ساختمانها مسئول حدود ۳۹٪ از کل انتشار کربن مرتبط با مصرف انرژی در جهان هستند؛ به همین دلیل، یکی از مهمترین بخشها در مسیر کاهش آلایندگی و کربنزدایی به شمار میروند. امروزه مالکان و مدیران ساختمانها با چالشهای متعددی روبهرو هستند:
افزایش هزینههای انرژی، قوانین سختگیرانه زیستمحیطی و انتظار روزافزون ساکنان و مستأجران برای داشتن فضاهایی سالمتر و باکیفیتتر.
اگرچه هدفهایی مثل بهرهوری بالاتر و پایداری محیطزیستی کاملاً روشن هستند، اما مسیر رسیدن به آنها اغلب پیچیده به نظر میرسد. راهحل اصلی، عبور از مدیریت سنتی و واکنشی و حرکت به سمت مدیریت هوشمند، خودکار و مبتنی بر داده با استفاده از یک استراتژی یکپارچه اینترنت اشیاست.
راهکارهای عملی برای بهینهسازی ساختمان
راهکارهای ساختمان هوشمند مبتنی بر IoT، سه هدف اصلی را بهصورت همزمان دنبال میکنند:
افزایش بهرهوری و تابآوری خود ساختمان، کاهش اثرات منفی آن بر محیط زیست و بهبود سلامت و رفاه افرادی که در آن زندگی یا کار میکنند.
برای ساختمان: افزایش بهرهوری عملیاتی و طول عمر
اولین وظیفه یک ساختمان هوشمند این است که داراییای پایدار، کارآمد و خوشمدیریت باشد. راهکارهای IoT کمک میکنند از ساختمان در برابر آسیب محافظت شود و سیستمهای اصلی آن با بالاترین بازده ممکن کار کنند؛ موضوعی که مستقیماً باعث کاهش هزینههای عملیاتی و سرمایهای میشود.
نگهداری پیشبینانه سیستمهای HVAC (گرمایش، سرمایش و تهویه)
عملکرد سیستمهای HVAC ممکن است به دلایلی مثل کمبود گاز مبرد، نشتی کانالها یا فرسودگی قطعات کاهش پیدا کند. برای بررسی دقیق سلامت این سیستمها، میتوان از یک استراتژی پایش چندلایه استفاده کرد.
ترموستاتهای هوشمند بهعنوان منبع اصلی داده، اطلاعاتی مثل دمای تنظیمشده و وضعیت عملکرد سیستم را ارائه میدهند. این دادهها با اطلاعات حسگرهای دمای محیط که دمای واقعی فضا را اندازهگیری میکنند مقایسه میشود. برای عیبیابی دقیقتر، میتوان از حسگرهای دمای کانال هوا (برای بررسی هوای خروجی) و حسگرهای جریان برق (برای پایش میزان مصرف انرژی دستگاه) استفاده کرد.
تحلیل همزمان این دادهها باعث میشود کاهش عملکرد یک دستگاه مدتها قبل از خرابی کامل شناسایی شود.
حفاظت از تجهیزات و داراییها
با نصب ترانسفورماتورهای جریان هوشمند روی مدارهای الکتریکی میتوان اضافهجریان (ناشی از نوسانات یا فرسودگی تجهیزات) یا کمجریان (ناشی از سیمکشی معیوب) را شناسایی کرد و از آسیب تجهیزات و خطر آتشسوزی جلوگیری نمود.
حسگرهای فشار خطوط لوله، نوسانات غیرعادی را که میتواند نشانه نشتی یا گرفتگی باشد، قبل از ترکیدن لوله تشخیص میدهند. همچنین حسگرهای رطوبت محیطی میتوانند در صورت افزایش رطوبت، سیستم تهویه را فعال کنند تا از آسیبهای بلندمدت مثل رشد کپک جلوگیری شود.
