ساختمان هوشمند(Inteligente Building)

روش های هوشمندسازی ساختمان با تکیه بر صرفه جویی مصرف انرژی

هوشمندسازی سازی ساختمان توسط شرکت ابنیه پایدار سبز در جنبه های مختلفی قابل اجرا می باشد که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره نمود:

استفاده از سیستم هوشمند موتورخانه

یکی از کارهای هوشمند در خانه های سبز استفاده از سیستم هوشمند موتورخانه می باشد. در حال حاضر میزان درجه حرارت آب گرم چرخشی و آب گرم مصرفی در موتورخانه ها بصورت دستی و تمام تنظیم درجه حرارت ترموستات دیگ و یا پمپ های سیرکولاسیون انجام می گردد و معمولاً برای تمام مدت بر روی یک عدد ثابت قرار دارد. تغییرات دمای هوا در طول روز موجب افزایش یا کاهش دمای داخل ساختمان شده که نتیجه آن انحراف دمای داخل ساختمان از محدوده آسایش و مصرف بیهوده سوخت و انرژی می باشد.

بنابراین با توجه به عدم کارآیی دقیق و محدودیتهای کنترلی ترموستاتهای دستی، ضرورت استفاده از سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه به منظور:

راهبری و کنترل صحیح تجهیزات موتورخانه شامل مشعل ها و پمپ ها

بهینه سازی و جلوگیری از مصرف بیهوده سوخت و انرژی الکتریکی

تثبیت محدوده آسایش حرارتی ساکنین ساختمان

کاهش استهلاک تجهیزات و هزینه های مربوطه

کاهش هزینه های سرویس- نگهداری تاسیسات حرارتی

کاهش تولید و انتشار آلاینده های زیست محیطی

سیستم آبیاری خودکار

آبیاری گل وگیاه، تنظیم فواره و آبشارهای مصنوعی از طریق صفحه کنترل به سادگی قابل کنترل می باشند. همچنین ساختمان هوشمند میتواند کنترل، آبیاری گل و گیاه در حیاط یا داخل ساختمان را به طور ودکار طبق برنامه ازپیش تعیین شده عهده دار شود.

برای مثال هر غروب در صورت پایین بودن رطوبت چمن از 33% سیستم آبیاری بشکل خود کار بکار می افتد. در غیر اینصورت آبیاری انجام نشده و با این اقدام باعث صرفه جویی می گردد.

استفاده از شبکه های حسگر برای کنترل روشنایی

ﻧﺤﻮﻩ ﻋﻤﻠﮑﺮﺩ ﮐﻠﯽ ﺍﯾﻦ ﺷﺒﮑﻪ ﻫﺎ ﺑﻪ ﺍﯾﻦ ﺻﻮﺭﺕ ﺍﺳﺖ ﮐﻪ ﮔﺮﻩ ﻫﺎ ﺍﻃﻼﻋﺎﺕ ﻣﻮﺭﺩ ﻧﯿﺎﺯ ﺭﺍ ﺟﻤﻊ ﺁﻭﺭﯼ ﻣﯽ ﮐﻨﻨﺪ ﻭ ﺳﭙﺲ ﺁﻧﻬﺎ ﺭﺍ ﺑﻪ ﺳﻤﺖ ﮔﯿﺮﻧﺪﻩ ﺍﺭﺳﺎﻝ ﻣﯽ ﮐﻨﻨﺪ. به عنوان مثال یک چراغ روشنایی را می توان از هر پریزی کنترل کرد و نیازی به سیم پیچی جدید کاهش می یابد. همچنین لامپ ها را می توان با کنترل از راه دور فعال کرد. به علاوه این لامپ ها می توانند توسط سنسورهایی که حساس به حضور یا روشنایی هستند، به هنگام کم نور بودن محیط، به صورت خودکار روشن شوند. به طوری که تمامی روشنایی های ساختمان پریزهای خاص را تحت پوشش قرار می دهد و با خارج نمودن مصرف کنندگان غیرضروری و خاموش نمودن روشنایی ها در هنگام عدم حضور و به صورت کاملا هوشمندانه عمل نموده و سهم بسزایی در کاهش مصرف انرژی دارد.

