فایل ارتقا کیفیت عملکردی سکونت به کمک هوشمند سازی

جزئیات و دریافت

عنوان                                                                                                                       صفحه

چکیده ........................................................................................................................................................................ 1

فصل اول: کلیات پژوهش

مقدمه ......................................................................................................................................................................... 2

1-1- بیان مسئله ......................................................................................................................................................... 3

1-2-اهمیت و ضرورت انجام تحقیق ........................................................................................................................ 4

1-3- اهداف مشخص تحقیق .................................................................................................................................... 6

1-4- فرضیه ها یا سؤالات پژوهش ........................................................................................................................... 6

1-5- جنبه نوآوری .................................................................................................................................................... 7

1-6- اصطلاحات کلیدی ........................................................................................................................................... 7

1-6-1- خانه ............................................................................................................................................................. 7

2-6-1- هوشمندسازی ............................................................................................................................................. 7

1-6-3-سیستم هوشمند ............................................................................................................................................ 7

4-6-1- خانه هوشمند ............................................................................................................................................... 7

5-6-1-بازطراحی ..................................................................................................................................................... 7

فصل دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده

مقدمه ....................................................................................................................................................................... 8

انگاشت نخست: خانه  ............................................................................................................................................. 9

1-2- اتیمولوژی ...................................................................................................................................................... 9

2-2- ترمینولوژی .................................................................................................................................................... 10

3-2- ویژگی نخست. سرپناه ................................................................................................................................... 13

4-2- ویژگی دوم. مسکن ........................................................................................................................................ 13

1-4-2- سکونت  ................................................................................................................................................... 14

2-4-2- دگرگونی سکونت انسان در گذر زمان ...................................................................................................... 15

2-4-3- دوران غارنشینی ......................................................................................................................................... 15

4-4-2- رونق کشاورزی و انواع یکجانشینی ........................................................................................................... 16

1-4-4-2-روستانشینی  .......................................................................................................................................... 16

2-4-4-2- شهرنشینی  ............................................................................................................................................ 17

2-5- ویژگی سوم. خانه سالم  ................................................................................................................................ 19

انگاشت دوم. کیفیت عملکردی ............................................................................................................................... 21

2-6- رضایت و خانه ایده آل .................................................................................................................................. 22

انگاشت سوم. هوشمندسازی .................................................................................................................................... 23

7-2- اتیمولوژی نخست ......................................................................................................................................... 23

2-8- اتیمولوژی دوم  ............................................................................................................................................. 23

2-9- ترمینولوژی .................................................................................................................................................... 23

2-10- اتیمولوژی سوم ............................................................................................................................................ 23

2-11- هوش مصنوعی ............................................................................................................................................ 24

2-12- هوشمند سازی ............................................................................................................................................. 25

انگاشت چهارم. ساختمان هوشمند ........................................................................................................................... 26

2-13- اختراع و اکتشافات ....................................................................................................................................... 26

2-13-1- پیشینه اختراع و اکتشافات در رابطه با الکتریسیته .................................................................................... 28

2-13-2- ورود الکتریسیته وبرق به ایران ............................................................................................................... 31

2-14- جنبش توجه به سالمندان (تسهیل شرایط زندگی) ........................................................................................ 35

2-14-1- سیر تاریخی توجه به سالمندان ................................................................................................................ 38

2-14-1-1- پیش از یونان باستان ............................................................................................................................ 38

2-1-14-2- یونان و روم باستان ............................................................................................................................. 38

3-1-14-2- قرن18میلادی ..................................................................................................................................... 38

4-1-14-2- قرن19میلادی .................................................................................................................................... 39

5-1-14-2- قرن20میلادی .................................................................................................................................... 40

6-1-14-2- قرون وسطی و اسلام .......................................................................................................................... 40

7-1-14-2-  قرون وسطی ...................................................................................................................................... 40

8-1-14-2- دوران روشنگری ................................................................................................................................. 41

9-1-14-2- مسکن عالی ........................................................................................................................................ 41

15-2- جنبش های اجتماعی ................................................................................................................................... 42

1-15-2- سال1920-1915 .................................................................................................................................... 43

2-15-2- سال1940-1920 .................................................................................................................................... 43

3-15-2- سال1945-1940 .................................................................................................................................... 43

4-15-2- سال1959-1945 .................................................................................................................................... 44

5-15-2- سال1970-1960 ..................................................................................................................................   44

6-15-2- سال 1990-1980.................................................................................................................................... 44

7-15-2- سال1997................................................................................................................................................. 45

16-2- نقد دو فیلم سینمایی در رابطه با هوشمندسازی ...........................................................................................46

1-16-2- بذر شیطان ............................................................................................................................................... 46

