خانه هوشمند فریتز

هوشمند سازی ساختمان چیست؟

اولین ساختمان هایی که تاکنون ساخته شده اند، پناهگاه های بدوی ساخته شده از سنگ، چوب، پوست حیوانات و سایر مواد طبیعی بوده اند. در حالی که آنها به سختی شبیه فولاد و شیشه ای بودند که خط افق شهر مدرن را تشکیل می دهند، این سازه های اولیه همان هدف را داشتند - فراهم کردن فضایی راحت برای افراد داخل.

امروزه ساختمان ها ترکیبات پیچیده ای از سازه ها، سیستم ها و فناوری هستند. با گذشت زمان، هر یک از اجزای داخل یک ساختمان توسعه یافته و بهبود یافته است و به صاحبان ساختمان های امروزی اجازه می دهد تا سیستم های روشنایی، امنیت، گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع را به طور مستقل انتخاب کنند، گویی که یک سیستم سرگرمی خانگی را کنار هم می گذارند.

اما صاحبان ساختمان‌ها امروزه شروع به نگاه کردن به بیرون از چهار دیوار کرده و تأثیر ساختمان خود را بر شبکه برق، مأموریت سازمان خود و محیط جهانی در نظر می‌گیرند. برای دستیابی به این اهداف، کافی نیست که یک ساختمان به سادگی دارای سیستم هایی باشد که راحتی، نور و ایمنی را فراهم می کنند. ساختمان های آینده باید قطعات مختلف را به صورت یکپارچه، پویا و کاربردی به هم متصل کنند. این چشم انداز ساختمانی است که به طور یکپارچه ماموریت خود را انجام می دهد و در عین حال هزینه انرژی را به حداقل می رساند، از یک شبکه برق قوی پشتیبانی می کند و اثرات زیست محیطی را کاهش می دهد.

در اساسی‌ترین سطح، ساختمان‌های هوشمند خدمات ساختمانی مفیدی را ارائه می‌کنند که باعث بهره‌وری ساکنان می‌شود (مانند روشنایی، آسایش حرارتی، کیفیت هوا، امنیت فیزیکی، بهداشت، و بسیاری موارد دیگر) با کمترین هزینه و تأثیر زیست‌محیطی در طول چرخه عمر ساختمان. رسیدن به این چشم انداز مستلزم افزودن هوشمندی از ابتدای مرحله طراحی تا پایان عمر مفید ساختمان است. ساختمان‌های هوشمند از فناوری اطلاعات در طول عملیات برای اتصال انواع زیرسیستم‌ها استفاده می‌کنند که معمولاً به طور مستقل عمل می‌کنند، به طوری که این سیستم‌ها می‌توانند اطلاعات را برای بهینه‌سازی عملکرد کلی ساختمان به اشتراک بگذارند. ساختمان‌های هوشمند فراتر از تجهیزات ساختمانی در چهار دیوارشان نگاه می‌کنند. آنها به شبکه برق هوشمند متصل هستند و پاسخگو هستند و با اپراتورها و ساکنان ساختمان در تعامل هستند تا سطح جدیدی از دید و اطلاعات عملی را در اختیار آنها بگذارند.

این ساختمان هوشمند که توسط فناوری فعال شده است، خود ساختار را به عملکردهایی که برای انجام آن وجود دارد متصل می کند:

• اتصال سیستم های ساختمان
• ارتباط مردم و فناوری
• اتصال به خط پایین
• اتصال به محیط جهانی
• اتصال به شبکه برق هوشمند
• اتصال به آینده ای هوشمند
• اتصال سیستم های ساختمانی

ساختمان‌های مدرن شامل دستگاه‌های مکانیکی پیچیده، سیستم‌های کنترل پیچیده و مجموعه‌ای از ویژگی‌ها برای بهبود ایمنی، راحتی و بهره‌وری ساکنان هستند. بسیاری از این سیستم‌ها شامل ارتباط ماشین به ماشین هستند، اما از آنجایی که داده‌ها ماهیت کلی دارند و پروتکل‌های ارتباطی اختصاصی بوده‌اند، اطلاعات فقط در مسیرهای خاصی جریان دارند. ساختمان هوشمند نیاز به اتصال بین تمام تجهیزات و سیستم های یک ساختمان دارد. یک مثال، بهینه‌سازی کارخانه چیلر است که با ترکیب داده‌های آب و هوای بیرون و اطلاعات مربوط به اشغال، کارایی عملکرد چیلر را افزایش می‌دهد. مثال دیگر استفاده از داده های سیستم امنیتی ساختمان برای خاموش کردن چراغ ها و کاهش سرمایش در صورت عدم حضور ساکنین است.

