دانلود پروپوزال ارتقای بهره وری انرژی ساختمان های بلندمرتبه با استفاده از اینترنت اشیا (IoT)

امروزه با گسترش شتابان شهرنشینی و افزایش ساخت‌وسازهای عمودی در کلان‌شهرها، مدیریت بهینه منابع و کاهش اثرات زیست‌محیطی سازه‌های عظیم به یکی از دغدغه‌های اصلی طراحان و مدیران شهری تبدیل شده است. در این راستا، گذار از سیستم‌های سنتی به سمت فناوری‌های نوین و یکپارچه، نقشی حیاتی و انکارناپذیر در ارتقای بهره وری انرژی و تضمین پایداری عملکردی ساختمان‌های بلندمرتبه ایفا می‌کند.

این نمونه پروپوزال استاندارد، با موضوع ارتقای بهره وری انرژی و مدیریت هوشمند ساختمان‌های بلندمرتبه با استفاده از IoT برای درس روش تحقیق تدوین شده است. رعایت دقیق تمامی سرفصل‌های دانشگاهی (نظیر بیان مسئله، اهداف، پیشینه و روش تحقیق) در این فایل، آن را به الگویی مناسب جهت یادگیری اصول پروپوزال‌نویسی و استخراج ایده‌های پژوهشی جدید تبدیل کرده است.

این پروپوزال در قالب فایل ورد (WORD) قابل ویرایش و PDF تهیه شده و در ادامه نیز تصویر مربوط به یکی از صفحات آن قرار داده شده است:

ساختمان‌های بلندمرتبه به دلیل ماهیت فیزیکی، سطح اشغال وسیع و تراکم بالای انسانی، به عنوان یکی از بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان انرژی در سطح جهان شناخته می‌شوند و پیچیدگی‌های عملکردی آن‌ها چالش‌های منحصر به فردی را در حوزه مدیریت تاسیسات ایجاد کرده است. این سازه‌های غول‌پیکر که اغلب به عنوان شهرهای عمودی شناخته می‌شوند، دارای سیستم‌های مکانیکی، الکتریکی و تهویه مطبوع بسیار گسترده و درهم‌تنیده‌ای هستند که مدیریت آن‌ها با روش‌های مرسوم و ایستا دیگر پاسخگو نیست. در سیستم‌های مدیریت سنتی ساختمان، تجهیزات معمولاً بر اساس برنامه‌های زمانی ثابت و از پیش تعیین‌شده کار می‌کنند و قادر به درک تغییرات لحظه‌ای محیط یا نوسانات حضور کاربران نیستند؛ این موضوع منجر به اتلاف گسترده انرژی می‌شود، چرا که برای مثال، سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی بدون توجه به اینکه فضایی خالی یا پر است، با تمام توان کار می‌کنند و یا سیستم‌های روشنایی در ساعاتی از روز که نور طبیعی کافی وجود دارد، همچنان فعال باقی می‌مانند. علاوه بر این، عدم یکپارچگی میان زیرسیستم‌های مختلف (مانند آسانسورها، پمپ‌ها و هواسازها) باعث می‌شود که هم‌افزایی لازم برای کاهش مصرف سوخت و برق شکل نگیرد و هزینه‌های نگهداری و تعمیرات به دلیل استهلاک بالای قطعات به شدت افزایش یابد. در واقع، چالش اصلی در این ساختمان‌ها، فقدان “بینش درنگ” (Real-time Insight) نسبت به رفتار مصرف انرژی است که باعث می‌شود مدیران تاسیسات نتوانند تصمیمات پیشگیرانه و دقیقی اتخاذ کنند و همواره با رویکردی واکنشی نسبت به هدررفت انرژی و خرابی‌ها برخورد نمایند.

ظهور فناوری اینترنت اشیا (IoT) به عنوان یک پیشران قدرتمند تکنولوژیکی، پارادایم مدیریت ساختمان را از حالت “کنترل خودکار” به وضعیت “هوشمند و شناختی” تغییر داده است. این فناوری با ایجاد شبکه‌ای گسترده از حسگرهای متصل و هوشمند، امکان پایش لحظه‌ای و دقیق تمامی پارامترهای محیطی و عملکردی ساختمان را فراهم می‌آورد. در این اکوسیستم نوین، سنسورهای دما، رطوبت، شدت نور، کیفیت هوا و تشخیص حضور افراد، داده‌های محیطی را به صورت پیوسته جمع‌آوری کرده و به یک پلتفرم مرکزی یا ابری ارسال می‌کنند تا مورد پردازش و تحلیل قرار گیرد. این فرآیند به سیستم اجازه می‌دهد تا به صورت پویا و تطبیقی واکنش نشان دهد؛ برای نمونه، شدت نور مصنوعی به طور خودکار متناسب با نور ورودی از پنجره‌ها تنظیم می‌شود (Daylight Harvesting) و یا بار برودتی سیستم تهویه دقیقاً بر اساس تعداد افراد حاضر در هر زون ساختمانی تعدیل می‌گردد. فراتر از کنترل تجهیزات، اینترنت اشیا با قابلیت‌های تحلیل داده و یادگیری ماشین، امکان “نگهداری پیش‌بینانه” را فراهم می‌کند، به طوری که با تحلیل ارتعاشات یا الگوی مصرف برق یک موتور، می‌توان پیش از وقوع خرابی کامل و تحمیل بار اضافی به شبکه برق، نسبت به تعمیر آن اقدام کرد. این سطح از هوشمندی نه تنها باعث کاهش چشمگیر هزینه‌های انرژی و کربن تولیدی می‌شود، بلکه آسایش حرارتی و بصری ساکنان را نیز به حداکثر می‌رساند و ساختمان را به موجودی زنده تبدیل می‌کند که می‌تواند نیازهای انرژی خود را با شرایط متغیر محیطی همگام‌سازی کند.