انسانها از بدو پیدایش در آرزوی مکانی امن و مطمئن برای زندگی بوده اند و برای رسیدن به این آمال هیچ وقت دست از تلاش و تحقیق برنداشته اند. حال در هزاره سوم و عصر ارتباطات و کامپیوتر تنها ساختمانهای هوشمند هستند که به این خواسته جامه عمل می پوشاند. بدین منظور تلاش برای کنترل ساختمان ها شروع شده است و ادامه دارد. امروزه بسیاری از ساختمان ها، ادارات، منازل، و حتی مراکز صنعتی به صورت هوشمند کنترل می شوند. همچنین در جهت کاهش هزینه های صنعت ساختمان و استفاده بهینه از تکنولوژی و به کارگیری فناوری ارتباطات و رایانه عملکرد سیستمهای مدیریت و اتوماسیون ساختمان چشم گیرتر می گردند که در مجموع صرفه جویی انرژی را در بر خواهد داشت. به طوری که صرفه جویی های ناشی از به کارگیری این سیستم ها از مدت زمان کوتاهی موجب جبران هزینه ای مربوطه می شود. سیستم های کنترل هوشمند دارای انعطاف بالایی خواهند بود که می توان براحتی آنها را با نیازهای مختلف منطبق نمود.

همچنین در هنگام بهرهبرداری به راحتی می توان عملیات تغییر و بهینه سازی برای راهبری بهتر و کاهش هزینه های انرژی و کاهش هزینه های تعمیراتی را انجام داد.

 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 ساختمان های بالای 10000 متر مربع در سطح کشور آمریکا که در انها از انواع سیستم هایBMS  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.

لزوم BMS در ساختمان

احداث تأسیسات تولید انرژی الکتریکی و شبکه های برق رسانی نیاز به هزینه های زیادی دارد. هزینه احداث تأسیسات تولید و انتقال و توزیع برق برای هر کیلووات ساعت معادل 800 دلار می باشد. علاوه بر بار مالی زمان لازم برای احداث نیروگاه 3 تا 8 سال است. همچنین هزینه های جاری و ثابت سالانه نیروگاهها گاهی بالغ بر 20 درصد سرمایه گذاری اولیه می شوند.

از این رو کاهش مصرف انرژی به میزان انرژی الکتریکی به میزان قابل ملاحظه ای در حفظ و بقاء سرمایه های ملی مؤثر است. با توجه به پتانسیل های صرفه جویی موجود در بخش صنعت سالانه می توان 670 میلیارد تومان در این بخش صرفه جویی کرد.

در بخش خانگی نیز می توان با بکارگیری راهکارهای استفاده بهینه از لوازم خانگی انرژی بر تا حد زیادی از اتلاف سرمایه های ملی جلوگیری کرد. لازم به ذکر است در کشور ما در خانه و مکان های تجاری، سالانه در حدود 200 میلیون بشکه نفت خام برای تولید حرارت و سرما مصرف می شود. در صورتیکه اگر با روشهای صرفه جویی فقط 10 درصد در طول سال در مصرف انرژی وسایل گرمازا و سرمازای خود صرفه جویی کنیم در حدود 20 میلیون بشکه نفت خام صرفه جویی کرده ایم که ارزش این مقدار انرژی (با احتساب قیمت هر بشکه نفت خام 60 دلار و هر دلار 900 تومان) هزار میلیارد تومان است.

 ضرورت بهینه سازی مصرف انرژی

 بکارگیری سیستم های هوشمند در ساختمانها، علاوه بر مزایای بیشماری که دارد باعث مصرف بهینه انرژی در صورتهای مختلف و در نتیجه کاهش شدید هزینه های انرژی خواهد گردید.ساختمان هوشمند ساختمانی است مرکب از سیستمهای کنترلی مختلف که هر یک در انجام فعالیت های مرتبط هوشمندانه عمل کرده و در ارتباط و تعامل همیشگی با یکدیگر اند. این ساختمان از یک زیرساخت ارتباطی قوی برخوردار است و می تواند نسبت به شرایط متغیر محیطی واکنش مناسب نشان دهد.

مزایای بهره گیری ازBMS

هدف اصلی به کارگیریBMS  در ساختمانها بهره گیری از مزایای اقتصادی و کاهش مصرف انرژی و ایجاد فضای امن و آرام در آنهاست. عموم مزایا و نتایج بهره برداری ازBMSعبارتند از:

· ایجاد محیطی مطلوب برای افراد حاضر در ساختمان.

· استفاده بهینه از تجهیزات و افزایش عمر مفید آنها.

· ارائه سیستم کنترلی با قابلیت برنامه ریزی زمانی عملکرد.

