¿Qué es la automatización de edificios?

Los sistemas de automatización de edificios (BAS) suelen integrarse en sistemas de gestión de edificios (BMS) más amplios, que coordinan múltiples tecnologías del edificio. Algunas organizaciones también implementan sistemas de gestión energética de edificios (BEMS), que se centran específicamente en monitorizar y optimizar el consumo energético.

Cuando se implementa de forma eficaz, un BAS puede reducir los costes operativos, mejorar la eficiencia energética y ofrecer a los responsables de las instalaciones una mayor visibilidad del rendimiento del edificio.

Los sistemas de automatización de edificios incorporan una amplia gama de tecnologías, entre las que se incluyen sensores e inteligencia artificial (IA), que funcionan conjuntamente para optimizar y agilizar los sistemas del edificio. Estas son algunas de las tecnologías típicas de un BAS.

Los sensores monitorizan el entorno de un edificio y recopilan datos esenciales, como la temperatura, la humedad, la ocupación y los niveles de iluminación.

Algunos ejemplos son:

• Detectores de humedad conectados a un sistema de climatización

• Detectores de humo que avisan al sistema de seguridad ante un posible incendio

• Sensores de ocupación que detectan la presencia o ausencia de actividad en una habitación y ajustan la iluminación en consecuencia

Los controladores procesan los datos que reciben de los sensores y utilizan algoritmos para llevar a cabo acciones preprogramadas.

Por ejemplo, un controlador de climatización podría iniciar la refrigeración o la deshumidificación cuando los niveles de humedad superen un umbral preestablecido. Los controles de iluminación ajustan los niveles de iluminación en función de la información recibida de los sensores de ocupación.

Los sistemas de control manipulan automáticamente el entorno del edificio para mantener los ajustes y niveles ideales. Algunos sensores, controladores y dispositivos en red modernos pueden conectarse y alimentarse a través de la tecnología Power over Ethernet (PoE).

Los actuadores son los medios a través de los cuales un BAS manipula físicamente el entorno de un edificio. Son dispositivos electromecánicos que reciben órdenes o señales de control de los controladores y responden accionando dispositivos motorizados como interruptores, válvulas y compuertas.

Así como los sensores proporcionan la información de entrada al BAS, los actuadores constituyen el output en tiempo real, controlando el flujo de los servicios a través del edificio para preservar unas condiciones óptimas y mantener la eficiencia energética.

Un BAS utiliza protocolos de comunicación como BACnet, modbus o tecnologías basadas en IP para permitir que los componentes del sistema compartan datos.

Los ocupantes y el personal del edificio pueden manejar el BAS a través de interfaces de usuario.

Por ejemplo, los usuarios pueden usar termostatos para ajustar la temperatura ideal que garantice el máximo confort de los ocupantes. Una vez ajustada la temperatura, el BAS se activa automáticamente para mantener los niveles ideales.

Los ordenadores, las pantallas táctiles y las aplicaciones móviles pueden servir como interfaces de usuario de BAS, lo que permite a los usuarios acceder a los controles del edificio.

Aunque la automatización de edificios en sí no es algo nuevo (el primer termostato programable se creó en 1906), las tecnologías digitales modernas han dado lugar a la creación de edificios inteligentes que utilizan un conjunto cohesivo de soluciones de automatización. Los sistemas tradicionales de automatización de edificios eran sistemas aislados y de bucle cerrado, específicos para cada sistema. Ahora, edificios inteligentes enteros se controlan a través de un único BAS interconectado.

Los sensores del Internet de las cosas (IoT) instalados en dispositivos cotidianos, como una bomba de agua o una puerta, pueden recopilar datos operativos para monitorizar y controlar el estado en tiempo real. Estos sensores transmiten datos a plataformas de software centralizadas donde los responsables de las instalaciones pueden monitorizar el rendimiento del edificio y el estado del sistema en múltiples subsistemas.

La conexión de los sistemas del edificio a un sistema de gestión de edificios (BMS) unificado permite que el BAS comparta datos entre múltiples funciones del edificio, mejorando la coordinación entre los sistemas y aumentando la eficiencia operativa general.

Un sistema de automatización de edificios (BAS) puede mejorar la gestión de instalaciones mediante un menor consumo energético, la reducción de los costes operativos y una mayor seguridad para los ocupantes. A continuación se enumeran algunos de los principales beneficios de un BAS.

Un sistema de automatización en toda la propiedad genera cantidades ingentes de datos en tiempo real: temperatura ambiente, índices de ocupación, rendimiento de las instalaciones de fontanería y mucho más. Al analizar estos datos a medida que llegan, un BAS puede optimizar el uso de los servicios para evitar el desperdicio y reducir los costes.

Si una parte del edificio no está en uso, el BAS puede bajar la temperatura y apagar la iluminación. El BAS puede calentar gradualmente el área a una temperatura óptima cuando se prevé que se reanude la ocupación.

En función de los patrones de ocupación establecidos y de la hora del día, un BAS puede regular automáticamente la temperatura, la ventilación y la iluminación para reducir las emisiones y los costes energéticos. Los edificios diseñados para la sostenibilidad se conocen como edificios sostenibles.

Por ejemplo, las persianas de alto rendimiento y eficiencia energética pueden activarse automáticamente durante las horas de mayor insolación para reducir el calentamiento externo y disminuir el uso del aire acondicionado.

El reciente auge de la construcción de centros de datos ha supuesto un aumento correspondiente de la necesidad de soluciones de control centradas en la sostenibilidad en la automatización de edificios. Los centros de datos consumen mucha energía y requieren sofisticados sistemas de refrigeración y gestión energética.

