هوشمند سازی ساختمان BMS

هوشمند سازی ساختمان BMS، رویایی بود که در گذشته فقط در فیلم های سینمایی می دیدیم. امروزه با پیشرفت تکنولوژی، سیستم هوشمند سازی ساختمانی با بکارگیری اجزای مختلف این رویا را تحقق بخشیده است. استفاده از سیستم هوشمند سازی ساختمان BMS علاوه بر کاهش مصرف انرژی دارای مزیت های فراوانی است که در این مطلب به واکاوی آن می پردازیم.

هوشمند سازی ساختمان BMS چیست؟

عبارت خانه هوشمند Smart Home و یا عبارت هوشمند سازی ساختمان BMS یا به اختصار Building management system همانطور که از نام آن پیداست به سیستمی می گویند که توسط آن می تواند وسائل داخل خانه یا ساختمان را بصورتی هوشمند مدیریت و کنترل کرد، مثلا اینکه کنار رفتن پرده های ساختمان طبق ساعتی مشخص و یا بصورت کنترل از هر جای دنیا باشد و یا روشن و خاموش کردن تلویزیون و یا باز و بسته شدن درب های داخل خانه از طریق موبایل و اینترنت میسر باشد و یا کولر گازی از طریق موبایل یا لپ تاپ قابل کنترل باشد و دیگر امکانات مشابه این ها براحتی برای کاربر فراهم باشد.

مزایای استفاده از هوشمند سازی ساختمان BMS

در سیستم هوشمند سازی ساختمان BMS، اغلب کارهایی که توسط نیروی انسانی انجام می شود، توسط سیستم های هوشمند BMS اجرا می گردد. با توجه به این مسئله، بدیهی است که در مصرف انرژی، نیروی انسانی و به تبع آن وقت و هزینه صرفه جویی خواهد شد. این موارد در دراز مدت سبب بازگشت سرمایه می شود. علاوه بر مزایای صرفه جویانه و کاهش هزینه های ناشی از مصرف انرژی و نیروی کار، احتمال بروز خطا نیز به شدت کاهش می یابد. علاوه بر موارد بالا کلیه سیستم های مکانیکی و الکتریکی ساختمان در دست و کنترل شماست از هر نقطه دنیا که باشید.

با توجه به این که اجرای سیستم هوشمند سازی ساختمان BMS هزینه خیلی بالایی ندارد، در پی راه اندازی این سیستم، در مدت کوتاهی این مقادیر جبران خواهند شد. علاوه بر این، آسایش بیشتری برای کاربران ایجاد می شود. سیستم هوشمند بصورت اتوماتیک و طبق برنامه از پیش تعیین شده عمل می کند. به همین دلیل خطاهای انسانی در آن راه پیدا نمی کند.

با بهره گیری از انواع سنسورها در کل ساختمان و نیز بهره مندی از یک مکانیسم یکپارچه، شرایط آسایشی و امنیتی را می توان کنترل نمود. در راستای ایجاد سیستم هوشمند ساختمان BMS، نیاز به تجهیزات سخت افزاری و نرم افزاری ویژه ‌ای می باشد. همچنین یکی از جالب ترین امکانات سیستم ساختمان هوشمند BMS تنظیم الگوی اجرا یا سناریو است یعنی می توان در سیستم تنظیمی ایجاد کرد که چندین کار مرتبط یا غیر مرتبط در ساعات خاص و با شرایط خاصی فقط با فشردن یک دکمه و یا بصورت اتوماتیک انجام گردد.مثلا سناریو تولد که در زمان های مشخصی چراغ ها روشن و خاموش شود ، موزیک های منتخب پخش شود و … ، البته توضیحات این سیستم به همین جا ختم نمی شود و نکات و استاندارهای زیادی در مورد این سیستم وجود دارد .

در سیستم هوشمند سازی ساختمان BMS، دانش کافی طراح و تکنسین های نصب در حوزه برق، الکترونیک، تاسیسات ساختمانی و کامپیوتری اهمیت بسیاری دارد. به هر میزان که تکنسین نصب سیستم دانش بیشتری در این زمینه داشته باشد، می تواند سیستم بهینه و هوشمند تری به کارفرما ارائه دهد.

