بخشی از مقاله
چکیده:
جای هیچ تردیدی نیست که یکی از مهمترین چالشها و موضوعات جنجال برانگیز قرن جاری در سراسر جهان ، مسئله انرژی است، اهمیت این بحث در سالهای نخست دهه 1960 زمانی که تقاضا برای عرضه ذخایر نفتی و انرژی ناشی از آن افزایش چشمگیری یافت روشن شد. توجه به این موضوع که منابع سوخت فسیلی محدود و روبه کاهش هستند مسئولین را به فکر یافتن روشهایی جهت استفاده بهینه از انرژی انداخت. اما ما در این مقاله قصد داریم صرفه جویی در مصرف انرژی با استفاده از سیستم های مدیریت هوشمند ساختمان - BMS - را معرفی کنیم . BMS یا Building management system که در فارسی آن را مدیریت هوشمند ساختمان ترجمه کرده اند به مجموعه سخت افزارها ونرم افزار هائی اطلاق میشود که به منظورمانیتورینگ وکنترل یکپارچه قسمتهای مهم وحیاتی درساختمان نصب میشوند.[1 ]
وظیفه این مجموعه، پایش مداوم بخش های مختلف ساختمان و اعمال فرامین به آنها به نحویست که عملکرد اجزاء مختلف ساختمان متعادل با یکدیگرودرشرایط بهینه وباهدف کاهش مصارف ناخواسته وتخصیص منابع انرژی فقط به فضاهای در حین بهره برداری باشد. این سیستم میتواند در برگیرنده تمام سرویس های الکتریکی , مکانیکی , و حفاظتی ساختمان باشد. این سرویس ها شامل گرمایش، سرمایش، تهویه مطبوع، آسانسور، نیروگاه برق اضطراری، پله برقی، کنترل روشنایی، دوربین مدار بسته، اعلام و اطفای حریق، کنترل تردد و ... هستند[1] باکارگیری BMS در بهترین حالت باعث کاهش 30 درصدی در مصرف انرژی ساختمانها می شود. اما استفاده از سیستمهای یکپارچه نسبت به سیستمهای مجزا 15 درصد قابلیت بالاتر ایجاد می کند.
واژگان کلیدی: صرفه جویی در مصرف انرژی، کنترل یکپارچه، مدیریت هوشمند ساختمان
مقدمه :
مدیریت انرژی در تعریف به معنای استفاده مقرون به صرفه و کارآمد از انرژی است. بسته به نوع مصرفی که یک ساختمان دارد دستگاههای پرمصرف متفاوتند. در سال 1970، ورود کامپیوتر و تکنولوژی ارتباطات راه دور، زندگی بشر را متحول کرد. این تغییر و تحول حتی از نظریهای که خود، جلودار این تکنولوژی بود، پیشی گرفت. از سال 1990، زندگی فردی و اجتماعی افراد، با ورود کامپیوتر و ارتباطات راه دور و در نتیجه بیمعنی شدن فاصلهها، تغییرات بسیاری کرد . فضاها و مکانهای فیزیکی و تعاریفشان، درست همانند چهره انسان، در طول زمان دچار تغییر شدهاند . برای مثال اتاقهای ملاقات و کنفرانس شکل مجازی به خود گرفته اند. چرا که بسیاری از عناصر و اجزاء فیزیکی آنها، جای خود را به کامپیوتر دادهاند.[ 2 ] امروزه ساختمانها خود گونه ای از تکنولوژی هستند. آنها خود را با تکنولوژی وفق میدهند و از آن بهره میگیرند.
ساختمانها به عنوان یک سازه به محض اینکه توانایی کامپیوتر را در اختیار بگیرند، هوشمند خواهند شد . نخستین بنای هوشمند از تکنولوژی در جهت مهیا ساختن محیطی امن و راحت و انرژی زا استفاده کرد. ایده یک ساختمان هوشمند، ارتباط و پیوستگی میان دسترسی، نوردهی، امنیت، نظارت، مدیریت و ارتباط راه دور را پیش رو قرار میدهد. سیستم مدیریت هوشمند ساختمان سعی دارد تا با بهره گیری از فناوری های کنترلی، مدیریت منابع و خدادهای یک ساختمان را بسته به نوع کاربری آن - مسکونی، اداری، تجاری و ... - در دست بگیرد. هوشمندسازی سبب می شود تا تاثیر عواملی همچون خطای نیروی انسانی، نرخ وقایع و رخدادهای خارج از کنترل و سوانح کاهش پیدا کرده و باعث افزایش قابلیت اطمینان از عملکرد صحیح تاسیسات و تجهیزات ساختمان و بهبود امنیت عمومی ساختمان شود.
