¿Qué es un edificio inteligente? Estas son las 4 ventajas de los edificios inteligentes

Edificios inteligentes: qué son, aplicaciones y ejemplos de smart buildings

¿Qué son los edificios inteligentes y cómo pueden ayudarnos a automatizar las actividades en su interior? La mayor parte de nuestra vida, en el trabajo y en casa, transcurre entre cuatro paredes, en edificios. Es aquí donde comemos, nos comunicamos con el resto del mundo y llevamos a cabo nuestros proyectos profesionales: todas las actividades que, de un modo u otro, requieren una cierta cantidad de energía eléctrica y térmica como base. No debe sorprender, por tanto, que en Europa alrededor del 40% de la energía se consuma en los edificios, un porcentaje superior incluso al de la industria. Sin duda, este 40% podría reducirse considerablemente, teniendo en cuenta que gran parte del parque de edificios y viviendas se construyó antes de los años 70, es decir, sin prestar especial atención a la eficiencia energética. Está claro, por tanto, que si queremos trabajar por una mayor eficiencia energética, debemos apostar por la construcción y la mejora de edificios capaces de garantizar un rendimiento superior desde el punto de vista energético. Una posibilidad que pasa necesariamente por la adopción de tecnologías digitales innovadoras, capaces de transformar un edificio ordinario en un “Smart Building”.

Pero, ¿cómo se puede definir un edificio inteligente? Según la definición del Grupo de Energía y Estrategia del Politécnico de Milán, es “un edificio cuyos sistemas se gestionan de forma inteligente y automatizada, a través de una infraestructura de supervisión y control, para optimizar el consumo de energía, el confort y la seguridad de los ocupantes, garantizando la integración con el sistema eléctrico”. En esencia, esta definición significa que en un edificio inteligente todos los sistemas principales (desde la energía hasta las telecomunicaciones y la seguridad) funcionan gracias a plataformas digitales y sensores electrónicos. Esto significa que, además de la detección precisa de los parámetros de todos los sistemas, los sistemas que componen el edificio pueden comunicarse entre sí de forma automatizada e integrada, a través de una infraestructura de software de supervisión y control. Gracias a este tipo de gestión, los edificios pueden ser más seguros y eficientes, pero también más ecológicos: gracias a la gestión eficiente de la energía y el calor, se reduce el derroche energético y la emisión de sustancias nocivas al aire.

Por lo tanto, hay cuatro elementos tecnológicos clave de un edificio inteligente:

• Dispositivo y solución del edificio: es decir, sistemas y tecnologías que velan por la seguridad de los ocupantes, como los sistemas de generación de energía y eficiencia energética y los relacionados con el tema de la seguridad.

• tecnología de automatización: los sensores conectados a los sistemas para recoger datos, y los actuadores que dan a los sistemas las órdenes procesadas por las plataformas de control y gestión).

• plataformas de control y gestión: el conjunto de sistemas informáticos destinados a recoger, tratar y analizar los datos adquiridos por los sensores instalados en las instalaciones)

• conectividad: el conjunto de protocolos de comunicación, inalámbricos o por cable, que permiten la comunicación entre los sensores, los actuadores y la plataforma de control y gestión.

En 2018, en Italia, el volumen total de negocio asociado a las inversiones en edificios inteligentes fue de unos 3.600 millones de euros, distribuidos casi por igual entre dispositivos y soluciones para edificios (41%, o 1.470 millones de euros), tecnología de automatización (31%, 1.100 millones de euros) y plataformas de gestión y control (28%, 1.020 millones de euros), donde las inversiones en hardware y software fueron predominantes en comparación con la parte de ingeniería de la planta, lo que demuestra la creciente importancia del componente digital. No se ha tenido en cuenta el elemento de conectividad.

Tecnologías de apoyo a los edificios inteligentes

En cuanto a los dispositivos y soluciones para la construcción, en el ámbito de la energía se puede distinguir entre los sistemas para la producción de energía (fotovoltaica, sistemas de almacenamiento, solar térmica y cogeneración) y las tecnologías para la eficiencia energética (acristalamiento, calderas de condensación y bombas de calor).

