دانلود پروپوزال پایش هوشمند کیفیت هوای داخلی (IAQ) در فضاهای آموزشی با اینترنت اشیا

پروپوزال حاضر به موضوع پایش و کنترل هوشمند کیفیت هوای داخلی (IAQ) و آسایش حرارتی در دانشکده معماری دانشگاه تهران با اینترنت اشیا می‌پردازد. این پروپوزال به عنوان یک نمونه‌ی آموزشی برای درس روش تحقیق، با رعایت تمام ساختارهای استاندارد (شامل بیان مسئله، اهداف، پیشینه و روش تحقیق) تدوین شده است. مطالعه این نمونه، دانشجویان را با شیوه صحیح نگارش پروپوزال آشنا کرده و به آن‌ها در یافتن موضوعات پژوهشی جدید کمک می‌کند.

کیفیت هوای داخلی (IAQ) به عنوان یکی از مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار بر سلامت، آسایش و کارایی شناختی افراد، نقشی حیاتی در محیط‌های آموزشی ایفا می‌کند. شرایط نامطلوب هوا در فضاهای بسته‌ای مانند کلاس‌های درس و کتابخانه‌ها می‌تواند به طور مستقیم بر توانایی یادگیری و تمرکز دانشجویان اثر منفی بگذارد و زمینه را برای بروز خستگی و کاهش بازدهی فراهم آورد.

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:

فضاهای آموزشی به دلیل ماهیت کاربری خود، با چالش‌های منحصر به فردی در زمینه حفظ شرایط محیطی مطلوب روبرو هستند. تراکم بالای جمعیت در بازه‌های زمانی مشخص، مانند زمان برگزاری کلاس‌ها، منجر به افزایش سریع غلظت دی‌اکسید کربن (CO2) می‌شود که محصول مستقیم تنفس افراد است. بالا رفتن سطح CO2 به طور مستقیم با کاهش سطح هوشیاری، احساس خواب‌آلودگی و افت عملکرد شناختی در ارتباط است. علاوه بر این، منابع متعدد دیگری نیز در فضاهای آموزشی به آلودگی هوا دامن می‌زنند؛ ترکیبات آلی فرار (VOCs) که از مصالح ساختمانی، مبلمان نو، ماژیک‌های وایت‌برد و مواد شوینده متصاعد می‌شوند، می‌توانند منجر به سوزش چشم و گلو و مشکلات تنفسی شوند. ذرات معلق (PM2.5) نیز چه از طریق هوای بیرون و چه از فعالیت‌های داخلی، وارد فضا شده و سلامت سیستم تنفسی را تهدید می‌کنند. در کنار کیفیت هوا، آسایش حرارتی نیز یک متغیر کلیدی است. دمای بیش از حد گرم یا سرد، رطوبت نامناسب و وجود کوران هوا همگی از عواملی هستند که می‌توانند تمرکز افراد را مختل کرده و احساس نارضایتی شدیدی ایجاد کنند. سیستم‌های تهویه مطبوع سنتی که در بسیاری از این ساختمان‌ها به کار گرفته می‌شوند، معمولاً بر اساس تنظیمات ثابت و برنامه‌ریزی‌های از پیش تعیین‌شده کار می‌کنند و توانایی واکنش به تغییرات لحظه‌ای در تعداد افراد حاضر در فضا یا شرایط متغیر آب و هوایی را ندارند. این ناکارآمدی نه تنها به ایجاد شرایط نامطلوب برای کاربران منجر می‌شود، بلکه باعث اتلاف حجم عظیمی از انرژی به دلیل سرمایش یا گرمایش غیرضروری فضاهای خالی یا کم‌تردد می‌گردد.

در پاسخ به این چالش‌ها، فناوری‌های هوشمند و به ویژه اینترنت اشیا (IoT) راهکارهای نوآورانه‌ای را ارائه می‌دهند. تصور کنید شبکه‌ای از سنسورهای کوچک و هوشمند در سراسر یک ساختمان آموزشی نصب شده‌اند که به طور مداوم و لحظه‌ای پارامترهای کلیدی مانند دما، رطوبت، سطح دی‌اکسید کربن، ترکیبات آلی فرار و ذرات معلق را اندازه‌گیری می‌کنند. این داده‌ها به یک پلتفرم مرکزی ارسال شده و در آنجا تحلیل می‌شوند. این تحلیل‌ها به سیستم مدیریت ساختمان اجازه می‌دهد تا از یک رویکرد واکنشی و ثابت به یک رویکرد پیش‌بینانه و پویا تغییر مسیر دهد. به جای آنکه یک سیستم تهویه بر اساس یک برنامه زمانی ثابت کار کند و بدون توجه به حضور یا عدم حضور افراد، هوای تازه را به داخل پمپاژ کند، این سیستم هوشمند با تشخیص افزایش سطح دی‌اکسید کربن ناشی از پر شدن یک کلاس، به طور خودکار میزان ورود هوای تازه را افزایش می‌دهد و پس از خروج افراد، آن را به حداقل می‌رساند. این رویکرد که به آن “تهویه مبتنی بر تقاضا” گفته می‌شود، دو مزیت بزرگ به همراه دارد: نخست آنکه همواره کیفیت هوای سالم و مطلوبی را برای یادگیری و فعالیت فراهم می‌کند و دوم آنکه با جلوگیری از کارکرد غیرضروری سیستم، به صرفه‌جویی چشمگیری در مصرف انرژی منجر می‌شود. این سیستم‌ها همچنین می‌توانند با تحلیل داده‌های بلندمدت، به مدیران تأسیسات در شناسایی الگوهای استفاده از فضا، تشخیص زودهنگام خرابی تجهیزات و برنامه‌ریزی بهتر برای تعمیر و نگهداری کمک کنند و در نهایت، محیطی سالم‌تر، راحت‌تر و پایدارتر برای نسل آینده فراهم آورند.