کلیات هوشمند سازی ساختمان

مقدمه هوشمند سازی ساختمان

مقدمه هوشمند سازی ساختمان ، بی ام اس ، خانه هوشمند ، ساختمان هوشمند

مقدمه هوشمند سازی ساختمان

در مبحث مقدمه هوشمند سازی ساختمان، خانه هوشمند مبتنی بر مفهوم تلفیق فناوری های هوشمند، در ساختمانها با هدف افزایش کیفیت زندگی است. این مفهوم یک راه حل خوب برای نگرانیهای عمده در بخش ساختمان یعنی مصرف انرژی و اثرات زیست محیطی است. علاوه بر این، در خانه های هوشمند امکان نظارت و کنترل مداوم برای بیماران وجود دارند.

ساختمان هوشمند (bms) میتوانند رفتارها و فعالیتهای ساکنان را از طریق حسگرها و محرکهای نصب شده در واحد شناسایی کنند. این مطالعه ضمن پرداختن به جنبه های اساسی آنها، مروری بر خانه های هوشمند را ارائه می دهد. این مقاله به طور جامع خانه های هوشمند را تعریف می کند.

مفهوم خانه های هوشمند (ساختمان هوشمند) استفاده از ترکیب فن آوری های مختلف هوشمند است. بنابراین، استفاده از این فن آوری های هوشمند/ دستگاه ها/سنسورها به طور جامع بیان شده است. در فصل مقدمه هوشمند سازی ساختمان (بی ام اس) مزایا و چالش های اجرای ساختمان هوشمند بررسی میشود.

هدف این فصل چشم انداز خانه های هوشمند به سمت شکل گیری آینده های هوشمندتر شهری است. با توجه به استفاده زیاد سوختهای فسیلی، مقابله با تهدیدات زیست محیطی (گرم شدن کره زمین) بسیار مهم است.

این امر باعث شده تا ویژگیهای هوشمندانه مصرف انرژی به یک موضوع اصلی در تعریف خانه هوشمند آینده تبدیل شود. ادغام اتوماسیون و هوشمندی هنوز بخشی ذاتی از خانه های هوشمند است.

در ادامه بحث هوشمندسازی ساختمان سه دهه پیش، خانه اصطلاحا هوشمند یک تئوری مفهومی از ساختمانهای مسکونی در آینده بودند. با این حال، امروزه خانه های هوشمند به تدریج به عناصر ذاتی، سیاست های فعلی شهرهای هوشمند تبدیل می شوند. انتظار میرود مناطق شهری با تأثیر از فناوریهای پیشرفته هوشمند، استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر و محیطهای سالم را تقویت کنند.

دلیل محبوبیت خانه هوشمند(بی ام اس)

اخیرا هوشمندسازی خانه به دلیل پتانسیلها و طراحی ابتکاری و فناوریهای جدید خود، محبوبیت بیشتری در حداکثری راحتی ساکنان یافتند. گنجاندن فناوری IT/ICT، فناوریهای خودکار و هوشمند در طراحی، ساخت و مدیریت ساختمان اغلب کلید توسعه خانه هوشمند تلقی میشود.

اطلاعات جاسازی شده در IBs آنها را قادر می سازد تا به نیازهای کاربران، محیط و جامعه پاسخ دهند. این امر همچنین در به حداقل رساندن تأثیرات منفی زیست محیطی و هدر رفت منابع طبیعی تاثیر بسزایی دارد.

هدف هوشمند سازی خانه (بی ام اس)

هدف هوشمند سازی خانه کاهش هزینه های عملیاتی از طریق مدیریت کارآمد انرژی است.

خانه های هوشمند (ساختمان هوشمند) اخیراً برای افزایش کیفیت هوای داخلی (IAQ) کاملاً با شبکه های حسگر سازگار شده اند. امروزه حسگرها و شبکه های بی سیم در درجه اول وابسته به پیشرفت حساسیت رادیویی، مصرف برق بسیار کم، سنسورهای سیستم های ریز الکترومکانیکی (MEMS) و برداشت انرژی هستند. از طریق پیشرفت سنسورهای پیشرفته خودکارآمد، خانه های هوشمند همچنین می توانند از طریق قابلیت یادگیری از محیط و الگوهای رفتاری کاربر از قابلیت خود تنظیمی بهره مند شوند.

