ساختمان هوشمند

There is quite huge annual energy consumption in Iran in household, commercial, and public sectors. In addition, the index of population aging manifests a great increase in recent years. Concurrent to all these, smart houses which are equipped with Internet of Things (IoT) can help us maintain sustainable developments with functionalities such as improvements in energy consumption and health, to name but a few. Accordingly, in this thesis, we aimed to identify the usage and functions of IoT in smart houses. This research is an applied research in nature and it would be classified as qualitative regarding data collection. In order to identify the usages of IoT in smart houses with the help of meta-synthesis approach, we have examined 371 researches among which only 85 have been selected for the final analysis. 122 factors have been extracted based on these 85 researches which have been combined into 7 main usages of “electricity consumption management”, “Heating, ventilation and air conditioning System”, “water consumption control”, “security empowerment for the buildings and the neighborhood”, “health monitoring”, “crisis management”, and home appliance automation.

امروزه با پیشرفت تکنولوژی، امکان به روزرسانی اجزای ساختمان جهت افزایش سطح تعامل انسان و تکنولوژی، تأمین آسایش بیشتر، دست یابی به ایمنی، امنیت، راحتی و کنترل بهتر فضای فراهم شده است. همچنین بحران کمبود انرژی در سراسر جهان به یکی از جدی ترین مشکلات بشر تبدیل شده و معماری هوشمند می تواند با کاهش مصرف سوخت های فسیلی، موجب کاهش مصرف برق و گاز، کاهش تولید گازهای گل خانه ای و کاهش اثرات مخرب زیست محیطی شود، به همین دلیل ضروری است که از هوشمندسازی در معماری داخلی بهره برده شود. هدف این پژوهش بررسی تأثیرات استفاده از تکنولوژی در ساختمان و واکاوی تأثیر عناصر هوشمندسازی در بهینه سازی مصرف انرژی است. روش پژوهش حاضر از لحاظ ماهیت، کیفی و از لحاظ هدف کاربردی است. در گام نخست با مرور مبانی نظری و پیشینه تحقیق در حوزه هوشمندسازی و بهینه سازی انرژی، اطلاعات از طریق مطالعات کتابخانه ای-اسنادی جمع آوری و عناصر هوشمندسازی در قالب مدل مفهومی استخراج شد. در گام بعدی از طریق تحلیل محتوا به بررسی نحوه عملکرد مقوله ها و زیرمقوله های هوشمندسازی بر کاهش مصرف انرژی پرداخته شد. یافته ها نشان داد، هوشمندسازی یکی از تأثیرات مثبت تکنولوژی در فرایند ساختمان سازی است که از طریق «مواد و مصالح هوشمند»، «حسگرها»، «سامانه کنترل ایمنی، امنیت و نظارت» و «تجهیزات خدماتی» می تواند منجر به بهبود مؤلفه های اقتصادی، روانی، کالبدی و زیست محیطی زندگی ساکنین شود و از دو روش باسیم و بی سیم قابل اجرا است. یکی از مهمترین اثرات هوشمندسازی کاهش مصرف انرژی از مؤلفه زیست محیطی است که نحوه عملکرد مقوله ها و زیرمقوله های آن در قالب نموداری ارائه شده است.

