چكيده :

محدوديت منابع انرژي ، آلودگي محيط زيست ، هزينه هاي هنگفت بالا دستي در توسعه منابع انرژي همگي مسائلي است كه دولتهاي كشورهاي توسعه يافته و در حال توسعه را به خود مشغول كرده است . در اين ميان اختصاص 40 درصد منابع انرژي به بخش ساختمان ، كنترل و بهينه سازي مصرف انرژي در اين بخش را بيش از پيش حائز اهميت مي سازد .

فهرست

مقدمه ...................................................................................................................................................................... 1

فصل اول:مزایا وتعاریف سیستم هوشمند....................................................................... 4

تاملي بر صنعتي سازي ساختمان ..................................................................................................................... 5

مفاهیم اولیه:............................................................................................................................................................. 7

تعریف ساختمان هوشمند:.................................................................................................................................... 7

صفحه کنترل مرکزی............................................................................................................................................. 9

کنترل با استفاده از امواج راديويی..................................................................................................................... 10

سناريو......................................................................................................................................................................... 10

اتوماسيون….............................................................................................................................................................. 10

اجزاء سیستم مدیریت هوشمند ساختمان:...................................................................................................... 13

کنترلر ها (Controllers)................................................................................................................................... 13

عملگرها (Actuators)........................................................................................................................................ 14

برخی از اهداف سیستم مدیریت و کنترل هوشمند ساختمان.................................................................. 15

وظایف سیستم مدیریت و کنترل هوشمند ساختمان................................................................................... 15

یک ساختمان هوشمند چگونه مقرون به صرفه عمل می کند: ................................................................ 16

مزایای یک ساختمان هوشمند............................................................................................................................ 17

از جمله دیگر مزایای سیستم هوشمند: ......................................................................................................... 18

چگونه مالکین و استفاده کنندگان از ساختمان در هزینه ها صرفه جویى مى کنند.......................... 19

جایگاه حال وآینده ساختمانهاى هوشمند:....................................................................................................... 22

فصل دوم:سیستم ها و کنترل کننده های یک سیستم هوشمند.................................... 24

برخی سيستمها و تجهيزات الكتريكي و مكانيكي كنترل شونده............................................................... 25

انواع سيستمهاي سيستم مديريت ساختمان:................................................................................................. 27

سيستمهاي متمركز بر روي رايانه ها................................................................................................................. 27

سيستمهاي داراي كنترل گسترده .................................................................................................................... 28

مشخصات عمومي سيستم اتوماسيون ساختمان:........................................................................................... 29

كنترل مركزي ......................................................................................................................................................... 30

كنترل محلي............................................................................................................................................................. 29

كنترل ايستگاهي..................................................................................................................................................... 29

عملکرد ساختمان هوشمند:.................................................................................................................................. 33

Lighting : کنترل روشنایی بر اساس نیاز و برنامه زمان بندی شده...................................................... 35

Irrigation : سیستم کنترل اتوماتیک آبیاری............................................................................................. 35

Security : کنترل هوشمند امنیتی................................................................................................................ 35

Trend Temprature : نمایشگرهای دما و رطوبت هوای بیرون و داخل ساختمان....................... 35

Multi Room Audio : سیستمهای صوتی هوشمند............................................................................... 35

Heating & Cooling : سیستم کنترل هوشمند سرمایش و گرمایش............................................... 35

Telephone & Internet : سیستم تلفن سانترال و شبکه داخلی.................................................... 35

مفاهيم اوليه كنترل كننده ها: ........................................................................................................................... 35

سيستم کنترل حلقه باز (Open Loop)....................................................................................................... 35

سيستم کنترل حلقه بسته (Closed Loop)............................................................................................... 35

نقطه تنظيم (Set Point)................................................................................................................................... 35

تقسيم بندي کنترل کننده ها براساس جايگاه درسيستم........................................................................... 36

كنترلهاي تحريك كننده....................................................................................................................................... 36

كنترلهاي اوليه واصلي............................................................................................................................................ 36

انواع كنترل كننده ها ........................................................................................................................................... 36

منطق كنترل............................................................................................................................................................ 37

چه وسايل و تجهيزاتی قابل کنترل هستند؟ ................................................................................................. 39

روشنايی ................................................................................................................................................................... 39

سيستم ايمنی.......................................................................................................................................................... 39

