمان هوشمند”

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *