ساختمان هوشمند


هر آنچه باید در مورد ساختمان هوشمند بدانیم
در این نوشتار سعی شده است به صورت موجز کلیات سیستم هوشمند ساختمان توضیح داده شود. بعد از طرح مسئله و بیان مزایای این سیستم، شیوه کنترل سیستم های ساختمانی نظیر روشنایی، سرمایش و گرمایش، پرده و غیره و نیز یکپارچه سازی (تجمیع) عملکرد آنها با سیستم های امنیتی و ضد سرقت تشریح خواهد شد. در ادامه بعد از توضیحاتی پیرامون ساختار سیستم هوشمند، فازهای اجرایی جهت انجام هوشمند سازی ساختمان به ترتیب بیان خواهد گردید .
بعد از حوزه های حمل و نقل و نیروگاه برق، حوزه ساختمان بزرگترین مصرف کننده انرژی است. گرمایش، سرمایش و روشنایی در ساختمان های مسکونی و اداری تقریباً 40% انرژی مصرف شده در کشورهای صنعتی را مصرف می کنند.
بهینه سازی بازدهی انرژی در ساختمان بدین معنی است که :
* تنها زمانی از انرژی استفاده شود که واقعاً موردنیاز است.
* تنها از مقداری انرژی استفاده شود که واقعاً موردنیاز است.
* از انرژی ای استفاده شود که بیشترین بازدهی ممکن را دارد.
کنترل هوشمند سیستم های مختلف ساختمان توسط کنترل کننده های تحت شبکه پشتیبانی می شوند (روشنایی، حفاظت در مقابل نور خورشید، گرمایش، تهویه مطبوع و نیز سایر سیستم های مهندسی ساختمان) و به طور قابل ملاحظه ای موجب صرفه جویی در مصرف انرژی می شوند.
خانه هوشمند چیست؟
در ابتدا باید در مورد اینکه چه عواملی یک خانه را هوشمند می سازد، بیندیشیم. همه سیستم های الکتریکی امروزی، روشنایی، گرمایش، پرده و سیستم های صوتی/ تصویری از یکدیگر مستقل هستند و به صورت مجزا عمل می کنند. تمایل برای افزایش سطح آسایش زندگی و تامین ایمنی فرد و خانواده او، الزامی جهت تجمیع همه تاسیسات ساختمان به وجود آورده است به گونه ای که این تاسیسات با هم کار کنند و با هم مرتبط باشند و در نهایت نیازهای خانواده را بهتر تامین کنند.
خانه هوشمند در حقیقت تجمیع همه تاسیسات خانگی جهت کنترل آنها از طریق یک پنل کنترلی در اتاق یا به صورت کنترل از راه دور از طریق یک یونیت کنترلی، کامپیوتر یا اینترنت می باشد. در حالتی که تعداد تجهیزات بسیار زیاد شود، تاسیسات سنتی بسیار پیچیده می شوند. راه حل این مشکل، تاسیسات هوشمند است. در اینجا هدف، دستیابی به صرفه جویی در مصرف انرژی، امنیت بیشتر خانه و خانواده و زیبایی بیشتر (یک پنل کنترلی روی دیوار نسبت به چندین کلید که سیستم های مختلفی را کنترل می کنند، زیباتر به نظر می رسد) می باشد. چنین سیستم هایی در ابتدا در ادارات نصب می شدند که در آنها صرفه جویی در مصرف انرژی اولویت داشت اما در بیست سال اخیر در خانه ها و آپارتمان ها نیز معمولاً به کار گرفته می شوند.
در ابتدا، اتوماسیون سیستم های هشدار، روشنایی و تهویه مطبوع ، جهت هوشمندسازی ساختمان ها انجام می شد. پیشرفت ها در علوم ارتباطات راه دور و کامپیوتر و تبدیل استانداردهای کارهای اداری موجب می شود تا تکنولوژی شبکه های کامپیوتری مانند سیستم های اتوماسیون و امنیتی مدرن به ساختمان ها راه یابد. با توجه به استفاده از کامپیوترها در تاسیسات مختلف، این قابلیت ایجاد می شود که همه پروسه های ساختمان پیگیری و کنترل شوند. یکپارچه سازی سیستم ها نشان داده است که می توان به صورت موثری منابع ساختمانی را مدیریت، امنیت آن را افزایش و سطح آسایش بالایی را برای کاربران آن فراهم کرد. نباید فراموش کرد که ایده ساختمان-های هوشمند نه تنها ساخته و پرداخته تخیل نیست بلکه تلاش و قابلیت تکنولوژی و علم روز را منعکس می کند. طراحان با تاثیر بر شکل و نقش ساختمان ها، واقعیت جدیدی را ایجاد کرده و آن را با کیفیت بالایی تامین می کنند و از این رو انتظارات کاربران کنونی و احتمالاً آینده آن را برآورده می کنند.
