سیستم هوشمند ساختمان یا BMS  چیست؟

سیستم مدیریت هوشمند ساختمان یا BMS)Building Management System)، مجموعه‌ای از سخت‌افزارها و نرم‌افزارهایی است که به منظور نظارت و کنترل یکپارچه بخش‌های مهم و حیاتی ساختمان طراحی و نصب می‌شوند. این سیستم به صورت مداوم بخش‌های مختلف ساختمان را پایش کرده و دستورات لازم را برای عملکرد بهینه آن‌ها صادر می‌کند.

با استفاده از سیستم مدیریت هوشمند ساختمان، نه تنها می‌توان مصرف انرژی را به شکل قابل ملاحظه‌ای کاهش داد، بلکه امنیت و راحتی ساکنین نیز به طور چشمگیری افزایش می‌یابد. در این مطلب به بررسی جزئیات و کاربردهای مختلف BMS پرداخته و مزایا و معایب آن در ساختمان‌ها را مورد بحث قرار خواهیم داد.

اهداف سيستم مدیریت هوشمند ساختمان

سیستم مدیریت هوشمند ساختمان با اهداف گسترده‌ای طراحی شده است که در بهبود کیفیت زندگی و بهره‌وری در محیط‌های ساختمانی نقش مهمی ایفا می‌کند. برخی از اهداف سیستم مدیریت هوشمند ساختمان شامل:

• ایجاد محیطی مطلوب
• استفاده بهینه از تجهیزات
• سیستم کنترلی با قابلیت برنامه‌ریزی
• کاهش هزینه‌ها و صرفه‌جویی انرژی
• حذف نیاز به پیمانکار دائمی
• مانیتورینگ و کنترل متمرکز
• هماهنگی و یکپارچه‌سازی تجهیزات
• دریافت گزارش‌های آماری

به نقل از خانه هوشمند ایرانیان اهداف خانه هوشمند BMS  به شرح زیر می باشد :

• ایجاد محيطی مطلوب برای افراد حاضر در ساختمان
• استفاده بهينه از تجهيزات و افزایش عمر مفيد آنها
•  ارائه سيستم کنترلی با قابليت برنامه ریزی زمانی عملکرد
• کاهش چشمگير هزینه های مربوط به نگهداری و بهينه سازی و صرفه جویی در مصرف انرژی
• عدم نياز به پيمانکار دائمی ساختمان
• امکان مانيتورینگ و کنترل تمامی نقاط تحت کنترل از طریق یک PC و یا اینترنت
• با توجه به یکپارچه سازی ساختمان ، تمام تجهيزات بصورت هماهنگ کارکرده و امکان تداخل و بروز مشکلات ناشی از عدم هماهنگی از بين می رود
• امکان گرفتن گزارش های آماری از تمامی تجهيزات و عملکرد آنها به منظور بهينه سازی مصرف و عملکرد

استراتژی‌های مناسب سیستم BMS در کاهش مصرف انرژی

طراحان سیستم مدیریت هوشمند ساختمان (BMS) از روش‌های متعددی برای کاهش مصرف انرژی استفاده می‌کنند که عمده‌ترین آن‌ها عبارتند از:

• زمان‌بندی روشن و خاموش کردن تجهیزات: تنظیم زمان‌بندی دقیق برای روشن و خاموش کردن تجهیزات براساس نیاز.
• بهره‌برداری براساس نیاز: استفاده از تجهیزات فقط در صورت نیاز و ضرورت (Lock out).
• استفاده از حداقل ظرفیت مجاز: بهره‌برداری از تجهیزات با حداقل ظرفیت ممکن (Resets).
• محدود کردن تقاضا (Demand Limiting): کاهش تقاضای برق با قطع برق تجهیزات در صورت بارگذاری بیش‌ازحد تعیین شده.
• مانیتورینگ و بهره‌برداری هوشمند: نظارت مستمر بر وضعیت تجهیزات توسط اپراتورهای آموزش‌دیده و استفاده از داده‌های حاصل برای رفع مشکلات و بررسی عملکرد موثر تجهیزات.

زیر سیستم‌های BMS

سیستم مدیریت هوشمند ساختمان (BMS) از زیر سیستم‌های متعددی تشکیل شده است که هر کدام نقش مهمی در تامین آسایش، ایمنی و حفاظت از کاربران در هوشمند سازی ساختمان ایفا می‌کنند.یکس از شرکت های عمده در این زمینه خانه هوشمند آکو می باشد که با مجرب ترین کارشناسان مجری بیش از 200 پروژه خانه هوشمند در سراسر کشور بوده است.

انواع زیرسیستم‌های BMS عبارتند از:

• سیستم تهویه مطبوع (HVAC: Heating, Ventilation, and Air Conditioning): مدیریت گرمایش و تهویه مطبوع ساختمان.
• سیستم روشنایی و توزیع قدرت (Lighting & Power Distribution): شامل تابلوهای فشار ضعیف و قوی برای توزیع برق و مدیریت روشنایی.
• تجهیزات الکترومکانیکی (Electro Mechanical Equipment): دیزل ژنراتورها، آسانسورها، پله برقی، UPS و سایر تجهیزات الکترومکانیکی.
• سیستم مدیریت انرژی (EMS: Energy Management System): نظارت و بهینه‌سازی مصرف انرژی در ساختمان.
• سیستم دوربین مدار بسته (CCTV): نظارت تصویری برای افزایش امنیت ساختمان.
• سیستم اعلام حریق (Fire Alarm): شناسایی و اعلام حریق به منظور جلوگیری از وقوع حوادث.
• سیستم کنترل تردد (Access Control): مدیریت دسترسی به بخش‌های مختلف ساختمان.
• سیستم مدیریت هوشمند اتاق‌های هتل (Hotel Room Management System): کنترل و مدیریت هوشمند امکانات و خدمات اتاق‌های هتل.
• سیستم خانه هوشمند برای واحدهای اداری (Home Automation – Smart Home): اتوماسیون و کنترل هوشمند تجهیزات در واحدهای اداری.
• سیستم مدیریت هوشمند پارکینگ (Parking Management System): نظارت و مدیریت هوشمند پارکینگ‌ها.
• سیستم احضار پرستار (Nurse Call): فراخوانی سریع پرستارها در مواقع اضطراری.

سیستم روشنایی هوشمند

سیستم روشنایی هوشمند، یک سیستم اتوماسیون خانگی است که به شما امکان می‌دهد روشنایی داخل خانه، ساختمان‌های تجاری و اداری را به صورت هوشمندانه کنترل کنید. این سیستم از سنسورها و دستگاه‌های کنترل هوشمند تشکیل شده است که به طور خودکار و با توجه به شرایط محیط، روشنایی را تنظیم می‌کنند.

از جمله قابلیت‌های این سیستم‌ها می‌توان به کنترل صوتی، کنترل از راه دور، اتوماسیون و امکان هماهنگی با سیستم‌های امنیتی اشاره کرد. استفاده از سیستم روشنایی هوشمند نه تنها موجب صرفه‌جویی در انرژی می‌شود، بلکه تجربه بهتری از روشنایی را در محیط‌های کاری و منازل فراهم می‌آورد.

سیستم روشنایی هوشمند دارای چندین قابلیت است که می‌تواند تاثیر قابل توجهی در مدیریت مصرف انرژی داشته باشد. برخی از این قابلیت‌ها عبارتند از:

●      تشخیص حرکت:

این سیستم می‌تواند حرکت شما را شناسایی کرده و منطقه مورد نظر را روشن کند.

●      تنظیم خودکار براساس نور محیط:

با تنظیم خودکار روشنایی براساس میزان نور محیط، می‌توان مصرف انرژی را به شکل چشمگیری کاهش داد.

●      کنترل از راه دور:

با استفاده از موبایل یا گوشی هوشمند، می‌توانید روشنایی داخل ساختمان را به دلخواه تنظیم کرده و از راه دور به آن دسترسی داشته باشید.

