Edificios inteligentes, el resultado de combinar diseño y la tecnología

Fotos: cortes铆a Prosegur

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inteligentes,

más que cámaras y molinetes El avance de la tecnología ha permitido crear dispositivos que aplicados a estructuras como edificios hacen posible integrar y optimizar distintos servicios. Iluminación & Redes destaca algunos aspectos por tener en cuenta al momento de planear e implementar un sistema real de automatización.

L

a automatización tiene como objetivo optimizar el consumo de energía y garantizar la seguridad y el bienestar de sus ocupantes mediante la centralización y la supervisión de cada componente tecnológico de la estructura a través de un sistema de cómputo. Este sistema, que empezó empleándose en el sector industrial, ahora se implementa en edificios de oficinas o habitacionales, hospitales, centros comerciales, empresas, hoteles, colegios, aeropuertos, viviendas o parqueaderos.

El Intelligent Building Institute (IBI) de Washington, autoridad en la materia, cataloga edificio inteligente a la estructura capaz de crear un ambiente de trabajo productivo y eficiente a través de la optimización de sus cuatro elementos básicos:

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estructura física, sistemas, servicios y administración, así como la interrelación entre ellos. Al respecto, el ingeniero Adolfo Wilches, gerente de Cibersoftware Automatización Ltda., considera que un gran porcentaje de implementaciones de edificios inteligentes en el mundo no cuenta con un verdadero proceso de análisis, diseño e implementación de automatización, ni tampoco de integración. Para él se deben distinguir tres sistemas: el autómata, el integrado y el inteligente. El primero solo está programado para hacer una función por sí solo; el segundo, permite que dos diferentes subsistemas interactúen entre sí; y el tercero, es el sistema que además de realizar varias funciones al tiempo –de diferentes subsistemas–, posee la capacidad de “pensar”. A este último escenario se le denomina inteligencia artificial.

“Referirse a edificios inteligentes suele confundirse con hacer un cableado estructurado, colocar cámaras o un control de accesos... Esto se convierte en un cliché para vender o comercializar mejor un edificio”, Ing. Adolfo Wilches.

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aspectos que deben cumplir los edificios inteligentes

Un reporte reciente de la Asociación Internacional de Administradores y Operadores de Edificios (BOMA) determinó una lista de aspectos imprescindibles para este tipo de estructuras: 1. Un edificio Inteligente debe contar con las facilidades de una red de fibra óptica.

2. Integración de cableados para acceso a internet.

3. Integración de cableados estructurados para redes de alta velocidad.

4. Conectividad para servicios LAN y WAN. 5. Facilidades para enlaces satelitales.

6. Servicios ISDN. 7. Fuentes de energía redundantes.

8. Canalización propia para el cableado de energía, voz y datos.

9. Alta tecnología y sistemas eficientes de HVAC. 10. Sistemas de iluminación de encendido/apagado con sensores.

11. Elevadores inteligentes que agrupen pasajeros por la designación de piso.

12. Sensores automáticos instalados en sanitarios y lavamanos.

13. Directorio computarizado e interactivo del edificio.

Un verdadero proceso de automatización debe planearse con anticipación para establecer el planteamiento del diseño por construir y así determinar su alcance.

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Materializar un proyecto de automatización Según el ingeniero Wilches, un verdadero proceso de automatización debe planearse con anticipación para establecer el planteamiento del diseño por construir y así determinar su alcance. Para ello, en el caso de las construcciones nuevas, se deben tener en cuenta los siguientes parámetros: 1. Analizar el sitio donde se ubicará el proyecto para: • Revisar los permisos, viabilidades, restricciones e impacto ambiental.

• Analizar el entorno y su población cercana, de manera que el proyecto se acople a sus objetivos.

• Entender la malla vial que lo rodea (qué vías darán acceso y cuáles salida a la estructura).

• Examinar aspectos como el sol, la velocidad del viento, la temperatura, la altura, la pluviosidad, la humedad... para disminuir costos, ahorrar y lograr la sostenibilidad del proyecto en el largo plazo.

• Conocer los servicios existentes en terreno –agua, luz, telefonía, redes de fibra óptica…–, así como las empresas prestadoras de estos.

• Investigar las características del suelo y su capacidad de carga.

• Comprender la topografía, sismorresistencia y características del terreno.

• Analizar el direccionamiento del aire y el sol para posicionar adecuadamente la construcción.

• Investigar y evaluar el uso y las necesidades del edificio.