مقدمه هوشمند سازی ساختمان – استنباط می شود که ؛ خانه های هوشمند بر اساس پتانسیل ها و مزایای کاوش شده آنها نقشی اساسی در شکل گیری شهرهای آینده دارند. پتانسیل برجسته خانه های هوشمند در اتوماسیون و دیجیتال سازی محیط زندگی و امکانات فن آوری یکپارچه به طور گسترده ای تایید شده است.

از دیگر مزایای اصلی ساختمان هوشمند در شهرنشینی آینده می توان به افزایش امنیت و آسایش، بهینه سازی عملکرد انرژی، کاهش اثرات زیست محیطی، بازده سرمایه گذاری و کاهش سطح هزینه های عملیاتی، بهبود پتانسیل های شبکه، بهره وری و رفاه کاربران اشاره کرد.

اخیراً، خانه های هوشمند برای جوامع آینده به عنوان یک رویای ابتکاری، اما بسیار کارآمد شناخته می شوند. با این حال، تحقیقات، نفوذ تدریجی این مفهوم را در زندگی معاصر تأیید می کنند. اگرچه وجود خانه های هوشمند (بی ام اس) / شبکه های هوشمند / کنتورهای هوشمند به سالها پیش برمیگردد، اما اخیراً مورد توجه بسیاری قرار گرفته است.

سیاست های تشویق / اجباری کردن کاربران برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان و نگرانی از تغییرات آب و هوایی در کنار پیشرفت روزافزون IT / ICT، عوامل محرک پیشرفت های مربوطه هستند.

به طور همزمان، اکثر وسایل مورد استفاده در خانه های سنتی هم به صورت محلی و هم به صورت دستی کار می کنند. این کار به طور کلی با فشار دادن یک دکمه انجام می شود. بنابراین، مدیریت و کنترل انرژی ساختمان در چنین فضاهایی در نتیجه به کارگیری چنین دستگاههایی محدود شده است.

متناوباً، خانه های هوشمند امکان کنترل / مدیریت الکترونیکی وسایل هوشمند مانند تهویه مطبوع و غیره را فراهم می کنند. این نشان دهنده همگرایی وسایل کم مصرف و دسترسی در زمان واقعی به داده های مصرف انرژی است که از شبکه حسگرها و رایانه تهیه شده است. خانه های هوشمند چندین سیستم عامل فناوری را در اختیار شما قرار می دهند که عملکردها و خدمات کنترل شده از راه دور / مرکزی را با تمرکز بر نیازهای سرنشینان ارائه می دهند.

هدف اصلی یک خانه هوشمند تأمین اتوماسیون ساختمان، تسهیل مدیریت انرژی و کاهش انتشارات محیطی است. خانه های هوشمند مجهز به فناوری های هوشمند برای اهداف اتوماسیون بتدریج به یک الگوی معمول در بخش ساختمان تبدیل می شوند. این فصل یک مرور سیستماتیک از ادبیات موجود در مورد خانه های هوشمند را ارائه می دهد.

تعاریف خانه هوشمند

محققان تعاریف مختلفی برای خانه های هوشمند ارائه داده اند. که در این بخش از مقاله مقدمه هوشمند سازی ساختمان به آن می پردازیم.

هارپر خانه هوشمند را چنین تعریف کرد:

“خانه ای که ساختاری کاملاً مناسب با دسترسی کافی به ویژگیها، ارتباطات(مانند ارتباط سریال در knx)، کنترل ها، داده ها و فناوری های اطلاعاتی برای افزایش کیفیت زندگی ساکنین از طریق راحتی ، آسودگی، کاهش هزینه ها و افزایش ارتباطات” است. این تعریف شامل مزایایی است که احتمالاً در نتیجه استفاده از خانه های هوشمند قابل درک است. با این حال، شناسی نوع  خانه نیز معیار مهمی برای تعریف صحیح این مفهوم است.