سیستم های اتوماسیون در ساختمان های هوشمند نه تنها آسایش بهینه و امنیت را برای افراد فراهم می کنند بلکه مصرف انرژی را نیز کاهش داده (شامل انرژی الکتریکی و گرمای ناشی از دستگاه های گرمایشی)، کنترل و نظارت بر تجهیزات فنی را ارائه داده و امکان پرینت گزارش های لازم راجع به وضعیت ساختمان را ایجاد می کنند. همچنین سیستم هوشمند امکان یکپارچه سازی و مدیریت اعلان حریق، سیستم هشدار، دزدگیر و کنترل دسترسی را نیز به وجود می آورد.
از نقطه نظر فنی، یک ساختمان هوشمند که در آن همه زیرسیستم ها با یکدیگر تعامل دارند، محیطی دوستانه در اختیار افراد می-گذارند و سوای این مسئله، قابلیت واکنش خودکار در برابر هر نوع خطر را دارند و با کمترین دخالت انسانی و هزینه های کاربری نسبتاً پایین، طبق محیط کاری تغییر می کنند.
تصور کنید که هنگامی که وارد خانه خود می شوید، روشنایی آرامش بخش و خوشایندی روشن شود، پرده ها بسته شود، و موسیقی مورد علاقه شما پخش شود. دیگر لازم نیست نگران تنظیم سطح روشنایی در اتاق پذیرایی هنگام ورود سرزده مهمان باشید- همه این کارها تنها با فشردن یک کلید برای تغییر حالت به مثلاً "ملاقات عصرگاهی" ، "شام " یا " تماشای فیلم" انجام می شود.
وقتی که هنگام صبح برای رفتن به سر کار عجله دارید، دیگر لازم نیست نگران این باشید که آیا چراغ اتاق خواب را روشن گذاشته اید یا خیر. وقتی که کلید را در قفل می چرخانید، سیستم هشدار فعال، پرده های خارجی بسته، دما در اتاق ها کاهش و هر لامپی یا سیستم الکترونیکی خانگی فوراً خاموش خواهد شد. اگر برای چند ساعت آینده در خانه نیستید چرا باید انرژی گرانبها را هدر داد ؟ اگر شیر آب در هنگام عدم حضور در خانه باز باشد، چه خواهد شد؟ سیستم هوشمند به صورت خودکار شیر را خواهد بست و به گوشی موبایلتان اطلاع خواهد داد.

بنابراین به صورت خلاصه، مزایای سیستم هوشمند آسایش، امنیت و صرفه جویی در مصرف انرژی می باشد.
I. روشنایی در خانه هوشمند
احتمالاً به خوبی می دانید که چند نقطه مختلف روشنایی در یک اتاق مورد نیاز است. می توان سناریوهای مختلف روشنایی، روشنایی برای قسمت انتخاب شده ای از فضای داخلی یا روشنایی با جزئیات خاصی را تعریف کرد. بنابراین، روشنایی می تواند فانکشنال (کاربردی) یا دکوراتیو (تزئینی) باشد و همچنین می تواند به منظور ایجاد فضا و جو خاصی به کار گرفته شود...
اکثر لامپ ها در خانه با تمام توان خود روشن هستند. در حالی که در اتاق های خاصی، دیم کردن روشنایی مفید خواهد بود (مثلاً راهروی بین اتاق خواب و حمام، به طوری که نور شدید فرد را به هنگام شب اذیت نکند). دیمر موجب تنظیم غیر پلکانی توان سیر روشنایی مورد نظر در هر اتاق می شود. در اتاق های ویژه (مانند اتاق پذیرایی) پروگرام چندین سناریوی روشنایی ارزشمند و به صرفه است.
یک سناریوی روشنایی متشکل از چندین لامپ است که به صورت همزمان و هر یک با سطح توان منحصر به خود روشن می شوند. قبل از اینکه مهمان ها برسند، دکمه" مهمانان" را فشار دهید. فوراً چندین لامپ روشن و تعدادی خاموش می شوند. اگر تدارک شام را برای ملاقاتی داده باشید، به سادگی روشنایی مناسبی را با فشردن کلید "شام" خواهید داشت. و بعد از آن، وقتی که مهمان ها خانه را ترک کردند و شما تنها شدید، دکمه "استراحت" را بفشارید تا فضا را از حالت عمومی به خصوصی تغییر دهید. به این واقعیت توجه کنید که تاسیسات هوشمند می توانند سیستم های دیگر را با روشنایی خاصی تجمیع کنند: با فشردن یک کلید می توانید در اتاقی که می خواهید فیلم مورد علاقه خود را تماشا کنید، پرده را پایین کشید، موسیقی مناسبی را پخش کرد، یا دما را در اتاقی افزایش داد.
II. پنل های کنترلی هوشمند

کلیدهای سنتی، توضیحاتی ندارند- باید عملکرد آنها را به خاطر سپرد- و هر کدام از آنها برای عملی خاص هستند. در مورد کلیدی به صورت زیر چطور؟
یک کلید کنترلی- با آپشن های بسیار. زیبایی، آسایش، کارایی...
پنل های کنترلی با چندین دکمه زیبا و کاربردی به صورت خاص برای خانه های هوشمند ساخته شده اند. این پنل ها در ده ها مدل و رنگ موجود هستند که نه تنها جهت رفع نیازمندی های ساکنان خانه مناسب هستند، بلکه متناسب با فضای داخلی طراحی شده، می-باشند. با یک دکمه شما می توانید جو حیرت انگیزی در اتاق خود ایجاد کنید. تصور کنید که مهمانانی به صورت سر زده آمده اند. با فشردن دکمه "شام"، روشنایی عمومی می تواند دیم شود و تنها لامپ های دکوراتیو روشن بمانند؛ پرده ها بسته شده و موسیقی آرامی پخش شود. پروگرام مناسب پنل ها توسط مهندسینی که سیستم را نصب می کنند، امکان قابلیت های نامحدودی را جهت ایجاد جوی برای هر یک از اعضای خانواده و هر موقعیتی به وجود می آورد.
فانکشن های نمونه پنل های کنترل هوشمند


در ذیل فانکشن های دکمه های پنل کنترلی، تشریح شده اند:
کنترل روشنایی اگر کلیدی تنها یک لامپ را کنترل کند، پس با فشردن انتهای سمت راست کلید، لامپ روشن خواهد شد (پر نورتر می شود) و با فشردن سمت چپ کلید، لامپ خاموش خواهد شد (کم نورتر می شود). اگر دو لامپ مختلف به یک دکمه اختصاص داده شوند (یا سایر فانکشن ها)، سپس انتهای سمت چپ و انتهای سمت راست به صورت مستقل، آن لامپ (یا فانکشن) را بدون آپشن تنظیم شدت نور، روشن یا خاموش می کنند.
سناریوها. یک سناریو با فشار کمی بر یک انتهای کلید انتخاب می شود. جهت خاموش کردن آن، سناریوی دیگر یا کلید "همه سناریوها خاموش" را انتخاب کنید.
کنترل گرمایش. به محض فشردن دکمه انتخاب حالت کاری، فشردن انتهای سمت چپ اولین دکمه دما را کاهش و فشردن انتهای سمت راستی دما را افزایش خواهد داد. جهت انتخاب مد عملیاتی مطلوب، دکمه مورد نظر را انتخاب کرده و سپس انتهای سمت چپ دومین دکمه را جهت انتخاب مد آسایش، یا انتهای سمت راستی را جهت انتخاب حالت اقتصادی بفشارید.
پرده ها. فشار طولانی روی انتهای سمت راستی دکمه، پرده را به سمت بالا و بر روی انتهای سمت چپی، پرده را به سمت پایین می-کشد. فشار کوتاه، پرده را در موقعیت جاری خود، متوقف می کند.
کنترل از راه دور (مادون قرمز). با توجه به سنسور مادون قرمز پنل کنترلی، فرد می تواند دکمه ها را از طریق یک دستگاه کنترل از راه دور، کنترل کند. این دستگاه دو کانال (سفید و آبی) دارد بنابراین فرد می تواند دو پنل کنترلی را در یک اتاق کنترل کند – تنها کاری که باید انجام دهید این است که کانال را بگیرید.
دکمه انتخاب حالت کاری. منوی تنظیمات ترموستات، LEDها را خاموش کرده و توضیحات را روشن می کند. جهت انتخاب روشنایی قسمت توضیحات، فرد باید دکمه انتخاب و سپس انتهای سومین دکمه را بفشارد.
نمایش/ ترموستات. پیغام ها را در حالت های تجهیز انتخاب شده، دما یا مد عملیاتی گرمایش نشان می دهد.
LED های وضعیت. LED ها می توانند به عنوان نور مسیریابی یا نمایش وضعیت به کار گرفته شوند، وقتی که تغییر رنگ می دهند از تغییری خبر می دهند، مثلاً روشنایی یک لامپ منتخب .
تولیدکنندگان تجهیزات خانه هوشمند می دانند که مشتریان آنها به اندازه زیبایی فضای داخلی برای آسایش و امنیت نیز اهمیت قائلند. انبوهی از کلیدها را از دیوار حذف کرده و آنها را با یک پنل کنترلی جایگزین می کنیم – به خوبی می دانید که هماهنگ بودن همه مولفه های اتاق با هم، چه اهمیتی دارد.
وقتی که پنل هوشمند انتخاب شد، فرد می تواند شکل، رنگ، پرداخت و متریال آن را انتخاب کند به گونه ای که به بهترین شکل با فضای داخلی اتاق هماهنگ باشد. همچنین می توانیم به شما راهکارهای دیگری نیز پیشنهاد کنیم: آنتیک، فولادی ضد زنگ، آلومینیومی، در رنگ ها و اشکال مختلف. همه چیز بستگی به سبک خانه شما دارد.