2-16-2- خانه رویایی(1998) ................................................................................................................................ 47

17-2- تعریف انرژی .............................................................................................................................................. 47

1-17-2- فاز اول: 1981-1973 .............................................................................................................................. 51

2-17-2- فاز دوم: 1993-1981 ............................................................................................................................. 52

3-17-2- فاز سوم: 2000-1993.............................................................................................................................. 53

4-17-2- فاز چهارم: 2010-2000.......................................................................................................................... 54

5-17-2- فاز پنجم: 2020-2010............................................................................................................................ 54

6-17-2- فاز ششم: 2030-2020............................................................................................................................ 55

18-2- جایگاه ویژه مصرف انرژی ........................................................................................................................... 55

19-2- شهر هوشمند ............................................................................................................................................... 56

20-2- ساختمان هوشمند ....................................................................................................................................... 57

1-20-2- مزایای ساختمان هوشمند ........................................................................................................................ 58

21-2- بخش های مختلف تشکیل دهنده خانه هوشمند .......................................................................................... 58

1-21-2- بخش کالبدی و سخت افزاری ................................................................................................................. 58

2-21-2- بخش نرم افزاری و برنامه ریزی ............................................................................................................. 58

3-21-2- بخش دانش و مدیریت ........................................................................................................................... 59

انگاشت پنجم. خانه هوشمند .................................................................................................................................... 60

22-2- خانه باهوش ................................................................................................................................................. 60

23-2- خانه هوشمند .............................................................................................................................................. 60

24-2- خودکارسازی خانگی ................................................................................................................................... 60

25-2-تاریخچه خانه هوشمند ................................................................................................................................. 61

26-2- کارکرد خانه های هوشمند ........................................................................................................................... 75

1-26-2- ارتقای بهداشت و سلامت و کمک به افراد مختلف ................................................................................ 75

2-26-2- تامین ایمنی و امنیت ................................................................................................................................ 76

3-26-2- بهینه سازی مصرف انرژی ....................................................................................................................... 76

4-26-2- رفاه و آسایش .......................................................................................................................................... 77

5-26-2- تسهیل در مدیریت .................................................................................................................................. 77

6-26-2- انعطاف پذیری ........................................................................................................................................ 77

27-2- چارچوب فنی .............................................................................................................................................. 78

1-27-2- پروتکل کی ان ایکس............................................................................................................................... 78

2-27-2- مزایای استفاده از کی ان ایکس................................................................................................................ 80

28-2- پلاگین کلایمیت استودیو.............................................................................................................................. 80

29-2- چارچوب تجربی خانه.................................................................................................................................. 80

30-2- چارچوب تجربی خانه هوشمند................................................................................................................... 82

31-2- جمع بندی.................................................................................................................................................... 85 

فصل سوم: مواد و روش‌ها

مقدمه ....................................................................................................................................................................... 87

1-3- انواع روش پژوهش ....................................................................................................................................... 88

1-1-3- تقسیم‌بندی پژوهش ها بر اساس هدف .................................................................................................... 88

2-1-3- تقسیم‌بندی پژوهش ها بر اساس زمان گردآوری ...................................................................................... 88

3-1-3- تقسیم بندی داده‌ها بر اساس ماهیت داده‌ها ................................................................................................ 89

4-1-3- تقسیم‌بندی انواع پژوهش ها بر اساس خصوصیات موضوع یا مسأله پژوهش .......................................... 90

5-1-3- تقسیم‌بندی کلی بر اساس روش‌های جمع‌آوری داده‌ها و اطلاعات ......................................................... 91

2-3- روش پژوهش مورد استفاده ........................................................................................................................... 92

3-3- روش گردآوری داده ها ................................................................................................................................. 93

4-3- گام های پژوهشی .......................................................................................................................................... 94

1-4-3- گام نخست: تدوین چارچوب نظری منزل مسکونی(خانه) ....................................................................... 95

2-4-3- گام دوم: چارچوب نظری هوشمندسازی ................................................................................................... 96

3-4-3- گام سوم: تحلیل تاریخی خانه هوشمند .................................................................................................... 97

4-4-3- گام چهارم: تحلیل پیمایش اهداف وراهکارهای اجرایی خانه هوشمند .................................................... 97

1-4-4-3- زیرگام نخست. نظرسنجی از خبرگان و متخصصان در حوزه هوشمند سازی ....................................... 97

2-4-4-3- زیرگام دوم. نظرسنجی از مصرف کنندگان منازل مسکونی ...................................................................100

5-4-3- گام پنجم.تحلیل آماری پیمایشی پرسشنامه ها ......................................................................................... 110

1-5-4-3- زیر گام نخست. تحلیل توصیفی پرسشنامه خبرگان و متخصصان........................................................ 110

2-5-4-3- زیر گام دوم. الویت بندی نظر خبرگان و متخصصان به کمک تکنیک تاپسیس................................... 111

3-5-4-3- زیرگام سوم. تحلیل توصیفی پرسشنامه مصرف کنندگان .................................................................... 114

4-5-4-3- زیر گام چهارم. الویت بندی نظر مصرف کنندگان به کمک تکیک تاپسیس ....................................... 116

6-4-3- گام ششم. ارائه راهکارهای معماری خانه هوشمند .................................................................................. 120

فصل چهارم: نتایج

مقدمه ......................................................................................................................................................................121

1-4-گام نخست. یافته های برآمده از چارچوب نظری خانه هوشمند ................................................................... 122

2-4- گام دوم. بروندادهای برآمده از نظر خبرگان و متخصصان در حوزه هوشمند سازی خانه ها ...................... 125

3-4- گام سوم. بروندادهای برآمده از نظر مصرف کنندگان در حوزه هوشمندسازی ............................................. 126

4-4- گام چهارم. بروندادهای برآمده از الویت بندی گزینه های پرسشنامه ها ....................................................... 128

1-4-4- زیرگام نخست. بروندادهای برآمده از الویت بندی اهداف بر پایه نظر خبرگان ........................................ 128

2-4-4- زیر گام دوم. بروندادهای برآمده از الویت بندی گزینه های مصرف کنندگان .......................................... 130

3-4-4- زیرگام سوم. مقایسه برونداد برآمده از الویت بندی نظر خبرگان و مصرف کنندگان برپایه تحلیل شکاف.................................................................................................................................................................... 132

5-4- معرفی راهبردهای موثر در کاهش شکاف نظرات متخصصان و استفاده کنندگان ....................................... 134

6-4- معرفی راهکارهای پیشنهادی رساله بر پایه تحلیل الویت بندی .................................................................... 135

1-6-4- نخست. پیشنهاد سیستم های مدیریت انرژی ........................................................................................... 135

1-1-6-4- سامانه گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع ................................................................................................. 135

4-6-1-2- سیستم های کاهش انرژی بارالکتریکی .............................................................................................. 138

4-6-1-3- سیستم های روشنایی ......................................................................................................................... 139

4-6-1-4- سایبان ها ........................................................................................................................................... 139

4-6-1-5- سیستم های مدیریت انرژی و اطلاعات................................................................................................ 140

4-6-1-6- سیستم های منابع ذخیره انرژی ............................................................................................................141

4-6-1-7- سیستم های آبیاری و تصفیه آب ......................................................................................................... 141

4-6-2- دوم. سیستم های مرتبط با حفظ حریم خصوصی .................................................................................. 143

1-2-6-4- سیستم های محرمانه کردن اطلاعات .................................................................................................. 143

2-2-6-4- سیستم های ضد جعل ......................................................................................................................... 143

4-6-2-3- سیستم های پویا.................................................................................................................................. 143

4-6-2-4- سیستم های شخصی سازی کننده ........................................................................................................ 143

4-6-2-5- سیستم های حساب کاربری  ............................................................................................................... 143

4-6-3- سوم.سیستم های مرتبط با سرگرمی و ارتباط .......................................................................................... 144

4-6-3-1- سیستم های دارای کنترل مرکزی و کنترل از راه دور ........................................................................... 144

4-6-3-2- سیستم های صوتی ............................................................................................................................. 145

3-3-6-4 سیستم های صوت و تصویر  ................................................................................................................. 145

4-6-3-4- سیستم های حرکتی اشاره ای .............................................................................................................. 145

4-6-3-5- سیستم های واقعیت افزوده ................................................................................................................. 145

4-6-4- چهارم. سیستم های امدادرسانی .............................................................................................................. 146

1-4-6-4- سیستم دکمه وحشت .......................................................................................................................... 146

2-4-6-4- سیستم هشدار و در خواست کمک خودکار ........................................................................................ 146

3-4-6-4- سیستم هشدار و مدیریت رویدادها ..................................................................................................... 147

4-4-6-4- سیستم های شماره گیری و اعلان خودکار  ........................................................................................ 147

4-6-4-5- سیستم های ایمنی کنترل لوازم خانگی ................................................................................................ 147

4-6-5-پنجم. سیستم های مراقبت و پرستاری ..................................................................................................... 148

4-6-5-1- سیستم های نظارت هوشمند .............................................................................................................. 148

4-6-5-2- سیستم های خودکار تماس اضطراری ................................................................................................. 148

4-6-5-3-سیستم های تشخیص سقوط ................................................................................................................ 148

4-6-5-4- سیستم های نظارت بر علائم حیاتی ................................................................................................... 149

4-6-5-5- سیستم های یادآوری .......................................................................................................................... 149

4-6-5-6- سیستم های ارزیابی خودکار سلامت ................................................................................................... 149

4-6-6- ششم. سیستم های ایمنی وسایل .............................................................................................................. 150

4-6-7- هفتم. دستیار های صوتی هوشمند ........................................................................................................... 150

4-7- بررسی نمونه های موردی ............................................................................................................................ 150

4-7-1- نمونه موردی نخست. آپارتمان مسکونی یزدانی واقع در مهر شهر کرج ................................................. 150

4-7-2- نمونه موردی دوم. پروژه خانه های هوشمند سپهر مشتاق واقع در امتداد زاینده رود .............................. 151

4-7-3- نمونه موردی سوم. خانه هوشمند طراحی شده توسط گروه لاکس وان برای افراد دارای سندروم داون ............................................................................................................................................................................... 153

8-4- گام اول.جایگاه شناخت و تحلیل سایت ....................................................................................................... 153

1-8-4- زیرگام نخست ......................................................................................................................................... 153 1-1-8-4- حرکت و دسترسی............................................................................................................................... 155

4-8-1-2- کاربری زمین  ..................................................................................................................................... 156

4-8-1-3- فرم کالبدی ......................................................................................................................................... 158

4-8-1-4- آلودگی‌های زیست محیطی ................................................................................................................ 158

4-8-1-5- محیط زیست ...................................................................................................................................... 158

6-1-8-4- ابعاد رویه ای  ..................................................................................................................................... 159

2-8-4- زیرگام دوم.ابعاد ماهوی ......................................................................................................................... 159

3-8-4- زیرگام سوم: انتخاب استراتژی مناسب ..................................................................................................... 162

4-8-4- زیرگام چهارم: ارزیابی راهکارها .............................................................................................................. 163

9-4- سیستم های نورپردازی هوشمند .................................................................................................................. 163

10-4- سیستم پخش موسیقی ................................................................................................................................ 163

11-4- سیستم کنترل دمای محیط .......................................................................................................................... 163

12-4- سیستم اعلام حریق و نشت گاز ................................................................................................................. 164

13-4- سیستم اعلام سرقت ................................................................................................................................... 164

14-4- سیستم کنترل تردد ..................................................................................................................................... 164

15-4- سیستم های روشنایی ................................................................................................................................. 164

16-4- سامانه گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع ........................................................................................................ 164

17-4- سناریوهای مختلف در خانه هوشمند ......................................................................................................... 165

18-4- معرفی  بخشی از نتایج پژوهش در غالب مدل سازی خانه هوشمند در نرم افزار کلایمیت استودیو .......... 167

1-18-4- سطح اول. تحلیل کفایت نور روز .......................................................................................................... 168

2-18-4- سطح دوم. تحلیل عدم آسایش بصری در طول روز ............................................................................... 169

3-18-4- سطح سوم. تحلیل یکنواختی نور در ساختمان ...................................................................................... 171

4-18-4- سطح چهارم. تحلیل توزیع تابش خیرگی نور روز ................................................................................ 173

5-18-4- سطح پنجم. تحلیل انرژی پلاس ............................................................................................................ 174

19-4- نتیجه گیری ................................................................................................................................................ 177

فصل پنجم: بحث و نتیجه‌گیری

مقدمه ..................................................................................................................................................................... 178

1-5- نخست. پاسخ پرسش های پژوهش ............................................................................................................ 179

2-5- دوم. نقشه های طراحی................................................................................................................................. 181

3-5- منابع ........................................................................................................................................................... 189

4-5- پیوست ....................................................................................................................................................... 199

1-4-5- تجهیزات مورد استفاده در خانه های هوشمند........................................................................................ 199

2-4-5- تجهیزات ایمنی و امنیت......................................................................................................................... 199

1-2-4-5-تجهیزات مورد انتخابی برای پایش درها و پنجره ها(رینگ آلارم) .................................................... 199

2-2-4-5-تجهیزات مورد انتخابی برای پایش درها و پنجره ها(سیمپلی فایز) ................................................... 199

3-2-4-5-تجهیزات مورد انتخابی برای پایش افراد خاص (بیمار و یا کودک(............................................ 200

4-2-4-5-تجهیزات مورد انتخابی برای یادآوری (دارو، قرص، غذا، اشپزی و ...) و همچنین درک خطر.........................................................................................................................................................  200

5-2-4-5- تجهیزات مورد انتخابی برای پایش دود......................................................................................... 200

3-4-5- تجهیزات ارتباطی.................................................................................................................................. 200