Chan و همکاران و Reinisch و همکارانش خانه هوشمند را اینگونه تعریف می کنند:

به عنوان محل اقامت مجهز به یک شبکه ارتباطی، اتصال دهنده سنسورها، دستگاه ها و وسایل خانگی قابل کنترل، دسترسی یا کنترل از راه دور بوده و خدماتی را ارائه می دهد که پاسخگوی نیازهای ساکنان آن باشد.(مانند پروتکل ارتباطی knx)

در این تعریف، سنسورها به عنوان دستگاه هایی استفاده می شوند که برای شناسایی مکان کاربران و اشیا برای اهداف جمع آوری داده استفاده می شوند دما ، مصرف انرژی و غیره.

تاریخچه هوشمندسازی ساختمان ، ساختمان هوشمند ، خانه هوشمند ، بی ام اس

Ozkan NB و همکاران معتقدند

اصطلاح خانه هوشمند (بی ام اس) یک مفهوم فراگیر است زیرا در اصل به هر نوع اقامت اشاره دارد. یک خانه مستقل، یک آپارتمان یا یک واحد در یک مجموعه مسکونی.

در این رابطه، Demiris و همکارانش استدلال کردند که،

ساختمان هوشمند یک ساختمان اقامتی، مجهز به فناوری است که نظارت برای ساکنان را تسهیل می کند یا استقلال را ارتقا می بخشد و کیفیت زندگی ساکنان را افزایش می دهد. این تعریف استفاده از فن آوری های هوشمند در واحدهای مسکونی برای نظارت بر رفتار ساکنین برای افزایش کیفیت زندگی را برجسته می کند.

در تعریفی دیگر، اسکات توضیح می دهد که

یک خانه هوشمند (bms) متفاوت از خانه ای است که صرفاً به ویژگی های بسیار پیشرفته تکنولوژیکی مانند کنتورهای هوشمند یا لوازم هوشمند مجهز شده باشد. وی تصور کرد که از طریق استفاده از یک شبکه متصل از دستگاه ها و حسگرها، خانه های هوشمند به مصرف کنندگان این اجازه را می دهد که مصرف انرژی ساختمان را موثرتر کنترل کنند.این کار در حالی انجام می شود که به طور همزمان سطح راحتی ساکنین برای انواع فعالیت های خانگی افزایش می یابد.

این فعالیتها شامل گرمایش محیط (از طریق تنظیم خودکار ترموستات با دمای هوا). و گرمایش آب (از طریق شناسایی الگوی مصرف و تامین آب گرم در دما، مقدار و زمان مناسب) میشوند. سنسورهایی که پنجره های باز را در یک اتاق خالی تشخیص میدهند و به صاحبخانه هشدار میدهند.

خدمات خانه های هوشمند ( هوشمند سازی خانه )

مطابق ITU (International Telecommunication Union- United Nation’s special Agency for IT / ICT)، خانه هوشمند قادر به انواع خدمات هستند. این موارد شامل کنترل دقیق وسایل هوشمند (مانند بخاری، تهویه هوا، ماشین لباسشویی و غیره)می باشد.  توانایی مدیریت از راه دور دستگاه های الکتریکی، نمایش داده های مصرف و هزینه های مربوطه . همچنین ارتباط بین افزونه های هیبریدی واسط وسایل نقلیه الکتریکی و ایستگاه شارژشان (مثلا صفحات خورشیدی پشت بام) میشود.

مهندسین ساختمانی را که توسط سیستمهای کنترل پیشرفته و لوازم خانگی، به صرفه جویی انرژی خوبی برسد ساختمان هوشمند مینامند.

