Hệ thống quản lý tòa nhà BMS – Xu hướng của thời đại mới

BMS (Building Management System) là giải pháp công nghệ hiện đại được thiết kế để quản lý và vận hành các công trình tòa nhà một cách toàn diện. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, việc ứng dụng hệ thống BMS đã trở thành xu hướng tất yếu của thời đại mới, mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho cả người sử dụng và chủ đầu tư.

1. Hệ thống BMS là gì?

BMS là viết tắt của cụm từ tiếng Anh “Building Management System”, có thể được hiểu là hệ thống quản lý tòa nhà. Đây là một hệ thống tự động hóa được tích hợp các công nghệ hiện đại nhằm quản lý và vận hành các hệ thống kỹ thuật bên trong một tòa nhà. Trong đó bao gồm: hệ thống điện, nước, điều hòa, thông gió, hệ thống an ninh, phòng cháy chữa cháy,…

BMS System hoạt động đồng bộ theo thời gian thực (real-time) và kết nối trực tuyến, có khả năng xử lý đồng thời nhiều loại thông tin và cho phép nhiều người dùng sử dụng cùng lúc. Hệ thống này bao gồm các bộ vi xử lý trung tâm, bộ vi xử lý khu vực, các bộ cảm biến và thiết bị vào/ra được điều khiển thông qua hệ thống ma trận điểm.

Mục tiêu chính của việc áp dụng hệ thống BMS là nhằm giảm thiểu tiêu thụ năng lượng và cải thiện hiệu suất vận hành tòa nhà. Bên cạnh đó, nó cũng hỗ trợ giám sát, xử lý các sự cố khác trong quá trình vận hành, giúp đảm bảo an toàn và giảm thiểu tối đa chi phí.

2. Hệ thống BMS điều khiển và giám sát các thành phần nào?

Hệ thống quản lý tòa nhà BMS được thiết kế để điều khiển và giám sát các thành phần khác nhau bên trong tòa nhà, bao gồm:

• Hệ thống điện;
• Máy phát điện dự phòng;
• Hệ thống cấp, thoát nước;
• Hệ thống xử lý nước thải;
• Hệ thống điều hòa và thông gió;
• Hệ thống chiếu sáng;
• Hệ thống quản lý năng lượng;
• Hệ thống kiểm soát, điều chỉnh nhiệt độ;
• Hệ thống phòng cháy chữa cháy;
• Hệ thống cung cấp khí đốt;
• Hệ thống thang máy;
• Hệ thống an ninh;
• Hệ thống kiểm soát thẻ ra/vào;
• Hệ thống lưu trữ dữ liệu;
• Hệ thống thông tin công cộng;
• Hệ thống quản lý đặt chỗ;
• Hệ thống giám sát bãi đỗ xe;
• …

3. Cấu trúc của BMS Building Management System

Hệ thống quản lý tòa nhà BMS có cấu trúc 4 thành phần cơ bản bao gồm: cấp quản lý – cấp điều khiển giám sát – cấp điều khiển – cấp chấp hành. Mỗi thành phần đều có những chức năng riêng biệt đồng thời cũng bổ trợ nhau để đảm bảo tính đồng bộ của hệ thống.

3.1 Cấp quản lý – Phần mềm điều khiển trung tâm

Cấp quản lý là cấp cao nhất trong hệ thống BMS, được biết đến là nơi lắp đặt phần mềm điều khiển trung tâm của toàn bộ tòa nhà. Phần mềm điều khiển trung tâm có chức năng theo dõi, giám sát và điều khiển bất kỳ thành phần nào trong toàn bộ hệ thống.

Bên cạnh đó, nó còn có khả năng thu thập, lưu trữ và xử lý đồng bộ các dữ liệu như: dữ liệu tiêu thụ năng lượng, chi phí vận hành, cảnh báo sự cố phát sinh, dữ liệu bảo trì,… Các dữ liệu này sẽ được phần mềm sử dụng để tạo ra các báo cáo tùy chỉnh nhằm hỗ trợ quá trình quản lý và vận hành.

3.2 Cấp điều khiển giám sát – Các thiết bị quản lý

Cấp điều khiển giám sát bao gồm các thiết bị quản lý, đóng vai trò kết nối giữa hệ thống quản lý tòa nhà và đội ngũ vận hành. Cụ thể hơn, các thiết bị này sẽ hỗ trợ người dùng trong việc cài đặt ứng dụng và giám sát các hoạt động diễn ra bên trong tòa nhà. Thêm vào đó, nó cũng giúp đưa ra cảnh báo chính xác thông qua biểu đồ hay báo cáo định kỳ khi có các vấn đề bất thường.

3.3 Cấp điều khiển – Bộ điều khiển cấp trường

Ở cấp độ điều khiển, BMS sẽ sử dụng các bộ điều khiển cấp trường như DDC, PAC hay PLC để thực hiện các lệnh cụ thể. Cụ thể, chức năng chính của các bộ điều khiển này là tiếp nhận dữ liệu từ hệ thống cảm biến đầu vào. Dữ liệu sau đó được xử lý thông qua các thuật toán tự động, chuyển đổi thành lệnh và truyền đến các thiết bị chấp hành cấp dưới.

Nhờ khả năng xử lý dữ liệu chính xác trong thời gian cực ngắn, các bộ điều khiển cấp trường có thể giúp quá trình vận hành tòa nhà diễn ra ổn định, hiệu quả mà không cần đến sự can thiệp của con người.

3.4 Cấp chấp hành – Cảm biến và các thiết bị chấp hành

Cấp chấp hành bao gồm các thành phần chính như sau: 

• Các thiết bị thu thập dữ liệu đầu vào bao gồm: hệ thống camera, hệ thống cảm biến, đầu đọc thẻ,…
• Các thiết bị vận hành đầu ra bao gồm: hệ thống chiếu sáng, hệ thống điều hòa thông gió, hệ thống âm thanh, động cơ, máy bơm,…

Cách thức hoạt động cụ thể như sau: 

• Đầu tiên, hệ thống BMS sẽ thu thập và tiếp nhận dữ liệu từ các thiết bị đầu vào.
• Dữ liệu sau đó được các cấp cao hơn xử lý, chuyển đổi thành lệnh và truyền đến các thiết bị vận hành.
• Cuối cùng, trạng thái hoạt động của các thiết bị đầu ra được thay đổi một cách chính xác để đáp ứng nhu cầu vận hành của tòa nhà.

Ví dụ: Một tòa nhà văn phòng được trang bị cảm biến nhiệt độ và độ ẩm ở nhiều khu vực khác nhau. Các cảm biến này liên tục đo đạc, giám sát nhiệt độ và độ ẩm hiện tại trong không gian. Nếu nhiệt độ hoặc độ ẩm vượt quá phạm vi thiết lập trước, cảm biến sẽ gửi thông tin về phần mềm điều khiển trung tâm. Ngay sau đó, phần mềm điều khiển trung tâm sẽ xử lý dữ liệu và gửi lệnh đến hệ thống HVAC (sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí). Hệ thống tiếp tục điều chỉnh các thiết bị này để đưa nhiệt độ và độ ẩm trở về mức lý tưởng, đảm bảo môi trường làm việc thoải mái và tiết kiệm năng lượng.

4. Các tính năng nổi bật của hệ thống quản lý tòa nhà BMS

Hệ thống quản lý tòa nhà BMS đang trở thành xu hướng tất yếu trong việc vận hành các tòa nhà hiện đại nhờ vào những tính năng nổi bật như:

• Giám sát và điều khiển từ xa toàn bộ các ứng dụng trong tòa nhà thông qua giao thức mạng và cáp điều khiển.
• Tự động điều chỉnh hoạt động của các hệ thống kỹ thuật dựa trên các điều kiện thực tế.
• Kết nối các hệ thống kỹ thuật như hệ thống camera, hệ thống báo cháy, báo động,… thông qua cổng giao diện mở với các ngôn ngữ giao diện theo chuẩn quốc tế.
• Theo dõi và kiểm soát môi trường thông qua các yếu tố: chất lượng không khí, ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm,…
• Tổng hợp dữ liệu từ nhiều nguồn, tạo báo cáo trực quan về hiệu suất vận hành của hệ thống.

• Đưa ra cảnh báo tự động, kịp thời khi phát hiện các sai lệch hoặc sự cố phát sinh.
• Quản lý cơ sở dữ liệu, lưu trữ và sao lưu dữ liệu.
• Mở rộng và tích hợp với các giải pháp công nghệ khác nhằm nâng cao hiệu quả quản lý và vận hành tòa nhà.

5. Lợi ích khi áp dụng hệ thống BMS là gì?

Building Management System là giải pháp quản lý và vận hành tòa nhà theo hướng tự động hóa. Không chỉ góp phần nâng cao hiệu suất tổng thể, BMS còn giúp giảm thiểu tối đa các sự cố và rủi ro phát sinh trong quá trình vận hành. Những lợi ích nổi bật khi áp dụng hệ thống BMS phải kể đến:

• Tự động hóa quy trình vận hành các hệ thống, thiết bị và chức năng có tính chất lặp đi lặp lại.
• Giảm thiểu chi phí vận hành cũng như chi phí bảo trì, bảo dưỡng.
• Tối ưu việc quản lý các thiết bị trong tòa nhà thông qua hệ thống lưu trữ dữ liệu và tự động cảnh báo.
• Giảm thiểu chi phí năng lượng nhờ tính năng quản lý năng lượng và quản lý tập trung điều khiển.