از دیگر مزایای هوشمند سازی ساختمان میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

بالا رفتن كیفیت سرویس دهی ساختمان و همچنین بالاتر رفتن قیمت ساختمان : زیرا طبعا هوشمند شدن ساختمان باعث لوکس تر شدن ساختمان و افزایش قیمت آن خواهد شد که طبیعتا یکی از عوامل مهم برای سازندگان می باشد.

صرفه جویی در مصرف انرژی ساختمان :

در واقع هوشمند سازی ساختمان باعث کمتر شدن چشمگیر مصرف تأسیسات سرمایشی و گرمایشی و موتورخانه ساختمان خواهد شد و این یکی از عوامل موثر در کاهش هزینه های نگهداری ساختمان می باشد. همچنین باعث کاهش چشمگیر هزینه های مربوط به نگهداری و تعمیرات ساختمان می شود.

افزایش طول عمر مفید تجهیزات ساختمان :

هوشمند سازی BMS ساختمان باعث استفاده بهینه از تجهیزات ساختمان شده و باعث افزایش طول عمر آنها خواهد شد. همچنین با جایگزینی کلید های چند کاره DLP و GANG می توان در قیمت خرید تجهیزات ساختمان نیز صرفه جویی نمود.

کابل کشی کمتر و منظم تر در ساختمان :

یکی دیگر از مزایای خانه هوشمند کمتر کردن چشمگیر سیم کشی برای افزایش تجهیزات برقی ساختمان است و در واقع باعث می شود در هزینه كابل كشی های آینده در ساختمان صرفه جویی گردد.

کاهش شارژ خدماتی ساختمان :

هوشمند سازی ساختمان بطور چشمگیری باعث کاهش هزینه های خدماتی ساختمان شده و همین امر باعث کاهش شارژ خدماتی ساختمان میگردد.

دسترسی و کنترل راحت تجهیزات ساختمان با قابلیت گزارشگیری :

سیستم هوشمند سازی BMS امکان گزارشگیری و کنترل تمامی تجهیزات ساختمان را توسط کامپیوتر ، موبایل ، اینترنت و … فراهم می کند و در واقع می توان از هر جای دنیا وسایل را کنترل نمود.

افزایش امنیت ساختمان و ضریب ایمنی ساختمان :

سیستم هوشمند سازی BMS به دلیل برنامه پذیری دقیق سیستم باعث افزایش بسیار زیاد امنیت ساختمان میگردد. همچنین حذف برق 220 ولت از كلیدهای برق ساختمان یکی دیگر از فواید BMS در افزایش امنیت ساختمان است.

قابلیت برنامه ریزی زمانی دقیق برای عملکردهای خاص در ساختمان :

در یک خانه هوشمند شما می توانید عملکر بخشهای مختلف را برنامه ریزی و زمانبندی کنید مثلا می توانید برنامه ریزی کنید که در هنگام اول صبح در ساعت خاصی پرده پنجره بالا برود و یا تلویزیون روشن شود و یا علکردهای دیگر را با توجه به نیاز خود در ساعات مختلف روز برنامه ریزی اتوماتیک کنید.

موارد قابل کنترل با هوشمند سازی ساختمان BMS

کارکرد بخش های مختلف یک ساختمان توسط سیستم هوشمند سازی ساختمان BMS، قابل کنترل می باشد. این رویه با نصب و راه اندازی سخت افزارها و نرم افزارهای مختلف عملی می باشد. مواردی که با استفاده از BMS قابل کنترل می باشند در ادامه ذکر شده است.

• سیستم تهویه مطبوع، گرمایش و سرمایش (آسایش حرارتی)