در نتیجه، خانه های هوشمند واحدهای مسکونی هستند که از طریق شبکه ارتباطی حسگرها، دستگاهها و وسایل خانگی مدرن شدند. و به ساکنان امکان میدهد تا از طریق سیستمهای پیچیده نظارت و کنترل، عملکرد خانه ها را کنترل کنند. اجرای ساختمانهای هوشمند منجر به افزایش کیفیت زندگی، کاهش دادن مصرف انرژی ساختمان، کاهش هزینه انرژی و بهبود امنیت میشود.

تصور از خانه هوشمند

خانه هوشمند به خانه مجهز به حسگر برای نظارت بر جنبه های مختلف با هدف بهبود تجربه ساکنان اشاره دارد. این مفهوم در ابتدا با هدف ارتقاء سطح راحتی کاربران علاوه بر بهبود بهره وری انرژی ایجاد گردید. Kroner بر اهمیت تأمین “همه نیازهای کاربران” به عنوان نتیجه استفاده از ساختمان هوشمند تأکید کرد.

در طول گذشته، فناوری های هوشمند به طور چشمگیری در میان افراد مسن و معلول مورد استفاده قرار گرفته است. این علاقه روزافزون مبتنی بر توانایی خانه هوشمند در حمایت از سالخوردگان / معلولان برای ادامه زندگی مستقل است.

یکی از ویژگیهای اصلی خانه هوشمند استفاده از حسگرهای تعبیه شده جهت نظارت بر فعالیتهای روزمره ساکنان است. بسیاری از محققان عقیده دارند، مفهوم اصلی ساختمان هوشمند فقط در مورد تلفیق فناوریهای نوظهور برای بهبود سطح راحتی نیست.خانه های هوشمند باید به “ویژگی های محلی منطقه شامل ارزش های فرهنگی اجتماعی و زیست محیطی” پاسخ دهند.

 

انرژی در خانه هوشمند، انرژی در ساختمان هوشمند، انرژی در هوشمند سازی ساختمان

انرژی در خانه هوشمند، انرژی در ساختمان هوشمند، انرژی در هوشمند سازی ساختمان

امروزه، نگرانی فزاینده ای نسبت به تأثیرات زیست محیطی صنعت ساخت و ساز وجود دارد. یک سوم انتشار گازهای گلخانه ای جهان توسط ساختمان ها می باشد.

بنابراین، اجرای خانه های هوشمند راه حل امیدوار کننده ای برای کاهش نگرانی های زیست محیطی بخش ساختمان است.

صرفاً با استفاده از حالتهای هوشمند فناوری نمی توان یک ساختمان را یک ساختمان هوشمند(بی ام اس) اعلام کرد. “در طول 20 سال گذشته بسیاری از ساختمانهای مختلف با عنوان “ساختمان هوشمند” برچسب گذاری شده اند. با این حال، استفاده از هوش در ساختمان ها هنوز توانایی واقعی خود را ارائه نداده است”.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

general building make smart

Introduction of smart homes

مقدمه هوشمند سازی ساختمان ، بی ام اس ، خانه هوشمند ، ساختمان هوشمند

Introduction of smart homes

In the Introduction of smart homes(Bms) , Smart homes are based on the concept of integrating intelligent technologies into residential spaces aiming to increase the quality of life. Emergence of this concept is a promising solution for major concerns towards building sector namely, energy consumption and environmental impacts.

Besides, smart homes (smart building) offer constant monitoring and controlling for the patients. Smart homes can detect the residents’ behaviors and activities through sensors and actuators installed throughout the unit. This study provides an overview of smart homes while addressing their essential aspects. This study comprehensively defines smart homes. It is expressed that, the concept of smart homes is intertwined with application of various intelligent technologies. Therefore, application of these intelligent technologies/devices/sensors is comprehensively articulated. This chapter also investigates the benefits and challenges of the implementing smart homes. Eventually.

This chapter aims to discuss about the prospects of smart homes towards formation of smarter urban futures. Due to the continuous usage of fossil fuels, tackling the environmental threats, related to climate change, global warming and environmental pollution, has become crucial. This has pushed the energy-oriented intelligent features and environmental sustainable dimension to become a core issue in defining future smart homes. Involvement of automation and intelligence is yet an inherent part of smart homes.

