Vuélvase inteligente

En noviembre de 2007, Realcomm realizó un seminario de medio día llamado “Intelligent NextGen Buildings” (Edificios inteligentes de la próxima generación). En él participaron algunas de las mentes mejor preparadas de la industria manufacturera...

Edificio Inteligente

Por John P. Cowley, Gerente Senior de Wireless Solutions (Soluciones inalámbricas), CommScope Enterprise Solutions

En noviembre de 2007, Realcomm realizó un seminario de medio día llamado “Intelligent NextGen Buildings” (Edificios inteligentes de la próxima generación). En él participaron algunas de las mentes mejor preparadas de la industria manufacturera, bienes raíces comerciales, integración de sistemas y consultoría; este seminario fue parte de la Educación Tecnológica que brinda Realcomm a Profesionales de Bienes Raíces Comerciales. Asimismo, Realcomm lleva a cabo viajes de varios días a nivel internacional a aquellos lugares del mundo en los que se han construido edificios inteligentes a fin de informar a los propietarios y operadores acerca de las funciones de los edificios inteligentes.

El seminario de Nueva York consistió en una serie de presentaciones informales de Realcomm y algunos fabricantes, en las que las preguntas se trataban durante todo el día. Aunque en la sala de conferencias se concentraba toda la capacidad intelectual, hubo una pregunta que parecía tornar el diálogo más interesante y para la que no se pudo encontrar una respuesta definitiva: “¿Por qué hay lugares en el mundo, tales como Asia y Dubai, donde están mucho más adelantados que Estados Unidos en materia de edificios inteligentes?”. Antes de revelar algunos de los razonamientos que surgieron en respuesta a esta pregunta, uno debe entender el concepto de un edificio inteligente y de algunas tecnologías subyacentes que facilitan la inteligencia de un edificio.

Definición de Edificio Inteligente

Existen varias definiciones e ideas equivocadas en cuanto a lo que hace un edificio inteligente. En general, un edificio inteligente es el que controla los costos, el confort y la seguridad. La asociación denominada Continental Automated Building Association (CABA, Asociación Continental de Edificios Automatizados) creó su propia definición:

“El término edificio inteligente se aplica a las tecnologías para mejorar el entorno y la funcionalidad del edificio en beneficio de los propietarios, operadores y ocupantes mientras que se controlan los costos. Al mejorar la totalidad de la seguridad, el confort y la accesibilidad del usuario final, se propician mayores niveles de productividad y confort. El propietario/operador desea suministrar dicha funcionalidad mientras reduce los gastos individuales, y estas tecnologías lo hacen posible”.

CABA ha sido un impulsor constante durante el proceso por alcanzar el Edificio Inteligente. Su investigación innovadora de 2002, llamada “Technology Roadmap for Intelligent Buildings” (Manual de Tecnología para Edificios Inteligentes) trataba sobres sistemas de tecnología, examinaba requisitos para operadores de edificio/inquilinos, identificaba oportunidades para reducir costos operativos y destacaba la necesidad de la existencia de una mayor educación con respecto a edificios inteligentes.

Las “tecnologías aplicadas” de las cuales CABA hacía referencia no son su cafetera o tostadora de vanguardia para rosquillas que tiene en la sala de descanso. Por el contrario, las tecnologías que se encuentran en los edificios incluyen sistemas de comunicaciones de voz, información y video; sistemas de seguridad tales como cámaras de video y sistemas de control de accesos (por ejemplo, tarjetas identificatorias para abrir puertas); sistemas de seguridad personal y de prevención de incendios (F/L/S) tales como detectores de humo, detectores de monóxido de carbono, audio alarmas y alertas por incendio visuales, sistemas de control de iluminación, sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) y sistemas de control de energía.

A modo de ejemplo simple de inteligencia aplicada a un sistema, podemos referirnos a los termostatos circulares que todavía existen en las paredes de muchas casas antiguas. Nosotros subíamos la calefacción cuando teníamos frío y cuando teníamos calor la bajábamos. Habremos hecho eso ciento de veces cada día. Más tarde, el termostato programable se volvió masivo. Éste no sólo podía manejar la calefacción y el aire acondicionado, sino que el propietario de la vivienda también podía programar el termostato como prefería. En la actualidad, él puede dejar que el termostato controle la calefacción o el aire acondicionado y, si está programado de manera correcta, podrá ahorrar dinero al consumir menos energía. Se puede aplicar la inteligencia en sistemas dentro de edificios, pero en una escala mucho mayor y más variada.

Históricamente, la inteligencia y la automatización se aplicaban a un solo sistema. Debido a que los sistemas avanzaron tecnológicamente, los fabricantes e integradores comenzaron a integrar sistemas con gateways u otras soluciones de hardware/software. Ahora empezamos a ser testigos de la convergencia de sistemas múltiples y dos de las tecnologías subyacentes se basan en la conectividad: Ethernet e IP.

