هوشمندسازی ساختمان چیست؟ سیستم مدیریت ساختمان (BMS)

با توجه به گسترش تکنولوژی در دهه های اخیر ، و لزوم بهره گیری از آن در زندگی روزمره بخصوص در مدیریت مجتمع های مسکونی بیش از بیش کاربرد تکنولوژی احساس می شود . BMS یا سیستم مدیریت ساختمان یک سامانه یکپارچه است که وظیفه یکپارچه سازی اجزای ساختمان ها را بر عهده دارد . این سیستم به صورتی مرکزی با کنترل کننده های درونی واحدهای ساختمانی ارتباط برقرار کرده و کنترل این اجزا را به صورت یکپارچه میسر می سازد . در سیستم مدیریت ساختمان ، نورپردازی ، کنترل سیستم های تهویه ، برخی سناریوهای امنیتی و در نسل های پیشگام آن سنسورها و دوربین های نظارتی نیز در یک مجموعه کنار هم پدید می آیند .

کارکرد BMS چگونه است؟

مالکان یک مجتمع مسکونی در هنگام ساخت مجتمع اگر بخواهند یک مجتمع مسکونی هوشمند داشته باشند میتوانند زمینه استفاده از سیستم BMS را فراهم کنند تا در پیان کار یک مجتمع مسکونی هوشمند تحویل بگیرند . ساختمان ها برای داشتن سیستم مدیریت ساختمان بایستی در مرحله ساخت از یک شرکت مشاور و تامین کننده سیستم های مدیریتی کمک گرفته و سیستم های برق کشی را متناسب با درخواست کارفرما اجرا نماید. اتصال بین اجزای یک خانه هوشمند شده با سیستم مدیریت ساختمان از طریق پروتکل های KNX انجام می پذیرد . همچنین این سیستم نیازمند حضور یک پنل مرکزی پردازنده است که وظیفه هماهنگی اجزای ساختمان را بر عهده دارد . اتاق سرور نیز از الزامات یک ساختمان هوشمند شده توسط سیستم مدیریت ساختمان است. با توجه به کنترل اجزای ساختمان در سیستم مدیریت ساختمان از طریق یک پنل مدیریتی که معمولا روی دیوار ساختمان قرار دارد انجام میگیرد . همچنین برخی شرکت ها اقدام به تهیه نرم افزار های تلفن همراه برای انجام امور مرتبط با این سیستم هستند .

سیستم BMS با توجه به مزایایی که دارد مورد توجه ی بسیاری از مالکین در عرصه ی ساختمان سازی قرار گرفته است همچنین به دلیل برخی مزایایی که در زمینه ی کاهش مصرف انرژی به همراه دارد مورد توجه دولت ها قرار گرفته است . گستردگی و مزایای بسیار زیادی که این سیستم می تواند برای محیط های مختلف به همراه داشته باشد باعث شده است تا افرادی که قصد دارند از BMS در ایران استفاده نمایند ، با سوالات مختلفی مانند BMS چیست و قیمت سیستم BMS و همچنین طراحی BMS چگونه می باشد ، رو به رو شوند . در این مقاله سعی شده است تا به طور مختصر و مفید به بررسی و اجرای سیستم BMS بپردازیم .

سیستم مدیریت ساختمان یا همان BMSچه وظیفه ای دارد؟

در مجتمع های مسکونی به دلیل بالا بودن مصرف انرژی ، استفاده از چنین سیستم هایی در راستای کاهش مصرف انرژی خیلی موثر است . وظیفه این مجموعه ، پایش مداوم بخش های مختلف ساختمان و اعمال فرامین به آنها به نحوی ست که عملکرد اجزاء مختلف ساختمان متعادل با یکدیگر و در شرایط بهینه و با هدف کاهش مصرف ناخواسته و تخصیص منابع انرژی فقط به فضاهای در حین بهره برداری باشد .BMS 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 و نحوه ی کاربری در BMS بسیار پیچیده است و نیاز به پرسنل آموزش دیده دارد.

اتوماسیون خانگی چیست و چه کاربردی دارد؟

اتوماسیون خانگی یک فناوری نوظهور است که برای کنترل برخی از تجهیزات ساختمان بدون دخالت فیزیکی فرد را فراهم می کند . اتوماسیون خانگی امکان کنترل تمام ادوات فرمان پذیر را به صورت محلی از طریق پنل های لمسی و یا شبکه ی وای فای از طریق گوشی هوشمند و تبلت و یا از طریق اینترنت به صورت از راه دور از هر نقطه از جهان برای شما فراهم می نماید . ارسال های گروهی ، زمانبندی و برنامه ریزی روشن و خاموش شدن چراغ ها ، آبیاری و بسیاری از سناریو های مختلف از جمله عملکرد های اتوماسیون خانگی می باشد . در حالت ایده آل هر چیزی می تواند به یک شبکه متصل شود ، می تواند به صورت خودکار و از راه دور کنترل گردد .