مدل های دیگر به صورت صفحه نمایش لمسی LCD با قابلیت قرارگیری بر روی میز، دستگاه های دیواری و نیز وایرلس می باشند. باید توجه داشته باشید می توانید همه چیز را با استفاده از پنل کنترلی یا صفحه نمایش لمسی کنترل کنید: روشنایی، پرده، تجهیزات صوتی/ تصویری، و نیز کار با ایمیل خود، مشاهده تصاویر دوربین های مدار بسته خارجی و داخلی، و نیز دریافت اطلاعات مفید مانند وضعیت آب و هوایی.
III. کنترل گرمایش و تهویه مطبوع
با تجمیع سیستم گرمایش با سیستم هوشمند خانگی خود، صرفه جویی قابل توجهی انجام می شود. انرژی در پایین ترین سطح مصرف ممکن نگه داشته می شود و در عین حال بالاترین سطح آرامش را تضمین می کند.
کنترل هوشمند موجب می شود تا هر اتاق، دمای مجزای خود را (رویهم رفته به شرایط متفاوتی در اتاق پذیرایی نسبت به اتاق کودک نیاز داریم)، مستقل از شرایط خارجی (دو اتاق مشابه در بخش های مختلف ساختمان نیاز به میزان گرمایش متفاوتی در زمان های مختلف روز دارند، مسئله ای که به آسانی با روش های سنتی حاصل نمی شود) داشته باشد. فرد می تواند هر نوع گرمایشی، حتی گرمایش هوای گرم (سخت ترین نوع گرمایش برای کنترل) را کنترل کند- هوا توسط هیتر گرم شده و داکت ها، آن را در خانه توزیع می کنند.


چرا باید در صورت عدم حضور ساکنان در خانه، انرژی با ارزش را هدر داد؟ آیا می دانید که هر 1 درجه سانتی گراد معادل 6% صرفه-جویی در مصرف انرژی است؟ کاهش خودکار دما در شب و در اتاق های خالی نیز صرفه جویی را افزایش می دهد. به همین سرعت سرمایه گذاری شما در هوشمند سازی خانه، به شما بازخواهد گشت!
دو نوع گرمایش/ تهویه مطبوع برای اتاق، قابل کنترل است- مثلاً رادیاتور همراه با تهویه مطبوع، با آپشن گرمایش- سیستم بسته به دمای محیط بیرون، هیتر یا تهویه مطبوع را روشن خواهد کرد و انتخاب می کند که کدام یک از این دو به صورت بهتری آسایش و صرفه جویی در مصرف انرژی را تامین می کنند. جهت نیل به این هدف، نیاز به سنسورهای دما یا ایستگاه هواشناسی می باشد تا اطلاعات دما، شدت نور، سرعت وزش باد و بارش را جمع آوری کنند.
در یک تاسیسات معمولی، اتلاف انرژی از طریق گرم کردن بیش از حد اتاق ها می باشد. با توجه به تنظیم دمای مستقل برای هر اتاق، می توان انرژی زیادی را صرفه جویی کرد (بیش از 30%، در بعضی موارد تا 48%)!
اگر پنجره ای در اتاقی باز باشد- سیگنال های ترموستات بلوکه می شوند تا از اتلاف انرژی جلوگیری شود.
بعد از ساعاتی، در تعطیلات آخر هفته و روزهای تعطیل، دما 6 درجه پایین تر از دمای معمول تنظیم شده نگه داشته می شود. ساعات کاری و نیز روزهای تعطیل در ساعت مرکزی پروگرام می شوند. دما یک ساعت قبل از شروع ساعت کاری، افزایش می یابد؛ و همچنین بعد از اتمام روز کاری، کاهش می یابد.
IV. کنترل پرده های پنچره، پرده های ریلی، سایبان ها و غیره
تاسیسات هوشمند موجب کنترل موثر پرده های پنجره، پرده های ریلی، پنجره ها و گیت ها نسبت به تاسیسات سنتی می شوند. کنترل مرکزی، اجرا شده از هر نقطه منتخب خانه و آپشن پروگرام کردن رویدادهای خودکار، آسایش و امنیت را تامین می کند (مثلاً به صورت شبیه سازی حضور).
بعد از اینکه افراد خانواده، خانه را ترک کردند پرده های بیرونی بسته و پرده های داخلی کشیده می شوند تا گرد و غبار زیادی جمع نشود، دما کاهش یافته و تهویه به مینیمم توان سوئیچ می کند. اگر پنچره یا پرده امنیتی هنوز باز باشد، توسط سیگنال اخطار به کاربر اطلاع داده می شود.
پرده های ریلی الکتریکی، موجب کنترل از راه دور و باز و بستن خودکار پرده ها می شود. آنها می توانند به صورت کامل یا تنها در نقطه ای خاص، باز/ بسته شوند. این آپشن ها برای شبیه سازی حضور ساکنان خانه و نیز آسایش شخصی آنها مفید می باشد.