• Giảm thiểu các sự cố phát sinh trong quá trình vận hành, đồng thời có cách khắc phục nhanh chóng trước những yêu cầu khi có sự cố.
• Cải thiện chất lượng không khí, tạo ra môi trường sống và làm việc tốt hơn.
• Đơn giản hóa quy trình đào tạo nhân viên, cắt giảm chi phí nhân công vận hành.
• Dễ dàng mở rộng, nâng cấp và tùy chỉnh hệ thống theo nhu cầu và quy mô hoạt động của tòa nhà.
• Theo dõi, giám sát an ninh và quyền truy cập vào tòa nhà cũng như các khu vực cụ thể.

6. 3 xu hướng phát triển BMS System

Các giải pháp BMS hiện đang được phát triển theo 3 xu hướng chính nhằm đáp ứng yêu cầu vận hành của các loại hình dự án:

6.1 Giải pháp chuyên dụng cho chuỗi bán lẻ, cửa hàng tiện lợi

Đây là các dự án quy mô nhỏ với ít thiết bị, do đó việc đầu tư vào hệ thống BMS với đầy đủ thiết bị phần cứng và phần mềm sẽ rất tốn kém. Đòi hỏi không chỉ chi phí cao mà còn phải có nhân sự vận hành tại từng cơ sở. Giải pháp phù hợp cho các mô hình dự án này là hệ thống BMS được phát triển dưới dạng IOT IOT Cloud Based.

Cụ thể hơn, nhà đầu tư chỉ phải mua license quản lý hệ thống và quản lý trực tiếp trên Cloud Server của nhà cung cấp thay vì đầu tư chi phí cao về server, phần mềm cho mỗi cửa hàng. Như vậy, vừa tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu, đồng thời cũng đảm bảo dự án được quản lý và vận hành ổn định.

6.2 Phát triển công cụ phân tích, đánh giá dữ liệu vận hành của tòa nhà

Trước đây, hệ thống quản lý tòa nhà BMS thường chỉ tập trung vào các bài toán vận hành cụ thể. Song hiện nay, ngoài giải quyết các vấn đề về vận hành, BMS System còn thực hiện các chức năng phân tích, đánh giá các thông số vận hành của dự án. Từ đó giúp ban quản lý có phương án vận hành tòa nhà một cách tối ưu, an toàn và hiệu quả nhất về mặt chi phí.

6.3 Tích hợp với với hệ thống Smart City 

Smart City là thuật ngữ dùng để chỉ một khu đô thị công nghệ hiện đại được áp dụng các phương pháp điện tử và cảm biến để thu thập dữ liệu cho mục đích phân tích và quản lý tập trung. Và hệ thống quản lý tòa nhà BMS chính là cơ sở rất quan trọng để thực hiện xây dựng một thành phố thông minh hoàn chỉnh.

Nhằm đáp ứng những yêu cầu này, các hệ thống BMS hiện nay đều có sẵn khả năng mở rộng và tích hợp mạnh mẽ thông qua các API Open.

7. Ứng dụng BMS trong thực tế quản lý tòa nhà

Có thể nói, Building Management System là xu hướng tất yếu trong quản lý và vận hành tòa nhà. Nhờ vào những lợi ích nổi bật mà nó mang lại, BMS đã và đang được ứng dụng rộng rãi cho nhiều dự án lớn nhỏ như:

• Các tòa căn hộ chung cư;
• Các tòa cao ốc văn phòng;
• Các tòa nhà hành chính công cộng;
• Hệ thống bệnh viện, dược phẩm, cơ sở y tế;
• Hệ thống trường học, cơ sở giáo dục;
• Các ngân hàng, công ty tài chính, bảo hiểm;
• Trung tâm mua sắm, trung tâm thương mại;

• Các nhà hàng, khách sạn;
• Các ga tàu lửa, ga tàu điện ngầm, tàu cao tốc;
• Các nhà máy phát điện;
• Các trung tâm thông tin liên lạc;
• Các khu công nghiệp, nhà xưởng sản xuất;
• Các trung tâm truyền hình, giải trí;

Hệ thống quản lý tòa nhà BMS là một bước tiến vượt bậc trong việc tối ưu hóa vận hành và quản lý các tòa nhà hiện đại. Việc áp dụng hệ thống BMS không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống cho cư dân. Chính vì vậy, việc đầu tư vào BMS sẽ là một quyết định chiến lược cho các chủ đầu tư tòa nhà.

>> Tìm hiểu thêm:

• Những điều cần biết về Fit Out văn phòng 

• Ý nghĩa và cách tính GFA, NFA, NSA trong xây dựng 

• Sơ đồ mặt bằng là gì?