هوشمند سازی ساختمان چیست؟ تجهیزات و روش ها
فرض کنید خانه شما پر از “ربات های کوچک” مفید باشد که می توانند با یکدیگر و با شما صحبت کنند. این ربات ها می توانند چراغ ها را روشن یا خاموش، دما را تنظیم، درها را قفل و باز و حتی موسیقی پخش کنند و همه این کارها را با دستورات صوتی شما یا به طور خودکار انجام دهند! این همان چیزی است که هوشمند سازی ساختمان به آن معنا می دهد.
هوشمند سازی ساختمان که با نام Building Intelligence نیز شناخته می شود، اصطلاحی است که برای کنترل و یکپارچه سازی تجهیزات ساختمان به کار می رود. هدف از اجرای سیستم ها، تجهیزات هوشمند سازی ساختمان و BMS افزایش آسایش و امنیت برای ساکنین ساختمان هاست.
با این حال زیرساخت های مربوط به هوشمند سازی بسیار گسترده هستند و ارتباطات پیچیده ای دارند. قصد داریم در این مقاله در مورد هوشمند سازی ساختمان، تجهیزات موردنیاز و روش ها بیشتر صحبت کنیم.
فایل صوتی
فایل ویدئویی
هوشمند سازی سازه یا خانه هوشمند چیست؟
هوشمند سازی ساختمان یا Building Intelligence، اصطلاحی است که برای کنترل و یکپارچه سازی تجهیزات ساختمان به کار می رود. این عملیات مبتنی بر سخت افزارها و نرم افزارهای هوشمند است؛ زیرا به کمک آنها می توان به سادگی از طریق سنسورهای مختلف، زمانبندی هفتگی و یا توسط خود کاربران کنترل و نظارت بر تجهیزات الکتریکی ساختمان مانند تهویه، سیستم گرمایش و سرمایش، روشنایی، اعلام حریق و دزدگیر را به سادگی انجام داد.
فرض کنید خانه شما پر از “ربات‌های کوچک” مفید باشد که می‌توانند با یکدیگر و با شما صحبت کنند. این ربات‌ها می‌توانند چراغ‌ها را روشن یا خاموش کنند، دما را تنظیم کنند، درها را قفل و باز کنند، حتی می‌توانند موسیقی پخش کنند و همه این کارها را با دستورات صوتی شما یا به طور خودکار انجام دهند! این همان چیزی است که هوشمندسازی ساختمان به آن معنا می دهد.
به طور خلاصه، هوشمندسازی ساختمان به معنای استفاده از فناوری ها برای خودکار کردن و کنترل تجهیزات مختلف در یک ساختمان است؛ مانند:
- روشنایی: می توانید با استفاده از دستورات صوتی یا برنامه تلفن همراه خود، چراغ ها را روشن یا خاموش کنید، تنظیم کرده و به طور خودکار با توجه به زمان یا سطح نور محیط روشن شوند.
- سیستم های گرمایشی و سرمایشی: می توانید دمای خانه خود را از راه دور تنظیم کنید تا همیشه مطبوع باشد.
- سیستم های امنیتی: می توانید با استفاده از دوربین ها و سنسورها، از خانه خود در برابر دزدان و آتش سوزی محافظت کنید و از راه دور به آنها دسترسی داشته باشید.
- پرده ها و کرکره ها: می توانید پرده ها و کرکره ها را با استفاده از دستورات صوتی یا برنامه تلفن همراه خود باز و بسته کنید و یا به طور خودکار با توجه به زمان یا سطح نور خورشید تنظیم شوند.
- وسایل و لوازم خانگی: می توانید لوازم خانگی خود را با استفاده از دستورات صوتی یا برنامه تلفن همراه خود روشن یا خاموش کنید.
عملکرد سیستم هوشمند سازی خانه چگونه است؟
وظیفه اصلی سیستم هوشمند سازی سازه کنترل دما، سرمایش، تهویه، روشنایی و سیستم های دیگر است. همچنین علاوه بر موارد ذکر شده، سیستم های اتوماسیون ساختمان هر کدام به صورت جداگانه زیر نظر هستند تا در زمان بروز مشکل، به مدیران ساختمان اطلاع داده شود. البته با توجه به نوع مشکل به وجود آمده ممکن است قبل از ورود ساکنین یا مسئولان ساختمان به تنهایی و به شکل هوشمند شرایط را کنترل و مدیریت کند.
داده های جمع آوری شده توسط سیستم هوشمند سازی
با توجه به نوع سیستم هایی که در ساختمان و متناسب با نیاز کاربران نصب شده اند، طیف گسترده ای از داده ها و اطلاعات به دست آمده توسط حسگرها را ذخیره می کنند. رایج ترین داده ها نیز شامل دما، میزان رطوبت و دی اکسید کربن می شوند.