V. سنسورهای سودمند حرکتی و آب و هوا
سنسورهای حرکتی
اتاق هایی هستند که فرد معمولاً فقط برای چند دقیقه کوتاه در آنها می ماند (مانند سرویس بهداشتی، کمد لباس) یا جاهایی که فرد اغلب از آنها عبور می کند (مانند راهرو، راه پله)- در چنین مواردی، استفاده از سنسور حرکتی راحت ترین راه حل است. این سنسور در صورت کشف حضور شخص، لامپ را روشن می کند.

سنسورهای ایستگاه هواشناسی، باد، دود و باران
سنسورهای آب و هوا، متمم دستگاه های کنترلی با این قابلیت هستند که به تغییرات شرایط جوی محیط بیرون واکنش نشان می دهند. سنسورهای باران مثلاً موجب بسته شدن پنجره های سقفی در هوای طوفانی می شوند. چنین سیگنالی می تواند آب پاش های باغچه را نیز متوقف کند. سنسور باد موجب خواهد شد تا سایبان های پنجره یا پرده های بیرونی جمع شوند تا هنگام وزش شدید باد آسیب نبینند. سنسور شدت نور مثلاً زاویه کرکره ها یا پرده های پنجره یا سایبان ها را تغییر می دهد. همچنین بسته به شدت نور خورشید، روشنایی و دمای اتاق را نیز بهینه می کند.


این تجهیزات کوچک و سودمند – نه الزاماً ضروری- به شدت بر راحتی استفاده از خانه تاثیر می گذارند. این سنسورها کوچک بوده در نتیجه حضورشان سریعاً فراموش می شود اما در مقابل احساس با ارزش آسایش و امنیت را ایجاد می کنند.
سیستم خانه هوشمند، امکان تجمیع فانکشن های مهم مرتبط با امنیت را به وجود می آورد. نه تنها سنسورهای دود، رطوبت و سایر سنسورها بلکه همچنین سیستم هشدار و مانیتورینگ (CCTV) نیز می توانند در یک سیستم هوشمند عمل کنند. چنین راهکاری هزینه ها را کاهش داده و آپشن های بیشتری جهت تامین حفاظت در اختیار کاربر می گذارد. VI. امنیت در خانه هوشمند خواب راحت شبانه در خانه هوشمند سیستم KNX/EIB امکان تجیمع مشخصه های مهم مرتبط با امنیت را فراهم می آورد. نه تنها سیستم هشدار بلکه همچنین سنسورهای دود و سایر سیستم ها نیز می توانند با شبکه الکتریکی کوپل (تزویج) شوند. سیگنال های خروجی از این دستگاه ها که به عنوان ورودی برای سیستم هوشمند می باشند، از آسیب رسیدن به خانه ممانعت کرده و اثر رویدادهای تصادفی را کاهش می دهند. تجمیع با سیستم هشدار موجب مثلاً روشن شدن خودکار چراغ ها در صورت شناسایی غریبه ای و اعلان خودکار به پلیس یا اماکن امنیتی می شود. شبیه سازی حضور و قفل خودکار درها وقتی که افراد خانواده در تعطیلات دور از خانه هستند، آن خانه در معرض سرقت قرار دارد. کارایی شبیه سازی حضور به طور قابل ملاحظه ای، خطر سرقت از خانه را در طی این مدت کاهش می دهد. ماژول ویژه ای فعالیت های افراد خانواده را در مقطعی قبل از سفرشان (مثلاً لامپ ها، پرده ه، موسیقی،...) را "ضبط کرده" و سپس وقتی که آنها در سفر هستند، "مجدداً آن را اجرا می کند". اثر آن بسیار متقاعد کننده است، زیرا فعالیت های واقعی را که در هر روز متفاوت می باشند، شبیه سازی می کند. فرد می تواند انتخاب کند که کدام مولفه ها باید در شبیه سازی نقشی را ایفا کنند تا انرژی هدر نرود مثلاً روشن کردن دستگاه قهوه. قفل خودکار در با کنترل دسترسی، هر فردی را که به خانه وارد یا از آن خارج شود را تشخیص می دهد. با چرخاندن کلید، سیگنال آن به تجهیزات مختلف بسیاری فرستاده می شود مثلاً همه لامپ ها خاموش می شوند، پرده ها بسته می شوند و دما کاهش می یابد. با گم شدن کلیدهای خانه، صاحبخانه مجبور نیست که قفل را عوض کند، تنها کاری که باید انجام داد اینست که دسترسی به خانه را برای آن کلید خاص، بردارد. قفل در نمی تواند از راه دور باز/ بسته شود، در حالی که فرد می تواند به صورت از راه دور دسترسی به وسیله کلیدی را بپذیرد (یا نپذیرد). همچنین آپشن استفاده از در تمام خودکار با قفل های از راه دور باز شونده وجود دارند (یا استفاده از کارت های دسترسی تماسی). دوربین های هوشمند دوربین ها در نقاط حیاتی ساختمان و فضای بیرونی قرار داده می شوند تا تصاویر را به