Según el informe sobre edificios inteligentes del Politécnico de Milán, en 2018 el valor de las inversiones en tecnologías de generación ascendió a 800 millones de euros, de los cuales cerca del 70% procedieron de sistemas fotovoltaicos (con y sin sistemas de almacenamiento), que representan por tanto la fuente de generación renovable claramente más extendida en este contexto. Le sigue, con un 17% de las inversiones, la energía solar térmica, mientras que las inversiones en cogeneración, una tecnología que hasta ahora ha sido principalmente patrimonio del sector industrial, son mucho más limitadas. Pero, ¿cuántas de estas tecnologías pueden considerarse realmente inteligentes?

Según el informe Energy & Strategy, sólo las plantas fotovoltaicas equipadas con sistemas de almacenamiento pueden considerarse realmente inteligentes, porque están dotadas de una plataforma que permite gestionar la energía producida. Se trata de un total de 207 millones de euros (26% del total de las inversiones), gracias al continuo crecimiento de la combinación de planta + sistema de almacenamiento. Un porcentaje similar (25%) corresponde también a las tecnologías de eficiencia energética: la combinación de bombas de calor, calderas de condensación y acristalamiento, equipadas con plataformas de telegestión, por un total de 571 millones de euros.

Tecnología de automatización y plataformas de gestión

En cuanto a la tecnología de automatización, está claro que la moderna tecnología de sensores puede contribuir en gran medida a optimizar la eficiencia energética de un edificio. Partiendo del conocimiento de las fuentes de consumo y, sobre todo, de los residuos, condición indispensable para desarrollar proyectos de optimización del consumo. En particular, en el ámbito de los edificios inteligentes, las aplicaciones de monitorización de la energía en tiempo real son ya casi un estándar, capaces de registrar el consumo de energía en tiempo real y proporcionar información sobre cómo se utiliza la energía, ya sea para la iluminación o la calefacción o el aire acondicionado. Estos dispositivos de monitorización suelen ser capaces de detectar cualquier anomalía en el funcionamiento energético de los diferentes dispositivos y comunicarla mediante alertas al sistema de gestión energética. El siguiente paso que las soluciones inteligentes son capaces de implementar es una adecuada acción de demanda y respuesta, es decir, respuestas -a menudo automáticas- a los cambios en determinadas condiciones (el caso clásico es la temperatura), para optimizar el consumo energético del edificio inteligente. Como hemos mencionado anteriormente, estas acciones se coordinan mediante plataformas de gestión de software capaces de gestionar todo el edificio inteligente de forma integrada. En la actualidad, este tipo de plataformas suele integrarse directamente en las ofertas de los proveedores de tecnología o de las propias empresas de servicios públicos que atienden las necesidades energéticas de un edificio inteligente.

En todo ello, la conectividad desempeña un papel fundamental: la creación de una infraestructura de telecomunicaciones en el interior de los edificios (denominada instalación multiservicio), ya sean residenciales, comerciales o industriales, es la herramienta esencial para simplificar el acceso a internet y acceder a servicios como la televisión por internet o la videovigilancia y las aplicaciones de automatización de edificios, en primer lugar las de eficiencia y ahorro energético.

Las ventajas de un edificio inteligente

En cuanto a los beneficios de los edificios inteligentes, se pueden distinguir dos categorías diferentes:

• beneficios concretos, es decir, cuantificables en términos monetarios: los más conocidos son el ahorro de energía, la optimización de la productividad, el mantenimiento predictivo, el aumento del valor de la propiedad.

• beneficios blandos, que tienen que ver principalmente con la mejora de las condiciones socioambientales de los ocupantes (sostenibilidad ambiental, seguridad, confort, telegestión, telecontrol, interoperabilidad.

En concreto, en el ámbito de la energía, un edificio inteligente ofrece una serie de servicios avanzados:

• Detección y control a distancia de los parámetros ambientales (humedad, temperatura, etc.)

• Modulación de las cargas según las condiciones de la red y los precios de la energía

Gestión y control de las emisiones

Los cinco edificios más inteligentes del mundo

ISABEL RUBIO ARROYO | Tungsteno

Para alcanzar el título de inteligentes, los elegidos que encabezan esta lista tienen todos algo en común: un sistema nervioso central, formado por una red de multitud de sensores distribuidos por toda la construcción, que sirve para controlar variables muy diversas: desde los niveles de dióxido de carbono a la luz, la temperatura e incluso qué aparcamientos están libres u ocupados.

Esta tendencia en el sector inmobiliario, con un crecimiento anual estimado del 78.8% entre 2015 y 2020 es lo que ha dotado de “inteligencia” a las edificaciones, permitiendo gestionar de manera automatizada desde el consumo hasta la seguridad, y logrando una mayor eficiencia. Revisamos cuáles son, hasta ahora, los edificios más inteligentes del mundo.