یک سیستم هوشمند در ساختمان چه فعالیت هایی می تواند انجام دهد؟

• کنتری روشنایی ساختمان
• کنترل آتش و گاز ، دود ، رطوبت و دما
• سیستم های اضطراری و امنیتی
• کنترل صوت و تصویر
• کنترل میزان مصرف انرژی

خانه هوشمند چیست؟

سیستم SMART HOME یا خانه ی هوشمند دارای قابلیت هایی است که در زندگی امروزی جزء مزایایی محسوب می شود که در ساختمان های قدیمی وجود نداشت . به این صورت که این سیستم رفتار و نیاز های ما را به کمک هوش مصنوعی پایش و بررسی میکند و بنا به نیاز های ما رشته فعالیت هایی را انجام می دهد . برای مثال سیستم ساعت برگشت شما از سر کار را در روزهای مختلف بررسی می کند و با مقایسه با دمای خانه قبل از ورود شما به خانه دما را به دمای ایده آل شما می رساند .

سیستم مدیریت ساختمان شامل چند بخش است؟

این سیستم که به سیستم اتوماسیون ساختمان نیز معروف است و در برخی ساختمان های نو ساز از آن استفاده می شود . این سیستم یک سامانه مبتنی بر رایانه است که برای کنترل و نظارت بر تجهیزات مکانیکی و الکتریکی داخل ساختمان (مانند تهویه ، روشنایی ، سیستم قدرت ، سامانه آتش نشانی و ایمنی) در داخل ساختمان ها نصب می شود . BMS شامل دو بخش نرم افزار و سخت افزار می باشد ، سخت افزارها معمولا به صورت اختصاصی توسط میکروکنترلرها یا PLC ها پیاده سازی می شوند و نرم افزارها نیز ممکن است به صورت اختصاصی برای سیستم نوشته شوند ، در برخی از سیستم ها از نرم افزارهای کنترل و مانیتورینگ برای کنترل و نظارت بر عملکرد بخش های مختلف استفاده می شود . وظیفه این مجموعه ، پایش مداوم بخش های مختلف ساختمان و اعمال فرمان به نحوی است که عملکرد اجزای مختلف ساختمان متعادل با یکدیگر و در شرایط بهینه باشد ، مصارف ناخواسته کاهش یابند و محیطی مطبوع و امن ایجاد شود .

مزایای استفاده از سیستم BMS چیست؟

1- صرفه جویی در میزان انرژی و کاهش هزینه های نگهداری

با بررسی کارکرد این سیستم در مجتمع های مسکونی ، به این نتیجه می رسیم که به میزان قابل توجهی از مصرف انرژی را کاهش داده است . مطالعات نشان داده است که استفاده از سیستم هوشمند می تواند بطور متوسط 30 درصد از مصرف انرژی و هزینه های جاری ساختمان را کاهش دهد . این سیستم علاوه بر کاهش مصرف انرژی با خاموش نمودن و کنترل آنها موجب کاهش استهلاک و افزایش طول عمر دستگاه ها و کاهش هزینه های مربوطه می گردد . برای مثال با باز بودن پنجره ها در هنگام استفاده از سیستم سرمایشی سیستم به ما این اخطار را می دهد که پنجره ی واحد مورد نظر باز است و یا حتی می تواند اجازه ی روشن شدن سیستم سرمایشی را ندهد و آن را وابسته به بسته بودن پنجره ها نماید .

2- ایمنی ساختمان

مجتمع های مسکونی که از این سیستم اسستفاده می کنند دارای درجه ایمنی بالاتری هستند نسبت به سایر مجتمع های مسکونی که فاقد این نوع سیستم هستند . در شرایط بحرانی با ارسال سریع و به موقع اعلام خطر می تواند در جلوگیری از حوادث و کاهش اثرات آن نقش مؤثری داشته و به طور خودکار پیام های اضطراری را به افراد یا ارگان های ذیصلاح ارسال نماید . همچنین کنترل درب و مبادی ورودی و اتصال آن به دوربین های مدار بسته و دستگاه های ثبت ورود میتواند ایمنی سیستم را بطور قابل ملاحظه ای افزایش دهد . یکپارچگی سیستم های اعلام حریق که در صورت بالا رفتن دمای واحد یا افزایش گاز CO2 و یا دیگر گازهای سمی اخطار را به واحد مورد نظر و اپراتور سیستم می دهد و یا در صورت لزوم و یا قطع نشدن علائم در طولانی مدت اخطار های لازم را به مراجع ذیربط اطلاع می دهد .

