بخشی از مقاله
ارتباط هوشمند سازی ساختمان با اقتصاد، آسایش ، امنیت و فرهنگ
چکیده
در دنیای امروز با پیشرفت تکنولوژی و با وجود امکاناتی همچون مصالح و ماشین آلات متنوع در ساخت و ساز و مراکز تحقیق و توسعه در این زمینه، رقابت شدیدی برای ساخت بهترین ها به وجود آمده و تعداد ساختمان های بلند مرتبه با کاربری های متفاوت رو به افزایش است و از آنجایی که در ساختمان هایی با مساحت بالا تاسیساتی که سرویس های مختلف را در اختیار ساکنین قرار می دهند پیچیده و مفصل هستند، مسلماً نگهداری و مدیریت تجهیزات جهت ارائه خدمات بی وقفه و مطلوب امر مهمی شناخته شده و چنین مجموعه ای به عنوان یک مصرف کننده بزرگ انرژی مطرح می شود. با توجه به ارزش منابع محدود انرژی، نیاز به یک سیستم جهت کنترل هوشمند و مدیریت یکپارچه ساختمان کاملاً احساس شده و نقش سیستم های مدیریت و اتوماسیون ساختمان چشمگیرتر می گردد. طراحی ساختمان های هوشمند (Smart Home) و استفاده از سیستم مدیریت ساختمان((B.M.S یکی از راههای کنترل مصرف ساختمان است. بهینهسازی مصرف انرژی، انتخاب الگوها، اتخاذ و بهکارگیری روشها و سیاستهایی در مصرف درست انرژی است که از نقطه نظر اقتصاد ملی مطلوب می باشدو استمرار وجود و دوام انرژی و ادامه حیات انسانی و حرکت رو به جلو و شتاب در اقتصاد ملی را تضمین می کند.
کلید واژه
بهینه سازی مصرف انرژی- پروتکل - ساختمان هوشمند BACS- BMS –
-1 سیستم مدیریت ساختمان
امروزه سیستم مدیریت ساختمان با عنوان BACS
system) and Control Automation
(Building شناخته می شود که در اصطلاح رایج به آن
( Building Management System ) B.M.S
گفته می شود. شایان ذکر است BACSمعمولاً در سه سطح دسته بندی می شود؛ سطح میدان ، سطح اتوماسیون و سطح مدیریت .در سطح میدان وسایل ،تجهیزات و حسگرها قرار می گیرند و از طریق ورودی و خروجی هایی، به کنترلر های یکپارچه منتقل می شوند؛ در سطح اتوماسیون کنترلرهای اصلی سیستم قرار می گیرند و نرم افزار سیستم که دارای قابلیت های بسیاری است در سطح مدیریت و روی سرورهای مناسب نصب می گردد بنابراین سیستم مدیریت ساختمان B.M.S در لایه ی سوم از سیستم BACS است.
شکل :1 لایه بندی سیستم BACS
ارتباط بین سطح میدان و اتوماسیون از طریق پروتکل های استاندارد صورت می پذیرد که پروتکل های مطرح ساختمانی
BACnet ) ،(LON هستند .
پروتکل BACnet یک پروتکل استاندارد انتقال داده برای استفاده در اتوماسیون ساختمان است و امکان انتقال اطلاعات بین سیستم و دستگاههای گوناگون را فراهم می کند. BACnet یک پروتکل باز است که مستقل از تولید کننده ،تمامی سیستم های ساختمان را در یک شبکه کارا با حفظ صرفه جویی در انرژی و نیروی انسانی، افزایش امنیت و آسایش و کاهش هزینه ها به یکدیگر مرتبط می سازد .
از جمله تجهیزاتی که در سیستم مدیریت ساختمان قابل کنترل و مانیتورینگ هستند می توان به تابلوهای برق ، سیستم روشنایی، تهویه مطبوع، اگزاست فن ها و موتورخانه
ﻭ ... اشاره کرد. BACS در حالت کلی علاوه بر پوشش سیستم های ذکر شده قابلیت ارتباط جانبی با سایر سیستم ها و تاسیسات شامل دوربین های مدار بسته، سیستم اعلام حریق، سیستم صوتی، آسانسورها و پله های برقی، سیستم های کنترل دسترسی را نیز دارد. در واقع بیان اینکه BMS تمامی سیستم های جریان ضعیف را شامل می شود صحیح نیست.