حرکت به سمت دستگاه‌ها و سیستم‌های متصل و متقابل در یک ساختمان نیازمند همکاری بین بسیاری از طرف‌های مختلف است که بسیاری از آنها رقبای تجاری تاریخی هستند. علیرغم این چالش، همکاری داوطلبانه در دو دهه گذشته منجر به پذیرش استانداردهای باز مانند BACnet®، Modbus®، و LonWorks®1 شده است که با این امکان را به هر سازنده و پیمانکاری می دهد که سهم خود را در یک کل عملکردی ایفا کند. . نتیجه ساختمانی است که در آن سیستم‌های روشنایی، تهویه مطبوع، امنیت و سایر سیستم‌ها داده‌ها را آزادانه به عقب و جلو منتقل می‌کنند - که منجر به کارایی بالاتر، ایمنی و راحتی بیشتر و بهره‌برداری با هزینه کمتر از تاسیسات می‌شود.

ارتباط مردم و فناوری

پیچیده ترین نرم افزار و سخت افزار پیچیده در جهان بدون افرادی که از آنها برای کار موثرتر استفاده می کنند چیزی جز سیم و ترانزیستور نخواهد بود. از این نظر، افرادی که یک ساختمان هوشمند را اداره می کنند، جزء مهمی از هوش آن هستند.

با بودجه‌های فشرده و کارکنان محدود، جایی برای آموزش دشوار و منحنی‌های یادگیری شیب‌دار در مدیریت تسهیلات مدرن امروزی وجود ندارد. در عوض، یک ساختمان واقعاً هوشمند ابزارهای بصری را ارائه می دهد که برای بهبود و تقویت تلاش های موجود مردم در زمین طراحی شده اند. همانطور که ساختمان هوشمند تکامل می یابد، به اشتراک گذاری اطلاعات بین سیستم ها و اجزای ساختمان هوشمند، بستری را برای نوآوری فراهم می کند. برنامه‌های کاربردی آینده زمانی ظاهر می‌شوند که مدیران تسهیلات با ابزارها و فن‌آوری تعامل داشته باشند تا کارهای خود را بهتر انجام دهند - ارائه راحتی بیشتر، ایمنی بیشتر، و امنیت بیشتر با پول کمتر، انرژی کمتر و اثرات زیست محیطی کمتر.

اتصال به خط پایین

یک ساختمان هوشمند را می توان یک "ابر سیستم" از زیرسیستم های ساختمانی به هم پیوسته در نظر گرفت. آن را با اینترنت مقایسه کرده اند که شبکه های کامپیوتری را به یک "ابر شبکه" بزرگتر متصل می کند. در یک ساختمان هوشمند می توان از یکپارچه سازی سیستم ها برای کاهش هزینه های عملیاتی استفاده کرد.

راه های زیادی وجود دارد که یک ساختمان هوشمند می تواند در هزینه ها صرفه جویی کند. بیشتر شامل عملیات بهینه و افزایش کارایی است:

تجهیزات خنک‌کننده و تهویه بهینه - مدل‌سازی بارها به صورت دینامیکی به سیستم اجازه می‌دهد حداقل هزینه را برای ارائه سطح راحتی مورد نظر خرج کند.

انطباق الگوهای اشغال با مصرف انرژی - یک ساختمان هوشمند زمانی که افراد کمتری در آن حضور داشته باشند، لاغرتر کار می کند (و در هزینه صرفه جویی می کند).

تعمیر و نگهداری پیشگیرانه تجهیزات – الگوریتم های تجزیه و تحلیل، مشکلات در عملکرد را قبل از اینکه باعث قطعی های گران قیمت شوند، شناسایی می کنند و کارایی بهینه را در طول مسیر حفظ می کنند.

مصرف انرژی پویا – با دریافت سیگنال‌ها از بازار برق و تغییر مصرف در پاسخ، یک ساختمان هوشمند کمترین هزینه انرژی ممکن را تضمین می‌کند و اغلب با فروش کاهش بار به شبکه درآمد ایجاد می‌کند.