The most important advantage of a smart home (smart building) is energy savings.

Three decades ago, the so-called smart homes were only a conceptual theory for representation of forthcoming residential buildings. However, today, smart homes are gradually becoming inherent constituents of current policies for smart cities. Urbanized areas are expected to be influenced by advanced intelligent technologies in order to promote smart growth, green development, and healthy environments.

In recent years, smart homes have become increasingly popular due to their potentials for deploying design initiatives and emerging technologies towards maximized occupants’ comfort. Inclusion of ICT, automated technologies and embedded intelligence into building design, construction and management is often considered the key towards development of smart homes. The intelligence embedded into IBs enables them to be responsive to users’ needs, environment and society. This is also effective in minimizing negative environmental impacts and wastage of natural resources.

The purpose of smart home (Bms)

Smart homes target to reduce operational costs through efficient energy management.

Incorporation of intelligence in smart homes relies on deploying embedded advanced sensors. These lead to identification and collection of physical information while transferring the captured information to control systems.

Meanwhile, smart homes have recently been fully integrated with sensor networks for enhancement of the indoor air quality (IAQ). Wireless sensors and networks are nowadays considered primarily related to the progress of Radio Sensitivity, Ultra-low Power Consumption, Micro electromechanical Systems (MEMS) Sensors and Energy Harvesting. Through advancement of Self-functional Advanced Sensors, smart homes can also benefit from self-adjustability via learning from the environment and user behavioral patterns.

It is inferred that; smart homes play a fundamental role in shaping the future cities based on their explored potentials and benefits. Prominent potential of smart homes in automation and digitalization of living environments and the integrated technological facilities is widely acknowledged. Other key benefits of smart homes in future urbanization include enhanced security and comfort, optimized energy performance, reduced environmental impacts, investment returns and reduced level of operational expenses, improved networking potentials, productivity and users’ well-being.

Recently, smart homes are perceived as an innovative but resourceful dream for future communities. However, emerging researches confirm the gradual penetration of this concept into contemporary life. Although existence of smart homes/smart grids/smart meters dates back to many years ago, it has recently attracted substantial attention. Policies encouraging/mandating users to reduce building energy consumption and concern climate change beside the increasing advancements in IT/ICT are the driving forces for respective developments.

Contemporarily, most appliances used in traditional homes are operated both locally and manually. This is generally performed by pressing a button. Therefore, building energy management and control in such spaces has been limited as the result of employing such devices. Alternatively, smart homes allow for electronic control/management of intelligent appliances such as water heaters, air conditioners, etc. This represents the convergence of energy efficient appliances and real- time access to energy utilization data provided by a network of sensors and computers (ITU, 2010). Smart homes incorporate several technological platforms offering remote/central controlled functionalities and services focusing on occupants needs .The primary objective of a smart home is to provide building automation, facilitate energy management and reduce environmental emissions .Smart homes equipped with intelligent technologies for automation purposes are gradually becoming a common paradigm in the building sector. This chapter provides a systematic review of the existing literature on smart homes.

Smart home definitions (smart building)

Introduction of smart homes – Researchers have provided several definitions for smart homes. Harper defined smart home as “the home which is a well-designed structure with sufficient access to assets, communication, controls, data, and information technologies for enhancing the occupants’ quality of life through comfort, convenience, reduced costs, and increased connectivity”. This definition covered the advantages that are likely to be appreciated as the result of utilizing smart homes. However, housing typologies are also an important criteria to properly define this concept.

Chan et al. and Reinisch et al. defined smart home as “a residence equipped with a communications network, linking sensors and domestic devices and appliances that can be remotely monitored, accessed or controlled, and which provides services that respond to the needs of its inhabitants”. In this definition, sensors are expressed as the devices used to detect the location of users and objects for data collection purposes e.g. temperature, energy consumption, etc. Ozkan NB, et al. stated the term smart home is an inclusive concept as, in principle, it refers to any type of residence e.g. a standalone house, an apartment, or a unit in a social housing complex.