1-3-4-5-تجهیزات مورد انتخابی  به منظور ارتباط صوتی و تصویری........................................................ 200

3-4-5- تجهیزات کنترل انرژی.......................................................................................................................... 201

1-3-4-5-تجهیزات مورد انتخابی  به منظور برودت هوایی از درب‌ها و پنجره ها..................................... 201

2-3-4-5-تجهیزات مورد انتخابی به منظور بررسی نشتی آب....................................................................... 201

3-3-4-5- تجهیزات مورد انتخابی به منظور کاهش برق مصرفی................................................................. 201

4-4-5- سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی...................................................................................................... 201

1-4-4-5-رادیاتورها و سیسیتم‌های گرمایشی به واسطه ترموستات‌ های حرارتی...................................... 201

5-4-5- فن‌کویل‌های هوشمند........................................................................................................................... 202

6-4-5- پمپ‌های حرارتی................................................................................................................................  202

7-4-5- استفاده از حسگرها..............................................................................................................................  202

1-7-4-5- حسگرهای حرارتی.......................................................................................................................... 202

2-7-4-5- حسگرهای رطوبتی.......................................................................................................................... 202

3-7-4-5- حسگرهای کیفیت هوا..................................................................................................................... 202

4-7-4-5- حسگرهای گرد و خاک................................................................................................................... 203

5-7-4-5- حسگرهای اندازه‌گیری فشار........................................................................................................... 203

6-7-4-5- حسگرهای شدت جریان..................................................................................................................203

7-7-4-5- داکت‌های تهویه................................................................................................................................203

8-7-4-5- استخراج ذرات آلوده از هوا............................................................................................................ 204

9-7-4-5- استفاده از حسگرهای حضور افراد................................................................................................. 204

چکیده انگلیسی...................................................................................................................................................... 205

فهرست جدول‌ها

عنوان                                                                                                                       صفحه

جدول (2-1) واژه شناسی خانه در متون لاتین......................................................................................................... 11

جدول (2-2) عوامل تأثیر گذار در معرفی خانه از دیدگاه صاحب نظران ............................................................... 12

جدول (2-3) تعریف سکونت از دیدگاه صاحب نظران ......................................................................................... 15

جدول (2-4) تعریف واژه هوش در زبان لاتین .......................................................................................................24

جدول (2-5) اختراعات و اکتشافات در خصوص انرژی الکتریکی و فن آوری اطلاعات در گذر زمان................. 32

جدول (2-6) انواع انرژی مورد استفاده در ساختمان ها .......................................................................................... 48

جدول (2-7) تعریف خانه هوشمند از دیدگاه دانشمندان  ....................................................................................... 61

جدول (2-8) معرفی تجربه های پژوهش پیشین در حوزه هوشمندسازی .............................................................. 84

جدول (3-1) تقسیم بندی پژوهش ها بر اساس هدف ............................................................................................. 88

جدول (3-2) تقسیم بندی پژوهش ها بر اساس زمان گردآوری .............................................................................. 89

جدول (3-3) تقسیم بندی داده ها بر اساس ماهیت داده ها .................................................................................... 89

جدول (3-4) تقسیم بندی انواع پژوهش ها بر اساس خصوصیات موضوع یا مسأله پژوهش.................................. 91

جدول (3-5) تقسیم بندی انواع تحقیقات بر اساس روش های جمع آوری اطلاعات............................................. 92

جدول (3-6) معرفی شاخص ها و زیرشاخص های مورد استفاده در نظر سنجی از دیدگاه خبرگان و مصرف کنندگان ................................................................................................................................................................................. 98

جدول (3-7) معرفی شاخص های مورد استفاده در نظرسنجی از دیدگاه خبرگان ................................................... 98

جدول (3-8) کمی سازی پاسخ به پرسش ها در طیف لیکرت پنج درجه ............................................................... 99

جدول (3-9) فراوانی ویژگی های توصیفی جمعیت خبرگان و متخصصان ............................................................. 99

جدول (3-10) فراوانی انتخاب گزینه ها از نظر خبرگان و متخصصان ................................................................... 100

جدول (3-11) معرفی اهداف و راهکارهای پیشنهادی به منظور استفاده در نظر سنجی پژوهش............................. 100

جدول (3-12) معرفی راهکاری اجرایی پیشنهادی به منظور استفاده در نظرسنجی پژوهش ................................ 101

جدول (3-13) ارزیابی راهبرد و راهکاری اجرایی پیشنهادی به منظور استفاده در نظر سنجی پژوهش ............... 102

جدول (3-14) فروانی ویژگی های توصیفی جمعیت مصرف کنندگان ................................................................ 103

جدول (3-15) فراوانی انتخاب گزینه ها از نظر مصرف کنندگان .......................................................................... 103