در آینده نزدیک، عملکرد خودکار و هوشمند بودن شهرها به عنوان یک نیاز حیاتی برای بهبود رفاه اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی شهروندان تبدیل خواهد شد. فناآوری های هوشمند شهری، سهم مهمی در توسعه پایدار شهرها دارند و شهرهای هوشمند را به یک واقعیت تبدیل می کنند. در این مفهوم، پایداری انرژی شهرها به یک نگرانی جهانی تبدیل شده است، و طیف گسترده ای از تحقیقات و چالشها را با خود به همراه داشته است که بسیاری از جنبه های زندگی مردم را تحت تاثیر قرار می دهد. ساختمان ها که یک زیرسیستم شهری را تشکیل می دهند در واقع، ساختمان ها سنگ بنای انتشار دی اکسید کربن در مقیاس جهانی هستند. از این رو تحقیق حاضر به دنبال شناسایی عوامل موثر بر کاهش مصرف انرژی شهری برای پایداری کلانشهرهای هوشمند می باشد. تحقیق حاضر بصورت توصیفی-تحلیلی و پیمایشی بوده، حجم نمونه هم 15 نفر از مدیران شهری، مدیران و اساتید فناوری اطلاعات و ارتباطات است. تجزیه و تحلیل داده ها به روش معادلات ساختاری (SEM) با نرم افزارهای SPSS و Smart PLS بدست آمد. نتایج نشان می دهد که بیشترین تأثیرگذاری بر کاهش مصرف انرژی در راستای پایداری شهری را در کلانشهر تبریز مربوط به شاخص کالبدی (PH)، شاخص رضایت و آسایش شهروندان (SA) و ﻣﺪیﺮیﺖ ﻣﺼﺮف اﻧﺮژى و کﺎﻫﺶ ﻣﺼﺮف آن. (CM) به ترتیب با ضرایب استخراج شده بر اساس مدل ساختاری تحقیق 965/0، 960/0 و 902/0 می باشد. بنابراین برای کاهش مصرف انرژی برای پایداری در کلانشهر شهر تبریز بکارگیری روشهای توسعه شهری هوشمند به همراه پیش بینی ساختمانهای هوشمند بسیار تاثیرگذار خواهد بود.

ادغام فناوری های هوشمند در ساختمان های مدرن نحوه طراحی، ساخت و بهره برداری از ساختمان ها را متحول کرده است. با این حال، پیشرفت های سریع در فناوری های ساختمان های هوشمند چالش های پیچیده ای را به وجود آورده است، به ویژه این امر در ادغام و استفاده مؤثر از این فناوری ها برای به حداکثر رساندن کارایی ساختمان، پایداری و راحتی کاربران رخ داده است. این پژوهش با هدف افزایش درک این مسئله از طریق روشن سازی مزایا و کاربردهای بالقوه برنامه ریزی سناریو به عنوان یک ابزار استراتژیک در طراحی ساختمان های هوشمند انجام شده است. سئوالات کلیدی مطرح شده شامل: چگونه می توان از برنامه ریزی سناریو برای رفع چالش های ادغام فناوری های هوشمند استفاده کرد؟ پیشران های حیاتی تأثیرگذار بر طراحی ساختمان های هوشمند کدام هستند؟ با استفاده از رویکردهای مبتنی بر سناریو برای ایجاد مسکن بیشتر با استفاده از فناوری های جدید و بهبود کیفیت زندگی مسکونی، این پژوهش، پیشران های کلیدی "چارچوب مقرراتی و اجتماعی" و "پذیرش و ادغام فناوری" را از طریق مشاوره با خبرگان و روش برنامه ریزی سناریوی منطق شهودی شناسایی کرده است. این فرآیند منجر به توسعه چهار سناریو شد: سناریوی افق هماهنگ، سناریوی دوراهی مختل شده، سناریوی رنسانس مقررات و سناریوی ایستایی و رکود. پس از توسعه جامع سناریوها، تجزیه و تحلیل نقاط قوت، ضعف ها، فرصت ها و تهدیدهای هر سناریو انجام شد که بینش های کلیدی را به دست آورد. در نهایت، بر اساس نتایج به دست آمده، رویکردی جامع و منسجم برای استراتژی های نوآورانه در طراحی ساختمان های هوشمند ارائه شده است. این رویکرد بر گزینه های مهمی از جمله: اولویت بندی اصول طراحی کاربر محور، حمایت از چارچوب های مقرراتی حمایتی، پذیرش یادگیری مستمر، انطباق پذیری و چابکی، ترویج عدالت اجتماعی و فرصت های برابر، و افزایش تاب آوری در برابر بحران ها در طراحی ساختمان های هوشمند تأکید دارد.