بهینه سازی مصرف انرژی با استفاده از کلیدهای هوشمند الکتریکی (تنظیم دما)

در خانه هایی که سیستم هوشمند استفاده شده باشد، کلیدهای هوشمند دارای ترموستات هستند. درجه حرارت مطلوب توسط کاربر به راحتی تنظیم می شود و با استفاده از کنترل کننده های ویپه وسایل گرمایشی و سرمایشی فقط در صورت نیاز فعال می شوند و از اینرو علاوه بر آنکه همیشه دمای مطلوب وجود دارد، کاهش چشمگیری در هزینه های انرژی ایجاد می گردد. با استفاده از کلیدهای هوشمند، امکان تعریف سناریوهای دمایی نیز مهیا می شود، مثل سناریوهای ورود، خروج، شب، امکان کنترل یکپارچه تمامی سیستم های سرمایشی و گرمایشی نیز وجود دارد.

کنترل هوشمند سیستم های آب سرد (چیلر)

آب چیلر برای سرد کردن هوای ساختمان استفاده می شود. سیستم آب چیلر شامل چیلر و پمپ ها می باشد. سنسورهای دمایی آنالوگ دمای آب رفت و برگشت آب چیلر را می سنجد. چیلرها برای سرد کردن آب، به ترتیب خاموش و روشن می شوند. کنترل قسمت های مختلف یک چیلر و تحلیل داده های جمع آوری شده جهت تامین دمای مناسب هوای فضای مورد نظر ضروری می باشد.

کنترل هوشمند سیستم آب گرم

سیستم آب گرم، گرمای مورد نیاز هواسازها و یا دستگاه های تامین گرمای ساختمان را تامین می کند (از طریق تامین آب گرم مورد نیاز کویل های آب گرم). این سیستم شامل بویلر و پمپ ها می باشد. سنسورهای دمایی آنالوگ، دمای آب رفت و برگشت را اندازه گیری می کنند. شیرهای مخلوط کننده جهت کنترل دمای آب گرم سیر کوله استفاده می شوند. کنترل فشار و دمای قسمت های مختلف سیستم آب گرم، از طریق سنسورهای دما و فشار امکان پذیر می باشد.

استفاده از سیستم های wireless در سیم کشی ساختمان هوشمند

روش بهینه ای که این روزها بسیار مورد توجه واقع شده استفاده از سیگنال های بی سیم (wireless) به عنوان بستر ارتباطی سیستم هوشمند می باشد. در این روش فرمان ها از طریق سیگنال های وایرلس ارسال و دریافت می گردند. از مهمترین استانداردهای این روش می توان به Z-Wave و Zigbee اشاره کرد.

در این استانداردها دستگاه ها علاوه بر اینکه نقش گیرنده اطلاعات را ایفا می کنند، ضمناً پس از دریافت اقدام به ارسال مجدد آن می نمایند تا به این ترتیب محوطه تحت پوشش سیستم را گستر دهند.

در این روش علاوه بر سرعت بالای انتقال اطلاعات، نیاز به تغییر در سیستم کشی ساختمان وجود ندارد و به همین خاطر به راحتی در خانه هایی که امکان تغییر در سیستم سیم کشی ساختمان وجود ندارد به راحتی قابل اجرا می باشد.

تاثیر سیستم گرمایش کفی در میزان مصرف انرژی

یکی از راه های بهینه سازی و کاهش مصرف انرژی در ساختمان ها استفاده از سیستم های جدید گرمایشی می باشد. از مؤثرترین سیستم های گرمایشی که در دو دهه ی اخیر استقبال بی سابقه ای به خصوص در کشورهای اروپایی و صنعتی از آن شده است سیستم گرمایش کفی است. قدمت سیستم گرمایش کفی به سال های دور باز می گردد. در انجام حفاری یک قصر در آناتولی که در سال 1200 قبل از میلاد ساخته شده بود کانال های گرمایش کفی حکایت می کرد. بعدها این سیستم در المپیا (800 قبل از میلاد) به کار گرفته شد. رومی ها از 80 سال قبل از میلاد از این سیستم به دلیل راحتی و آسایش به عنوان یک سیستم مدرن استفاده می کردند. در این سیستم ها گرما از طریق گازهای گرم حاصل از احتراق در کانال هایی که در زیر کف حفر شده بودند، به کف فضاها انتقال پیدا می کرد. کره ای ها دود حاصل از سوخت را قبل از اینکه از دودکش عبور کند از زیر کف انتقال می دادند. به مرور زمان، استفاده از این سیستم گرمایش ساختمان ها به فراموشی سپرده شد. تا اینکه با عرضه ی تکنولوژی های جدید مجدداً به صورت جدی در دهه ی آخر قرن بیستم مطرح گردید. با این تفاوت که این باز تامین گرمایش از طریق آب گرم یا المنت های برقی مورد توجه قرار گرفت. هم اکنون سیستم گرمایش سیستم گرمایش کفی در تقریبا نیمی از خانه های جدید اروپا استفاده می شود. انواع سیستم گرمایش از کف عبارتند از:
1- گرمایش از کف با هوای گرم
2- سیستم گرمایش از کف با برق
3- سیستم گرمایش از کف با آب گرم

راهکار صرفه جویی در مصرف گاز در ساختمان (نصب صحیح دودکش)

یکی از مهمترین مواردی که به عنوان مثال باید در بحث صرفه جویی در مصرف گاز ساختمان ها مدنظر قرار بگیرد نصب  صحیح دود کش ساختمان است.

انتخاب سطح مقطع مناسب دودکش باعث احتراق بهتر و افزایش کارکرد دیگ و مشعل می گردد. سطح داخلی دودکش باید صاف و صیقلی ساخته شده باشد. از کمترین تعداد زانویی در مسیردودکش استفاده شود. در بالای دودکش و به منظور جلوگیری از ورود اجسام خارجی و به داخل دودکش کلاهک مناسبی نصب شود. از دمپر بارومتریک استفاده شود. مکش بیش از حد در داخل دودکش سبب تغییر در وضع شعله، ورود هوای سرد از محیط به داخل دیگ، خروج سریع هوای گرم از دیگ و در نتیجه کاهش بازده حرارتی دیگ می گردد. از سوی دیگر باعث می شود که فرصت کافی برای احتراق کامل و ماندگاری گازهای احتراق در داخل دیگ و همچنین انتقال حرارت بالا در داخل دیگ وجود نداشته باشد. نصب دمپر بارومتریک (دمپر یک طرفه برای مشعل های گازوئیل سور و دمپر دو طرفه برای مشعل های گاز سوز) بر روی دودکش، یکی از بهترین راه های کنترل مکش دودکش های معمولی است.

نصب شیر ترموستاتیک رادیاتور

برای اینکه به صورت خودکار بتوانیم دمای هوای محلی که رادیاتور در آن نصب شده است را کنترل کنیم استفاده از شیرهای ترموستاتیک رادیاتور به عنوان یک گزینه مناسب است. بـا نصب ایـن شیرها درجه حرارت محلی که در آن رادیاتور نصب شـده اسـت بـه طـور خودکار کنترل می‌گردد. شیرترموستاتیک رادیاتور دارای یک قطعه فلزی (فانوسه) است که با یک نوع گاز پرشده است. در اثر بالا رفتن درجه حرارت محل، این گاز منبسط شده، مجرای عبور آب را تنگ می کند، در نتیجه مقدار دبی آب گرم ورودی به رادیاتور کاهش می یابد. بدین ترتیب می‌توان دمای اتاق را بر روی محدوده مناسب تنظیم کرد و در نتیجه از بالا رفتن بی‌رویه دما و اتلاف انرژی جلوگیری نمود. ضمن اینکه با این وسیله آسایش ساکنان نیز که مبنای محاسبات تهویه مطبوع است به راحتی و تنها بـا یک شیر ترموستاتیک ارزان قیمت برآورده خواهد شد.

پنجره های دو جداره

حدود 20 تا 30 درصد اتلاف انرژی ساختمان از طریق پنجره ها صورت می‌گیرد که با استفاده از پنجره های دوجداره استاندارد می‌توان این اتلاف انرژی را به حداقل ممکن کاهش داد. برای کاهش تبادل حرارتی از طریق پنجره‌ها استفاده از قاب‌های استاندارد UPVC، آلومینیوم ترمال بریک استاندارد بسیار موثر است.