تاریخچه هوشمندسازی ساختمان ، ساختمان هوشمند ، خانه هوشمند ، بی ام اس

تاریخچه هوشمندسازی ساختمان ، ساختمان هوشمند ، خانه هوشمند ، بی ام اس

In this regard, Demiris, et al. argued that, smart building is “a residence building equipped with technology that facilitates monitoring of residents or promotes independence and increases residents’ quality of life”. This definition highlighted the use of intelligent technologies in residential units to monitor the occupants’ behaviors for enhancing their quality of life.

Introduction of smart homes –  In another definition, Scott elucidated that , a smart home is Page 6 of 41 different than a house which has been merely equipped with standalone highly advanced technologic features such as smart meters or smart appliances. He supposed that, through the application of a connected network of devices and sensors, smart homes would allow consumers to control building energy consumption more efficiently. This is done while simultaneously increasing the occupants’ level of comfort for a variety of household activities.

These activities include but are not limited to space heating (via thermostat settings automatically adjusting to actual weather temperatures), water heating (via detecting household behavior patterns and providing hot water at required temperatures at the right amount at the right time) and security (via sensors detecting open windows in an unoccupied property and alerting the householder).

Introduction of smart homes – According to ITU (International Telecommunication Union- United Nation’s specialized agency for IT/ICT), smart homes (make smart home) are able to offer various services. These include but are not limited to the granular control of smart appliances (e.g. heaters, air conditioners, washers, etc.), the ability to remotely manage electrical devices, display of consumption data and associated costs, as well as communication between plug-in hybrid electric vehicles and their charging station and on-site micro-generators (e.g. rooftop solar panels).

Ghadi, et al. defined a smart building as a building capable of achieving significant energy savings by utilizing advanced control systems, technologies, materials, appliances, electrical systems, plumbing, HVAC system, etc. (Introduction of smart homes)

In conclusion, smart homes are residential units modernized through a communicating network of sensors, domestic devices and appliances enabling occupants to control the functions of houses through sophisticated monitoring/controlling systems. Implementation of smart homes result in enhanced quality of life, minimized building energy consumption, reduced cost of energy and improved security.

 

Conceptualization of Smart Homes (make smart home)

Introduction of smart homes – Smart homes (Bms) refer to those equipped with sensors to monitor various aspects such as the environment and the occupants’ behaviors in order to provide proactive services aiming to improve the residents’ experience. This concept was originally developed targeting to improve the users’ level of comfort and sense of security besides improving the building’s energy efficiency. Kroner highlighted the importance of meeting ‘all the needs of users’ as the result of employing modernized sensor embedded houses.

Over the past decades, these intelligent technologies were increasingly utilized among the elderlies and the handicapped people. This increasing interest is based on the ability of smart homes to support the elderlies/disabled to maintain living independently.

One of the key features of smart homes is utilization of embedded sensors in order to monitor the daily activities of residents. However, many researchers argued that, the main concept of smart homes is not only about integrating emerging technologies to improve the level of convenience.

انرژی در خانه هوشمند، انرژی در ساختمان هوشمند، انرژی در هوشمند سازی ساختمان

انرژی در خانه هوشمند، انرژی در ساختمان هوشمند، انرژی در هوشمند سازی ساختمان

Smart homes need to be responsive to the ‘local characteristics of the region encompassing the social-cultural and environmental values’. Nowadays, there is a growing concern towards the environmental impacts of the construction industry. Buildings are responsible for producing one-third of global GHG emissions.

Thus, implementation of smart homes is a promising solution to mitigate the environmental concerns of building sector. a building cannot be announced as an intelligent building merely by applying intelligent modes of technology. “Over the past 20 years many different buildings have been labeled as ‘intelligent’. However, the application of intelligence in buildings has yet to deliver its true potential”.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *