¿Qué es la automatización de edificios?

Los sistemas de automatización de edificios (BAS) a menudo se integran en sistemas de gestión de edificios (BMS) más amplios, que coordinan múltiples tecnologías de construcción. Algunas organizaciones también despliegan sistemas de gestión de energía de edificios (BEMS), que se centran específicamente en monitorear y optimizar el consumo de energía.

Cuando se implementa de manera efectiva, un BAS puede reducir los costos operativos, mejorar la eficiencia energética y brindar a los gerentes de las instalaciones una mayor visibilidad del rendimiento.

Los sistemas de automatización de edificios incorporan una gama de tecnologías, incluidos sensores e inteligencia artificial (IA), que trabajan juntas para optimizar y agilizar los sistemas del edificio. Estas son algunas de las tecnologías de construcción típicas de un BAS.

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

Ejemplos:

• Detectores de humedad que se conectan a un sistema de climatización

• Detectores de humo que alertan a un sistema de seguridad sobre un posible incendio

• Sensores de presencia que detectan si hay 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 activar 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 las entradas de los sensores de presencia.

Los sistemas de control manipulan automáticamente el entorno del edificio para mantener la configuración y los niveles ideales. Algunos sensores, controladores y dispositivos en red modernos se pueden conectar y alimentar 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 comandos o señales de control de los controladores y responden operando dispositivos motorizados como interruptores, válvulas y amortiguadores.

A medida que los sensores proporcionan la entrada al BAS, los actuadores son la salida en tiempo real, controlando el flujo de la empresa de servicios públicos a través de un edificio para preservar 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 manipular el BAS a través de las interfaces de usuario.

Por ejemplo, las personas pueden usar termostatos para establecer la temperatura ideal para la máxima comodidad de los ocupantes. Cuando se establece la temperatura, el BAS se activa automáticamente para preservar los niveles ideales.

Las computadoras, las pantallas táctiles y las aplicaciones móviles pueden servir como interfaces de usuario de BAS, otorgando a las personas acceso a los controles del edificio.

Aunque la automatización de edificios en sí no es nueva, ya que el primer termostato programable se creó en 1906, las tecnologías digitales modernas han llevado a la creación de edificios inteligentes que usan una suite cohesiva de soluciones de automatización. Los sistemas tradicionales de automatización de edificios eran sistemas en silos y de bucle cerrado, específicos para cada sistema. Ahora, edificios inteligentes completos se controlan a través de un único BAS interconectado.

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

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

Un sistema de automatización de edificios (BAS) puede mejorar la gestión de las instalaciones mediante un menor uso de energía, menores costos operativos y una mayor seguridad para la vida de los habitantes. Los siguientes son algunos de los principales beneficios de un BAS.

Un sistema de automatización en toda la propiedad genera cantidades masivas de datos en tiempo real: temperatura ambiente, tasas de ocupación, rendimiento de las tuberías y más. Al analizar estos datos a medida que entran, un BAS puede optimizar el uso de la empresa de servicios públicos para evitar el desperdicio y reducir los costos.

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

Dependiendo de los patrones de ocupación establecidos y la hora del día, un BAS puede regular automáticamente la temperatura, la ventilación y la iluminación para reducir las emisiones y los costos de energía. Los edificios diseñados para sustentabilidad se conocen como edificios verdes.

Por ejemplo, las persianas de alto rendimiento y eficiencia energética pueden activarse automáticamente durante las horas de mayor luz solar para reducir la calefacción externa y el uso del aire acondicionado.

El reciente auge en la construcción de centros de datos ha visto un aumento correspondiente en 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 enfriamiento y gestión energética.

Una función de un BAS es la capacidad de ajustar la configuración de un edificio por ubicación. Puede incluir la creación de zonas de temperatura o iluminación independientes dentro de una oficina de planta abierta.

Los datos de ocupación en tiempo real también pueden ayudar a los gerentes de las instalaciones a optimizar la disponibilidad de estacionamiento y la asignación de conferencias.

Las configuraciones ambientales coherentes y personalizadas pueden ayudar a los ocupantes a sentirse más cómodos, y con una mayor comodidad de los ocupantes pueden venir menos distracciones. El personal puede sentirse más capaz de concentrarse en el trabajo cuando su entorno está diseñado para la máxima comodidad. Este es uno de los muchos beneficios que las oficinas inteligentes aportan a las organizaciones que las utilizan.

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

A medida que los sensores del BAS generan grandes volúmenes de datos operativos en tiempo real, las plataformas de analytics basadas en la nube pueden analizar las tendencias de rendimiento del equipamiento y detectar señales de advertencia tempranas de degradación del sistema. Mediante los análisis predictivos, los equipos de mantenimiento de las instalaciones pueden programar el mantenimiento antes de que ocurran fallas, a fin de reducir el tiempo de inactividad y evitar visitas de servicio innecesarias.

Los datos de los sensores de IoT también se pueden utilizar para construir gemelos digitales, que son réplicas virtuales de activos del mundo real. Al estudiar estos modelos digitales, los equipos de operaciones del edificio pueden probar estrategias de mantenimiento y optimizar la gestión de activos a largo plazo para la sustentabilidad 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 mejorar la calidad del aire, mientras que los sistemas de alarma contra incendios más avanzados 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 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 que es más probable que utilice el edificio.

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

Los desafíos iniciales de crear un sistema de automatización de edificios (BAS) incluyen sus considerables gastos y las tareas de unificar conjuntos de datos en silos, vincular sistemas dispares e incorporar usuarios. Una vez construido, los operadores de BAS deben lidiar con los riesgos de ciberseguridad, los factores ambientales, la deriva del rendimiento y la eventual obsolescencia del sistema.

Los desafíos de la automatización de edificios incluyen:

• Altos costos iniciales: la instalación de sistemas de automatización es una inversión de gran capital que podría no ver retornos hasta después de años de automatización y mayor eficiencia.

• Silos de datos: un BAS optimizado necesita datos de construcción centralizados. Los administradores de instalaciones y los equipos de datos deben colaborar para centralizar y organizar los datos.

• Integración y compatibilidad: cuando la automatización de un edificio se lleva a cabo sistema por sistema, esto puede generar problemas de integración y compatibilidad en el futuro. Algunos sistemas propios pueden resultar difíciles de integrar con otros, sobre todo cuando cada proveedor utiliza protocolos diferentes.

• Riesgos de ciberseguridad: a medida que más sistemas y componentes se digitalizan y se conectan a Internet, los vectores de ciberataque se multiplican. Los sistemas de automatización de edificios deben diseñarse con medidas de ciberseguridad sólidas.

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

• Desviación del rendimiento: si no se calibra y mantiene adecuadamente, un BAS puede sufrir una disminución en el rendimiento.

• Error humano: al implementar un BAS, las organizaciones deben capacitar 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.

• Modernización: implementar un BAS moderno en un edificio antiguo puede implicar renovaciones extensas y costosas. Los proveedores tendrán que lidiar con un proceso de instalación más complejo, especialmente en edificios históricos que puedan estar protegidos por la normativa local.

• Variables ambientales: si bien 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, aún pueden afectar el rendimiento del edificio. La sustentabilidad requiere más que un BAS: los materiales de construcción y las opciones arquitectónicas también son factores importantes.