در ساختمان های مسکونی، هتل ها و اداره جات مسئله کیفیت هوا از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. سیستم هوشمند با حسگرهای مختلف میزان کیفیت هوای داخل را می سنجد و هوای تازه را با کمک سیستم های تهویه به داخل محیط تزریق می کند. بدین ترتیب همواره هوایی مطبوع و با کیفیت در ساختمان جریان پیدا می کند.
اغلب سیستم های امنیتی و هشدار را در قسمت هایی از ساختمان مانند تاسیسات موتورخانه، اتاق های برق، آسانسور یا درهای الکترونیکی تعبیه می کنند. سپس در صورت بروز موارد مشکوک، داده های ارسال شده توسط سیستم های هشدار به کاربران منتقل می شوند.
اجزای اصلی سیستم هوشمندسازی
سیستم هوشمندسازی آپارتمان را علاوه بر ساختمان های در حال ساخت می توان در سازه ای که از قبل ساخته شده یا قدیمی نیز پیاده سازی و اجرا کرد. این مجموعه از از چندین مولفه اصلی مانند حسگرها، سنسورها، عملگرها و… تشکیل می شود. در ادامه به بررسی دقیق تری از آنها خواهیم پرداخت.
حسگرها و سنسورهای هوشمند سازی ساختمان
در پروژه های هوشمندسازی از سنسورها و حسگرهای مختلفی می توان استفاده کرد. از جمله این تجهیزات می توان به سنسورهای حضور و حرکتی، ترموستات، دمایی، رطوبت، سنسور لومس سنجش نور خورشید، سنسور نشست گاز و… اشاره کرد.
عملگرها و کنترل کننده ها در سیستم هوشمند سازی خانه
عملگرها و کنترلرها به عنوان مغز در سیستم هوشمند ساختمان عمل می کنند. کنترلرها داده ها را از سنسورها دریافت کرده و با استفاده از رله های برقی، عملیات قطع و وصل کردن تجهیزات برقی را انجام می دهند. عملگرها که با نام فعالساز نیز شناخته می شوند؛ به طور معمول در داخل تابلوها یا کلیدهای برقی نصب می شوند. این تجهیزات انواع مختلفی دارند و پرکاربردترین آنها سویچرها، فنکوئلهای سه دورو دیمرها Dimmer هستند.
سرور و رابط گرافیکی در سیستم هوشمند سازی ساختمان
سرورهای هوشمند و رابط های گرافیکی، موجب شده اند تا کاربران بتوانند با نصب نرم افزارهای مخصوص بر روی تلفن های همراه خود، سیستم هوشمند را از داخل یا خارج ساختمان کنترل و نظارت کنند. تمامی دستگاه ها قابلیت اتصال به اینترنت را دارند. در پروژه های متوسط از رابط های گرافیکی و از سرور در پروژه های بزرگ استفاده می کنند. در صورت بروز مشکل پیغامی بر روی گوشی ساکنین ارسال شده و می توانند به آن رسیدگی کنند.
نحوه عملکرد پروتکل های ارتباطی در سیستم هوشمند سازی
تجهیزات هوشمند برای برقراری ارتباط با یکدیگر به زبانی مشترک نیاز دارند که به آن پروتکل یا استاندارد گفته می‌شود. در حال حاضر برای هوشمند سازی ساختمان، پروتکل های متنوعی وجود دارند و هر یک از آنها با توجه به امکانات و نوع نیاز کاربران، قابلیت های متنوعی را ارائه می دهند. KNX, BACnet Modbus, Zigbee, Wifi, Z-Wave, Tuya پروتکل های رایج و پرکاربردی هستند، همچنین استاندارها به دو دسته بی سیم (wireless) و کابلی (Wired) تقسیم بندی می شوند.
انواع لوله در سیستم هوشمندسازی ساختمان
در سیستم های هوشمندسازی ساختمان، از انواع لوله برای عبور دادن کابل های برق و دیتا استفاده می شود. این کابل ها به اتصال تجهیزات مختلف سیستم، مانند سنسورها، عملگرها، کنترلرها و پنل های کاربری به یکدیگر و به شبکه مرکزی سیستم کمک می کنند.
انواع لوله های مورد استفاده در سیستم هوشمندسازی ساختمان عبارتند از:
- لوله های PVC: این نوع لوله ها ارزان قیمت و بادوام هستند و برای عبور دادن کابل های برق و دیتا در زیر زمین، داخل دیوارها و سقف ها استفاده می شوند.
- لوله های فلزی: این نوع لوله ها از فولاد یا آلومینیوم ساخته شده اند و در برابر آتش‌سوزی و ضربه مقاوم هستند. از آنها برای عبور دادن کابل ها در مکان هایی که نیاز به حداکثر حفاظت دارند استفاده می شود.