جدول (3-16) ارزیابی یکپارچه خانه هوشمند ...................................................................................................... 104

جدول (3-17) بررسی شاخص ارزیابی از نظر خبرگان و متخصصان .................................................................... 111

جدول (3-18) ماتریس تصمیم .............................................................................................................................. 111

جدول (3-19) وزن دهی به شاخص هابا استفاده از روش آنتروپی شانون ............................................................. 112

جدول (3-20) ماتریس نرمال ................................................................................................................................ 112

جدول (3-21) ماتریس نرمال موزون ..................................................................................................................... 113

جدول (3-22) تعیین ایده آل مثبت و ایده آل منفی ................................................................................................ 113

جدول (3-23) فاصله گزینه ها تا ایده آل های مثبت و منفی ................................................................................. 114

جدول (3-24) بررسی شاخص ارزیابی از مصرف کنندگان  .................................................................................. 116

جدول (3-25) ماتریس تصمیم .............................................................................................................................. 117

جدول (3-26) وزن دهی به شاخص ها با استفاده از روش آنتروپی شانون ........................................................... 117

جدول (3-27) ماتریس نرمال ................................................................................................................................ 118

جدول (3-28) ماتریس نرمال موزون ..................................................................................................................... 119

جدول (3-29) تعیین ایده آل مثبت و ایده آل منفی ................................................................................................ 119

جدول (3-30) فاصله گزینه ها تا ایده آل های مثبت و منفی ................................................................................. 120

جدول (4-1) وزن دهی بارشاخص ها با استفاده از روش آنتروپی شانون(خبرگان و متخصصان) ......................... 125

جدول (4-2) وزن دهی به شاخص ها با استفاده از روش آنتروپی شانون(مصرف کنندگان) ................................ 126

جدول (4-3) وزن دهی به شاخص ها بااستفاده از روش آنتروپی شانون ............................................................. 127

جدول (4-4) تحلیل های برآمده از الویت بندی خبرگان ..................................................................................... 129

جدول (4-5) تحلیل های برآمده از الویت بندی خبرگان ..................................................................................... 130

جدول (4-6) مقایسه بروندادهای برآمده از الویت بندی خبرگان و مصرف کنندگان در پرسشنامه های توزیع شده ............................................................................................................................................................................... 133

جدول (4-7) مقایسه ویژگی های سیستم های مدیریت انرژی قابل استفاده در خانه هوشمند ............................ 142

جدول (4-8) مقایسه ویژگی های سیستم های حساب کاربری قابل استفاده در خانه هوشمند............................. 144

جدول (4-9) مقایسه ویژگی های سیستم های مرتبط با سرگرمی و ارتباط قابل استفاده در خانه هوشمند.......... 146

جدول (4-10) مقایسه ویژگی های سیستم های امدادرسانی قابل استفاده در خانه هوشمند.................................... 147

جدول (4-11) مقایسه سیستم های مراقبت و پرستاری......................................................................................... 149

جدول (4-12) سنجش ابعاد ماهوی سایت............................................................................................................ 160

جدول (4-13) تعیین وزن سنجه ها....................................................................................................................... 161

جدول (4-14) تعیین وزن سوات........................................................................................................................... 161

جدول (4-15) ارزیابی و راهکارها........................................................................................................................ 163

جدول (4-16) نیاز ها و نحوه پاسخگویی به نیاز های افراد مختلف در خانه هوشمند.......................................... 166

جدول (4-17)تقسیم بندی میزان تابش خیرگی بر اساس شدت تابش.................................................................. 174

فهرست شکل‌ها

عنوان                                                                                                                       صفحه

شکل (1-1) روند مطالعات هوشمندسازی ............................................................................................................... 4

شکل (2-1) سیرتحولات دانش بشری ..................................................................................................................... 28

شکل (2-2) نحوه تکامل اکتشافات و اختراعات انرژی الکتریسیته.......................................................................... 34

شکل (2-3) دیوایس های کنترل ساختمان متصل شده روی کی ان ایکس.............................................................. 78

شکل (4-1) استفاده از سیستم روشنایی هوشمند در آپارتمان شهرکرد.................................................................... 151

شکل (4-2) استفاده از سیستم روشنایی هوشمند در آپارتمان مهر شهر کرج.......................................................... 151

شکل (4-3) معرفی تجهیزات هوشمند به کارگرفته شده در خانه سپهر................................................................... 151

شکل (4-4) معرفی تجهیزات هوشمند به کارگرفته شده در خانه سپهر................................................................... 151

شکل (4-5) معرفی تجهیزات هوشمند به کارگرفته شده در خانه سپهر................................................................... 151

شکل (4-6) معرفی تجهیزات هوشمند به کارگرفته شده در خانه سپهر................................................................... 152