The Edge (Amsterdam)

El edificio The Edge de Deloitte en Amsterdam sabe dónde vive cada trabajador. También que coche conduce y con quién se reunirá cada día. Los trabajadores cuentan con una aplicación que les mantiene conectados desde que se despiertan y tiene toda la información sobre su horario. El edificio, que cuenta con unos 28.000 sensores, también reconoce sus automóviles cuando llegan y les dirige a un aparcamiento determinado.

En el interior, los trabajadores no tienen un escritorio asignado. Los espacios de trabajo, salas de reuniones y salas de concentración se reparten según los horarios de los empleados. Además, la aplicación conoce las preferencias de los usuarios en cuanto a luz y temperatura y las ajusta a su gusto.

Por ello, ha sido nombrado por el portal especializado en tecnología Bloomberg como el edificio más inteligente del mundo. También se autogestiona con la electricidad de sus propios paneles solares y es uno de los edificios más verdes, según reconoce el certificado internacional de construcción sostenible BREEAM.

The Edge, el edificio más inteligente del mundo según Bloomberg, es también 100% sostenible y adapta sus condiciones a las necesidades de los usuarios. Crédito: PLP Architecture.

The Crystal (Londres)

The Crystal es el lugar de exposición permanente sobre el futuro de las ciudades más grande del mundo. Considerado uno de los edificios inteligentes más sostenibles del planeta, emite un 70% menos de dióxido de carbono que otras oficinas de sus características. Además, funciona con electricidad generada por sus propios paneles solares fotovoltaicos y cuenta con luces que se encienden y apagan dependiendo de la cantidad de luz del sol que entre.

El edificio, diseñado por Wilkinson Eyre Architects, también aprovecha la lluvia. El techo tiene un sistema que recoge el agua y la trata para utilizarla posteriormente. De esta forma, el 100% del agua usada para los inodoros y los sistemas de riego es reciclada. Todos estos avances han permitido a The Crystal recibir diferentes certificados de construcción sostenible como LEED Platinum y BREEAM Outstanding.

Siemens Middle East Headquarters (Masdar City)

El objetivo de Masdar City (Emiratos Árabes Unidos) es ser la primera ciudad sostenible y autosuficiente del mundo. Este lugar en el desierto de Abu Dhabi alberga uno de los edificios más inteligentes del planeta: la sede de Siemens. El edificio consigue un ahorro del 63% en el consumo de energía y del 52% en el consumo de agua en comparación con un edificio de oficinas estándar.

Su diseño es un tanto especial. Fue concebido como una caja dentro de una caja. La parte interna cuenta con una fachada hermética diseñada para reducir la conductividad térmica. En la externa, tiene un revestimiento de aluminio que minimiza los efectos del sol y un sistema de palas que suben y bajan para adaptarse a la posición del sol.

El edificio de oficinas Bullit Center de Seattle es energéticamente autosuficiente (en un 99%) lo que le ha valido la certificación Living Building. Crédito: Wikimedia Commons.

Glumac (Shanghai)

La oficina de la compañía de ingeniería Glumac en Shanghai cuenta con un sistema de monitoreo del aire en el edificio basado en los niveles de oxígeno, compuestos orgánicos volátiles, humedad y partículas. De esta forma, los empleados pueden consultar en cualquier momento la calidad del aire en sus móviles.

Mientras que fuera del edificio a menudo hay altos niveles de contaminación, estas oficinas tienen cinco sistemas de purificación del aire y una pared repleta de plantas para absorber contaminantes. Fue el primer edificio para el que se solicitó la certificación Living Building Challenge en Asia y, en la actualidad, es considerado uno de los espacios de oficinas más sostenibles del continente.

Bullit Center (Seattle, Washington)

El Bullitt Center se construyó por encargo de la Fundación Bullitt, dedicada a promover la sostenibilidad en Estados Unidos. En la actualidad, este edificio de oficinas de 50.000 metros cuadrados y seis plantas es uno de los más sostenibles del mundo. Fue diseñado para tener una vida útil de al menos 250 años y, para su construcción, se utilizaron más de 350 materiales no perjudiciales para la salud ni el medio ambiente.