3- کمک به حفظ محیط زیست

استفاده ی بیش از حد از سوخت های فسیلی خسارات جبران ناپذیری به محیط زیست و کره ی زمین وارد کرده است . یکی از مزایای استفاده از سیستم های BMS در مجتمع های کمک به حفظ محیط زیست است . سیستم هوشمند سازی ساختمان با مصرف بهینه انرژی و کاهش مصرف سوخت های فسیلی تجدید ناپذیر همواره هم سو و در جهت آرمان های مسئولین محیط زیست و دولت ها حرکت کرده و یکی از دلایل طراحی فناوری BMS کاهش آلودگی محیط زیست عنوان شده است . که در این بین به Greenhouse یا خانه های سبز نیز شهرت یافته است که می تواند در کاهش گازهای گلخانه ای نیز سهیم باشد .

یک سیستم هوشمند سازی دارای چند لایه است ؟

1- لایه مدیریت

این لایه بالاترین سطح یک سیستم هوشمند را تشکیل می دهد و برای کنترل و مدیریت این سیستم ، نرم افزارهایی را در نظر گرفته اند مثلاً نرم افزار های SCADA و HMI بطور نظارتی انجام می شود . منظور این است که فرایندهای اتوماسیون و کنترل توسط تجهیزات هوشمند صورت گرفته و تنها تنظیمات و پارامتر دهی توسط نرم افزار های مدیریتی صورت می گیرد . کنترل مرکزی ، مانیتورینگ ، بهینه سازی و گزارش گیری چهار نقش کلیدی سیستم مدیریتی را تشکیل می دهند . تنها پروتکل استاندارد مدیریت ساختمان BACnet(ISO 16484 5) می باشد که برای مدیریت چندین ساختمان در یک پنل امکانات زیادی را فراهم می کند BACnet می تواند از زیرساخت های ارتباطی مختلف استفاده کند که از جمله آنها ZigBee، Lon Talk، Ethernet و RS485 می باشند .

2- لایه اتوماسیون

امروزه اتوماسیون در کنترل و مدیریت بهتر تاسیسات ساختمان احساس می شود بطور مثال فرایندهای اتوماسیونی در موتورخانه و اتاقهای هواساز جهت اتوماسیون بویلر ، چیلر ، هواساز ، پمپهای آتش نشانی و ژنراتور صورت می گیرد . معمولاً برای هریک از این تجهیزات یک کنترلر مستقل (DDC) استفاده شده و به هر کنترلر ، تعدادی سنسور و تعدادی فعال ساز متصل می شود . به عنوان مثال ، یک کنترلر موتورخانه ساده ، اطلاعات را از سنسورهای دمای نصب شده در مسیر رفت و برگشت آب گرم سیستم گرمایشی ، آب گرم مصرفی و سنسور دمای بیرون ساختمان جمع آوری کرده و مشعل بویلر و پمپ ها را کنترل می کند. BACnet و Lon Works( ISO/IEC 14908-1, -2, -3, -4) تنها پروتکل های استاندارد اتوماسیون ساختمان می باشند .

3- لایه کنترلی

فرایندهای کنترلی که معمولا در سیستم مدیریت BMS مورد استفاده قرار میگیرد برای کنترل روشنایی ها، سیستم HVAC اتاق ها و کنترل پرده ها و سایبان ها می باشد. به عنوان مثال، سنسورهای حضور، با حضور افراد روشنایی ها را روشن کرده و با خروج آنها خاموش می کنند. با بازدن یک کلید سناریو وضعیت مجموعه ای از تجهیزات در وضعیت از پیش تعریف شده قرار می گیرد. ISO/IEC 14543 3) KNX و EnOcean ISO/IEC 14543-3-10) پروتکل های استاندارد کنترل ساختمان BMS می باشد.

نتیجه گیری

با پیشرفت علم جایگاه مدیریت سنتی رفته رفته در هر عرصه ای عوض شده است. تا جایی که صنعت ساختمان و مدیریت آن نیز با فناوری ها بازخورد موثرتری دارد. در این مقاله سعی شد تا شما را با سیستم مدیریت BMS که یکی از روش های مدیریت مدرن می باشد آشنا کنیم.