شکل (4-7) معرفی تجهیزات هوشمند به کارگرفته شده در خانه سپهر....................................................................152

شکل (4-8) تجهیزات استفاده شده در خانه هوشمند لارن برای افراد دارای سندروم داون .................................... 152

شکل (4-9)معرفی تجهیزات استفاده شده در خانه هوشمند لارن برای افراد دارای سندروم داون........................ 153

شکل (4-10) موقعیت قرارگیری سایت موردنظر در اصفهان................................................................................ 154

شکل (4-11) موقعیت قرارگیری سایت موردنظر در اصفهان................................................................................ 154

شکل (4-12) حرکت و دسترسی ......................................................................................................................... 156

شکل (4-13) کاربری زمین .................................................................................................................................. 157

شکل (4-14) دیدو منظر ...................................................................................................................................... 157

شکل (4-15) فرم کالبدی ..................................................................................................................................... 158

شکل (4-16) محیط زیست ................................................................................................................................. 159

شکل (4-17) پیاده سازی خانه مورد مطالعه در محیط آزمایشگاهی .................................................................... 167

شکل (4-18) تحلیل کفایت نور قبل از هوشمندسازی ........................................................................................ 168

شکل (4-19) تحلیل کفایت نور بعد از هوشمندسازی ........................................................................................ 169

شکل (4-20) تحلیل نور بدون اعمال تغییرات ..................................................................................................... 170

شکل (4-21) پیاده سازی استراتژی نخست(استفاده از سایبان هوشمند).............................................................. 170

شکل (4-22) پیاده سازی استراتژی دوم(استفاده از شیشه  های تیره شونده)....................................................... 170

شکل (4-23) پیاده سازی استراتژی سوم(استفاده از سایبان هوشمند)................................................................... 171

شکل (4-24) تحلیل یکنواختی نورقبل از هوشمندسازی .................................................................................... 171

شکل (4-25) تحلیل یکنواختی نوربعد از هوشمندسازی...................................................................................... 173

شکل (4-26) مقایسه سطح های مختلف پس از اعمال استراتژی ها ................................................................... 173

شکل (4-27) مقایسه سطح های مختلف در خانه غیر هوشمند ........................................................................... 173

شکل (4-28) بررسی میزان خیرگی سالیانه در طبقه اول بدون اعمال تغییرات .................................................... 174

شکل (4-29) تحلیل میزان خیرگی سالیانه در اتاق شماره دو بعد از ایجاد سایبان................................................ 174

شکل (4-30) رندر چشم ماهی بعد از طراحی سایبان ......................................................................................... 175

شکل (4-31) رندر چشم ماهی قبل از طراحی سایبان ......................................................................................... 175

شکل (5-1) محل قرار‌گیری سایت مورد نظر نسبت به شهر اصفهان............................................................................ 181

شکل (5-2) سایت پلان.......................................................................................................................................... 181

شکل(5-3) پلان طبقه همکف...............................................................................................................................................182

شکل(5-4)پلان طبقه اول.......................................................................................................................................................183

شکل (5-5) ویژگی های خانه هوشمند.................................................................................................................... 184

شکل (5-6) ورودی خانه هوشمند ...................................................................................................................... 184

شکل (5-7) وسایل هوشمند ورودی پارکینگ.......................................................................................................... 185

شکل (5-8) سنسور تشخیص چهره ورودی پارکینگ............................................................................................... 185

شکل (5-9) دسترسی آسان برای کنترل استخر و فضای باز....................................................................................... 186

شکل (5-10) شیشه های مات شونده .................................................................................................................. 187

شکل (5-11) نمای جنوبی ................................................................................................................................... 187

شکل (5-12) نمای جنوبی ................................................................................................................................... 187

شکل (5-13) نمای جنوبی(ارتباط وسایل با یکدیگر) ......................................................................................... 188

شکل (5-14) مقطع(جانمایی وسایل هوشمند) .................................................................................................... 188

شکل (5-15) رندر داخلی آشپزخانه هوشمند....................................................................................................... 189

شکل (5-16) کنترل سیستم های داخلی خانه هوشمند ........................................................................................ 189

فهرست نمودارها

عنوان                                                                                                                       صفحه

نمودار (2-1) تکامل خانه هوشمند از آغاز تا امروز ................................................................................................. 74

نمودار (2-2) عوامل تأثیرگذار در روند شکل گیری خانه هوشمند.......................................................................... 86

نمودار (3-1) مراحل روش پژوهش صورت گرفته در پایان نامه ............................................................................. 93

نمودار (3-2) گام های پژوهشی .............................................................................................................................. 94

نمودار (3-3) تدوین چارچوب نظری خانه ............................................................................................................ 95

