Edificios inteligentes

EDIFICIOS INTELIGENTES
Desde la Perspectiva Arquitectónica
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.
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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 Infraestruc tura existente, agua, luz, teléfono, pavimento, banquetas y
otros.
o Orientación y asoleamiento
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Investigación y evaluación del contenido de la edificación.
o Investigación del contenido, espacios, necesidades, etc., de los ocupantes
o Elaboración del programa arquitectónico
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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
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Anteproyecto
o Elaboración de propuestas de solución
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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 reutilizable s 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
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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
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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 tecnoló gicas 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.
2.
3.
4.
Eficiencia del Consumo de Energía
Sistema de aseguramiento de Vidas
Sistemas de Telecomunicaciones.
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.
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El concepto de edificio inteligente esta muy avanzado en Estados Unidos comparado con
el resto del mundo y las siguientes razones son:
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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 reducció n 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 reduc ir el consumo de energía en edificios inteligentes
son:
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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:
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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.
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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:
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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:
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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:
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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.
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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.
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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 la s 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:
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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.
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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:
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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
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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.
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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
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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.
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¿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 má s 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.
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¿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.
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