Convergencia y el modo en que se relaciona

Convergencia es otro término que posee muchas definiciones. Sin embargo, su propósito es el de dar a entender la unión de dos o más entidades, ya sean sistemas, organizaciones o partidos. Por ejemplo, las comunicaciones de voz tuvieron una transición digital y convergieron con la red de información, lo que resultó en voz sobre IP (VoIP). En la actualidad, otros sistemas siguen el mismo camino.

La mayor parte de la convergencia tiene lugar en el área de edificios inteligentes. En el pasado, hemos visto sistemas de edificios tales como sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC), sistemas de seguridad personal y de prevención de incendios y seguridad que, no sólo se instalaron de manera independiente sino que también operaban y se mantenían de esa forma. Esto dio como resultado el aumento en los costos de capital y en los costos operativos. El sentido común indica que costaría menos contar con una única infraestructura de capa física instalada en un edificio que utiliza un único contratista, que instalar docenas de distintos sistemas de cableado para mantener la totalidad de los sistemas de bajo voltaje que en la actualidad funcionan en los edificios. Una infraestructura de red única es eficiente y eficaz en términos de costos, además de ser una mejor solución en lugar de tener 40 sistemas diferentes, los que acarrean 40 problemas distintos para que los solucionen 40 equipos de mantenimiento diferentes.

Control de costos, confort y seguridad

Son varias las razones por las cuales tiene sentido construir un edificio inteligente. Tal como se mencionó con anterioridad, un edificio inteligente procura controlar costos, confort y seguridad. Tomemos por ejemplo los costos. Para un propietario u operador, los costos se dividen en costos de capital y costos operativos. Las cifras demuestran que durante la vida útil de un edificio, sólo el 25 por ciento del costo es de capital (diseño, construcción e impuestos) mientras que el otro 75 por ciento es operativo (empleados, mantenimiento y servicio). Como el precio del petróleo alcanza los USD 100 por barril, un sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado y uno de control de iluminación inteligentes pueden generar ahorros de energía significativos, lo que resulta en una factura de electricidad por un monto menor. Las funciones de un edificio inteligente establecen los patrones de temperatura durante las horas de apagado tendientes a niveles de energía más eficientes. Asimismo, la iluminación se puede reducir de manera similar. Estos pequeños pasos pueden contribuir a reducir los costos operativos exponencialmente.

Desde la perspectiva del confort, inquilinos felices son inquilinos estables. Los sistemas inteligentes en una red convergente hacen que el edificio sea más atractivo, lo que trae aparejado menos trastornos y trámites burocráticos para propietarios de edificios y operadores. Los inquilinos pueden sacar provecho de comunicaciones por voz, video e información para seguir siendo competitivos en sus respectivos mercados. Asimismo, la temperatura ambiente y los niveles de iluminación pueden afectar de manera directa a la jornada laboral del trabajador. El consejo estadounidense denominado United States Green Building Council (USGBC) descubrió que el control de la temperatura individual y la iluminación de alto rendimiento puede maximizar la productividad en el lugar de trabajo. Los inquilinos pueden conseguir los niveles deseados con mayor facilidad a través de las funciones de los edificios inteligentes.

Desde el punto de vista de la seguridad, las personas son los bienes más preciados en un edificio. Si el edificio cuenta con sistemas inteligentes, la tecnología le otorga a la gente una probabilidad mayor de escapar sin riesgos en caso de emergencia. Por ejemplo, un sistema de detección de incendios interconectado con el sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado puede ventilar y ayudar a expulsar el humo hacia fuera del edificio para lograr una mejor visibilidad y calidad del aire. Asimismo, el sistema de control de accesos de la misma red reconoce la situación y abre las puertas de manera automática para permitir la salida. El sistema inalámbrico en el edificio también puede enviar un SMS o mensaje de texto a los teléfonos celulares de los ocupantes o a otros dispositivos portátiles a fin de informarles acerca de la situación de emergencia. La señalización digital en la red puede dar información a los ocupantes para que eviten la zona de peligro, conduciéndolos a la salida apropiada. Por último, el sistema de control de accesos puede imprimir una lista de asistencia de aquéllos que se registraron en el edificio ese día, así el encargado de seguridad puede contabilizar a todos. De esta manera, dicha lista y un informe acerca de “quiénes faltan” se podrán compartir con los equipos de rescate al momento de su llegada.

Conservación y sustentabilidad

Finalmente, el mundo está tomando más conciencia acerca de la necesidad que tenemos de prestar atención al modo en el que tratamos el planeta. En este momento, y muy probablemente para el resto de nuestros tiempos, el movimiento ecologista está cambiando la visión de la población en general acerca de la conservación ambiental. La sociedad ahora nos habla de reciclar, conservar y reutilizar regularmente. De acuerdo con el USGBC, la conservación es un asunto importante para las empresas debido a que los edificios producen un gran impacto en el ambiente. Los edificios inteligentes ponen a prueba nuestros recursos, contribuyen al calentamiento global y son el lugar donde la población en general pasa el 90 por ciento de su tiempo.