علاوه بر این، نصب حسگرهای نشت آب در نقاط پرخطر و اتصال آنها به شیرهای قطعکن خودکار، امکان واکنش فوری و متوقف کردن نشتی در همان لحظه را فراهم میکند.
بهینهسازی فضا
در ساختمانهای اداری و تجاری، فضاهای کماستفاده به معنای هدررفت هزینه هستند و در مقابل، فضاهای بیشازحد شلوغ میتوانند باعث نارضایتی کارکنان و مراجعهکنندگان شوند.
با استفاده از حسگرهای حضور یا شمارش افراد، میتوان دادههای ناشناس درباره الگوهای استفاده از فضا جمعآوری کرد. پلتفرم تحلیلی این دادهها را به صورت نقشههای حرارتی و گزارشهایی نمایش میدهد که نشان میدهد کدام فضاها محبوبترند، کدام کماستفادهاند و در چه ساعات زمانی بیشترین استفاده را دارند.
این اطلاعات عملی به مدیران کمک میکند تا چیدمان فضاها را بهینه کنند، کاربری فضاها را متناسب با تقاضا تغییر دهند و برای نیازهای آینده ملکی تصمیمهای دقیقتری بگیرند. همچنین میتوان برنامههای نظافت را بر اساس میزان تردد، هوشمندانه تنظیم کرد.
برای محیط زیست: بهینهسازی انرژی در راستای اهداف ESG
با اعمال قوانین سختگیرانه انرژی از سوی دولتها، اینترنت اشیا به ابزاری عملی برای تبدیل ساختمانها به بازیگران فعال در مسیر کاهش انتشار کربن تبدیل شده است.
مدیریت خودکار انرژی
بزرگترین مصرفکنندگان انرژی در ساختمان، مانند سیستمهای HVAC و روشنایی، معمولاً بر اساس برنامههای زمانی ثابت کار میکنند و حتی در فضاهای خالی یا نیمهخالی نیز انرژی مصرف میکنند.
با استفاده از شبکهای از حسگرهای محیطی و حضور افراد، دادههای لحظهای دما، رطوبت و حضور به سیستم مدیریت ساختمان (BMS) ارسال میشود. برای مثال میتوان یک قانون خودکار تعریف کرد:
«اگر یک اتاق جلسه به مدت ۵ دقیقه خالی بود، چراغها خاموش شوند و سیستم تهویه وارد حالت کممصرف شود.»
این نوع کنترل مبتنی بر تقاضا تضمین میکند که انرژی فقط در زمان و مکانی که نیاز است مصرف شود و کاهش قابل توجهی در هزینههای انرژی ایجاد میکند.
استراتژی هدفمند بهینهسازی انرژی
بدون دانستن اینکه دقیقاً کدام سیستمها بیشترین مصرف برق را دارند، تلاش برای کاهش مصرف انرژی اغلب پراکنده و کماثر خواهد بود.
با نصب ترانسفورماتورهای جریان هوشمند و غیرتهاجمی روی مدارهای اصلی برق، میتوان مصرف انرژی را در طول زمان اندازهگیری و تحلیل کرد. این دادهها تصویر شفافی از محل مصرف انرژی ارائه میدهند و کمک میکنند ارتقاها و بهبودهایی انتخاب شوند که بازگشت سرمایه مشخص و قابل پیشبینی دارند.
برای انسانها: ایجاد فضاهایی سالم، ایمن و پربازده
مهمترین هدف هر ساختمان، خدمترسانی به ساکنان آن است. راهکارهای IoT تجربه انسانی بهتری ایجاد میکنند و فضاها را پاسخگوتر میسازند.
بهبود کیفیت هوای داخل ساختمان
کیفیت پایین هوا، بهویژه افزایش غلظت CO₂، باعث خوابآلودگی و کاهش تمرکز و بهرهوری میشود. حسگرهای کیفیت هوای داخلی (IAQ) در فضاهای پرتردد مانند اتاقهای کنفرانس، کلاسها و دفاتر باز، بهطور مداوم CO₂، ترکیبات آلی فرّار (VOC) و سایر آلایندهها را اندازهگیری میکنند.