• روشنایی و سیستم ‌های ارتباطی

• سیستم تاسیسات ساختمان

• سیستم ‌های صوتی و تصویری

• کنترل بازشوهای ساختمان و سایبان ها

• دسترسی های ساختمان و پارکینگ

• سیستم ‌های آبیاری فضای سبز

• سیستم ‌های نظارتی، اندازه گیری و زمان بندی

• سیستم‌ های خودکار هشدار، اطفای حریق

• سیستم امنیتی دوربین های مدار بسته و حفاظ ها

• بالابرها شامل آسانسور و پله‌ برقی

ملزومات سیستم هوشمند سازی ساختمان BMS

جهت هوشمند سازی ساختمان نیازی به تعویض تجهیزات و تاسیسات ساختمان نیست. شما به هیچ عنوان ملزم نخواهید بود که به عنوان مثال پکیج و یا سایر دستگاه های خود را عوض کنید. سیستم هوشمند سازی به سادگی می تواند با دستگاه های معمولی ارتباط برقرار نموده و آن ها را هوشمندانه کنترل کند. همچنین تعدادی وسایل و تجهیزات جدید مانند انواع کلیدهای هوشمند ، تاچ پنل مرکزی و تجهیزات جانبی دیگر طبق استاندارد مهندسی سیستم هوشمند BMS در ساختمان تعبیه و نصب خواهد شد.

اجزای سیستم هوشمند سازی ساختمان BMS

حسگر ها: با در نظر گرفتن سطوح مختلف هوشمند سازی، سنسورهای مختلف در قسمت های مختلف ساختمان نصب خواهد شد. رایج ترین حسگرهای موجود در بازار عبارتند از: حسگر حرکتی، حسگر دما، سنسور نور، حسگر دود، حسگر شکست شیشه، حسگر باز و بست، سنسور رطوبت‌ سنج، میکروفون و … سنسورها می‌توانند اطلاعات دریافتی را به سیگنال‌ تبدیل کنند. این سیگنال ها از طریق خطوط ارتباطی به قسمت کنترل مرکزی ارسال می شوند. قسمت کنترل مرکزی نیز فرمان های مورد نیاز را برای اجرا به انواع کلید ها، تایمر ها و دیمر ها و … ارسال می‌نماید.

سیستم کنترل مرکزی: مهم ‌ترین بخش از یک سیستم هوشمند سازی ساختمان BMS، هسته‌ی مرکزی آن می باشد. در اکثر موارد این بخش مستقل بوده و صرفا به وسیله رایانه برنامه‌ریزی می‌شود. این واحد شامل پردازنده CPU، کنترلرهای اصلی سیستم، کنتاکتورها و رله‌ ها می باشد.

1. نرم‌افزار سیستم: استفاده از نرم‌افزار با یک تاچ پنل ، برای بهینه سازی BMS، ضروری است. این نرم‌افزارها قابلیت‌هایی به سیستم اضافه می کنند که کنترل مرکزی از انجام آن ها ناتوان است. این قابلیت ها نظیر ثبت رخدادها، تهیه گزارش و برقراری ارتباط بصری می باشند.

2. تایمر: تایمرها در انجام فرامین زمان بندی شده کاربرد دارند.

3. دیمر روشنایی: دیمرها امکان تنظیم نور لامپ ‌ها را به صورت الکترونیکی فراهم می‌کنند. با بهره گیری از این تجهیزات، می‌توان شرایط نوری را بهینه سازی کرد.

4. خطوط ارتباطی: خطوط ارتباطی از میان تمامی اجزای BMS عبور می کنند. این خطوط امکان تبادل اطلاعات را بین اجزای مختلف برقرار می نمایند. این بخش می‌تواند به صورت سیم‌ های برق ساختمان، چند رشته سیم مشترک یا به صورت امواج بی‌سیم (Wireless) باشد.

5. نقاط دسترسی و کنترل‌کننده: این قسمت از BMS شامل نمایشگرهای همراه با صفحه‌کلید یا از نوع لمسی می باشد. وظیفه آن ها نمایش اطلاعات و کنترل بخش‌های گوناگون ساختمان مانند روشنایی ها، دما، وضعیت تجهیزات و… است. تفاوت این بخش با کنترل مرکزی در حدود اختیارات آن است.

6. Web Server: با استفاده از سیستم Web Server، کاربر قادر خواهد بود در هر نقطه از دنیا، به BMS خود دسترسی داشته باشد.

استاندارد یا متد KNX :

سیستم KNX، یک استاندارد جهانی کنترل هوشمند ساختمان محسوب می شود. از سال 2006 تا به امروز، کاربرد این سیستم در حال افزایش بوده و بسیاری از خانه های هوشمند با استفاده از این استاندارد هوشمند سازی می شوند. این سیستم به شما امکان برنامه ریزی و یکپارچه ساختن تجهیزات با برندهای مختلف را در قالب یک سیستم واحد نرم افزاری می دهد.