در، پنجره، پرده، كركره و سايه بان.................................................................................................................... 39

سيستمهای گرمايشی سرمايشی و تهويه مطبوع............................................................................................ 40

سیستم صوتی ، تصویری...................................................................................................................................... 40

آيفون تصويری.......................................................................................................................................................... 40

سيستم آبياری خودكار.......................................................................................................................................... 40

كنترل تاسيسات استخر، سونا و جكوزی.......................................................................................................... 40

وسايل الكتريكی ساختمان.................................................................................................................................... 41

اجزاء کنترل.............................................................................................................................................................. 41

1 . متغییر کنترل شونده :.............................................................................................................................. 41

2. سنسور :....................................................................................................................................................... 41

3. کنترلر :........................................................................................................................................................... 41

4. دستگاه تحت کنترل :...................................................................................................................................... 41

5. عامل کنترل شونده :..................................................................................................................................... 42

فصل سوم:نقش سیستم هوشمند در بهینه سازی مصرف انرژی...................................... 43

اتوماسیون صنعتی : .............................................................................................................................................. 44

برخی ازمزایای اتوماسیون صنعتی..................................................................................................................... 44

سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه ......................................................................................................... 47

مستقل بودن عملکرد سیستم از مساحت زیربنای ساختمان:..................................................................... 49

پیک زدایی مصرف سوخت در اوج سرما :....................................................................................................... 51

کنترل مستقیم و از مبداء تجهیزات حرارتی ساختمان :............................................................................. 52

بهینه سازی مضاعف مصرف سوخت در ساعتهای تعطیلی ساختمانهای غیرمسکونی :...................... 53

صرفه جويي هوشمنـد در پیش راه انـدازی و تسـریع در خـاموشی (یا دمـای آماده باش) موتورخانه ساختمانهای غیرمسکونی: ............................................................................................................................................................ 54

دوره موثر صرفه جویی و بهینه سازی مصرف سوخت (12 ماه سال) ................................................... 54

زمان مناسب نصب و بهره برداری از سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه : .................................. 55

تثبیت محدوده آسایش حرارتی در ساختمان :.............................................................................................. 55

معرفی پروتکل باز در هوشمند سازی بنا.......................................................................................................... 57

مزایای کلی استفاده از سیستم هوشمند.......................................................................................................... 58

حذف مصارف ناخواسته:........................................................................................................................................ 58

کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری:................................................................................................................. 58

حذف خطاهای اپراتوری:....................................................................................................................................... 58

مدیریت ساختمان هنگام بروز حوادث............................................................................................................... 58

مزایای استفاده از BMSبرای مالکان ساختمان:.............................................................................................. 59

مزایای استفاده از BMS برای مدیران تاسیسات:........................................................................................... 59

مزایای استفاده از BMS برای ساکنان:............................................................................................................. 60

BMS در ایران......................................................................................................................................................... 62

معماری هوشمند ساختمان.................................................................................................................................. 62

1. ورودیها (inputs )........................................................................................................................................... 66

2. نرم افزار پردازش و تحلیل اطلاعات............................................................................................................. 69

انواع دیگر کنترل..................................................................................................................................................... 73

1ـ کنترل مستقیم ................................................................................................................................................ 73

2ـ کنترل ورودی .................................................................................................................................................. 73

3ـ کنترل توسط ورودیهای متعدد ................................................................................................................... 73

5 ـ کنترل هوشمند با ورودیهای متعدد ......................................................................................................... 74

4ـ کنترل توسط حسگرهای متعدد که همه جا را پوشش می‌دهند. ..................................................... 74

6 ـ ملاحظات زمانی.............................................................................................................................................. 75

7 ـ ویژگی تجربه آموزی یا توانایی یادگیری................................................................................................. 75

8 ـ نمونه‌هایی از معماری حرکتی .................................................................................................................... 76

نتیجه.......................................................................................................................................................................... 78

مزايا ي كنترل ازطریق استفاده ازBMS:......................................................................................................... 80

حذف مصارف ناخواسته:........................................................................................................................................ 81

حذف خطاهای اپراتوری........................................................................................................................................ 81

اعلام وضعیت اجزاء جهت جلوگیری از خرابی و وقفه در کار اجزاء ساختمان..................................... 81

کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری:................................................................................................................. 81