راهکار صرفه جویی در مصرف برق در ساختمان استفاده از استفاده DALI

با توجه به اینکه بخش عمده ای از انرژی در ساختمان های عمومی برای ایجاد روشنایی به کار می رود، به همین منظور با کنترل این بخش می توان تا حد زیادی از هدر رفتن انرژی جلوگیری کرد. کنترل و فرمان چراغ های روشنایی بایستی با توجه به صرفه جویی در مصرف انرژی انجام شود، به گونه ای که در هنگام روز که روشنایی با استفاده از نور روز تامین می گردد، روشنایی مصنوعی قطع و یا به حداقل برسد. یک سیستم ارزان قیمت برای کنترل دیجیتال روشنایی محیط می باشد، که به صورت یک استاندارد پذیرفته شده است. این سیستم هم می تواند به تنهایی به کار رود، هم اینکه به همراه پروتکل های دیگر در حوزه هوشمند سازی ساختمان استفاده شود. در گذشته برای کنترل روشنایی، Ballastها از رابط 0 تا 10 ولت استفاده می کردند که سیستم DALI جهت جایگزین کردن آن پدید آمده است. استاندارد DALI تضمین می کند، که تولیدکنندگان متفاوت، لوازمی سازگار جهت صنعت روشنایی ایجاد نمایند. این استاندارد در IEC60929 Annex E توضیح داده شده است. DALI یک روش دیجیتال ایده آل، جهت کنترل روشنایی محیط ایجاد می کند و در آن ارتباطات و پروسه نصب تا حد ممکن ساده شده اند. در این باس احتیاجی به استفاده از کابل انتقال داده خاص و مقاومت ترمیناتور نمی باشد.

عایق های حرارتی

رعایت مقررات ملی ساختمان و نظارت بر اجرای آن در حال حاضر بسیار ضروری می باشد. وجود عایق در دیوارها، سقف و کف اتاق ها، مصرف انرژی را تا 25 % کاهش می دهد. در مورد سقف های سفالی باید از عایق هایی که به صورت فویل دولایه هستند استفاده نمود. پیشنهاد می شود چنانچه زیر کف خالی باشد هوای داخل این فضا نیز تهویه شود. عایقکاری دیوارهایی که با محیط بیرون و یا فضاهایی که از نظر دمایی کنترل نمی شوند (نظیر پیلوت) الزامی است.

به کارگیری پساب تصفیه خانه ی فاضلاب برای موارد غیر شرب

در شرایط کنونی که با کمبود منابع زیرزمینی آب مواجه هستیم توانایی بازیافت پساب یا فاضلاب های تصفیه شده، امکان دسترسی به یک منبع مناسب برای مصارف گوناگون را ایجاد ایجاد می کند.

از لحاظ تاریخی مفهوم استفاده از پساب های خانگی برای آبیاری را بیش از 2000 سال قبل درک کرده بودند که محصول ها در یونان با چنین پساب هایی آبیاری شدند. این امر در چین و در اروپا، در کشور آلمان، در قرن 16، کشاورزی با فاضلاب از متداول ترین کارها بود. از سال1912تا 1987 در بخش های مختلف ایالات متحده استفاده ی مجدداز پساب برای آبیاری چمن ها، فلاشینگ توالت ها، آب برج های خنک کننده، آب تغذیه ی دیگ بخار، فرایند سرد کردن فلزها و فولاد، تغذیه ی آب های زیرزمینی با پساب بازیافتی مورد استفاده واقع شد. در سال 1984در توکیوی ژاپن پروژه ی بازیابی آب برای فلاش تانک های 19 ساختمان بزرگ مورد استفاده قرار گرفت حتی در بعضی جوامع که امکان توسعه ی آب شیرین وجود ندارد برخی جوامع به تحقیق و ارزیابی پتانسیل آن برای گزینه های استفاده ی مجدد غیرمستقیم و مستقیم آن به عنوان آب شرب ادامه دادند. این اتفاق در امریکای جنوبی، شیلی، برزیل و جایی که زمین کافی وجود دارد یک جنبه اقتصادی تشویقی برای استفاده مجدد از فاضلاب برای جنگل کاری، کشاورزی، مراتع و در کل حفاظت از آب ایجاد می شود.

استفاده از درهای اتوماتیک پارکینگی

امروزه استفاده از درب اتوماتیک پارکینگی جای خود را بین افراد پیدا کرده و به طور گسترده ای از این درب ها در منازل و شرکت ها و سازمان ها استفاده می کنند. درب اتوماتیک پارکینگ سهولت بسیار خوبی در عبور و مرور ماشین ها ایجاد کرده اگر قبلا مدت زمان زیادی صرف پیدا شدن و باز کردن درب و سپس دوباه سوار شدن و بیرون اوردن خودرو و دوباره پیاده شدن و بستن در صرف می شد، امروزه با زدن یک دکمه یا ریموت به سهولت در باز می شود و پس از عبور خودرو درب دوباره بسته می شود؛ درب اتوماتیک پارکینگی صرفه جویی بسیار عالی در زمان به وجود آورده است.