2. Establecer una mesa de trabajo conformada por inversionistas y creadores del proyecto, acompañados por el constructor y los ingenieros (en especialidades como civil, suelos, hidráulica, electrónica, mecatrónica y de sistemas). Esto permite: • Optimizar la finalidad del proyecto.

• Lograr la mejor relación entre diseño, costo, beneficio y eficiencia.

• Maximizar el uso de la estructura.

• Definir los alcances y límites del proyecto.

• Aterrizar los tiempos de ejecución y de entrega de la obra.

• Definir los diferentes espacios y su interacción con los usuarios finales.

• Dar identidad al diseño arquitectónico con el que se construirá el edificio.

3. Cumplir con la normativa para garantizar unos estándares mínimos dentro del proyecto.

• En Colombia se deben implementar el RETIE, la Norma Sismo Resistente NRS-10 y la NFPA 99.

• En caso de adoptar una tecnología extranjera, se recomienda adoptar la normativa existente a nivel mundial.

• Si la normativa no está actualizada con los últimos estándares mundiales, es recomendable que el proyecto adopte los criterios actualizados, pues estos permitirán prever los cambios futuros.

4. Realizar, a nivel de equipos y dispositivos de función específica, el diseño constructivo del proyecto. Para ello, debe tenerse en cuenta la ingeniería y las disponibilidades presentes y futuras en: • Instalaciones hidráulicas, hidrosanitarias, tubería para condensación de agua por HVAC, equipo hidroneumático, dispositivo de almacenamiento de aguas lluvia, filtros y, en general, riego en áreas verdes aprovechando las aguas residuales.

• Instalaciones eléctricas, alumbrado programado (exterior e interior), equipos, balance de circuitos y criterios de uso racional de electricidad.

• Instalaciones del aire acondicionado e individualización de espacios para cada equipo.

• A nivel de seguridad física, emplear sistemas contraincendio, redes de distribución de salidas para mangueras en interiores, sensores de humo y calor, alarmas y rutas de evacuación.

• Estructural (cimientos, estructura principal o techos).

• Diseño arquitectónico detallado.

• Recursos naturales: uso de equipos y subsistemas como celdas solares, energía eólica... para disminuir costos asociados al pago por consumo de energía.

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5. Determinar a nivel de seguridad electrónica, la tecnología por emplear según las necesidades de la estructura (software, circuitos digitales de televisión, control de accesos, alarma de intrusión, controles de iluminación, sistemas electrónicos para monitoreo y detección temprana de incendios...).

Control de A/C, ventilación y calefacción

Detección y extinción de incencio

Control y administración de energía e iluminación

Señalización de evacuación

6. Escoger materiales y sistemas constructivos debidamente acreditados y con una buena relación costo-beneficio.

7. Una vez se entrega el proyecto, se debe ejecutar una jornada de capacitación para los encargados de monitorear la estructura y para los usuarios finales, así ambos entenderán los sistemas tecnológicos empleados y sabrán cómo aprovecharlos al máximo.

¿Cuáles son los beneficios propios de un edificio automatizado?

Para el ingeniero Adolfo Wilches, una estructura que se plantea automatizada desde el principio tiene que reducir costos a partir del uso de la tecnología. Así pues, es posible asegurar la obtención de algunos de estos beneficios: • Ahorro energético de hasta un 40 %, según estadísticas de edificios estudiados.

• Integración y compatibilidad de todos los sistemas para hacer más eficiente la estructura.

• Supervisión de eventos en tiempo real, para realizar los correctivos necesarios y en el momento adecuado.

• Ahorro en jornadas de mantenimiento gracias a la coordinación y supervisión permanentes.

• Mejor gestión de los parámetros del edificio.

• Gestión de históricos y tiempos de funcionamiento, así como de fallas e intervenciones realizadas.

• Notificación de daños y su ubicación.

• Alarmas técnicas.

• Manejo remoto mediante un sistema centralizado de software.

• Control del consumo eléctrico.

• Mayor confort para sus ocupantes.

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Seguridad / detección de intrusión Control de activos

Control y administración de ascensores

Monitoreo de tanques y administración de mantenimiento

CCTv y grabación digital

Control de acceso y carnetización

Detector de metales y rayos X

Administración y estacionamientos

Entendiendo sus campos La Academia Nacional de Ciencias en Washington (D.C.) centró la operación tecnológica de la estructura en cuatro grandes grupos: 1. Sistema de seguridad de personas • Sistemas de prevención, detección y extinción de incendios.

• Sistemas de circuitos de televisión.

• Sistemas de control de acceso.