هر تلویزیون انتخاب شده بفرستند. همچنین می-توانند تصاویر را براساس شناسایی حرکت توسط دوربین، ضبط کنند. همه آنها با ولتاژ امن 24 VDC یا استفاده از امواج مادون قرمز/ رادیویی تغذیه می شوندکه خطر شوک الکتریکی را حذف و خطر آتش سوزی تاسیسات الکتریکی را کاهش می دهد- کابل های ولتاژ قدرت مستقیماً به لامپ ها و خروجی ها کشیده می شوند. این مسئله نیز موجب کاهش انتشار امواج الکترومغناطیسی می شود. VII. ساختار سیستم هوشمند با توجه به قابلیت های متنوع سیستم هوشمند این سوال پیش می آید که چنین تاسیساتی به چه مقدار بالایی از کابل کشی نیاز خواهد داشت؟ و چه اتفاقی می افتد اگر کنترل کننده سیستم هوشمند دچار قطعی برق یا آسیب شود؟ همانطور که انتظار می رود، مشکلاتی از این دست، وجود ندارند. اول از همه، جهت کنترل سیستم، تنها به یک کابل باس که به سراسر خانه می رود، نیاز است. از طریق این کابل، همه فرمان ها و اطلاعات به فرم به اصطلاح تلگرام ها فرستاده می شود. این کابل به هر نقطه کنترلی خواهد رسید، هر جایی که سوئیچ ها معمولاً قرار دارند. همه تجهیزات به صورت موازی به هم متصل می شوند. کابل ها می توانند منشعب شوند تا همیشه بتوانند ساده ترین مسیر را انتخاب کنند. فانکشن های کنترلی پیچیده تر، نیاز به کابل بزرگ و چند سیمه نخواهند داشت. دوم اینکه، نیاز به کامپیوتر نمی باشد. تنها زمان پروگرام و استارت سیستم به کامپیوتر نیاز است. یکی از قوانین اساسی سیستم EIB/KNX عدم تمرکز آن است. هر تجهیز، ریزپردازنده و حافظه مخصوص به خود را دارد. کامپیوتر تنها فانکشن های ثانویه را اجرا کرده و همه تجهیزات هوشمند به صورت مستقل کار و تلگرام ها را با فرمان ها، اطلاعات، شرایط، مقادیر اندازه گیری شده و غیره مبادله می کنند. و در صورت آسیب یا نقص یکی از اینها، تاثیری بر سایر عملکردها نخواهد داشت. با این وجود، کامپیوتر می تواند به شیوه ای دیگر برای بازرسی بصری و کنترل به کار رود. می توان پلان طبقات خانه و نیز پلان های نماهای خارجی و باغچه را در کامپیوتر یا تاچ پانل گذاشت. در هر پلان، هر تجهیز می تواند علامت گذاری شود. می توان به سرعت چک کرد که چه چیز و در کجا در نقطه ای معلوم، در حال انجام وظیفه خود است. با یک کلیک موس، می توان هر چیزی را کنترل و یا روشن و خاموش کرد. در آینده می توان در صورت دلخواه مولفه های سیستم هوشمند را بدون هیچگونه مشکل، هزینه، سرو صدا و خرابی بنای ساختمان تغییر داد زیرا کل سیستم بسیار انعطاف پذیر است. افزودن فانکشن های جدید به سیستم به ندرت نیاز به پروگرام مجدد تجهیزات مرکزی دارد. پروگرام مجدد پنل کنترلی، این امکان را ایجاد می کند که برای اهدافی به کار برده شود که کاملاً متفاوت از کاربردهای قبلی آن باشد. علیرغم اینکه به نظر می رسد سیستم هوشمند پیچیده است، کنترل آن آسانتر از سیستم الکتریکی سنتی می باشد. VIII. فازهای اجرای سیستم هوشمند ساختمان فاز 1 و 2- طراحی تاسیسات و جانمایی به منظور طراحی سریع یک سیستم KNX/EIB به موارد زیر نیاز می باشد:
• پلان های طبقات (به صورت ایده آل به فرمتی که قابل پذیرش توسط Autocad باشد) هر طبقه از ساختمان، با خروجی های الکتریکی نشانه گذاری شده (لامپ ها، خروجی های کاربر، پرده ها، گرمایش از کف و غیره) و نقاط گرمایشی (اسپلیت های گرمایشی، رادیاتورها).
• توضیحات تعداد (توان)، مکان ها و کارکرد سوکت های روشنایی در پلان های طبقات (سوئیچینگ روشن/خاموش، دیم کردن- همچنین برای لامپهای فلورسنت کامپکت)
• توضیحات تعداد و مکان های خروجی های کاربر (230 ولت، تلویزیون، تلفن، کامپیوتر) و نقاط کنترلی (پنل های کنترلی، نمایشگرهای LCD و غیره).
• نقاط منبع تغذیه، مصرف توان و کاربرد تجهیزات تک فاز و سه فاز که باید جدا از خروجی های معمول و سوکت-های روشنایی، تغذیه شوند (گرمایش از کف، گرمایش آینه، گرمایش پارکینگ، فن ها، آشپزخانه، اجاق گاز، تهویه مطبوع و غیره).