همچنین درب اتوماتیک پارکینگ محافظ های بسیار خوبی نیز در مقابل دزدان نیز محسوب می شوند چرا که به دلیل استحکام بسیار بالایی که این درب ها دارند به راحتی قابل باز و بسته شدن نیستند.

استفاده از BMS (سیستم مدیریت ساختمان یا Building Management System)

یکی از مهمترین راه کارهای دیگر در بعد مصرف انرژی در ساختمان ها استفاده از BMS می باشد که اهمیت BMS یا سیستم مدیریت ساختمان از این جهت است که هزینه هایی که برای نصب و راه اندازی سامانه صرف می شود معمولا بین 3 تا 5 سال به طور کامل احیا می شود و به این ترتیب با داشتن وسیله ای برای صرفه جویی در مصرف می توان به حفظ و تامین سرمایه اصلی به میزان کاملاً مطلوب و مدیریت زمان دست یافت. با توجه دقیقتر به جزییات کار در ممیزی انرژی و بررسی و برآورد هزینه ی مصرفی در کاربردهای گوناگون می توان به سه مقوله ی زیر دست یافت:

الف- صرفه جویی بدون هزینه: به کمک تنظیم محسوس سامانه های کنترلی می توان با هدایت عملکرد تجهیزات تغییرات عمده و مفیدی در روند عملکرد دستگاه ایجاد کرد که تقریباً بدون هزینه است.

ب- صرفه جویی با هزینه بسیار کم: این روند در بخش هایی که متناوباً مورد استفاده قرار می گیرند. از جمله موارد زیر کاربرد دارد: کنترل کننده سامانه روشنایی، سوئیچ زمانی در سامانه آب گرمکن، کنترل کننده سیفون توالت و کنترل کننده های حرارت مرکزی.

ج- صرفه جویی در مقیاس بالا: این روند در طرح هایی به کار می رود که نیازمند ایجاد تغییرات عمده و با تغییر مکان در نقشه و همچنین مستلزم بکارگیری تجهیزات بسیار مدرن یا حساس هستند.

به عنوان مثال جایگزینی سامانه بویلر و مشعل حرارتی با هدایتگر گاز داغ در واحد آب گرم و یا سامانه های دارای چیلر و همچنین در جایی که مصرف همزمان برق و گرما وجود دارد.

به کارگیری مبحث 19 مقررات ملی ساختمان

عایق کاری حرارتی پوسته خارجی ساختمان، نصب پنجره های دو جداره، عایق کاری حرارتی تاسیسات، سیستم های تولید آب گرم و...

نصب سیستم های کنترل کننده موضعی دما مانند شیرهای ترموستاتیک و نصب سیستم های کنترل مرکزی هوشمند مجهز به سنسور اندازه گیری دمای هوای محیط

استفاده از آبگرمکن های خورشیدی

جالب است بدانید که گرمایش آب و فضا مجموعاً بیش از ۸۰% انرژی را در ساختمان‌ها مصرف می‌کند و بنابراین بیش از یک سوم کل انرژی مصرفی جهان در جهت گرمایش مصرف می‌شود. از این میان گرمایش آب به طور متوسط ۲۰ تا ۳۰ درصد کل انرژی مصرفی در خانه را مصرف می‌کند. بنابراین با استفاده از آبگرمکن خورشیدی می‌توان سالیانه ۷۰% انرژی مورد نیاز برای گرمایش آب را تامین کرد.

عایق کاری حرارتی در ساختمان های در حال ساخت

خوب است بدانید که 50 درصد تلفات حرارتی ساختمان هایی که عایق کاری نشده اند، از پوسته خارجی (دیوارها، سقف و کف) می باشد. می توان در انتخاب یک عایق مناسب از نظر کارشناس استفاده کرد و یکی از انواع مختلف عایق را انتخاب نمود. انواع مختلف عایق ها شامل عایق های معدنی مانند پشم شیشه و پشم سنگ. عایق های پلیمری مانند پلی استایرن (یونولیت) و عایق های اسفنجی و ... می باشد. انتخاب نوع عایق با توجه به محل مورد استفاده و خواص فیزیکی آن انجام می شود. هرچه مقاومت حرارتی عایق بیشتر باشد گرمای کمتری از آن انتقال می یابد.