En Estados Unidos, los edificios representan el 12 por ciento del consumo de agua, el 30 por ciento de emisión de gases de efecto invernadero, el 65 por ciento de generación de desechos y el 70 por ciento de consumo eléctrico. El USGBC calcula que el ahorro promedio de un edificio ecológico es del 30 al 50% en el uso del agua, 35% de ahorro de carbono, 50 al 90% de ahorro en desechos y 30% de ahorro energético. El USGBC desarrolló un programa denominado Leadership in Energy and Environmental Design (LEED, Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental) para calcular cuán ecológico es un edificio. LEED promueve un enfoque holístico hacia la sustentabilidad al reconocer el cumplimiento en cinco áreas claves: desarrollo de sitios sustentables, ahorro de agua, eficiencia energética, selección de materiales y calidad ambiental interior. Los esfuerzos de USGBC realizados durante su movimiento a favor de los edificios ecológicos ya impactan en la manera en que se diseñarán los edificios en la próxima década.

Existen muchas áreas en las cuales la inteligencia humana constituye todo lo necesario para volverse más responsable con el ambiente, así como también para conservar y cooperar con la sustentabilidad colectiva, ya que la sociedad trata de revertir la tendencia hacia el calentamiento global. Se pueden reformar los edificios existentes en lugar de derrumbarlos y edificarlos de nuevo. Las constructoras pueden utilizar material reciclado para edificar. Los propietarios pueden inclinarse por sistemas de energía eficientes, ya sean artefactos marca Energy Star o artefactos de iluminación fluorescente (CFL). Fuera de la oficina, los inquilinos pueden empezar y finalizar sus días de manera más ecológica compartiendo el vehículo para transportarse hacia el trabajo y desde él.

Mientras las personas realizan el esfuerzo, los sistemas inteligentes hacen lo mismo. Se puede vincular los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado con el de control de accesos para reducir el consumo energético. ¿Para qué prender las luces y la calefacción o el aire acondicionado para el piso entero si la mitad de las personas está fuera durante el día? En el seminario realizado por Realcomm, se debatió acerca de un sistema innovador que funciona en Asia por el cual una cámara de video en el área de estacionamiento lee la patente de un auto de un empleado. Una vez que la identifica, el edificio enciende la calefacción o el aire acondicionado en la oficina del inquilino y enciende las luces a nivel de bujías-pie que el ocupante considera más productivo. La cámara también cumple la obvia función de seguridad para mantener seguros a los inquilinos.

Adelantarse con inteligencia

Ahora volvemos a la interesante pregunta que un miembro de la audiencia planteó durante el seminario organizado por Realcomm: “¿Por qué hay lugares en el mundo, tales como Asia y Dubai, donde están mucho más adelantados que Estados Unidos en materia de edificios inteligentes?” Algunas de las ideas que se desecharon parecían razonables: “Ellos cuentan con más dinero por adelantado para invertir en estos sistemas inteligentes”, … “Ellos no tienen que preocuparse acerca de los códigos de los que sí debemos preocuparnos aquí en Estados Unidos”, … “Ellos no tienen que lidiar con los sindicatos”. Algunos de estos razonamientos pueden ser ciertos en parte pero no son obstáculos insuperables. Estados Unidos se posicionará muy por detrás de estas otras zonas del mundo a menos que los propietarios y operadores empiecen a hacer un cambio.

Hay dos cosas que están claras. Primero, un edificio inteligente no puede ser una ocurrencia de último momento. Cuanto más atrasado se esté en el ciclo del diseño antes de considerar el diseño de un sistema inteligente para el edificio, más costoso va a ser implementarlo en el futuro. El Departamento de Energía de los Estados Unidos sugiere que se adopte un enfoque de diseño integrado y el equipo de diseño necesita contar con la participación de los siguientes miembros (sin ningún orden en particular): inquilinos, agente comisionista, gerente de proyecto, ingeniero mecánico, contratista constructor, inspector, ingeniero eléctrico, diseñador de interiores, arquitecto, arquitecto paisajista (el paisajismo consume mucha cantidad de agua), operador de edificio, propietario y consultor energético.

También es evidente que los edificios inteligentes necesitan una infraestructura de capa física de alto rendimiento sobre la cual funcionen estos sistemas inteligentes. Un edificio puede contar con las computadoras más veloces, el sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado más costoso y las cámaras de seguridad más avanzadas, sin embargo, todo ese equipamiento puede volverse obsoleto si funciona en una red de bajo rendimiento. Ya sea que el diseño del edificio necesite cableado de cobre, fibra óptica o coaxial, la velocidad de la infraestructura de red del edificio impactará de manera directa en las actividades diarias de los inquilinos, tanto si el inquilino se da cuenta de esto o no. Uno de los grandes errores que el diseñador puede cometer es el de calcular una cantidad de ancho de banda menor que la necesitada por la extensión del edificio durante su vida útil, la cual puede ser de décadas. Después de todo, las tecnologías tales como video mail, telepresencia y cualquier otra forma de comunicación, que están cambiando nuestra vida, se encuentran a la vuelta de la esquina. No deje que la velocidad de la red o la de otros propietarios pasen inadvertidas.

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