با اتصال این دادهها به سیستم تهویه، تهویه مبتنی بر تقاضا فعال میشود. برای مثال، وقتی CO₂ از حد استاندارد عبور کند، سیستم بهطور خودکار میزان هوای تازه ورودی را در همان ناحیه افزایش میدهد؛ بدون آنکه کل ساختمان بیشازحد تهویه شود و انرژی هدر برود.
بهبود بهداشت و ایمنی
برخی نقاط کور بهداشتی و ایمنی در ساختمانها وجود دارند که میتوانند تجربه ساکنان را تحت تأثیر قرار دهند یا خطرساز شوند. حسگرهای تخصصی میتوانند بوها یا گازهای مضر مانند آمونیاک را تشخیص دهند و به نیروهای خدماتی هشدار دهند.
در فضاهای غیرسیگاری، حسگرهای دود و بخار میتوانند در صورت تخلف، بهصورت نامحسوس به مدیریت اطلاع دهند. همچنین در محیطهایی مثل بیمارستانها یا مراکز نگهداری سالمندان، حسگرهای محافظ حریم خصوصی میتوانند سقوط یا بیحرکتی طولانی را تشخیص دهند و فوراً هشدار ارسال کنند.
چرا LoRaWAN® برای ساختمانهای پایدار ایدهآل است؟
یک ساختمان هوشمند و پایدار به جمعآوری دادههای قابل اعتماد از تمام بخشهای ساختمان نیاز دارد؛ حتی نقاطی که دسترسی به آنها دشوار است. فناوری LoRaWAN® بهعنوان یک راهکار ارتباطی ایدهآل برای این شرایط شناخته میشود.
مصرف انرژی بسیار پایین آن باعث میشود حسگرها با یک باتری برای سالها کار کنند و نیاز به تعمیر و تعویض کاهش یابد. برد بلند سیگنال امکان عبور از بتن و فولاد را فراهم میکند و اتصال پایدار را در ساختمانهای بزرگ تضمین میکند.
LoRaWAN® امکان استقرار بیسیم و کمهزینه را بدون کابلکشیهای پرهزینه و مخرب فراهم میکند و برای نوسازی ساختمانهای قدیمی کاملاً مناسب است. همچنین قابلیت اتصال هزاران دستگاه به یک گیتوی، این سیستم را بسیار مقیاسپذیر میکند.
مسیر پیش رو
تبدیل یک ساختمان به یک دارایی هوشمند و پایدار، کاملاً دستیافتنی است؛ حتی برای قدیمیترین ساختمانها. این کار الزاماً به بازسازی کامل نیاز ندارد.
میتوان با یک پروژه آزمایشی کوچک شروع کرد؛ مثلاً هوشمندسازی روشنایی یک طبقه یا پایش مصرف انرژی یک سیستم حیاتی.
فناوریهای بیسیم مانند LoRaWAN این گامهای اولیه را سریع، مقرونبهصرفه و بدون ایجاد اختلال ممکن میکنند. با تمرکز بر حل مشکلات مشخص و استفاده از راهکارهای اثباتشده، میتوان بهتدریج ساختمان را به یک دارایی آیندهنگر تبدیل کرد.
برای بررسی عمیقتر فناوریها، چارچوبهای اجرایی و نمونههای واقعی، میتوانید وایتپیپر کامل زیر را دانلود کنید:
An Integrated IoT Solution for Smart, Green, and Healthy Buildings
با بلوغ این فناوریها، راهکارهای IoT به استاندارد جدید ساختمانهای پیشرفته تبدیل میشوند؛ رویکردی عملی و مؤثر برای کاهش هزینهها، رعایت الزامات پایداری و ایجاد محیطهایی که ساکنان و کارکنان امروزی انتظار آن را دارند.
 ساختمانهایی هوشمند، سبز و سالم میسازند){kind=link}
بدون دیدگاه