تفاوت BMS و خانه هوشمند

با توجه به پیشرفت‌های تکنولوژیکی در دهه‌های اخیر، اصطلاحات و مفاهیم جدیدی مانند BMS (سیستم مدیریت ساختمان) و خانه هوشمند به ادبیات محاوره‌ای و تخصصی حوزه‌ی ساختمان‌سازی و مدیریت ساختمان وارد شده‌اند. اگرچه این دو مفهوم گاهی به اشتباه به‌جای یکدیگر استفاده می‌شوند، اما در واقع تفاوت‌های اساسی و کاربردی با یکدیگر دارند. در اینجا به بررسی دقیق و جامع تفاوت‌های BMS و خانه هوشمند می‌پردازیم.

1.      محدوده کاربرد و مقیاس:

• BMS: در ساختمان‌ها و پروژه‌های بزرگ مانند مدارس، بیمارستان‌ها، هتل‌ها، رستوران‌ها و کتابخانه‌ها استفاده می‌شود.
• خانه هوشمند: برای ساختمان‌های مسکونی و منازل طراحی شده است.

2.      پیچیدگی و سطح دسترسی:

• BMS: دارای رابط کاربری پیچیده و نیاز به دانش فنی خاص؛ کنترل توسط مدیران ساختمان.
• خانه هوشمند: رابط کاربری ساده برای مصرف‌کننده نهایی؛ کنترل توسط همه افراد ساکن ساختمان.

3.      پروتکل‌های ارتباطی:

• BMS: استفاده از پروتکل‌های استاندارد صنعتی مانند BACnet، LonWorks، و Modbus.
• خانه هوشمند: استفاده از پروتکل‌های بی‌سیم مانند Z-Wave، Zigbee و باسیم مانند KNX.

4.      اهداف و مزایا:

• BMS: بهینه‌سازی مصرف انرژی، افزایش ایمنی و حفاظت از ساختمان.
• خانه هوشمند: افزایش راحتی و آسایش افراد، کاهش هزینه‌ها و مصرف انرژی.

5.      سیستم‌های تحت کنترل:

• BMS: مدیریت سیستم‌های تهویه مطبوع، اعلام و اطفای حریق، کنترل تردد، دوربین‌های مداربسته، روشنایی، نیروگاه برق اضطراری، پله برقی و آسانسورها.
• خانه هوشمند: کنترل روشنایی، سیستم‌های امنیتی، گرمایش و سرمایش، لوازم خانگی و سیستم‌های صوتی و تصویری.

نحوه اجرای سیستم مدیریت هوشمند ساختمان

اجرای سیستم مدیریت هوشمند ساختمان شامل چندین مرحله کلیدی است که به ترتیب زیر انجام می‌شود:

مشاوره BMS:

• تعیین هدف و استراتژی: قبل از خرید تجهیزات، باید مشخص شود که هدف از بکارگیری تجهیزات چیست و چه کاربرد و عملکردی از آن‌ها انتظار می‌رود. همچنین باید مشخص شود که استفاده از تجهیزات نوین چه ارزش افزوده‌ای برای پروژه ایجاد می‌کند.
• مشاوره در فاز صفر: در این مرحله به کارفرمایان و مهندسین مشاور مشاوره داده می‌شود تا دلایل استفاده از سیستم‌های هوشمند ساختمان، اهداف پیاده‌سازی، سناریوهای مورد نیاز، تعداد نقاط کنترلی و برآورد بودجه اولیه را مشخص کنند.

طراحی BMS:

• تهیه لیست نقاط کنترلی: پس از توافق با کارفرما و همچنین مهندس مشاور پروژه درباره سناریوی مورد نظر، فهرست نقاط کنترلی (Point Summary) تهیه می‌گردد. این لیست معیاری برای مقایسه طراحی‌ها و پیشنهادات فنی مختلف است.
• بررسی نقشه‌ها: برای تهیه لیست نقاط کنترلی، نقشه‌های معماری، برق و مکانیک بررسی می‌شوند. طراحی BMS قبل از آماده شدن این نقشه‌ها امکان‌پذیر نیست.
• اعلام تغییرات و اصلاحات: تمام نقشه‌ها بررسی شده و تغییرات و اصلاحات مورد نیاز به مشاور پروژه اعلام می‌شود. سپس لیست نقاط کنترلی و تجهیزات مورد نیاز تدوین می‌گردد.
• برآورد عملیات اجرایی: در این مرحله، برآورد عملیات اجرایی تهیه می‌شود. هماهنگی و همکاری با مهندس مشاور پروژه برای ارائه برآورد فنی با هزینه بهینه ضروری است.

اجرای BMS:

• نصب تجهیزات: پس از تهیه لیست نقاط کنترلی و تجهیزات مورد نیاز، نصب تجهیزات انجام می‌شود. این شامل نصب سنسورها، کنترلرها، سیستم‌های مانیتورینگ و سایر تجهیزات هوشمند است.
• تنظیمات و برنامه‌ریزی: تجهیزات نصب شده باید تنظیم و برنامه‌ریزی شوند تا عملکرد مورد نظر را ارائه دهند. این شامل تنظیمات نرم‌افزاری و سخت‌افزاری است.
• آموزش و پشتیبانی: اپراتورها و کاربران نهایی باید آموزش‌های لازم را برای استفاده از سیستم دریافت کنند. همچنین، پشتیبانی فنی برای رفع مشکلات و به‌روزرسانی سیستم ضروری است.
• آزمایش و بررسی نهایی: پس از نصب و تنظیم تجهیزات، سیستم باید آزمایش شود تا عملکرد صحیح و کارآمد آن تایید شود. این مرحله شامل بررسی نهایی و انجام اصلاحات نهایی است.

اجرای سیستم مدیریت هوشمند ساختمان (BMS) نیازمند برنامه‌ریزی دقیق، همکاری مستمر با مهندسین مشاور و توجه به جزئیات فنی و اجرایی است تا بتوان بهینه‌ترین و کارآمدترین سیستم را ارائه داد.

مزایای سیستم هوشمند BMS

سیستم مدیریت هوشمند ساختمان (BMS) دارای مزایای فراوانی است که به تسهیل زندگی ساکنین و افزایش راحتی و امنیت آنان کمک می‌کند. در ادامه برخی از این مزایا را بررسی می‌کنیم:

●      کنترل تکی و گروهی تجهیزات:

سیستم BMS به کاربر این امکان را می‌دهد که تجهیزات را به صورت تکی یا گروهی کنترل کند، این امر باعث افزایش کارایی و راحتی در استفاده می‌شود.

●      امکان کنترل از راه دور:

کاربران می‌توانند تجهیزات را از راه دور از طریق موبایل و اینترنت کنترل کنند.

●      اجرای سناریو‌های دلخواه:

سیستم BMS قابلیت اجرای سناریو‌های دلخواه کاربران را فراهم می‌کند، این امر باعث بهبود تجربه کاربری می‌شود.

●      کنترل تجهیزات مشترک:

علاوه‌بر تجهیزات داخل واحد، سیستم BMS قابلیت کنترل تجهیزات مشترک مانند نورپردازی مشاعات و پارکینگ را نیز فراهم می‌کند.

●      رفاه و آسایش:

استفاده از سیستم BMS باعث افزایش رفاه و آسایش ساکنین می‌شود، زیرا امکاناتی همچون کنترل دما، نورپردازی و سایر تجهیزات را به صورت هوشمند فراهم می‌کند.

●      امنیت کامل مجتمع:

سیستم BMS امنیت کاملی را برای مجتمع فراهم می‌کند، زیرا کاربران می‌توانند به راحتی تجهیزات امنیتی مانند دوربین‌های مداربسته و سیستم‌های اعلام حریق را کنترل کنند.

