Edificios Inteligentes: Qué Son y Cómo Funcionan
- Escrito por Paula Serrano CALORYFRIO
La tecnología esta inundando nuestras vidas, y así se está reflejando en el mundo de la construcción. Los edificios inteligentes están marcando el presente y el futuro de este gremio, convirtiendo oficinas o viviendas en espacios más eficientes, seguros y sostenibles mientras se utiliza la domótica para conseguirlo. En este reportaje, exploraremos qué son los edificios inteligentes, cómo funcionan, qué tecnologías los hacen posibles, sus características principales y las numerosas ventajas que ofrecen a sus habitantes y al planeta.
¿Qué es un edificio inteligente?
¿Cómo funcionan los edificios inteligentes?
Características de los edificios inteligentes
Tecnologías detrás de los edificios inteligentes
- Eficiencia energética
- Reducción del impacto ambiental
- Creación de entornos saludables
- Mantenimiento predictivo
El futuro de los edificios inteligentes
¿Qué es un edificio inteligente?
Un edificio inteligente es aquel que es capaz de funcionar de manera óptima mediante la integración de tecnologías innovadoras. Fundamentalmente, se habla de edificios inteligentes en relación a edificios de gran terciario. Edificios con elevadas demandas de energía que además incorporan diferentes instalaciones y sistemas: calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC), seguridad, fontanería y electricidad, iluminación, comunicación y audiovisuales, ascensores, o protección contra incendios entre otros. No obstante, también se aplica a edificios de menor escala e incluso viviendas.
La actual directiva de eficiencia energética de los edificios (UE) 2024/1725 introduce el concepto de edificios inteligentes y lo asocia al uso eficiente de la energía y la integración de las energías renovables en los edificios, así como el intercambio de datos de las instalaciones de los edificios y su acceso directo por las partes interesadas. Y en este sentido anuncia que existirá un indicador de preparación para aplicaciones inteligentes de los edificios. Un indicador que medirá la capacidad de los edificios de utilizar tecnologías de la información y la comunicación, así como sistemas electrónicos para adaptar su funcionamiento a las necesidades de sus ocupantes y de la red. Que mejore su eficiencia energética y su rendimiento en general.
La finalidad del indicador, según la directiva, será sensibilizar a los propietarios y ocupantes del edificio sobre el valor que aporta la automatización de los edificios, así como la supervisión electrónica de las instalaciones técnicas. Además, deberá de inspirar confianza a los ocupantes del edificio respecto al ahorro real obtenido a través de estas tecnologías.
¿Cómo funcionan los edificios inteligentes?
Los edificios inteligentes se sirven de tecnologías de la información y la comunicación para su funcionamiento. Para ello se instalan sensores en los equipos y sistemas del edificio, los cuales registran datos en tiempo real, que son enviados a un sistema central o BMS (Building Management System) a través de la red a la cual están conectados. El BMS analiza los datos recibidos y como consecuencia toma decisiones de manera inteligente, gracias a la integración de las nuevas tecnologías.
El intercambio de datos permite que el edificio o más concretamente que las instalaciones y equipos del edificio adapten su funcionamiento en cada momento, estación o época del año, a las condiciones cambiantes del entorno. Que los sistemas HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning), la iluminación, el sistema de alarma y seguridad, los ascensores, la iluminación, el riego o el sistema de detección de incendios, entre otros sistemas, interactúen entre sí para un funcionamiento óptimo, pudiendo ser controlados incluso a distancia o de forma autónoma mediante su programación.
Con todo ello se mejora el rendimiento energético del edificio, reduciendo el consumo y su coste, se reduce la contaminación y la producción de residuos, se facilita el mantenimiento y se reduce el coste asociado al mismo, y a la vez se garantiza un mayor confort interior para los usuarios y una mayor seguridad y accesibilidad.