بعضی راهکار عمومی جهت کاهش مصرف انرژی

- تنظیم دمای اتاقها روی درجه حرارت 24 الی 26 درجه در تابستان، در ازای افزایش هر یک درجه، حدوداً 5 % در مصرف برق صرفه جویی خواهد شد.
- خاموش کردن تاسیسات سرمایش و گرمایش و تهویه مطبوع مرکزی، در مسافرت ها.
- تعیین فردی مسئول به عنوان مدیر انرژی ساختمان برای نظارت بر امور فوق و کنترل و بازرسی فضاها و تاسیسات در پایان روز و آخر هفته
- خط مشی مدیریت و اصلاح الگوی مصرف انرژی و برنامه ریزی و پیگیری نسبت به اجرایی نمودن اقدامات بهینه سازی و صرفه جویی در مصرف انرژی
- نصب سامانه کنترل هوشمند گرمایش مرکزی و سیستم سرمایش تراکمی، کاهش کارکرد دیگ ها و چیلرها
- انجام سرویس و یا تعمیر و نگهداری به موقع و مناسب فن کویل ها
- خاموش کردن سیستم سرمایشی، گرمایشی و فن کویل ها در مواقع خروج از ساختمان و اتاق
- درزبندی مناسب و عدم باز کردن درب و پنجره ها
- استفاده مناسب از پرده، کرکره و سایبان ثابت و متحرک

ساختمان های هوشمند در کنار شهرهای هوشمند کامل می گردند. 

شهرهای سازگار با محیط زیست (Eco-cities)

مفهوم اکوسیتی نخستین بار توسط سازمان ملل متحد در سال 1971 مطرح شد. ریچارد رجیستر اولین نویسنده یی بود که مفهوم شهرهای سازگار با محیط زیست را در کتاب برکلی شهر محیط زیستی: ساخت شهرهایی برای آینده یی سالم در سال 1987 ارایه کرد. به اعتقاد ریچارد رجیستر، شهر سازگار با محیط زیست، شهری است که با توجه به تاثیرات محیطی آن طراحی شده باشد، شهروندان آن دغدغه و تلاش برای حداقل رساندن مصرف انرژی، غذا ، آب و ضایعات و آلودگی هوا و مانند آن را داشته باشند. به تعبیر دیگر، شهر سازگار با محیط زیست، حداقل نیاز به محیط طبیعی اطرافش دارد و از منابع انرژی تجدیدپذیر بهره می­ برد.

هدف شهرهای سازگار با محیط زیست، کاهش ردپای اکولوژیکی، تولید حداقل آلودگی، حداقل استفاده از زمین، تخصیص کاربری های کارآمد، تولید کود از مواد استفاده شده و بهره­گیری از شیوه ی تبدیل ضایعات به انرژی می­باشد. هدف نهایی بسیاری از شهرهای زیست محیطی، حذف تخلیه­ ی دی اکسید کربن به محیط زیست، تولید انرژی از طریق منابع تجدیدپذیر و ادغام شهر با محیط طبیعی در نیل به رشد اقتصادی، کاهش فقر، بهره­مندی بالاتر و بهبود سلامت است. شهرهای سازگار با محیط زیست مشخصه­ های خاص زیر را دارند:

• - کاهش یا فقدان میزان انتشار دی­ اکسیدکربن به دلیل استفاده از انرژی های تجدیدپذیر.
• - مفهوم زباله و ضایعات را تغییر داده و چرخه­ ی بسته ­یی از بازیافت و بازتولید دارند.
• - از آب با کیفیت بالا و مدیریت آب شهری دقیقی در تقاضا و عرضه برخوردارند.
• - مناظر سبز و باغ بام­ ها را یکپارچه ساخته­ اند تا بتواند تنوع زیستی را افزایش داده و تاثیر گرمایی شهری را از بین برند.
• - از شیوه های نوین مانند سامانه های تولید ترکیبی و خنک کننده ­های خورشیدی استفاده می­کنند.
• - امکان جا به جایی و دسترسی آسان از طریق سامانه های حمل و نقل عمومی با حداقل تاثیرات محیط زیستی را فراهم آورده اند.
• - از مصالح محلی و ساختمانی پیش ساخته و مدولار (هنر پیمانه­ یی)استفاده می­کنند.
• - تراکم جمعیت به طور معمول در کنار هسته های حمل و نقل شکل می­گیرند.
• -  از راهبردهای طراحی و ایده­ های معماری خورشیدی برای تمامی ساختمان­ ها برای کاهش میزان جذب نور خورشید در تابستان بهره می­برند.
• - بخشی از مواد غذایی خود را از طریق کشاورزی شهری با هدف افزایش ایمنی غذایی و کاهش فاصله­ ی تولید کننده و مصرف کننده تامین می­کنند.
• - بر اساس یک اقتصاد مستقل با رویکرد استفاده از منابع مورد نیاز محلی عمل می­کنند.
• - تولید انرژی آن ها به طور کامل بی خطر و متکی به انرژی های تجدیدپذیر است.
• - در مصرف منابع صرفه­ جویی می­کنند و حداکثر بهره­ وری آب و انرژی را دارند. از نظام مدیریت زباله که می­تواند زباله­ ها را مجدد بازیافت و دوباره استفاده کند بهره می­برند.
• - از کشاورزی و تولید محلی پشتیبانی می­کند.
• - شیوه­ های درست زندگی، کاهش مصرف مواد و افزایش آگاهی از محیط زیست را ترویج می ­دهند. 

شهرهای هوشمند 

شهری است که بر اساس آخرین نظریه ­های تکامل یافته ­ی مدیریت شهری، بر پایه­ی فناوری اطلاعات و ارتباطات تاسیس شده است و از معیارهای اصلی حکمروانی هوشمند، شهروند هوشمند، محیط زندگی هوشمند اقتصاد هوشمند، حمل و نقل هوشمند و انرژی هوشمند برخوردار است.

شهر هوشمند یک منطقه ی شهری است که در آن از انواع گوناگون سنسورهای الکترونیکی برای جمع آوری و تحلیل اطلاعات در مدیریت دارایی ها و منابع شهری استفاده می­شود. این فرآیند شامل اطلاعات جمع آوری شده از شهروندان، دستگاه­ها و منابع شهری است که پردازش و تجزیه و تحلیل می­شوند تا به نظارت و مدیریت ترافیک و حمل و نقل، نیروگاه­ های تولید برق، تامین و توزیع آب، مدیریت زباله­ ها، اجرای سامانه­ های اطلاعاتی و مدارس و کتابخانه­ ها و بیمارستان ها و دیگر خدمات اجتماعی کمک کند.

ایده ی شهر هوشمند، ترکیبی از ادغام فناوری اطلاعات و ارتباطات و دستگاه ­های مختلف متصل به شبکه های اینترنت اشیاء برای بهینه ­سازی بهره­وری از خدمات و کاربری­ های شهری و اتصال آن به شهروندان است.

فناوری ­های شهر هوشمند اجازه می ­دهد تا مقامات شهری با جامعه و زیر ساخت های شهری و نظارت بر آن چه اتفاق می­افتد و آن چه در حال تحول است، در تعامل مستقیم باشند. شهرهایی مانند سونگدو، سوون، سئول (کره جنوبی)، استکهلم (سوئد)، واترلو در اونتاریو و کلگری در آلبرتا (کانادا)، تایپه (تایوان)، میتاکا (ژاپن)، گلاسکو (اسکاتلند)، نیویورک و لاگرانج در ایالت جورجیا (ایالات متحده­ی آمریکا) و سنگاپور شهرهایی هستند که تلاش های ارزنده ­یی در زمینه ی شبکه­ های پرسرعت و خدمات الکترونیکی و... انجام داده ­اند.

دولت های بسیاری در جهان در تلاش­اند تا از جنبه ­های مختلف فناوری در نظام­ های شهری استفاده کنند و خدماتی ارایه دهند که با صرف کم­ترین زمان زندگی شهری، به بالاترین سطح بهره­ وری دست یابند. این بخش ها شامل حمل و نقل، خدمات آب و فاضلاب و برق، اینترنت پر سرعت، بهداشت و درمان، دولت الکترونیک و مشارک آحاد جامعه در امور شهری می­باشد.

