Automatización en edificios inteligentes

A largo plazo la inversión inicial para la optimización de un edificio inteligente se ve reflejada en el ahorro energético del inmueble, así como en el confort y seguridad de sus usuarios.

Hersayn Alejandro Zárate Torres.

Desde tiempos remotos el hombre ha buscado la forma de resguardarse de algunos elementos naturales para asegurar su descanso, y así poder llevar a cabo sus necesidades diarias en completa tranquilidad.

En los últimos 100 años los edificios y el control que tenemos de los elementos dieron un gran salto. Primero con el uso de la electricidad; luego comenzamos a necesitar de la ventilación; después, del control de temperatura en nuestro hábitat, dando paso a una invención más: el aire acondicionado.

Con el desarrollo del quehacer humano vino la invención de la computadora y el microprocesador,  éste nos permitió crear equipos automáticos para procesos difíciles de controlar. De esta manera comenzamos a crear aplicaciones para nuestro nuevo invento que nos ayudó a producir más, mejor y con mayor rapidez,  pero siempre dentro de un ambiente controlado, es decir, un edificio, una fábrica o una casa.

Así, estos sistemas se comenzaron a implementar para el ahorro de energía (un bien cada vez más escaso), teniendo como objetivo también el confort y funcionalidad de estos inmuebles.

Optimización del sistema
Un edificio inteligente es la conjunción de todos esos elementos que creamos para controlar nuestro ambiente: aire, agua, iluminación, temperatura, seguridad, transmisión de datos, control y generación de energía, reciclado de agua, riego, sistema contra incendios.

Se debe recordar que el principal objetivo de los edificios es ofrecer un ambiente controlado para que el usuario pueda llevar a cabo su actividad; por ende, el principal punto de medición es la percepción del mismo (contra la cantidad de energía y recursos  consumidos).

Si tomamos en cuenta que el confort de temperatura es meramente una percepción sensorial que varía de persona a persona,  tenemos una ardua tarea en cuanto a qué se considera un edificio que supla esas necesidades, dentro de las percepciones. El objetivo del edificio inteligente se casa con una palabra muy de moda en la actualidad: sustentabilidad.

Mantener al edificio funcionando de la mejor manera posible es hacer eficiente todos y cada uno de los recursos disponibles, de manera responsable (teniendo en cuenta la vida útil y el mantenimiento que éstos requieren), así como ofrecer el más alto confort a los usuarios.

Para lograr que todos estos elementos actúen de forma coordinada y de la mejor manera, dentro de nuestro edificio inteligente, implementamos sistemas que nos ayuden a conformar cada una de las anteriores disciplinas en una computadora que nos informe del estatus del sistema y nos permita tener una respuesta rápida para mantenerlo funcionando.

Además de estos beneficios,  se limitan al máximo faltas de energía eléctrica, ayudando a que el edificio no tenga tiempos muertos. Al mismo tiempo se generan reportes de gasto energético para la comparación contra demanda y planeación de estrategias de disminución energética. Se cuida la seguridad  de los usuarios contra incendios, ya que al detectarlos de manera temprana se pueden seguir los planes de evacuación. En adición, el edifico se hace más sustentable, ya que si se cuenta con la instalación adecuada, se puede canalizar agua de lluvia para los baños.

Un edificio con estas características requiere de una inversión en capital tanto humano como  monetario. Sus beneficios son palpables en corto y largo plazo.

En el largo plazo, en comparación a un edificio común  de características similares, el gasto energético es de un 10 a un 25 por ciento menor, esto sin tomar en cuenta los ahorros intrínsecos por confort, retención de usuarios y disminución de mantenimiento correctivo.

Es cierto que operar  este tipo de edificios es mucho más complicado que un edificio común.  Se tiene que tener en cuenta que es necesaria una persona que conozca sí de mantenimiento, pero que tenga un enfoque a la energía y administración.

Al final de día, seguimos con la misma idea en la mente: tener un espacio seguro que me permita estar tranquilo y desarrollar mis actividades independientemente del clima exterior.

Disciplinas a considerar para optimizar un edificio inteligente
1.- En cuanto a los sistemas de energía, los puntos importantes a considerar  dentro de un edificio inteligente son: la capacidad de suplir la energía que se requiera para hacer funcionar tanto los equipos de consumo transitorios (celulares, laptops, tabletas) como los de procesos (servidores y equipo de cómputo), así como la habilidad de dar redundancia cuando la distribución de energía así nos lo demande.

1. Acondicionamiento y respaldo eléctrico
2. Monitoreo y control de demanda
3. Estudios de calidad de servicio

2.- Los sistemas de conectividad sirven  para enlazar a todos los usuarios, con la información indispensable en tiempo necesario. Estos sistemas consumen mucha energía y requieren que se les suministre energía frigorífica para su correcta operación. Se debe observar detenidamente la humedad, pues son sistemas muy sensibles en condiciones anormales. Asimismo nos piden suministro de energía continuo o  reinicios lentos y tardados.

1. Sistemas VoIP
2. Cableado estructurado

3.- Los sistemas de seguridad que se pueden brindar al edificio y al usuario es una parte muy importante de los edificios inteligentes. Hoy en día, en cualquier edificio, podemos encontrar un sinnúmero de equipos de cómputo, muebles de juntas, proyectores o equipo de oficina particular que representa un pasivo con un costo bastante específico y alto, el cual requiere protección y vigilancia para su correcto uso.

Seguramente, a través del tiempo, vamos a requerir la apertura del edificio a visitas y, en consecuencia, con capacidad de limitar el acceso al mismo por ciertos sitios específicos.

La detección de fuego y gas es una parte vital para el edificio. Al tener una alta concentración de personas en el lugar, la logística de control y previsión de eventos son mucho más complicados que en un edificio pequeño. Así mismo se tienen que coordinar muchos más elementos, como son el aire acondicionado,  control de accesos, entre otros.

1. Control de accesos
2. Videos de vigilancia
3. Detección de fuego y gas
4. Extinción de incendios

4.- Los sistemas de climatización se conjugan con los elementos antes mencionados, ya que es necesario poder prender y apagar los equipos  en una contingencia eléctrica, dejando sólo los más necesarios funcionando. En caso de un evento de incendio es necesario apagar ciertas manejadoras y coordinar los esfuerzos para limitar el esparcimiento de humos, por ejemplo.

1. Aire acondicionado
2. Calefacción
3. Ventilación
4. Refrigeración

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Hersayn Alejandro Zárate Torres
Ingeniero en Control y Automatización y técnico en Máquinas y Herramientas por el IPN. Con estudios en GTP 12-1, Financial skills, y en Control Difuso y Redes Neuronales (sistemas de control). Laboró en Emerson Networkpower y en Tipper Tie México. Actualmente es ingeniero de Aplicaciones, Ventas, Controles, e ingeniero de Aplicado a Canal Directo en Trane.