Características de los edificios inteligentes
La interoperabilidad de los edificios inteligentes permite que los sistemas de información y las instalaciones y equipos a los que dan soporte puedan compartir datos, información y conocimiento entre ellos. Es por ello por lo que los edificios inteligentes se caracterizan por:
En los edificios inteligentes los espacios interiores y los sistemas están conectados a través de una red por la que se intercambia información y que permite que éstos interactúen entre sí. La instalación de sensores permite recoger datos en tiempo real, los cuales son enviados y posteriormente analizados e interpretados para la toma de decisiones. Y esta conectividad es posible gracias a los avances de las nuevas tecnologías de la comunicación como el Internet de las Cosas (IoT), el Big Data, el Cloud Computing, el Machine learning o la Inteligencia Artificial. Con todo ello es posible transportar gran cantidad de datos y en el menor tiempo posible.
La tecnología que existe detrás de un Smart Building tiene como objetivo la sostenibilidad. Lo cual engloba, la eficiencia energética, la gestión adecuada de los recursos, la reducción de la contaminación y de los residuos, la reducción de costes, tanto de funcionamiento como de mantenimiento, y la garantía del bienestar interior, seguridad y accesibilidad de sus ocupantes. La información recogida en tiempo real permite ajustar los sistemas de acondicionamiento del aire, la calefacción la iluminación o la ventilación en función de la ocupación y de las condiciones ambientales cambiantes, optimizando así el rendimiento global del edificio.
Los sensores digitales recogen información continuamente, la cual es analizada e interpretada por un sistema central. Con ello se consigue ajustar de manera automática el funcionamiento de los sistemas y equipos para que se adapten en cada momento a la demanda real del edificio y de sus ocupantes.
El concepto edificio inteligente está asociado a edificios de gran terciario como oficinas, sedes corporativas, centros comerciales, hoteles, hospitales, estadios de fútbol o edificios gubernamentales entre otros. Edificios que requieren de potentes sistemas de seguridad y alarma para diferentes escenarios: control de accesos, detección de incendios, intrusión, etc. En este sentido, los sensores y dispositivos digitales instalados en el edificio permiten controlar la seguridad del edificio mediante el monitoreo en tiempo real y actuar rápidamente en caso necesario.
Tecnologías detrás de los edificios inteligentes
Los edificios inteligentes integran tecnologías innovadoras capaces de realizar tareas como por ejemplo, ajustar el nivel de iluminación, la temperatura y la humedad interior de manera automática para un consumo más responsable, registrar datos de ocupación o del personal que entra y sale del edificio, evaluar la calidad del aire interior y actuar en consecuencia sobre el sistema de ventilación, predecir incidencias y anticiparse para evitar problemas mayores o gestionar el almacenamiento energético del edificio en función de la disponibilidad de energía renovable producida in situ o en el entorno en cada momento
Entre las tecnologías más habituales en los edificios inteligentes se encuentran:
La inteligencia artificial incluye el procesamiento e interpretación del lenguaje, el aprendizaje automático y en consecuencia la resolución de problemas. Para ello se emplean sistemas informáticos que basándose en algoritmos son capaces de aprender de los datos registrados. Con la inteligencia artificial no es necesario realizar tareas de programación ya que utiliza su capacidad de predicción para actuar en cada momento.
En inglés, Internet of Things o IoT, esta tecnología permite la interoperabilidad entre los diferentes sistemas y equipos del edificio y su control a distancia a través de una plataforma en internet. Esta tecnología facilita al gestor una visión global del edificio integrando en red todos los sistemas, equipos y dispositivos instalados y gestionando su funcionamiento de manera centralizada. Con la tecnología IoT es posible registrar, enviar y actuar en base a los datos del entorno monitorizado.
Consiste en un protocolo de comunicación estandarizado y abierto, que ha sido desarrollado para la automatización de servicios y dispositivos en los edificios. Ofrece una enorme cantidad de funcionalidades y es compatible con miles de familias de productos, independientemente del fabricante.
Esta tecnología permite crear rutinas y añadir dispositivos en cualquier momento, por ejemplo, para crear un hogar inteligente que se adapte a las costumbres y necesidades de los usuarios de la vivienda. Funciona a través de un sistema de bus o canal inteligente que transfiere datos entre distintos dispositivos interconectados, sensores y actuadores, permitiendo que se comuniquen y entiendan entre sí para llevar a cabo tareas previamente programadas. Las instalaciones domotizadas con KNX se pueden gestionar a distancia desde un móvil o tablet. También es compatible con IoT y con cualquier sistema de reconocimiento de voz.