· کاهش چشمگیر هزینه های مربوط به نگهداری و تعمیرات.

· بهینه سازی و صرفه جویی در مصرف انرژی.

· عدم نیاز به پیمانکار دائمی ساختمان.

· امکان مانیتورینگ و کنترل تمامی نقاط تحت کنترل از طریق یکPC ،موبایل یا اینترنت.

· با توجه به یکپارچه سازی مدیریت تأسیسات و سیستم های مختلف در ساختمان ، تمام تجهیزات بصورت هماهنگ کارکرده و امکان تداخل و بروز مشکلات ناشی از عدم هماهنگی از بین می رود.

· امکان گرفتن گزارش های آماری از تمامی تجهیزات و عملکرد آنها به منظور بهینه سازی مصرف و عملکرد. اجزاء و مشخصات راه حل هایBMS  طراحان سیستم های مدیریت ساختمان باید تصمیم بگیرند که:

· استراتژی مناسب برای پیاده سازی سیستم کدام است؟

· چه نوع سیستم و با چه مشخصاتی را انتخاب کنند؟

· از چه پروتکل ارتباطی برای ارتباطات بهره بگیرند؟

· و اینکه آیا اینترفیسWEBرا به سیستم اضافه کنند یا نه؟

 استراتژی های مناسب سیستمBMS در کاهش مصرف انرژی، معروفترین روشهای به کار گرفته شده توسط طراحانBMSعبارتند از:

· خاموش و روشن کردن تجهیزات بر اساس جداول زمانبندی کارکرد.

 Lock out ·یا بهره برداری از تجهیزات در صورت نیاز و ضرورت.

· بهره برداری از مینیمم ظرفیت مجاز در بهره برداری از تجهیزات.(Resets)

· محدود کردن تقاضا یا Demand Limiting که موجب قطع برق تجهیزات در صورت بارگذاری بیش از حدود تعیین شده، خواهد شد.

· مانیتورینگ وضعیت تجهیزات توسط اپراتورهای آموزش دیده و بهره برداری از داده ها در رفع مشکلات تجهیزات و بررسی عمکلرد موثر آنها.

کنترل یکپارچه

· پرده ها

· روشنایی / دیمر

· تهویه مطبوع

· توزیع صوت

· فراخوانی سناریوها

· سیستم های نمایش صوت و تصویر

استفاده از کلیدهای هوشمند سازگار با ریموت کنترل در دفاتری که حتی به صورت  Open – Office طراحی شده اند از یک سو سادگی کنترل و ایجاد محیط مطلوب و از سوی دیگر کاهش هزینه های اضافی انرژی را به همراه می آورد. البته در این نوع از ساختمانهای اداری راهکارهای دیگری هم وجود دارد. برای مثال استفاده از سنسورهای حساس به حضور افراد در هر پارتیشن یکی از آن راهکارها است.

با استفاده از سیستم هوشمند وعملگرهای مختلف تنظیم شدت روشنایی، کنترل پرده ها و سایبانها، زمانبندی روشنایی و …، تلفیق روشنایی طبیعی خورشید و نور مصنوعی سبب می شود تا همواره علاوه بر وجود روشنایی مطلوب و مناسب، تا میزان چشمگیری در مصرف انرژی الکتریکی صرفه جویی شود.

در هنگام استفاده از پارکینگ، تردد بوسیله سنسور ویژه با زاویه دید 220 درجه تشخیص داده شده مسیرهای روشنایی بلافاصله روشن می شوند. کنترل مسیرهای روشنایی به گونه ای که فقط در صورت نیاز مورد استفاده قرار گیرند، باعث صرفه جویی در مصرف انرژی خواهد شد.

با نصب سنسورهای ویژه تشخیص آب وهوا در محل مناسب، اطلاعات مفید و با ارزش به سیستم هوشمند مخابره می شود. شدت روشنایی محیط، وضعیت بارندگی، اطلاعات درجه حرارت در روز و شب و سرعت باد از جمله اطلاعات مفید مخابره شده بوسیله این سنسور می باشد.

محصولات متنوع هوشمند با فعالیت موثر ضمن پوشش تمامی نیازها در ساختمان با دکوراسیون داخلی ساختمان نیز هماهنگ می باشند. برای مثال تجهیزات کنترل روشنایی و حسگرهای دود و حریق که در راهروها، اتاقها و دیگر فضاهای ساختمان نصب می شوند همه با هم طور مستمر فعالیت می نمایند تا فضایی راحت، امن و مناسب در محیط کار به وجود آید.