- لوله های انعطاف پذیر: این نوع لوله ها از پلاستیک یا فلز ساخته شده اند و می توان آنها را خم کرد و برای فضاهای تنگ نصب کرد. از آنها برای عبور دادن کابل ها در مکان هایی که دسترسی به آنها دشوار است استفاده می شود.
در مورد انتخاب لوله برای سیستم هوشمندسازی ساختمان باید به نوع کابل، محیط نصب و کدهای برق توجه کنید. به عنوان مثال، اگر از کابل های فیبر نوری استفاده می کنید، باید لوله ای را بردارید که به اندازه کافی بزرگ باشد، تا کابل را بدون خم شدن یا فشرده شدن در خود جای دهد. پس نصب لوله ها در سیستم هوشمندسازی باید توسط یک برقکار مجاز انجام شود.
مزایا و چالش های هوشمندسازی سازه
سیستم هوشمندسازی ساختمان در کنار ایجاد هزینه برای اجرای زیرساخت و اقدامات عملیاتی تاسیسات برق ساختمان میزان امنیت اموال، منابع، دارایی ها و افراد ساکن در ساختمان را افزایش می دهد. با هوشمندسازی ساختمان انرژی مصرفی در این سازه ها بهینه خواهد شد. در ادامه مطلب مزایا و چالش های بیشتری از هوشمند سازی ساختمان را زیر ذره بین قرار می دهیم.
مزایای هوشمند سازی ساختمان
هوشمند سازی ساختمان مزایای بسیاری دارد که می توان به انواع آن مانند سیستم امنیت و نظارت،کاهش مصرف انرژی و هزینه ها، سازگاری با تجهیزات به روز، افزایش ارزش دارایی ها، افزایش امنیت و… اشاره کرد. در نهایت می توان گفت هوشمندسازی ساختمان نه تنها از اموال و دارایی های ساکنین محافظت می کند؛ بلکه در زمان های حساس موجب محافظت از جان و سلامتی آنها نیز می شود.
چالش های هوشمندسازی ساختمان
نصب و اجرای سیستم هوشمند، فرآیندی هزینه بر است. همچنین سیستم هایی که در خانه های قدیمی به کار رفته اند، اطلاعات را به صورت محدود در اختیار کاربران قرار می دهند و ارتقای آن نیازمند بودجه قابل توجهی است.
برنامه ریزی سیستم هوشمند از دیگر چالش های آن است. گاهی اوقات مالکان، سیستم هوشمند سازی ساختمان را با برندهای معتبر و با کیفیت تهیه کرده اند؛ اما به دلیل ضعیف بودن برنامه نویسی و سیستم هوشمند نیز ضعیف خواهد بود و موجب نارضایتی کاربران می شود.
قیمت هوشمند سازی ساختمان
هزینه هوشمند سازی ساختمان با توجه به عوامل مختلف، متغیر است. برای مثال می توان به قدمت ساخت سازه، متراژ، نوع تجهیزات مورد استفاده، سلیقه و نیاز مشتری اشاره کرد. لازم به ذکر است بهترین زمان برای هوشمند سازی ساختمان، وقتی است که سازه در حال ساخت باشد. زیرا معمار می تواند بهترین جا را برای قرارگیری تجهیزات هوشمند مانند صفحه کلیدها، سنسورها، ماژول های هوشمند و… مشخص کند. علاوه بر این هزینه ها، باید به بهای دیگر مقاطع ساختمانی همچون قیمت روز میلگرد توجه داشته باشید.
می توان بدون اغراق گفت در آینده ای نزدیک در 80% پروژه های ساختمانی، از سیستم های هوشمند استفاده می کنند. این مجموعه راه حلی عالی برای کنترل متمرکز سیستم ها بر تجهیزات موجود در ساختمان است. سیستم های مدرن علاوه بر افزایش آسایش و امنیت ساکنین، به طور مداوم عملکرد خود را بهبود می بخشند و سناریو‌های جالبی را برای کاربران اجرا می کند. نظر شما درمورد هوشمند سازی ساختمان چیست؟ آیا تجربه استفاده از آن را دارید؟ نظر خود را با ما در میان بگذارید.
مزایای هوشمند سازی ساختمان چیست؟
سیستم امنیت و نظارت،کاهش مصرف انرژی و هزینه ها، سازگاری با تجهیزات به روز، افزایش ارزش دارایی ها، افزایش امنیت و… تنها تعدادی از مزایای هوشمند سازی ساختمان به شمار می روند.
هوشمند سازی سازه چه چالش هایی را باید پشت سر بگذارد؟
ارتقا و نصب پر هزینه از جمله چالش ها و معایب این محصول اند.
اجزای اصلی ساختمان هوشمند کدام اند؟
سرور رابط گرافیکی، عملگرهای گرافیکی، حسگرها، و سنسورها، عملکرد و پروتکل های ارتباطی از اجزای اصلی یک ساختمان هوشمند هستند