در سالهای اخیر توجه زیادی به پروتکل BACnet برای ارتباط با سیستم اعلام حریق شده است زیرا شبکه ای که سیستم اعلام حریق را گزارش می دهد می بایست قابلیت اطمینان بالایی داشته باشد .
سیستم B.M.S با رویکرد استفاده بهینه از تکنولوژی و بکارگیری فناوری که در مجموع صرفه جویی انرژی را دربرخواهد داشت مطرح می شود و همچنین سیستم با آلارم دادن در شرایطی که تجهیزات در معرض آسیب دیدن باشند، موجب افزایش عمر ادوات و کاهش استهلاک(نرخ خرابی) و در نتیجه کاهش هزینه های نگهداری و سرویس تجهیزات خواهد شد و در بسیاری از موارد از آنجاکه دما، رطوبت و مقدار روشنائی از پارامترهایی هستند که با آسایش
ﻭ رفاه افراد تاثیر مستقیم دارند با استفاده از انواع و اقسام سنسورهای حسی در داخل وخارج ساختمان و با بکارگیری یک شبکه و سیستم واحد می توان بصورت دائمی و بلادرنگ اطلاعات دما، فشار، رطوبت، دبی هوا، میزان اکسیژن و دی اکسید کربن را در اختیار داشت و از آنها در جهت رسیدن به شرایط ایده آل استفاده کرد و موجب بهبود میزان آسایش در محیط کار و افزایش بازده کارکنان شد. سیستم مدیریت ساختمان (BMS) امکان کنترل مجزای هر یک از زیرسیستم ها و همچنین کنترل یکپارچه آنها را در اختیار کاربر می گذارد.
در یک ساختمان هوشمند با امکانات نرم افزاری بوجود آمده می توان نمودارهای مختلفی را برحسب زمان دراختیار داشت را بدست آورد و از آن در جهت کاهش مصرف انرژی و
بهینه سازی مصرف سوخت در ساختمان بهره برد. صرفه جویی های ناشی ازبکارگیری سیستم B.M.Sدرمدت زمان کوتاهی موجب جبران هزینه های مربوط به سیستم می شود.
یکی از سیستم هایی که کنترل و مانیتورینگ آن میتواند حائز اهمیت باشد سیستم روشنائی است در سیستم کنترلی
مربوطه برای هر یک از فضاها بسته به نوع و کاربرد آن چندین سناریوی متفاوت توسط سیستم هوشمند مشخص می شود
ﻭ سیستم هوشمند به صورت خودکار با توجه به پارامترهای مختلف مانند ساعت ، تاریخ ، شدت روشنایی محیط، حضور
ﻭ ... سناریوی مورد نظر را اجرا می کند. برای تمامی فضاهایی که نورگیر مناسبی دارند، سیستم هوشمند تنظیم روشنایی پیاده سازی می شود که در آن شدت روشنایی لامپ ها با توجه به شدت روشنایی محیط تنظیم می شود. برای این منظور در هر زون یک مالتی سنسور قرار می گیرد که علاوه بر اندازه گیری شدت روشنایی بر حسب لوکس، حضور را نیز در آن فضا تشخیص می دهد.
در سیستم کنترلی هوا رسانها ،دما به صورت هوشمند توسط ترموستات ها که در فواصل استاندارد نصب میشوند اندازه گیری و به سیستم مرکزی ارسال میشود سیستم مرکزی با توجه به دمای خارج و دمای در خواستی کاربر فرمانی مناسب را به سیستم تهویه میدهد از جمله پارامترهایی که در سیستم کنترل و مانیتورینگ هوارسان ها
در نظر گرفته می شو د دمای هوای تازه رفت و برگشت ، عملکرد دمپرها ، وضعیت گرفتگی فیلتر و محافظ یخ زدگی دستگاه میباشد.
شکل :2 هوارسان CAV نوع با هوای برگشتی
شکل :3 هوارسان CAV نوع با هوای برگشتی و اگزاست
شکل :4 هوارسان VAV
در سیستم اگزاست فنها علاوه بر سنسورهای اختلاف فشار از برنامه زمانی و فیدبک های دریافت شده جهت کنترل استفاده میشود.
سیستم کنترل موتورخانه از طریق مدیریت تجهیزات شامل بوی لر ، چیلر ، تانک و مبدل حرارتی آب گرم مصرفی ، پمپ و برج خنک کننده مقدور خواهد بود:
