انسانها از بدو پیدایش در آرزوي مکانی امن و مطمئن براي زندگی بوده اند و براي رسیدن به این آمال هیچ وقت دست از تلاش و تحقیق برنداشته اند. حال در هزاره سوم و عصر ارتباطات و کامپیوتر تنها ساختمانهاي هوشمند هستند که به این خواسته جامه عمل می پوشاند. بدین منظور تلاش براي کنترل ساختمان ها شروع شده است و ادامه دارد. امروزه بسیاري از ساختمان ها، ادارات، منازل، و حتی مراکز صنعتی به صورت هوشمند کنترل می شوند. همچنین در جهت کاهش هزینه هاي صنعت ساختمان و استفاده بهینه از تکنولوژي و به کارگیري فناوري ارتباطات و رایانه عملکرد سیستمهاي مدیریت و اتوماسیون ساختمان چشم گیرتر می گردند که در مجموع صرفه جویی انرژي را در بر خواهد داشت. به طوري که صرفه جویی هاي ناشی از به کارگیري این سیستم ها از مدت زمان کوتاهی موجب جبران هزینه اي مربوطه می شود. سیستم هاي کنترل هوشمند داراي انعطاف بالایی خواهند بود که می توان براحتی آنها را با نیازهاي مختلف منطبق نمود.

همچنین در هنگام بهرهبرداري به راحتی می توان عملیات تغییر و بهینه سازي براي راهبري بهتر و کاهش هزینه هاي انرژي و کاهش هزینه هاي تعمیراتی را انجام داد.

 سیستم مدیریت هوشمند ساختمان با بکارگیري از آخرین تکنولوژي ها در صدد آن است که شرایطی ایده آل، همراه با مصرف بهینه انرژي در ساختمان ها پدید آورد. این سیستم ها ضمن کنترل بخشهاي مختلف ساختمان و ایجاد شرایط محیطی مناسب با ارائه سرویس هاي همزمان، سبب بهینه سازي مصرف انرژي، سطح کارایی و بهره وري سیستم ها و امکانات موجود در ساختمان می شود. کنترل و دسترسی به سیستم با استفاده از نرم افزارهاي مربوطه از هر نقطه در داخل ساختمان و خارج از آن از طریق اینترنت مقدور می باشد.

هم اکنون نیمی از ساختمان هاي بالاي 10000 متر مربع در سطح کشور آمریکا که در انها از انواع سیستم هايBMS  استفاده شده است، چیزي بالغ بر 10 درصد کل انرژي مصرفی در ساختمانهاي بالاي 10000 متر مربع را صرفه جویی می کنند. در صورتیکه که استانداردهاي بین المللی در کلیه پروسه هاي نیازسنجی، طراحی، نظارت و اجراي سیستم رعایت شده و در طول بهره برداري از سیستم آموزشهاي بومی لازم در اختیار بهره برداران و گروه نت ساختمان قرار گیرد، می توان به میزان مورد انتظار باعث ایجاد کاهش در مصرف انرژي گردید.

لزوم BMS در ساختمان

احداث تأسیسات تولید انرژي الکتریکی و شبکه هاي برق رسانی نیاز به هزینه هاي زیادي دارد. هزینه احداث تأسیسات تولید و انتقال و توزیع برق براي هر کیلووات ساعت معادل 800 دلار می باشد. علاوه بر بار مالی زمان لازم براي احداث نیروگاه 3 تا 8 سال است. همچنین هزینه هاي جاري و ثابت سالانه نیروگاهها گاهی بالغ بر 20 درصد سرمایه گذاري اولیه می شوند.

از این رو کاهش مصرف انرژي به میزان انرژي الکتریکی به میزان قابل ملاحظه اي در حفظ و بقاء سرمایه هاي ملی مؤثر است. با توجه به پتانسیل هاي 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 بکارگیري راهکارهاي استفاده بهینه از لوازم خانگی انرژي بر تا حد زیادي از اتلاف سرمایه هاي ملی جلوگیري کرد. لازم به ذکر است در کشور ما در خانه و مکان هاي تجاري، سالانه در حدود 200 میلیون بشکه نفت خام براي تولید حرارت و سرما مصرف می شود. در صورتیکه اگر با روشهاي صرفه جویی فقط 10 درصد در طول سال در مصرف انرژي وسایل گرمازا و سرمازاي خود صرفه جویی کنیم در حدود 20 میلیون بشکه نفت خام صرفه جویی کرده ایم که ارزش این مقدار انرژي (با احتساب قیمت هر بشکه نفت خام 60 دلار و هر دلار 900 تومان) هزار میلیارد تومان است.

 ضرورت بهینه سازي مصرف انرژي

 بکارگیري سیستم هاي هوشمند در ساختمانها، علاوه بر مزایاي بیشماري که دارد باعث مصرف بهینه انرژي در صورتهاي مختلف و در نتیجه کاهش شدید هزینه هاي انرژي خواهد گردید.ساختمان هوشمند ساختمانی است مرکب از سیستمهاي کنترلی مختلف که هر یک در انجام فعالیت هاي مرتبط هوشمندانه عمل کرده و در ارتباط و تعامل همیشگی با یکدیگر اند. این ساختمان از یک زیرساخت ارتباطی قوي برخوردار است و می تواند نسبت به شرایط متغیر محیطی واکنش مناسب نشان دهد.

مزایاي بهره گیري ازBMS

هدف اصلی به کارگیريBMS  در ساختمانها بهره گیري از مزایاي اقتصادي و کاهش مصرف انرژي و ایجاد فضاي امن و آرام در آنهاست. عموم مزایا و نتایج بهره برداري ازBMSعبارتند از:

· ایجاد محیطی مطلوب براي افراد حاضر در ساختمان.

· استفاده بهینه از تجهیزات و افزایش عمر مفید آنها.

· ارائه سیستم کنترلی با قابلیت برنامه ریزي زمانی عملکرد.

· کاهش چشمگیر هزینه هاي مربوط به نگهداري و تعمیرات.

· بهینه سازي و صرفه جویی در مصرف انرژي.

· عدم نیاز به پیمانکار دائمی ساختمان.

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

· با توجه به یکپارچه سازي مدیریت تأسیسات و سیستم هاي 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 هاي آماري از تمامی تجهیزات و عملکرد آنها به منظور بهینه سازي مصرف و عملکرد. اجزاء و مشخصات راه حل هايBMS  طراحان سیستم هاي مدیریت ساختمان باید تصمیم بگیرند که:

· استراتژي مناسب براي پیاده سازي سیستم کدام است؟

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

· از چه پروتکل ارتباطی براي ارتباطات بهره بگیرند؟

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

 استراتژي هاي مناسب سیستمBMS در کاهش مصرف انرژي، معروفترین روشهاي به کار گرفته شده توسط طراحانBMSعبارتند از:

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

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

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

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

· مانیتورینگ وضعیت تجهیزات توسط اپراتورهاي آموزش دیده و بهره برداري 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 هاي نمایش صوت و تصویر

استفاده از کلیدهاي هوشمند سازگار با ریموت کنترل در دفاتري که حتی به صورت  Open – Office طراحی شده اند از یک سو سادگی کنترل و ایجاد محیط مطلوب و از سوي دیگر کاهش هزینه هاي اضافی انرژي را به همراه می آورد. البته در این نوع از ساختمانهاي اداري راهکارهاي دیگري هم وجود دارد. براي مثال استفاده از سنسورهاي حساس به حضور افراد در هر پارتیشن یکی از آن راهکارها است.

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

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

با نصب سنسورهاي 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. براي مثال تجهیزات کنترل روشنایی و حسگرهاي دود و حریق که در راهروها، اتاقها و دیگر فضاهاي ساختمان نصب می شوند همه با هم طور مستمر فعالیت می نمایند تا فضایی راحت، امن و مناسب در محیط کار به وجود آید.

دراتاقهاي کنفرانس که کاربري هاي مختلفی دارند نصب نمایشگر هوشمند بسیار مفید است. سناریوهاي کنترلی با این وسیله به راحتی قابل تعریف و بکارگیري می باشند. براي مثال سناریوهایی مثل برگزاري 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 برگزاري جلسات که کنترل روشنایی، صوت و وسایل صوتی و تصویري ضرورت دارد، استفاده از این وسیله کار را آسان خواهد نمود. فراخوانی سناریوهاي مختلف از پیش تعیین شده بسته به کاربري فضا از جمله خصوصیات این وسیله است.

پنل هاي کنترلی هوشمند، از کلیه کنترل کننده ها و سنسورهاي متصل به شبکه EIB گزارش گیري می نمایند. تعریف توابع جدید کنترلی و یا تغییر آنها به سرعت انجام می پذیرد. گزارش هاي سیستم هاي مختلف مثل سیستم امنیتی و یا مشکلات موجود در شبکه برق و یا سیگنال هاي ارسالی از سیستم هاي مکانیکی بر روي صفحه آن نمایش داده می شود. کلیدهاي فشاري این پنل امکان دیدن صفحات مختلف و کنترل سیستم ها را به راحتی میسر می سازد. کلیه نیازهاي کنترلی به وسیله پنل هاي هوشمند تأمین می شود.

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

حذف ترموستات از روي دیوار باعث زیبایی بیشتر محیط می شود. با استفاده از کلیدهاي هوشمند امکان تعریف سناریوهاي دمایی نیز مهیا می شود مثل سناریوهاي ورود، خروج، شب، امکان کنترل یکپارچه تمامی سیستم هاي سرمایشی و گرمایشی نیز وجود دارد. براي این منظور می توان از نمایشگر هوشمند و یا پنل کنترلی استفاده نمود. کلیدهاي هوشمند اطلاعاتی از قبیل دماي محیط، دماي کاربر و سناریوي فعال را نمایش می دهند.

 امروزه برقراري امنیت راهکارهاي ویژه اي را می طلبد. سیستم کنترل امنیت ABB داراي طیف وسیعی از سنسورها و کنترل کننده هاي امنیتی است که در فضاهاي مختلف نصب می شوند و امنیت را برقرار می کنند. انواع مختلف سنسورهاي در، پنجره، شیشه، لرزه، تردد، قفل و … بسته به کاربري 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 گیري و همزمانی آن با دیگر سیستم هاي بکارگرفته شده در ساختمان مقدور و لازم است.

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

 این امکان براي سیستم هاي امنیتی بسیار مفید و مورد تقاضا است. با به کارگیري زیر ساخت مناسب حتی امکان مشاهده فضاهاي مختلف داخلی و خارجی ساختمان نیز وجود دارد.