کلیه اجزاء مهم ساختمان از قبیل مجموعه های سرمایش و گرمایش و تهویه وآبرسانی ................. 82

پایش دائمی کلیه اجزاء ساختمان:..................................................................................................................... 82

مدیریت ساختمان در هنگام بروز حوادث:........................................................................................................ 82

ثبت دقیق میزان بهره برداری از قسمتهای مختلف ساختمان:.................................................................. 82

گزارش گیری آماری دقیق از عملکرد اجزاء مختلف ساختمان:................................................................. 82

تعریف سطوح مختلف دسترسی برای اپراتورها:............................................................................................. 82

اولویت بندی هوشمندانه مصارف در هنگام اضطرار:..................................................................................... 83

اعلام آلارم های هشداردهنده برای بازبینی های دوره ای تجهیزات:....................................................... 83

پایش کیفیت هوا وتنظیم پارامترهای مهم از قبیل میزان منواکسیدکربن ،گازهای قابل اشتعال ودود:83

فصل چهارم:پروتکل های سیستم هوشمند وقسمت های اصلیBMS............................. 84

اجزای اصلی یک سیستم هوشمند.................................................................................................................... 85

1- سیستم امنیتی و حفاظتی............................................................................................................................ 85

2-سیستم صوتی.................................................................................................................................................... 85

3- سیستم کنترل HVAC................................................................................................................................. 87

4- سیستم آتش نشانی........................................................................................................................................ 88

5- مدیریت سیستم انرژی الکتریکی................................................................................................................ 89

کنترل گرمايش ساختمان .................................................................................................................................. 91

نكات كاربردي در مصرف آب گرم:................................................................................................................... 91

کنترل تردد در جهت صرفه جویی انرژی........................................................................................................ 92

مزایای بهره گیری از هوشمند............................................................................................................................. 93

اجزاء و مشخصات راه حلهای هوشمند.............................................................................................................. 94

استراتژی های مناسب سیستم BMS در کاهش مصرف انرژی................................................................ 94

انواع سیستمهای کنترل........................................................................................................................................ 95

استانداردها و پروتکلهای ارتباطی ...................................................................................................................... 96

واسط کاربر وب (WEB Interface Browser) ...................................................................................... 96

معماری سیستم هوشمند..................................................................................................................................... 97

وظایف BMS در ساختمان.................................................................................................................................. 98

سیستم EIB برکر................................................................................................................................................... 99

KNX/EIB چیست؟............................................................................................................................................... 99

کنترل هوشمند خانه و ساختمان ..................................................................................................................... 101

توانائی های تکنولوژی اطلاعات........................................................................................................................... 104

جایگاه حال و آینده ساختمانهای هوشمند ..................................................................................................... 105

یکپارچه سازی کنترل مجموعه: ........................................................................................................................ 106

تهویه مطبوع ......................................................................................................................................................... 106

مزایای سیستم مرکزی.......................................................................................................................................... 109

کنترل در سیستم های تهویه مطبوع .............................................................................................................. 109

الف- ساده ترین شکل کنترل.............................................................................................................................. 110

ب- BMS یا کنترل هوشمند ساختمان........................................................................................................... 112

نقاط کنترلی یک هواساز عبارتند از ................................................................................................................. 112

سیستم روشنایی و کنترل هوشمند آن .......................................................................................................... 113

مزایای کنترل سیستم روشنایی: سیستم روشنایی در حدود 45%-30% انرژی ................................ 115

1- تخمین هزینه ساعتی برای کاربری محل ............................................................................................... 117

2- محاسبه هزینه قابل صرفه¬جوئی سالانه................................................................................................ 117

پروتکلX10.............................................................................................................................................................. 118

پروتکلEIB................................................................................................................................................................ 120

امکانات ویژه حفاظتی............................................................................................................................................. 122

سیستم اعلام حریق............................................................................................................................................... 125

سیستم اعلام حریق متعارف............................................................................................................................... 129

سیستم اعلام حریقآدرس پذیر........................................................................................................................... 130

سیستم اعلام حریق air sampling.............................................................................................................. 130

سیستم اطفاع حریق.............................................................................................................................................. 130

سیستم FM200................................................................................................................................................... 130

سیستمAerosel.................................................................................................................................................... 130

سیستم دوربین مدار بسته close circuit tv............................................................................................. 131

مراجع......................................................................................................................................................................... 142