EDIFICIOS INTELIGENTES

Transcripción

1 Desde la Perspectiva Arquitectónica EDIFICIOS INTELIGENTES Los edificios y casas inteligentes son aquellas edificaciones en la que se hace intervenir desde la concepción del proyecto, la aplicación integral los conceptos que nos delinea actualmente la arquitectura y la tecnología para provocar los AMBIENTES más funcionales y satisfactorios para sus ocupantes. Al integrar los conceptos arquitectónicos y tecnológicos en un proyecto ejecutivo y en la aplicación de todas las ingenierías necesarias para el desarrollo de la obra se está dando como resultado una edificación inteligente. ASPECTOS TÉCNICOS CONSTRUCTIVOS La planeación, es el análisis y evaluación de todas las condicionantes de la ubicación del área o las áreas donde se desarrollará el proyecto y la edificación. Análisis y evaluación de todas las condicionantes de la ubicación del área donde se desarrollará el proyecto y la construcción. o Colindancia o Topografía y características del área o terreno o Tipo de suelo, capacidad de carga o Infraestructura existente, agua, luz, teléfono, pavimento, banquetas y otros. o Orientación y asoleamiento Investigación y evaluación del contenido de la edificación. o Investigación del contenido, espacios, necesidades, etc., de los ocupantes o Elaboración del programa arquitectónico Análisis y evaluación de sistemas y procedimientos constructivos. o Materiales y sistemas constructivos de vanguardia o Sistemas contractivos prácticos, limpios, dinámicos o Sistemas con materiales para aislamientos térmicos o Sistemas con materiales que reduzcan tiempos y costos Anteproyecto o Elaboración de propuestas de solución 1

2 Proyecto ejecutivo o Diseño arquitectónico detallado o Diseño estructural cimientos, estructura principal, entrepisos y techumbres, detalle de procesos constructivos o Diseño de ingeniería para instalaciones hidrosanitarias, equipo hidroneumático, sistema de riego en áreas verdes, aprovechamiento de aguas residuales reutilizables en riego o Diseño de ingeniería para instalaciones de gas (si el proyecto lo requiere), sistema estacionario o por tubería con ramificaciones internas o Diseño de ingeniería para instalaciones eléctricas, alumbrado exterior e interior programados, fuerza a electrodomésticos y equipos, balance de circuitos, criterios para ahorro de energía eléctrica o Diseño de ingeniería para instalaciones del aire acondicionado, determinación de acuerdo a cálculos, zonificación y/o individualización de espacios para cada equipo, ductería en su caso y aplicación de criterios para lograr alta eficiencia y ahorro de energía eléctrica o Diseño de ingeniería para instalaciones de sistema de redes o Diseño de ingeniería para sistema contra incendio, deposito de agua, red de distribución a salidas para mangueras en interiores, salida de aspersores en plafones, sensores de humo y calor, alarmas, rutas de evacuación. o Integración de ingeniería de redes para lograr el modelo de edificación CONECTADA, aplicación de los criterios de cableado estructurado para edificios comerciales o casa habitación residencial, sistemas inalámbricos y aplicaciones constructivas para crear sistemas de navegación gráficas y subsistemas remotos Acciones programadas para efectos determinados o Iluminación externa e interna (horario programado), configuración de luces, audio y video o Aire acondicionado (horario programado) o Equipo hidroneumático y sistema de riego (horario programado) o Sistema de voz, datos, seguridad, circuito cerrado, control de acceso, alarma, etc. o Sistema de control para el funcionamiento de electrodomésticos 2

3 ANTECEDENTE A principio de los 80 s, algunas revistas empezaron publicar versiones de los Edificios Inteligentes. Publicaciones concernientes con sistemas mecánicos hablaban sobre edificios que tenías sistemas de automatización que significaban ahorro de energía y eficientar el consumo de la misma. Alguna otras revistas hablaron sobre el avance significativo de los sistemas de telecomunicaciones lo cual significaba eficientar los esquemas de comunicación en un edificio y hacerlo más inteligente. Hoy en día las compañías constructoras que se mantienen evolucionando en su ramo y que siempre buscan la mejora continua han aconsejado y presionando a los desarrolladores y a los propietarios de edificios que se decidan por construir edificios inteligentes. Los edificios inteligentes son más atractivos y más fáciles de arrendar, que los edificios comunes. Los edificios existentes a veces carecen de facilidades y servicios que hoy en día son necesarios para cualquier cliente y por eso muchos de ellos deciden por buscar alternativas que puedan satisfacer sus necesidades de negocio y sobre todo de comunicación. Una definición la cual fue el resultado del simposium internacional en mayo 28 y 29, 1985 en Toronto es: Un edificio Inteligente combina innovaciones tecnológicas y no tecnológicas, con administración inteligente de los recursos del mismo, para maximizar el retorno de inversión. Con esta definición en mente, uno puede discernir significados de una explicación sencilla de los edificios inteligentes. Las bases de la explicación es la simple comparación de características del edificio convencional actuales con las características que ahora son empleadas en edificios inteligentes actualizados. Desde la Perspectiva Técnica y Tecnológica El concepto de la alta tecnología de los edificios inteligentes fue introducida en Estados Unidos a principio de los 80 s. Aunque no existe una definición formal, los edificios inteligentes usan componentes electrónicos y de alta tecnología. De hecho, la Academia Nacional de Ciencias en Washington, DC tiene un comité que se ocupa del manejo electrónico de los edificios, en el reconocimiento de los aspectos electrónicos de un edificio inteligente y se puede dividir la operación en cuatro categorías: 1. Eficiencia del Consumo de Energía 2. Sistema de aseguramiento de Vidas 3. Sistemas de Telecomunicaciones. 4. Automatización de áreas de trabajo. El último sueño en el diseño de un edificio inteligente es integrar las 4 categorías en un simple sistema computarizado. Todo el hardware y software sería suministrado por un proveedor quien usara equipos compatibles y computadoras comunes interconectadas. Es difícil hacer la integración como se quisiera, pero muchas empresas líderes desarrolladoras de tecnología han presentado la posibilidad de satisfacer las 4 categorías antes mencionadas. Todo como parte de un simple proyecto. 3

4 El concepto de edificio inteligente esta muy avanzado en Estados Unidos comparado con el resto del mundo y las siguientes razones son: Las leyes de estados unidos permite a un tercer proveedor revender los servicios telefónicos. Los principales promotores del concepto de edificio inteligente son la mayoría de proveedores de Estados Unidos. El nivel de construcción de nuevos edificios es suficientemente alto para permitir experimentar en grandes escalas. Un edificio descrito como Inteligente es más fácil de rentar. Eficiencia del Consumo de Energía Inteligencia con respecto a energía en un edificio inteligente consiste de la reducción del uso de energía a un mínimo consumo. Sistemas computarizados son sumamente usados. Los sistemas son nombrados de muchas maneras: Bulding Automation System (BAS), Energy Managment System (EMS), Energy Managment and Control System (EMCS), Central Control and Monitoring System (CCMS) y Facilities Managment System (FMS) Algunas estrategias usadas para reducir el consumo de energía en edificios inteligentes son: Encendido/Apagado Programado Encendido/Apagado optimizado Ciclo de Uso De Reajuste Limitante de demanda eléctrica Control adaptado Optimización de chillers Optimización de Boylers Fuentes óptimas de energía y alternas Aislamientos Térmicos Sistemas de Aseguramiento de Vidas Inteligencia con respecto aseguramiento de vidas en un edificio inteligente consiste en el uso de alta tecnología para maximizar el desempeño de la alarma de fuego y de sistemas de seguridad mientras al mismo tiempo se minimizan los costos. Factores de aseguramiento de Vidas se han involucrado en el concepto de edificios inteligentes y los cuales son: Reducir la dependencia de personal Sistemas de circuitos cerrados por TV Sistemas de control de acceso Sistemas de Detección de Humo Alarma de Intrusión Control de Energía de Elevadores, Sistemas HVAC, Puertas Sistemas de unidad de Respaldos. 4

5 Sistemas de Telecomunicaciones Inteligencia con respecto a Telecomunicaciones en un edificio inteligente consiste en ofrecer a los arrendatarios de muchas facilidades de telecomunicación sofisticada para reducir considerablemente el costo debido al factor de compartir los equipos para muchos usuarios. Algunos de los sistemas de telecomunicación involucrados en un edificio inteligente son: Sistema Telefónico PBX Cablevisión Video Texto Correo Electrónico Transmisión de datos (Red) Acceso a Internet Sistemas de integración con las otras categorías Automatización de las Áreas de Trabajo Inteligencia con respecto a áreas de trabajo en un edificio inteligente consiste del uso de sistemas de alta tecnología para a automatización de oficinas para hacer la operación de una compañía más eficiente. Esto puede hacerse con el fin de favorecer al arrendatario en una reducción de costos como consecuencia de compartir los equipos y herramientas de trabajo tal como impresoras, copiadoras, escaners, faxes, etc. Alguno de los factores que se involucran en la automatización de las áreas de trabajo en los edificios inteligentes son: 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 Algunos Servicios Típicos Servicios típicos que pueden ofrecerse en un edificio inteligente son: Centro de Mensajes Sala de Tele-conferencia y Video conferencia Diseño asistido por computadora Sala de servicio de cómputo (Laboratorio) Centro de Mensajes: Es un respaldo del sistema telefónico tipo central que provee de servicio de transferencia de llamada y de buzón de mensajes a los arrendatarios. El sistema puede y debe llevar el control de cada llamada, el tiempo y su costo para posteriormente cobrar por el servicio prestado. 5

6 Sala de Tele-conferencia y Video-conferencia: Es el lugar que presta el servicio alternativo de telecomunicarse con otro grupo de trabajo o de personas para sostener una junta o reunión de trabajo de una manera inteligente. Diseño asistido por computadora: Con el diseño asistido por computadora, los arrendatarios tienen la oportunidad de tener este servicio de manera fácil y económica cuando se requiere el trabajo de elaboración de un diseño asistido. Sala de servicio de cómputo: Es el lugar que el dueño del edificio puede proveer el servicio de hardware y software para sus arrendatarios de manera fácil y económica. El edificio inteligente es claramente el edificio del futuro. Con la comercialización (marketing) apropiada, de tal grado que va ser el edificio fácilmente rentado, y mantener, siendo así más competitivos en el mercado en virtud de los servicios ofrecido. El propietario de un edificio Inteligente va ganar más por el simple hecho de obtener un mayor ahorro que se ve reflejado en la optimización de los recursos y servicios que el edificio pueda ofrecer. Desde la Perspectiva General Qué es un edificio inteligente? Una edificio inteligente es aquella edificación equipada con cableado estructurado para permitir a sus ocupantes controlar remotamente o programar una serie de dispositivos automatizados por medio de un solo comando, es decir que un solo botón pueda realizar varias tareas a la vez. Para algunos, este concepto de edificio inteligente puede ser aquel que tenga un sistema que ajuste de manera variable la luz, ajuste de temperatura y cambios de humedad todo controlado automáticamente o por dispositivos de control sofisticados. Que los ocupantes del edificio puedan personalizar (customizar) los servicios del edificio. Un edificio Inteligente es una edificación que es diseñada y construida con inteligencia y talento - Un edificio Seguro -. Un edificio inteligente debe operarse eficientemente y asistirse con su propio mantenimiento - Un edificio de distinción debe reflejar la característica propia del propietario. El instituto de edificios inteligentes, tiene su propia definición: Un edificio inteligente es aquel que es capaz de crear un ambiente que maximice la eficiencia de los ocupantes mientras que permita una administración efectiva de recursos con el menor costo de tiempo. 6

7 Un reciente reporte de la Asociación Internacional de administradores y operadores de edificios (BOMA) y El Instituto de Tierras Urbanas (ULI) enlistaron las 13 características de edificios inteligentes en un reciente estudio de la oficina de arrendatarios: 1. Un edificio Inteligente debe contar con las facilidades de una red de Fibra óptica 2. Integración de cableados para acceso de 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 los 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. Sensor automáticos instalados en sanitarios y lavamanos 13. Que cuente con un directorio del edificio computarizado e interactivo. Qué se puede controlar en un edifico inteligente? Existen muchas definiciones de lo que es un edificio inteligente, por lo tanto no limitaremos las aplicaciones y las funciones del mismo, queriendo decir que en un edificio inteligente se puede controlar todo aquello que fue concebido para serlo. Los sistemas básicos de control que debe contar un edificio inteligente son los siguientes: Sistema de control autónomo para eficientar energía Sistema de control de seguridad (CCTV, control de acceso, control de incendio y alarmas) Sistemas de telecomunicaciones y tecnología de redes de datos y voz Sistemas de integración Sistemas de automatización de áreas de trabajo Sistema de Control Autónomo para Eficientar Energía Estos sistemas son muy sofisticados y sirven en esencia para aprovechar a lo máxima los recursos de energía y optimizar el uso, tal como la iluminación, los sistemas de refrigeración (HAVC), ventilación, control de humedad, de energía alterna, sistemas basado de sensores que permita inteligentemente detectar cambios de condiciones en las áreas y puedan adaptarse los sistemas a la condiciones presentadas en el área y en el ambiente. 7

8 Sistema de Seguridad (CCTV, Control de Acceso, Control de Incendio y Alarmas) Los sistemas de seguridad inteligentes pueden ser controlados y monitoreados de manera independiente y también pueden automonitorearse y reconocer la alarma para tomar una medida de acción. Los sistemas nos pueden controlar los accesos a las áreas así como modificar sus condiciones de control para resguardar la seguridad e integridad de sus ocupantes de tal manera que los sistemas de seguridad en un edificio inteligente pueden cambiar su modo de operación habitual en modo de sobre vivencia para proteger a los ocupantes del edificio. Sistema de Telecomunicaciones y Tecnología de Redes de Datos y Voz Todos los sistemas relacionados a las telecomunicaciones son sistemas sofisticados que proveen el servicio de comunicación interna como comunicación a distancia sea esta comunicación de voz o comunicación de datos. La tecnología de redes para edificios inteligentes esta creada con el fin de compartir los recurso de comunicación de enlace de servicio, etc. para todos y cada uno de los arrendatarios u ocupantes del edificio. Los servicios básicos que provee la tecnología de redes y los sistemas de telecomunicaciones y que sirven para integrar los demás sistemas y controlarlos son: Sistema centralizado telefónico basado en VoIP (Ip telephony) Sistemas de seguridad de Redes de datos contra ataques del exterior Sistema de respaldo y resguardo de información Sistemas de video conferencias Internet de ancho de banda amplia Mensajería electrónica Sistema Satelital Video y CATV 8

9 Sistema de Integración Los sistemas de integración sirven para poder interconectar todos los sistemas inteligentes de un edificio pudiendo controlarlos y monitorearlos, y todo a través de la red de datos e Internet. La integración consiste en utilizar un protocolo de comunicación que permita a todos los sistemas inteligentes comunicarse con el controlador o el sistema maestro de control y poder hacer que interactúen entre si y que puedan ser más autónomos y automáticos. TCP/IP es hoy en día el protocolo de comunicación más utilizado para poder integrar diversos sistemas. Los protocolos de las interfaces RS-232 y RS-485 son estándares de comunicación que actualmente aun se utilizan, pero están siendo desplazados por TCP/IP de la tecnología Ethernet (estándar IEEE 802.3) El estándar X10 es hoy un día muy común y que se utiliza para controlar diversos dispositivos y sistemas inteligente BACnet, es un protocolo de comunicación estándar para integrar una variedad de sistemas inteligentes de diferentes fabricantes para edificios inteligentes 9

10 Sistema de Automatización de Áreas de Trabajo Estos sistemas no necesariamente tienen que ser sofisticados y únicamente tecnológicos, son sistemas que permitan dar valor agregado y facilidades a los ocupantes del edificio. Estos sistemas de automatización, pueden ser en áreas donde exista grupo de máquinas tales como computadoras con aplicaciones específicas, impresoras, escaners, faxes, plotters, cámaras, y otros sistemas de servicios que se puedan prestar con el fin de automatizar y facilitar proceso que deben realizar los ocupantes del edificio inteligente. Diversos dispositivos multifuncionales Al contar con una red o Internet, fácilmente se puede conectar cualquier dispositivo controlable y poder automatizar funciones tanto de la oficina, y dispositivos como la impresora cámaras de seguridad, una computadora, servidores, controladores de ventanas, puertas etc. 10

11 Cómo se puede controlar una Edificio Inteligente? Control Remoto Centralizado por Computadora El control remoto centralizado significa que es un cuarto de control de donde se administran todos los servicios y sistemas inteligentes del edificio y desde donde se monitorean los sistemas y los medios de seguridad. Control Remoto Individual El control remoto individual es aquel que el ocupante o los ocupantes de un edificio inteligente utiliza para poder manipular un dispositivo individual e independiente de los sistemas sofisticados, como el caso de los sistemas de iluminación, y los sistemas de automatización de áreas entre otros. Los controles más comunes para manipular diversos dispositivos son: 1. Sistemas de control infrarrojo: La ventaja es la confortabilidad que da el hecho de no moverse del lugar desde donde se está disfrutando una película, una canción o algún otro dispositivo de la casa. La desventaja es que se requiere línea de vista. 2. Sistema de control X-10: La ventaja que da es la confortabilidad de poder controlar cualquier dispositivo en cualquier lugar de la casa sin la necesidad de tener línea de vista. La desventaja es que se requiere de filtros y acopladores de fases. 3. Sistema de control por radio frecuencia: La ventaja que da es muy similar a la X-10 y además la señal puede pasar las paredes de una casa. La desventaja primordial es la interferencia de señales inalámbricas y el radio de cobertura. También son sistemas más costosos. 4. Sistemas de control mediante una red de cableados: Son sistemas muy flexibles, alta velocidad de comunicación entre los controladores y dispositivos a controlar, permite al habitante mantenerse confortable y poder controlar cualquier dispositivo, no existe limitante de distancias. Su desventaja es que es un sistema muy caro para edificios que no fueron diseñados desde el principio para tener la funcionalidad de sistemas inteligentes. Control Automático El control automático agrega más conveniencia al hacer que las cosas sucedan automáticamente con el menor esfuerzo necesario. Los ejemplos incluyen el hecho de tener las luces prendidas cuando hay oscuridad o por un horario definido, detectar las áreas sin movimiento y adecuarse a las condiciones del lugar, alternar de fuentes de energía cuando se requiere, reconocer alarmas específicas para cambiar políticas de acceso y realizar notificaciones. 11

12 Cuáles son los beneficios de un Edificio Inteligente? Conveniencia Los edificios inteligentes son convenientes para los ocupantes, arrendatarios y propietarios en el sentido del ahorro, de la comodidad, de la flexibilidad, de la funcionalidad, y sobre todo en la rentabilidad que estos representan. Seguridad El saber que un edificio inteligente cuenta con sistemas de seguridad de alta tecnología que siempre resguardan y cuidan la integridad de sus ocupantes es reconfortante y satisfactorio para todos aquellos que ocupa un espacio en el edificio. Vanguardia e Integración Los productos de alta tecnología para los edificios inteligentes son para usarse y ser integrados entre ellos y proveer la satisfacción total de las necesidades básicas y particulares de los ocupantes. Las tecnologías aplicadas en la industria, en las oficinas de gobierno, en las áreas de alta seguridad y áreas restringidas se pone al alcance de todos aquellos que quieran sentirse seguros, confortables y sobre todo, que su inversión le va a significar un gran ahorro en los gastos de mantenimiento, supervisión y vigilancia. 12