دراتاقهای کنفرانس که کاربری های مختلفی دارند نصب نمایشگر هوشمند بسیار مفید است. سناریوهای کنترلی با این وسیله به راحتی قابل تعریف و بکارگیری می باشند. برای مثال سناریوهایی مثل برگزاری جلسات، پذیرایی، نمایش اسلاید و فیلم و مانند آن به راحتی تعریف شده ومورد استفاده قرار می گیرند. امکان کنترل روشنایی، تهویه مطبوع، پرده اورهد، پرده ها و مانند آن به وسیله ریموت کنترل به راحتی و بدون وقفه میسر است.

در برگزاری جلسات که کنترل روشنایی، صوت و وسایل صوتی و تصویری ضرورت دارد، استفاده از این وسیله کار را آسان خواهد نمود. فراخوانی سناریوهای مختلف از پیش تعیین شده بسته به کاربری فضا از جمله خصوصیات این وسیله است.

پنل های کنترلی هوشمند، از کلیه کنترل کننده ها و سنسورهای متصل به شبکه EIB گزارش گیری می نمایند. تعریف توابع جدید کنترلی و یا تغییر آنها به سرعت انجام می پذیرد. گزارش های سیستم های مختلف مثل سیستم امنیتی و یا مشکلات موجود در شبکه برق و یا سیگنال های ارسالی از سیستم های مکانیکی بر روی صفحه آن نمایش داده می شود. کلیدهای فشاری این پنل امکان دیدن صفحات مختلف و کنترل سیستم ها را به راحتی میسر می سازد. کلیه نیازهای کنترلی به وسیله پنل های هوشمند تأمین می شود.

امکان ارتباط همه انواع کلیدها و کنترل کننده ها به سیستم هوشمند وجود دارد. مبدل های هوشمندساز در ابعاد کوچک ولی با کارآیی های بسیار طراحی گردیده و امکان اینگونه ارتباطات را فراهم می سازند. کلیدهای مختلفی که براساس کاربری یا تناسب با دکوراسیون داخلی انتخاب می شوند هیچ مشکلی برای ارتباط با EIB و سیستم هوشمند نخواهند داشت. کلیدهای هوشمند، دارای ترموستات هستند. درجه حرارت مطلوب توسط کاربر به راحتی تنظیم می شود و با استفاده از کنترل کننده های ویژه وسایل گرمایشی و سرمایشی فقط در صورت نیاز فعال می شوند و از این رو علاوه بر آنکه همیشه دمای مطلوب وجود دارد، کاهش چشمگیری در هزینه های انرژی ایجاد می گردد.

حذف ترموستات از روی دیوار باعث زیبایی بیشتر محیط می شود. با استفاده از کلیدهای هوشمند امکان تعریف سناریوهای دمایی نیز مهیا می شود مثل سناریوهای ورود، خروج، شب، امکان کنترل یکپارچه تمامی سیستم های سرمایشی و گرمایشی نیز وجود دارد. برای این منظور می توان از نمایشگر هوشمند و یا پنل کنترلی استفاده نمود. کلیدهای هوشمند اطلاعاتی از قبیل دمای محیط، دمای کاربر و سناریوی فعال را نمایش می دهند.

 امروزه برقراری امنیت راهکارهای ویژه ای را می طلبد. سیستم کنترل امنیت ABB دارای طیف وسیعی از سنسورها و کنترل کننده های امنیتی است که در فضاهای مختلف نصب می شوند و امنیت را برقرار می کنند. انواع مختلف سنسورهای در، پنجره، شیشه، لرزه، تردد، قفل و … بسته به کاربری و ضریب مورد نیاز امنیتی هر فضا توسط کارشناسان ویژه انتخاب و به کار گرفته می شود. سیستم امنیتی قسمتی از پیکره هوشمند ساختمان است و کنترل، گزارش گیری و همزمانی آن با دیگر سیستم های بکارگرفته شده در ساختمان مقدور و لازم است.

سنسورهای مادون قرمز ABB حتی در تاریکی مطلق هم تردد و یا حضور مهاجم را ثبت وگزارش می کنند. ابزار متنوعی برای آلارم در سیستم های امنیتی ABB وجود دراد. هشدار می تواند بصورت پخش صدای بسیار بلند در بیرون ساختمان به همراه چراغ قرمز چشمک زن و یا هشدارهای امنیتی که با تلفن مخابره می شوند و یا ترکیبی از آنها باشد. درگاههای تلفن و اینترنت این امکان را میسر می سازد تا گزارش گیری و کنترل از هر گوشه جهان مقدور گردد.

 این امکان برای سیستم های امنیتی بسیار مفید و مورد تقاضا است. با به کارگیری زیر ساخت مناسب حتی امکان مشاهده فضاهای مختلف داخلی و خارجی ساختمان نیز وجود دارد.