Una de las funciones de un BAS es la capacidad de ajustar la configuración de un edificio según la ubicación. Esto puede incluir la creación de zonas independientes de temperatura o iluminación dentro de una oficina diáfana.

Los datos de ocupación en tiempo real también pueden ayudar a los responsables de las instalaciones a optimizar la disponibilidad de plazas de aparcamiento y la asignación de salas de conferencias.

Una configuración ambiental coherente y personalizada puede ayudar a los ocupantes a sentirse más cómodos, y una mayor comodidad de los ocupantes puede traducirse en menos distracciones. El personal puede sentirse más capaz de concentrarse en el trabajo cuando su entorno está diseñado para ofrecer el máximo confort. Este es uno de los muchos beneficios que las oficinas inteligentes aportan a las organizaciones que las utilizan.

Los sistemas de gestión de instalaciones asistida por ordenador (CAFM) ayudan a las organizaciones a gestionar instalaciones, los activos y los flujos de trabajo de mantenimiento mediante el uso de plataformas digitales centralizadas.

Dado que los sensores de los BAS generan grandes volúmenes de datos operativos en tiempo real, las plataformas de análisis basadas en la nube pueden analizar las tendencias de rendimiento de los equipos y detectar señales de alerta tempranas de deterioro del sistema. Mediante el uso de análisis predictivo, los equipos de mantenimiento de instalaciones pueden programar el mantenimiento antes de que se produzcan fallos, reduciendo los tiempos de inactividad y evitando visitas de servicio innecesarias.

Los datos de los sensores del IoT también pueden utilizarse para crear gemelos digitales, que son réplicas virtuales de activos del mundo real. Al estudiar estos modelos digitales, los equipos de operaciones de edificios pueden poner a prueba las estrategias de mantenimiento y optimizar la gestión de activos a largo plazo en aras de la sostenibilidad y la eficiencia.

Los sistemas de automatización de edificios aportan una serie de beneficios que aumentan la seguridad de los habitantes de las instalaciones. Los controles de ventilación automatizados pueden ayudar a aumentar la calidad del aire, mientras que los sistemas de alarma contra incendios más inteligentes protegen contra accidentes que podrían tener consecuencias trágicas.

Los sistemas de control de acceso regulan la entrada a las áreas físicas de un edificio, lo que ayuda a garantizar que el personal pueda acceder a los espacios que solo son relevantes para sus funciones. La detección de patrones puede ayudar a regular el control de acceso al limitar el acceso del personal durante el momento del día en el que es más probable que utilice el edificio.

Cuando se integran con sistemas de seguridad de TI más amplios, los controles de acceso a edificios pueden respaldar las políticas de seguridad empresarial al vincular los permisos de acceso físico con la gestión de identidades digitales para una mayor seguridad de datos.

Los retos iniciales de crear un sistema de automatización de edificios (BAS) incluyen sus considerables gastos y las tareas de unificar conjuntos de datos aislados, conectar sistemas dispares e incorporar a los usuarios. Una vez creado, los operadores del BAS deben hacer frente a los riesgos de ciberseguridad, factores ambientales, desviaciones en el rendimiento y la eventual obsolescencia del sistema.

Entre los retos de la automatización de edificios se incluyen:

• Altos costes iniciales: la instalación de sistemas de automatización es una inversión de gran capital que puede no generar beneficios hasta después de años de automatización y mayor eficiencia.

• Silos de datos: un BAS optimizado necesita datos centralizados del edificio. Los responsables de las instalaciones y los equipos de datos deben colaborar para centralizar y organizar los datos.

• Integración y compatibilidad: cuando se automatiza un edificio sistema por sistema, pueden surgir problemas de integración y compatibilidad en el futuro. Algunos sistemas propietarios pueden ser difíciles de integrar con otros, especialmente cuando cada proveedor utiliza protocolos diferentes.

• Riesgos de ciberseguridad: cada vez que más sistemas y componentes se digitalizan y se conectan a la red, los vectores de ciberataques se multiplican. Los sistemas de automatización de edificios deben diseñarse con protecciones de ciberseguridad robustas.

• Obsolescencia del sistema: con el tiempo, incluso las últimas tecnologías BAS se quedarán obsoletas a medida que surjan nuevas alternativas. Los responsables de las instalaciones deben colaborar con los ejecutivos para asignar el presupuesto de forma adecuada y mantener el rendimiento del sistema con las mejoras pertinentes.

• Deterioro del rendimiento: si no se calibra y mantiene correctamente, un BAS puede sufrir una disminución del rendimiento.

• Error humano: al implementar un BAS, las organizaciones deben formar a todo el personal en técnicas de uso adecuadas. De lo contrario, las personas podrían alterar accidentalmente la configuración del sistema y empeorar el rendimiento.

• Adaptación: la implementación de un BAS moderno en un edificio antiguo puede implicar reformas extensas y costosas. Los proveedores tendrán que enfrentarse a un proceso de instalación más complejo, especialmente en edificios históricos que podrían estar protegidos por la normativa local.

• Variables ambientales: aunque la automatización puede ayudar a regular las condiciones interiores, los factores ambientales externos como la alta humedad, las temperaturas extremas o las islas de calor urbanas, pueden seguir afectando al rendimiento de los edificios. La sostenibilidad requiere más que un BAS: los materiales de construcción y las opciones arquitectónicas también son factores importantes.