معایب سیستم BMS

سیستم مدیریت هوشمند ساختمان (BMS) با تمام مزایایی که دارد، دارای معایبی نیز است که در ادامه آن‌ها را بررسی می‌کنیم. این معایب ممکن است در برخی از ساختمان‌ها و در شرایط خاص ظاهر شود و همیشگی نیستند، اما برخی از آن‌ها جزو معایب کلی سیستم هوشمند محسوب می‌شوند:

●      سیم‌کشی پیچیده و زیاد:

نصب سیستم BMS نیازمند سیم‌کشی پیچیده و بسیاری از کابل‌ها است که این امر باعث افزایش هزینه نصب می‌شود.

●      تعمیر و نگهداری پیچیده:

برای نگهداری و تعمیرات سیستم BMS نیاز به تخصص و دانش فنی بالا است که این موضوع هزینه‌های اضافی را به دنبال دارد.

●      عملکرد دشوار:

برای برخی افراد ممکن است، عملکرد سیستم BMS به‌ویژه برای افراد سالمند سخت و دشوار باشد.

●      عدم امکان تبدیل به سیستم سنتی:

امکان تبدیل سیستم BMS به سیستم سنتی باعث تخریب سیم‌کشی و مشکلات فنی دیگر می‌شود.

●      خرابی در قسمت‌های اصلی:

در صورت بروز خرابی در قسمت‌های اصلی مانند کنترلر، تمام تجهیزات متصل به سیستم BMS می‌تواند از دسترس خارج شوند.

مهمترین نکته این است که اکثر این مشکلات بستگی به برند تجهیزات، نحوه اجرا و طراحی سیستم دارد و با انتخاب مناسب و بهینه می‌توان برخی از این معایب را کاهش داد.

قیمت سیستم هوشمند سازی ساختمان

قیمت تجهیزات هوشمندسازی ساختمان متغیر است و به نوع و تعداد تجهیزات خریداری‌شده بستگی دارد. در واقع، عوامل موثر بر قیمت هوشمندسازی ساختمان شامل:

●      متراژ ساختمان:

هرچه متراژ ساختمان بیشتر باشد، نیاز به تجهیزات بیشتری وجود دارد که موجب افزایش هزینه‌ها می‌شود.

●      نوع تجهیزات:

استفاده از تجهیزات پیشرفته و هوشمند مانند سیستم‌های امنیتی، نورپردازی هوشمند، سیستم‌های گرمایش و سرمایش و سیستم‌های صوتی و تصویری بر قیمت تاثیرگذار است.

●      کیفیت تجهیزات:

تجهیزات با کیفیت عالی و برندهای معتبر، هزینه‌های بیشتری دارند. انتخاب تجهیزات با طول عمر بالا می‌تواند هزینه‌های اولیه را افزایش دهد.

●      پیچیدگی پروژه:

پیچیدگی هوشمندسازی ساختمان، تعامل بین تجهیزات، تنظیمات دقیق و نصب صحیح همگی هزینه‌های اضافی را به دنبال دارند.

●      نیازهای شخصی:

نیازهای خاص و منحصر‌به‌فرد می‌تواند بر قیمت نهایی تاثیر بگذارند. انتخاب هوشمندانه تجهیزات می‌تواند هزینه‌ها را کاهش دهد.

●      نصب و پشتیبانی:

هزینه‌های نصب و پشتیبانی نیز باید در نظر گرفته شوند. نصب تجهیزات و تنظیمات اولیه موجب افزایش هزینه‌های اجرایی می‌شود.

در مجموع، هزینه هوشمندسازی ساختمان بستگی به مجموعه‌ای از عوامل دارد که هر کدام می‌توانند به صورت مستقیم یا غیرمستقیم بر قیمت نهایی تاثیرگذار باشند.

سخن پایانی

در این مطلب به زبانی ساده و قابل فهم، سیستم پیچیده BMS برای شما توضیح دادیم. اگر به این سیستم علاقه‌مند شده‌اید و نیاز به اطلاعات بیشتر دارید یا مایلید قیمت آن را بدانید، کارشناسان ما آماده‌اند تا شما را راهنمایی کنند.