1. سیستم مدیریت ساختمان - BMS -
سیستم مدیریت هوشمند ساختمان با بکارگیری از آخرین تکنولوژی ها در صدد آن است که شرایطی ایده آل ، همراه با مصرف بهینه انرژی در ساختمان ها پدید آورد . این سیستم ها ضمن کنترل بخشهای مختلف ساختمان و ایجاد شرایط محیطی مناسب با ارائه سرویس های همزمان ، سبب بهینه سازی مصرف انرژی ، سطح کارایی و بهره وری سیستم ها و امکانات موجود در ساختمان می شود.کنترل و دسترسی به سیستم با استفاده از نرم افزارهای مربوطه از هر نقطه در داخل ساختمان و خارج از آن از طریق اینترنت مقدور می باشد . هم اکنون نیمی از ساختمانهای بالای10000 متر مربع در سطح کشور آمریکا که در انها از انواع سیستمهای BMS استفاده شده است، چیزی بالغ بر 10 درصد کل انرژی مصرفی در ساختمانهای بالای 10000 متر مربع را صرفه جویی می کنند. در صورتیکه که استانداردهای بین المللی در کلیه پروسه های نیازسنجی، طراحی، نظارت و اجرای سیستم رعایت شده و در طول بهره برداری از سیستم آموزشهای بومی لازم در اختیار بهره برداران و گروه نت ساختمان قرار گیرد، می توان به میزان مورد انتظار باعث ایجاد کاهش در مصرف انرژی گردید[1] و[2]
که در فارسی آن را مدیریت هوشمند ساختمان ترجمه کرده اند بهمجموعه سخت افزارها ونرم افزارهائی اطلاق میشود که به منظورمانیتورینگ وکنترل یکپارچه قسمتهای مهم وحیاتی درساختمان نصب میشوند. وظیفه این مجموعه، پایش مداوم بخش های مختلف ساختمان و اعمال فرامین به آنها به نحویست که عملکرد اجزاء مختلف ساختمان متعادل با یکدیگرودرشرایط بهینه وباهدف کاهش مصارف ناخواسته وتخصیص منابع انرژی فقط به فضاهای در حین بهره برداری باشد. BMS مییتواند در برگیرنده تمام سرویس های الکتریکی , مکانیکی , و حفاظتی ساختمان باشد. این سرویس ها شامل گرمایش، سرمایش، تهویه مطبوع، آسانسور، نیروگاه برق اضطراری، پله برقی، کنترل روشنایی، دوربین مدار بسته، اعلام و اطفای حریق، کنترل تردد و ... هستند : 2-1 مزایای بهره گیری از[1] BMS و[3]
حذف مصارف ناخواسته:
از آنجائیکه سیستم فقط در هنگام بهره برداری از فضا، اجازه استفاده از منابع انرژی از قبیل سرمایش و گرمایش و روشنائی را میدهد، مصارف ناخواسته انرژی از بین رفته و استفاده از انرژی بهینه میگردد. کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری: مدیریت بهینه استفاده از تاسیسات، موجب کاهش میزان ساعات کارکرد هر تجهیز گردیده و در نهایت بمقدار قابل ملاحظه ای هزینه های تعویض قطعات مصرفی و نیز خرابی های ناشی از کارکرد طولانی را کاهش میدهد.
پایش دائمی کلیه اجزاء ساختمان:
کلیه اجزاء مهم ساختمان از قبیل مجموعه های سرمایش و گرمایش و تهویه و آبرسانی و... بطور متمرکز از طریق یک کامپیوتر در محل ساختمان و یا از راه دور و در تمام ساعات قابل پایش بوده و نیاز به سرکشی محلی هر تجهیز در محل نصب را مرتفع مینماید. حذف خطاهای اپراتوری: از آنجائیکه پس از تنظیمات اولیه سیستم، کلیه کنترلها توسط رایانه صورت میپذیرد، نگرانی اشتباهات و کوتاهی پرسنل بهره بردار و در نتیجه بروز خسارات از بین میرود. اعلام وضعیت اجزاء جهت جلوگیری از خرابی و وقفه در کار اجزاء ساختمان: با توجه به نمایش وضعیت کارکردی هر یک از المان های تاسیسات روی رایانه اصلی، کنترل سلامت اجزاء براحتی امکان پذیر است.
مدیریت ساختمان در هنگام بروز حوادث:
مدیریت یکپارچه سیستم روی بخش های مختلف، باعث ایجاد هماهنگی بین بخشهای مختلف از قبیل اعلام حریق، سیستم هوارسان، اگزوز فن ها، اطفاء حریق، آسانسورها در جهت کاهش خطرات احتمالی در هنگام بروز حوادث میگردد. ثبت دقیق میزان بهره برداری از قسمتهای مختلف ساختمان: میزان دقیق استفاده هر قسمت و یا واحد از منابع انرژی قابل ثبت میباشد. گزارش گیری آماری دقیق از عملکرد اجزاء مختلف ساختمان: کارکرد دقیق کلیه اجزاء ساختمان در سیستم ذخیره میگردد. این ذخیره سازی راهنمای مدیر تاسیسات ساختمان برای تنظیم بازبینی های و تعمیرات دوره ای میباشد. تعریف سطوح مختلف دسترسی برای اپراتورها: کاربران سیستم با سطوح مختلفی از دسترسی میتوانند به اجزاء مختلف دسترسی داشته باشند. اولویت بندی هوشمندانه مصارف در هنگام اضطراری: در هنگام پیک مصرف و یا هنگامیکه منابع کافی برای در مدار قراردادن کلیه اجزاء وجود ندارد، سیستم بطور هوشمندانه بر