• مکان های ممکن برای تابلوهای برق، به صورت ایده آل در مرکز خانه (مثلاً در کمد، زیر راه پله و غیره) و ماکزیمم ابعاد آنها کمتر از ابعاد یک درب است.
• جزئیات تماس با معمار و سایر افراد کلیدی پروژه راجع به نحوه کنترل (اتوماسیون استخر، گرمایش، تهویه مطبوع، پرده های پنجره ها، سیستم هشدار، صوتی/ تصویری، کامپیوتر/ تلفن)
• محاسبه توان کلی برق ساختمان و نوع کابل منبع اصلی قدرت (تعداد سیم، قطر)
طراحی یک سیستم KNX/EIB باید شامل موارد زیر باشد:
• پلان های طبقات برای ساختمان با مدارهای الکتریکی نشانه گذاری شده (روشنایی، خروجی ها، پرده ها، پنل های کنترلی و غیره).
• تشریح نشانه های الکتریکی تاسیسات.
• تشریح سیستم های کنترلی در ساختمان شامل روشنایی، گرمایش، تهویه مطبوع، گرمایش از کف، راه پله های بیرونی و مسیر پارکینگ،
• تشریح کنترل درب ها، پرده ها و ریل های پرده
• تشریح یکپارچه سازی با سیستم هشدار، شبکه تلفن، سیستم AV
• دیاگرام های تاسیسات و تابلو های برق
• محاسبات طول و قطر سیم
فاز 3- تابلو برق
تابلو برق قلب تاسیسات است که کل کابل ها به آن می رود. تابلو برق انرژی الکتریکی را به خروجی ها، سوکت های روشنایی و سایر تجهیزات الکتریکی می فرستد. تابلو برق KNX/EIB باید شامل موارد زیر باشد:
• سوئیچ قطع کننده اصلی جهت خاموش کردن یکباره برق اصلی ساختمان،
• در ساختمان های بزرگتر- سوئیچ حفاظت از حریق (سوئیچی که در ورودی ساختمان نصب می شود)، همه مدارات به جز مدارات خاص انتخاب شده (روشنایی های اضطراری، پمپ ها) را قطع می کند مثلاً در صورت وقوع حریق، هنگامی که آتش نشانان می خواهند عملیات اطفای حریق را انجام دهند (آتش نشانان از اطفای حریق در ساختمانی که هنوز برق آن قطع نشده است، خودداری می کنند)،
• نشان دهنده کنترل فاز- وجود یا نبود هر یک از فازها را اطلاع می دهد،
• حفاظت از اتصال کوتاه- ساختمان ها با تجهیزات الکترونیکی بسیاری تجهیز شده اند که به پرش ولتاژ کوتاه و جزئی بسیار حساس بوده و ممکن است منجر به آسیب دائمی به تجهیز شود. این حفاظت جهت ایمن کردن تجهیزات تنها در اینگونه موارد به کار می رود،
• حفاظت از جریان باقیمانده- در صورت کنتاکت غیر مستقیم عمل حفاظت را انجام می دهد.

• حفاظت از overcurrentجریان بیش از حد- به صورت خودکار مدار را در حالت اتصال کوتاه یا وقتی که توان مصرف بسیار بالا باشد، قطع می کند (مثلاً اگر تعداد بسیار زیادی تجهیز متصل به تنها یک خروجی باشد) که از اضافه بار و حریق جلوگیری می کند، • تجهیزات خودکار- خروجی های باینری برای خاموش/ روشن کردن لامپ ها، خروجی ها، درب ها، تهویه مطبوع، دیمرها، کنترل پرده، منابع تغذیه، اتصالات ارتباطی و غیره) • ترمینال ها امکان اتصال چند صد سیم را به تابلو ایجاد می کنند. فاز 4- پنل های کنترلی سیستم های KNX/EIB آسایش انتخاب آزادانه تجهیزات قابل رویت در اتاق ها را ارائه می دهند (پنل های کنترلی، سنسورهای حرکتی، نمایشگرهای LCD و غیره) به گونه ای که متناسب با نیازهای شما و احتمالات بر حسب کارایی و زیبایی شناسی هستند. در ابتدا، باید تعیین شود که چه فانکشن هایی باید در این پنل ها پیاده سازی شود. فانکشن های معمول به صورت ذیل هستند (در پرانتز تعداد دکمه های موردنیاز آن فانکشن خاص نوشته شده است):
• خاموش/ روشن کردن یک لامپ یا خروجی (1)
• خاموش/ روشن کردن یک لامپ + تنظیم شدت نور (2)
• کنترل پرده پنجره (ریل پرده)، یا کنترل گروهی از آنها (2)
• باز کردن/ بستن درب، دروازه، پنجره سقفی (1)
• انتخاب سناریو (1)
• فانکشن خاموش- برای خاموش کردن همه لامپ ها، مثلاً هنگام خروج از اتاق یا قبل از انتخاب سناریو (1)
در عمل هر چیزی قابل کنترل است، به ویژه: روشنایی، تهویه مطبوع، گرمایش، رطوبت زن هوا، پرده های پنجره ها، سایبان ها، گیت ها، درب ها، پنجره های سقفی، گرمایش مسیر پارکینگ (جهت حفاظت در مقابل یخ زدگی) و فعال کردن سیستم هشدار (غیر فعال سازی توسط وارد کردن کدی بر روی صفحه کلید)
مثال هایی از سایر فانکشن های سودمند:
• اخطار باز بودن پنجره (جهت به خاطر داشتن بستن پنجره قبل از ترک خانه)
• اخطار از کار افتادن پمپ
• اخطار سرریز مخزن در اثر گرفتگی
باید تعداد دکمه های مورد نیاز برای همه فانکشن های طراحی شده برای یک اتاق محاسبه شده و سپس کنترل پنل مطلوب انتخاب می شود. هنگام محاسبه، لامپ های بیرون از خانه ، جهت کنترل فراموش نشود مثلاً از اتاق پذیرایی (و به صورت اختیاری از طریق کنترل رادیویی از راه دور ،درب پارکینگ و روشنایی باغچه کنترل می شود.)