دسترسی آزاد به اطلاعات بستری است که می توان بر روی آن ارزش قابل توجهی ایجاد کرد. یک ساختمان هوشمند این پلتفرم را با اتصال اطلاعات در قالب باز ایجاد می‌کند و امکان توسعه برنامه‌های کاربردی جدیدی را فراهم می‌کند که در زمان، انرژی و هزینه‌های عملیاتی صرفه‌جویی می‌کنند، به همان روشی که برنامه‌های کاربردی وب جدید برای اطلاعات باز موجود در اینترنت توسعه می‌یابند.

اتصال به محیط زیست جهانی

برای دهه‌ها، سیستم‌های مدیریت ساختمان، فرآیند تأمین انرژی کافی برای گرمایش و سرمایش ساختمان‌ها را برای برآورده کردن استانداردهای آسایش خودکار کرده‌اند. این اقدامات بهره وری انرژی به اهداف پایداری سازمان، مانند ردیابی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای کمک می کند. اما اگر داده ها در سیستم مدیریت ساختمان به دام افتاده باشند، تصمیم گیرندگان در سطح اجرایی نمی توانند آن را اندازه گیری کرده و بر اساس آن عمل کنند.

نرم‌افزار ترجمه به نام «middleware» داده‌ها را از تمام سیستم‌های خودکار در سرتاسر یک شرکت - بدون توجه به سازنده یا پروتکل ارتباطات - جمع‌آوری می‌کند و آن را در یک پلتفرم مشترک برای تجزیه و تحلیل و گزارش ادغام می‌کند. یکی از نتایج، ظهور نمایشگرهای داشبورد مبتنی بر وب است که یک عکس فوری بصری از امکاناتی که مصرف انرژی بالا، هزینه‌های تعمیر و نگهداری غیرعادی، و بسیاری از موقعیت‌های دیگر را که شایسته توجه فوری هستند، ارائه می‌دهند.

این امر به مدیران مسئول مدیریت پایداری و ردپای کربن این امکان را می دهد که تصویر بزرگ سازمان خود را بدون توجه به تعداد ساختمان ها یا مکان های جغرافیایی مشاهده کنند. زمانی که اطلاعات به سرعت در دسترس باشد و در هر جایی قابل دسترسی باشد، مدیران می توانند تصمیمات بهتری بگیرند که تاثیر فوری بر سودآوری دارد.

اتصال به شبکه برق هوشمند

ساختمان‌های واقعاً هوشمند از دانش موجود در خارج از دیوارها و پنجره‌های آن استفاده می‌کنند. شبکه هوشمند مکانی ایده آل برای شروع است. بازارهای برق به سمت «زمان واقعی» در حال تکامل هستند، به این معنی که ساختمان‌ها می‌توانند درخواست‌هایی برای کاهش تقاضا در زمانی که قیمت‌های عمده‌فروشی بالا است یا قابلیت اطمینان شبکه به خطر می‌افتد، دریافت کنند. علاوه بر این، نرخ‌های الکتریکی دینامیکی روند رو به رشدی هستند، به این معنی که یک ساختمان به‌جای هزینه متوسط ??در دوره‌های زمانی طولانی، به هزینه واقعی تولید برق در لحظه استفاده نزدیک‌تر می‌شود.

برای مثال، یک ابزار در شبکه هوشمند ممکن است برای خواندن پیش‌بینی آب و هوا و پیش‌بینی افزایش دما که منجر به افزایش تقاضا در بعدازظهر بعد می‌شود، برنامه‌ریزی شود. این شرکت می‌تواند یک «پیشنهاد» برای پرداخت 0.50 دلار به ازای هر کیلووات ساعت کاهش متوسط ??مصرف برق به ساختمان هوشمند ارسال کند. یک ساختمان هوشمند می تواند این پیشنهاد را با فعال کردن حالت کاهش تقاضای داخلی و در نتیجه کاهش بار خود بپذیرد.

در حالی که استفاده از انرژی و آسایش ساکنین برای هر سازمانی حیاتی است و بنابراین نیاز به مشارکت انسانی در تصمیم‌گیری دارد، فناوری عامل کلیدی خواهد بود و ابزارها و اطلاعات مورد نیاز برای انتخاب هوشمند را در اختیار اپراتورهای ساختمان قرار می‌دهد. (مدیران تسهیلات به همان شکلی که هست محدود هستند؛ اگر اپراتورها را ملزم به نظارت بر بازارها و واکنش به سیگنال‌ها «کار دوم» کند، مشارکت در شبکه هوشمند پاسخ بسیار محدودی خواهد داشت.)

منبع: buildingefficiencyinitiative