Se habla de sensores inteligentes, digitales, interactivos. En cualquier caso, los sensores son los dispositivos que, instalados en los sistemas y equipos del edificio inteligente, registran datos de manera continua. Están conectados en red a través de la cual envían los datos que monitorizan a un sistema central, ya sea por cable o vía inalámbrica. Una vez recopilados, los datos son almacenados, analizados e interpretados, lo cual permite optimizar el funcionamiento del edificio de manera inteligente. Se incluyen sensores de presencia o de movimiento, sensores que miden la temperatura, la humedad, el nivel de iluminación, la calidad del aire interior, la calidad del agua o el consumo energético entre otros. Pueden ser sensores infrarrojos, cámaras, micrófonos, sensores de monitoreo de corriente, sensores digitales o analógicos, entre otros.
Se denomina inmótica al conjunto de tecnologías destinadas a la gestión y automatización inteligente de los edificios de uso distinto al residencial vivienda. En cambio, se le denomina domótica cuando esas mismas tecnologías se utilizan en la vivienda convirtiéndola en un hogar inteligente.
Las viviendas inteligentes se caracterizan por la eficiencia energética, la seguridad y el confort interior de los usuarios gracias a la automatización de tareas a través de la domótica. Por todo ello, es posible subir y bajar persianas y/o gestionar el nivel de iluminación en función de la presencia de luz natural de forma totalmente automatizada, encender el aire acondicionado o la calefacción de forma remota desde el móvil o con un asistente de voz, o simular la presencia de personas en el interior de la vivienda durante un periodo de ausencia prolongado. En un Smart home los dispositivos o sistemas conectados interactúan entre sí para dar respuesta de forma inteligente en cada momento.
Ventajas de un Smart Building
Aunque entender y controlar las tecnologías que integran un edificio inteligente puede ser todo un desafío, las ventajas que ofrecen a los usuarios compensan todo el esfuerzo.
La gestión inteligente del consumo energético, gracias a la integración de tecnologías innovadoras, permite reducir la factura energética sin renunciar al confort térmico interior. Los sensores inteligentes distribuidos en el interior del edificio recopilan datos en tiempo real lo cual permite adaptar el funcionamiento de los sistemas de acondicionamiento (refrigeración, calefacción, iluminación, ventilación, etc.) a las necesidades reales, en cada momento y de forma optimizada.
La reducción del consumo energético y la gestión inteligente de las energías renovablesas, reducen las emisiones de CO2 y por lo tanto la huella ambiental del edificio asociada a su funcionamiento.
Algunos sensores inteligentes evalúan la calidad del aire interior registrando datos de los contaminantes presentes en el ambiente. Por otro lado, también los hay que registran datos de temperatura, humedad o nivel de iluminación. Toda esta información es analizada con el objetivo de ajustar las condiciones interiores de forma automática para mejorar el bienestar y la salud de los ocupantes. En un entorno de trabajo, los usuarios de los edificios inteligentes se sienten cómodos y seguros, lo cual se traduce en un aumento de la productividad.
La recopilación continua de datos, así como su análisis e interpretación, a través del monitoreo constante y el control remoto, facilita la detección de incidencias de forma temprana, evitando así problemas mayores. Es lo que se conoce como mantenimiento predictivo. La tecnología inteligente permite detectar errores, que incluso pueden pasar desapercibidos, averiguar por qué se han producido y determinar cómo evitarlos antes de que sucedan.
El futuro de los edificios inteligentes
Los edificios inteligentes representan el presente y el futuro en el sector de la construcción. Porque lo cierto es que se espera un crecimiento exponencial en muy poco tiempo. A nivel global se contaba con 45 millones de edificios inteligentes en 2022. Cifra que aumentará a los 115 millones en 2026 según el estudio de Juniper Research, Edificios inteligentes: oportunidades clave, clasificación de competidores y pronósticos de mercado 2022-26. Según este estudio, los edificios inteligentes son aquellos que emplean tecnologías vanguardistas para optimizar su funcionamiento y el consumo y uso de los recursos. Con ello se consiguen entornos más saludables, seguros y sobre todo más sostenibles. Una solución perfecta para reducir la huella ambiental asociada a la construcción y funcionamiento de los edificios, a la vez que se mejora la calidad de vida de las personas.
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