فاز 5- راه اندازی سیستم
جهت راه اندازی سریع سیستم براساس خواست کاربر، در ابتدا باید به خوبی به وی آموزش داد، که بدان معنی است که باید مواردی را یادداشت کرد. بدین منظور، سولات زیر ممکن است مفید باشد:
• چه فانکشن هایی را می خواهید از طریق کنترل رادیویی از راه دور کنترل کنید؟ - مثلاً درب پارکینگ، روشنایی باغچه،
• آیا سیستم باید به شرایط خارجی واکنش نشان دهد، و اگر بله، به چه صورت؟ - مثلاً ورود بدون اجازه در ناحیه دارای سیستم هشدار، روشن کردن روشنایی ها و ترساندن سارق، خاموش کردن سیستم تهویه در صورت باز نمودن پنجره اتاق، یا قطع آب وارد شونده به ماشین لباسشویی دزصورت سرریز آب در رختشویخانه .
• چه سیگنال هایی از سیستم KNX/EIB باید به صورت خروجی برای کنترل سایر سیستم ها باشند؟ - مثلاً روشن کردن مشعل یا تهویه مطبوع، یا ارسال سیگنال به موبایل و غیره
• چه سیگنال هایی در سیستم KNX/EIB (شامل سیگنال هایی از سایر سیستم ها) باید بر روی صفحه نمایش دستگاه کامپیوتر/ نمایشگر نمایش داده شوند؟ - مثلاً مقادیر دما در هر اتاق با امکان کنترل آنها، اطلاعاتی راجع به باز بودن پنجره-ها و عملکرد تجهیزات خاصی مانند پمپ ها.
نکته
در پایان یادآور می شود در خصوص انتخاب تجهیزات هوشمند ساختمان باید مواردی را در نظر گرفت؛ از جمله:
* استاندارد مورد استفاده
* کشور سازنده و کیفیت ساخت
* کارایی و عملکرد تجهیزات
* زیبایی و تنوع رنگ متناسب با سلیقه های مختلف
* قیمت تجهیزات
* شرکتهای ارائه دهنده خدمات مهندسی
متاسفانه به دلیل عدم آگاهی مناسب در جامعه در خصوص هوشمند سازی ساختمان، بسیاری از شرکت های ارائه دهنده این سیستم و گاهاً برخی از سازندگان، صرفاً به واسطه ارزش افزوده ای که عنوان ساختمان هوشمند به ارمغان می آورد، از شرایط موجود سوء استفاده کرده و با تبلیغات کاذب، محصولاتی با کیفیت پایین ولی با زرق و برق زیاد به مشتریان ارائه می نمایند که در ابتدا خریدار را راضی کرده، اما در نهایت به دلیل کیفیت پایین محصولات و مشکلات نرم افزاری سیستم برای کاربران این سیستم موجب دردسر و نارضایتی مضاعف برای مصرف کننده نهایی می شود و از آنجایی که مصرف کننده نهایی در اکثر اوقات در تصمیم گیری و انتخاب تجهیزات نقشی ندارد لذا بعد از مدتی این سیستم با صرف هزینه ، به حالت سنتی تغییر می یابد.
پس بهتر است قبل از هرگونه تصمیم گیری و انتخاب سیستم و تجهیزات از مشاوره شرکت های مهندسی دارای صلاحیت و بی طرف استفاده نمود. در این بین نظام مهندسی ساختمان و سازمان های ذیربط می توانند نقش پر رنگی در جهت فرهنگ سازی و اجرای صحیح این سیستم داشته باشند. هر چند اگر سیاست های جامع نظام مهندسی ساختمان نبود بسیاری از معیارهای طراحی، نظارت و انتخاب تجهیزات در حوزه ساختمان با مشکل روبرو می شد. امیدواریم با مساعدت مهندسان نظام مهندسی ساختمان در جهت شکوفایی این صنعت کوشا باشیم.