علاوه بر آن، سیستم KNX تنها استانداردی محسوب می شود که سبب صرفه جویی در مصرف انرژی تا راندمان تا 60 درصد م شود. همچنین استهلاک لوازم را نیز به حداقل مقدار خود می رساند. لازم به ذکر است که به سادگی هر چه تمام تر می تواند در هوشمند سازی انواع ساختمان های مسکونی و اداری و تجاری مختلف اجرا گردد. امروزه شرکتهای بسیاری در جهان سافت می شوند که محصولات هوشمند خود را بر پایه استاندارد KNX تولید می کنند. این موضوع سبب می شود که از لحاظ تامین قطعات و لوازم هوشمند ساختمان گزینه های زیادی پیش رو داشته باشید.

شرکت های بزرگی مانند LG و سامسونگ نیز با توجه به مزیت های این استاندارد، سعی در طراحی و تولید بر پایه آن دارند. شایان ذکر است کلیه وسایلی که با استاندارد KNX تولید می شوند، در عین حال که ممکن است از برند های مختلف تهیه شده باشند، همچنان می توانند با یکدیگر ارتباط بگیرند.

لوازم تحت این استاندارد، قابلیت ترکیب با سیستم های دیگر را هم دارند. سیستم KNX از هر نوع تکنولوژی نرم افزاری و سخت افزاری مستقل می باشد. لذا می توان به سادگی میان آن ها ارتباط برقرار نمود.

استاندارد BACnet

این استاندارد BACnet مخصوص سیستمهای بزرگ با تعداد نقاط کنترلی فراوان هست. در اصل این مکانیسم مربوط به ساختمان ها و سیستم های بزرگی است که با طیف بسیار زیادی از تجهیزات و لوزام برندها و شرکتهای مختلف که در هوشمند سازی استفاده میشود کار میکند

همچنین استاندارد BACnet در دسامبر سال 1995 به وسیله موسسه استاندارد آمریکا ، به عنوان استاندارد ملی اتوماسیون شناخته شد .

با توجه به این که سازمان استانداردسازی همیشه برای گسترش و افزایش قابلیت های BACnet تلاش مداوم دارد و همینطور بخاطر اینکه همواره شرکتهای بسیاری خدمات اتوماسیون ساختمانی خود را با همکاری با این سازمان و در جهت گسترش استاندارد bacnet عرضه می کنند بهمین دلیل استاندارد BACnet به عنوان یک استاندارد جهانی شناخته شده همواره مورد استقبال مهندسان و طراحان سیستم هوشمند سازی ساختمان قرار گرفته است.

یکی از ویژگیهای بارز استاندارد BACnet این است که به صاحبان ساختمان امکان می دهد تا علاوه بر صرفه جویی در هزینه از محصولات کنترلی که در شرکتهای مختلف با برندهای مختلف تولید شده است به صورت یکپارچه در یک سیستم هوشمند ساختمان استفاده نمایند.

به این ترتیب با استفاده از سیستم BACnet صاحبان ساختمان می توانند بهترین خدمات و تکنولوژی را بدون داشتن نگرانی از هر برند و شرکتی که می خواهند انتخاب کنند و کاملا مطمئن باشند که سیستم جدید با سیستم های قبلی براحتی سازگار می شود و بطور یکپارچه کار می کند. در واقع مالکین می توانند انواع کنترل کننده ها و تجهیزات را تعویض نمایند بدون آنکه مجبور به تعویض سیستم کنترل مرکزی باشند.

ساختمان های هوشمند دیگر فقط در رویا و یا پرده های سینما نیستند. با بهره‌گیری از سیستم هوشمند سازی ساختمان BMS می توان تا 30 درصد در مصرف انرژی و هزینه های دیگر صرفه‌جویی کرد. در ساختمان های با تراکم بالا و بناهای چند منظوره، نصب و راه اندازی سیستم BMS از الزامات اساسی بهره برداری به شمار می رود. در نتیجه این موضوع علاوه بر آسایش کاربران، به محیط زیست نیز کمک شایانی می کند.