پایه و اساس شهر هوشمند مربوط به جنبش رشد هوشمند بولیر (1998) در اواخر دهه ­ی 1990 است که سیاست ­های جدیدی را برای برنامه ­ریزان شهری دیکته می­کرد.

آلمیرال و ورهم (2013) شهر هوشمند را شهری می­دانند که از فناوری اطلاعت و ارتباطات برای افزایش کیفیت زندگی ساکنانش استفاده کند، در حالی ­که توسعه ­ی پایدار نیز ایجاد شود. شهر هوشمند در اواخر سال 2005 توسط برخی از شرکت­های فناوری مانند سیسکو (2005) و آی.بی.ام (2009) برای یکپارچه کردن خدمات و زیرساخت های شهری مانند ساختمان سازی، حمل و نقل، الکترونیک، تامین و توزیع آب و امنیت اجتماعی استفاده شده است. یک شهر هوشمند سه هدف جمع­آوری داده ­ها، برقراری ارتباطات و آنالیز داده­ های مهم را دنبال می­کند.

در شهرهای هوشمند، سرمایه­گذاری بر منابع انسانی، اجتماعی و زیر ساخت های ارتباطی مدرن که سبب رشد پایدار اقتصادی-صنعتی و کیفیت بالای زندگی می­شود، با مدیریت صحیح منابع طبیعی و از طریق مدیریت مشارکتی آحاد جامعه انجام می ­شود، در این شهرها به مواردی مانند ترافیک، آلودگی، بهبود کیفیت زندگی، بهینه سازی زیر ساخت های شهری و ... با رویکردی خلاقانه و نظام مند بر اساس ارتباط و تبادل اطلاعات پرداخته می ­شود. شهر هوشمند از لحاظ انسانی با مفاهیمی مانند شهر خلاقیت محور، شهر آموزش محور، شهر انسانیت محور و شهر دانش محور پیوند نزدیکی دارد.

در این شهرها تجهیزات هوشمند در تمام شهر قرار دارند تا شرایط و اوضاع را اندازه­گیری و بررسی کنند. برای نمونه، کنتورهای هوشمند، میزان مصرف برق، گاز، آب را اندازه­گیری می­ کنند. حسگرهای ترافیکی هوشمند، شرایط خیابان ­ها و ازدحام آن­ها را گزارش می­ دهند. سامانه ­های موقعیت­ یابی جهانی هوشمند، مکان دقیق شهر، موقعیت جغرافیایی خیابان­ها، ترافیک و... را گزارش می ­دهند.

ایستگاه ­های هواشناسی شرایط جوی را گزارش می ­دهند. تلفن های هوشمند حسگرهایی دارند که می­توانند فشارخون و سایر پارامترهای سلامتی را اندازه­ گیری کنند. برای انجام فعالیت های فوق، از شبکه های ارتباطی با سیم و بی­سیم، مانند فیبرهای نوری، سرویس های بسته ­ی امواج رادیویی، کابل های مسی و ... استفاده می ­شود.

مهم ترین بخش در عرصه هوشمند سازی شهرها، بخش حمل و نقل است که در آن از فناوری های هوشمندی مانند بلیط های اعتباری، سامانه ­های هدایت و راهنمایی، مدیریت پارک، مدیریت ترافیک و ... استفاده می ­شود.

اهمیت این بخش، تقاضای بازار را در این زمینه به شدت افزایش داده است. رشد سالانه ی بخش حمل و نقل هوشمند، در سال های آینده 15.2 درصد برآورده شده که عامل اصلی آن، گسترش شهرنشینی، توسعه ی سریع شهرها و صنعتی شدن است. به گزارش موسسه ی آلن مک آرتور، تا سال 2020، صنعت شهرهای هوشمند، بازاری معادل 400 میلیارد دلار خواهد داشت و 600 شهر را شامل می ­شود. این شهرها 60 درصد از مجموع تولید ناخالص ملی جهان را در سال 2025 تولید خواهند کرد. 

 شهر هوشمند, شهر سبز, اکوسیتی چیست, اکوسیتی, اکوشهر, شهر سبز, شهر پاک, شهر پاکیزه, تمیزترین شهر, پاکیزه ترین شهرهای دنیا, تمیزترین شهرهای دنیا, تمیزترین شهر جهان, هوای پاک, آلودگی هوا