• Sistemas de alarmas de presencia o intrusión.

• Sistemas de unidad de respaldos.

2. Sistemas de telecomunicaciones • Sistema telefónico (PBX, Wired, Wireless...).

• Transmisión de datos (red, Wired, Wireless, internet...).

3. Automatización con hardware y software clasificado en áreas de trabajo • Un sistema centralizado de procesamiento de datos (data center).

• Un lugar de procesamiento de palabras (word processing).

• Un sistema de diseño agregado por computadora.

• Servicio de información compartida.

• Centro de mensajes.

• Sala de teleconferencia y videoconferencia.

4. Eficiencia del consumo de energía • Encendido o apagado programado.

• Limitante de demanda eléctrica.

• Aislamientos térmicos.

• Ciclo de uso y horas pico.

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subsIstEMAs quE coMponEn un sIstEMA Subsistema de control de acceso • Tarjetas magnéticas personalizadas o sensores biométricos.

• Monitorización de la estancia mediante cámaras y sensores de presencia.

• Almacenamiento de todos los accesos en registros de bases de datos.

Control de la iluminación: • Sensores de luz exterior y regulación de luz en el interior para mantener el nivel de luminosidad constante.

• Sensores de presencia para encender luces al paso.

• Programaciones horarias para diferenciar la iluminación según las distintas actividades humanas.

• Creación de ambientes para proyección de imágenes, reuniones con proveedores, capacitaciones, entre otros.

Sistema de seguridad: • Sensores de humo, sistemas de detección y extinción de incendios.

• Sensores de presencia y de intrusión.

• Activación y armado de la alarma tras abandonar las instalaciones.

• Aviso en tiempo real en caso de intrusión.

Alarmas técnicas: • Inundación.

• Humo e incendios.

• Supervisión del cuadro eléctrico.

• Generación de aviso de fallo en el puesto de control.

• Monitorización de interruptores de planta y edificios.

• Atención rápida sin esperar aviso personal.

• Temperatura.

• Hidráulica (de tanques y motobombas).

• Flujos (ACPM, gasolina, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, etcétera).

• Potencia.

• HVAC. • Ascensores /escaleras eléctricas.

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colombia y sus retos En palabras de Wilches, en Colombia somos especialistas en automatizar procesos independientes, especialmente en el sector industrial, que no están integrados ni proyectados para crecer posteriormente. “Referirse a edificios inteligentes suele confundirse con hacer un cableado estructurado, colocar cámaras o un control de accesos... Esto se convierte en un cliché para vender o comercializar mejor un edificio. La inteligencia de una estructura va más allá y se logra cuando esta entiende todas las necesidades físicas y psicológicas de sus ocupantes”.

El profesional también destaca que al buscar la integración de un edificio es importante cumplir con la normativa de cada subsistema, para lograr su portabilidad (posibilidad del software para ser ejecutado en varias plataformas), uso y entendimiento a futuro. “La automatización se le deja a empresas grandes, olvidando que un diseño se hace por concepto y no por marca, lo que permite desarrollar esas estructuras a través de los estándares normativos para así garantizar que realmente cumplan con su función y tengan una vida útil larga”.

La automatización, inmótica o edificios inteligentes, es un criterio que está empezando en Colombia, por lo que aún no existe un marco normativo al respecto, simplemente hay unas exigencias en cuan-

to a requerimientos de diseño y de algunos productos. No obstante, el país ha dado un gran paso, pues estas construcciones, dado su componente eléctrico y de incendios, están obligadas a cumplir con el RETIE (Reglamento de Instalaciones Eléctricas) y la NFPA 99 en su apartado de electricidad.

También es importante destacar que la Norma Sismo Resistente NRS-10 establece algunos parámetros. Por ejemplo, en el sistema eléctrico, se destacan normas sobre el calibre de los cables, las dimensiones y material de la tubería por emplear, las medidas de instalación, entre otros –aunque no establece los calibres de cables para otros elementos, tales como CCTV o telecomunicaciones–. Lo anterior da una ruta de navegación hacia la estandarización y adopción de otros estándares de buenas prácticas.

Finalmente, Wilches afirma que es importante tener en cuenta el tema posedificio, el cual determina cómo funcionarán las tecnologías, cuál será el mantenimiento requerido, así como su vida útil, entre otros aspectos.

FUENTES 1. Ing. Adolfo Wilches, gerente de Cibersoftware Automatización Ltda., Grupo Solides, empresa mexicana dedicada a la automatización de edificios.

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