نمودار (3-4) چارچوب نظری هوشمند سازی ....................................................................................................... 96

نمودار (3-5) معرفی نتایج توصیفی گروه خبرگان .................................................................................................. 110

نمودار (3-6) معرفی نتایج توصیفی گروه مصرف کنندگان ..................................................................................... 115

نمودار(4-1) معرفی برونداد‌های برآمده از مطالعات نظری انگاشت خانه و هوشمندسازی ...................................123

نمودار(4-2) فرایند شناخت، تحلیل و انتخاب استراتژی در خصوص سایت طراحی .................................................... 153

نمودار(4-3) ابعاد فضایی سایت طراحی معماری ..................................................................................................................155

نمودار(4-4) وزن سوات به‌دست‌آمده از تحلیل وضعیت موجود ..........................................................................................162

نمودار(4-5) میزان مصرف انرژی در ماه‌های مختلف سال ...................................................................................................176

نمودار (4-6) تحلیل مقدار سرمایش و گرمایش جذب شده در خانه ..................................................................... 177

نمودار (4-7) محدوده آسایس دمای خانه بعد از پیاده سازی هوشمند سازی ........................................................ 177

نمودار (4-8) نتایج برآمده از این پژوهش در بازطراحی یک خانه هوشمند............................................................ 178

چکیده

پیشرفت‌های تکنولوژی در قرن بیست‌ویکم، مبحث هوشمند سازی خانه‌های مسکونی را در جایگاه ویژه‌ای قرارداده است. این پیشرفت نه‌تنها جنبه رفاه و آسایش را برای مصرف‌کنندگان فراهم می‌سازد بلکه به اهداف والاتری در ارتقاء کیفیت عملکردی و بهینه‌سازی مصرف انرژی منجر می‌شود.  تاریخ هوشمند سازی خانه‌های مسکونی در طول قرن بیستم نشان می‌دهد که این ایده با استفاده از وسایل و تجهیزات نوین به‌منظور تسهیل زندگی شهری برای زنان و سالمندان آغاز گردیده و با توجه به نیازهای افراد درگیر بیماری‌های خاص (آلزایمر، از کار افتادگان و دارای بیماری‌های تنفسی) کاربرد عمومی یافته است. بر این اساس این پژوهش باهدف بهبود کیفیت عملکردی خانه‌های موجود برای استفاده‌کنندگان خاص تعریف‌شده است. برای پیشبرد پژوهش از مطالعات نظری وسیع در متون تخصصی کمک گرفته شد و درنهایت هشت شاخص پایداری محیط‌زیست، بالا بردن سطح آسایش، مدیریت نیروی انسانی، ایمن‌سازی تجهیزات، مراقبت و پرستاری، امدادرسانی، ایجاد سرگرمی و ارتباط و حفظ حریم خصوصی به‌منظور تدوین پرسشنامه ویژه متخصصان و استفاده‌کنندگان استخراج گردید. داده‌های برآمده از پیمایش اجتماعی پژوهش در نرم افزار TOPSIS پیاده‌سازی شده‌اند. به‌منظور به‌کارگیری نتایج پژوهش‌ در مراحل طراحی یک واحد مسکونی به مساحت چهارصد مترمربع انتخاب گردید. با توجه به تأکید پژوهش‌های هوشمند سازی بر پیش‌بینی نیازهای استفاده‌کنندگان، ‌سناریوی نیازسنجی اعضای یک خانواده پنج‌نفره ساکن در خانه تدوین گردید و پس از جست‌وجوی تجهیزات مختلف، کاربردی‌ترین وسایل باهدف تعریف حداقل هزینه و بیشترین کارایی برای ساکنین انتخاب‌گردیده شد. با توجه به اهمیت مبحث انرژی در نتایج پژوهش میدانی‌ محیط خانه در نرم‌افزار کلایمت استودیو مدل‌سازی و پاسخ هوشمند سازی به تغییر شرایط محیطی به‌صورت آزمایشی تحلیل گردید. نتایج پژوهش‌های میدانی نشان می‌دهد مدیریت در مصرف انرژی، افزایش ایمنی و امنیت و مدیریت نیروی انسانی ضمن صرفه‌جویی در هزینه و زمان سبب افزایش میزان رضایتمندی مصرف‌کنندگان گردیده است. همچنین نتایج پژوهش آزمایشی نشان می‌دهد که استفاده از تجهیزات هوشمند همچون پرده، سایبان و شیشه الکتروکرومیک در ضلع جنوبی ساختمان و استفاده از سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی هوشمند سبب گردیده است که بالاترین کارایی با کمترین هزینه برای استفاده‌کنندگان به ارمغان آید.