Energéticamente es autosuficiente, por lo que ha recibido la certificación Living Building­. Obtiene la energía que necesita de los 575 paneles solares instalados en su cubierta. Su diseño está pensado para que los empleados puedan beneficiarse de la luz solar durante el 92% del horario laboral. Además, cuenta con grandes ventanales que se abren y cierran de forma automática en función del clima. Mientras que los cuartos de baño funcionan con un sistema de compostaje, el edificio almacena y suministra agua procedente de las lluvias gracias a una cisterna con capacidad para 56.000 galones —unos 210.000 litros— que está situada en el sótano.

· — —

Tungsteno es un laboratorio periodístico que explora la esencia de la innovación. Ideado por Materia Publicaciones Científicas para el blog de Sacyr.

¿Qué es un edificio inteligente? Estas son las 4 ventajas de los edificios inteligentes

Estas son varias de las tecnologías en las que se basan los edificios inteligentes:

Sistemas de gestión de edificios (BMS ) - Como se ha mencionado anteriormente, un BMS, también conocido como sistema de automatización de edificios, es un sistema informático que integra y controla los sistemas de un edificio. Es el cerebro o núcleo central de un edificio inteligente que indica a los equipos lo que deben hacer. Garantiza que las operaciones se realicen de forma segura y eficiente.

) - Como se ha mencionado anteriormente, un BMS, también conocido como sistema de automatización de edificios, es un sistema informático que integra y controla los sistemas de un edificio. Es el cerebro o núcleo central de un edificio inteligente que indica a los equipos lo que deben hacer. Garantiza que las operaciones se realicen de forma segura y eficiente. Internet de las cosas (IoT) - El IoT es una red de dispositivos físicos conectados que "hablan" entre sí intercambiando datos. El IoT conecta la tecnología de un edificio inteligente. Los dispositivos del IoT incluyen sensores, luces y contadores que recogen y analizan datos. Sensores - Los sensores electrónicos, infrarrojos, térmicos y de proximidad recogen señales electrónicas que luego son interpretadas por humanos o por la IA. En un edificio inteligente, pueden instalarse sensores para controlar el consumo de energía, la iluminación, la ocupación, la temperatura, etc. Actuadores - Es un dispositivo que utiliza la energía para convertir una señal de control en movimiento mecánico. En los edificios inteligentes, se utilizan en cerraduras, persianas, paneles solares, posicionamiento de cámaras de seguridad o cualquier otro sistema u objeto que se mueva.

- El IoT es una red de dispositivos físicos conectados que "hablan" entre sí intercambiando datos. El IoT conecta la tecnología de un edificio inteligente. Los dispositivos del IoT incluyen sensores, luces y contadores que recogen y analizan datos. Inteligencia artificial (IA) - La IA es la simulación de máquinas diseñadas para imitar la toma de decisiones humanas. Por ejemplo, la IA puede aprender cuál es el uso normal de la energía en equipos como los frigoríficos o los sistemas de climatización. Si hay una fuga o una producción de energía anormal, la IA puede sugerir el mantenimiento. La IA también puede aprender las preferencias de los ocupantes y ajustar la iluminación y la temperatura en función de un ocupante concreto.

- La IA es la simulación de máquinas diseñadas para imitar la toma de decisiones humanas. Por ejemplo, la IA puede aprender cuál es el uso normal de la energía en equipos como los frigoríficos o los sistemas de climatización. Si hay una fuga o una producción de energía anormal, la IA puede sugerir el mantenimiento. La IA también puede aprender las preferencias de los ocupantes y ajustar la iluminación y la temperatura en función de un ocupante concreto. Realidad aumentada (RA): la RA permite ver el entorno de la vida real con un aumento digital sobre él. La tecnología de RA puede mejorar los edificios inteligentes de muchas maneras, incluso en situaciones de emergencia o de interrupción del servicio. Por ejemplo, unas gafas con RA podrían ayudar a un profesional del mantenimiento a ver las instrucciones de los equipos, las advertencias, las fechas de instalación y los consejos para solucionar problemas que "revolotean" sobre el equipo.

Estas tecnologías permiten que un edificio sea "inteligente". La plataforma IO de Skyfii aprovecha los datos de estas fuentes, así como cualquier otra tecnología que el edificio despliegue como contadores de personas, Portal cautivo WiFi para invitadosetc. Estos datos son analizados por el software de Skyfii IO Insight y da lugar a alertas, conocimientos o acciones específicas que pueden ser utilizadas por los propietarios, el personal o los ocupantes de los edificios.