La tecnología de la construcción ha sido un objetivo principal de la ingeniería desde que las primeras civilizaciones humanas permanentes existieron hace miles de años. A medida que la población humana se expandió, la necesidad de mejores materiales para la construcción, de un uso más eficiente del espacio y de sistemas ocupacionales optimizados aumentó. Estas tecnologías se convirtieron cada vez en más complejas y avanzadas.
Han existido muchos hitos en la tecnología de la construcción, como la invención del hormigón, la creación del ciclo de refrigeración (que hace funcionar los sistemas de aire acondicionado), el aislamiento de alta eficiencia y las aplicaciones de edificios inteligentes.
Los edificios inteligentes son una clase no oficial de edificios que cuentan con tecnologías avanzadas de sensores, control, gestión y computación que tienen como objetivo mejorar la eficiencia, bajar el costo y aumentar la facilidad de uso de los edificios. En este artículo se analizan las tecnologías de edificios inteligentes, y se identifican los impactos positivos y los beneficios de su uso en la edad moderna.
La eficiencia de los edificios inteligentes
La principal ventaja de la utilización de tecnología de Internet de las cosas en edificios inteligentes es la capacidad de crear sistemas más eficientes en un edificio. Con todos los sistemas de construcción conectados a una sola red de Internet de las cosas inteligente, un edificio inteligente puede proporcionar eficiencia optimizada para minimizar el consumo de energía y las interrupciones debido a mantenimiento.
Iluminación
Antes de la aparición de la tecnología de edificios inteligentes, la iluminación dentro de un edificio se controlaba con interruptores manuales, los que se debían encender y apagar por sus operadores. En los edificios inteligentes, las luces inteligentes se pueden controlar mediante la simple presencia de personas.
En un edificio de oficinas, el que generalmente se encuentra ocupado durante solo 12 horas al día, dejar las luces encendidas accidentalmente puede llevar a un consumo ineficiente de energía en el edificio y a una menor vida útil del producto. En los edificios inteligentes modernos, la iluminación de espacios individuales se puede controlar de manera independiente con un sistema de edificio inteligente o sensores de iluminación específicos para los espacios, de modo que se puedan apagar todos los artefactos de iluminación que no estén en uso.
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Control del clima
Sistemas mecánicos como el aire acondicionado y subsistemas de calefacción en los edificios también consumen grandes cantidades de energía. Cuentan con componentes extremadamente complejos que, cuando se descomponen, pueden provocar inconvenientes extremos al personal de mantenimiento y a los ocupantes del edificio. Estos sistemas normalmente están centralizados y prestan servicio a espacios individuales o a todo el edificio.
Cuando estos espacios no están en uso, estos sistemas aún consumen energía para tratar el espacio, lo que puede ser muy ineficiente y provocar un desgaste innecesario de los componentes. Adicionalmente, algunos sistemas de edificios inteligentes avanzados pueden incluso detectar anomalías en el funcionamiento del sistema, lo que indica que el mantenimiento puede ser eminente.
Como ejemplo, diferentes espacios de un edificio pueden alcanzar temperaturas muy diferentes, según la construcción u orientación del edificio con respecto al sol. Si se sienta en una amplia y antigua sala de conferencias solo, puede que se sienta incómodamente frío. En edificios tradicionales, los sistemas mecánicos no eran demasiado sofisticados y el sistema de aire acondicionado probablemente estaba diseñado para manejar la ocupación máxima; de ese modo, lo enfriaban a una temperatura agradable para una gran cantidad de ocupantes, pero lo sobreenfriaban para una sola persona.
Los edificios inteligentes usan una diversidad de sensores, como sensores de temperatura y humedad, luz y de ocupación para combatir la sobreutilización, como en el ejemplo de la amplia y antigua sala de conferencias. Estos sensores optimizan el uso del sistema mecánico y eléctrico del edificio. Una mejora en la eficiencia puede reducir drásticamente el consumo de energía y limitar el desgaste de sistemas costosos y complejos, de ese modo ampliando la vida útil de los componentes del edificio.
Costo de los edificios inteligentes
Si bien la reducción en el consumo de energía tiene importantes beneficios para las empresas de energía, la red eléctrica y el planeta, el aspecto más atractivo del aumento de la eficiencia de los edificios (para los propietarios de edificios) es la reducción de costos. En algunas industrias, el consumo de energía no se limita a los sistemas que hacen funcionar el edificio, sino que también puede estar influenciado por los equipos dentro del edificio.
En edificios de fabricación industrial, los equipos de gran envergadura consumen una gran cantidad de energía cuando están en uso. Según los reglamentos de consumo de energía locales, se puede incurrir en algunos aumentos de precio de "tiempo de uso" si un edificio sobrepasa su consumo de energía asignado durante algunas horas del día o un período de tiempo determinado.
Los edificios inteligentes pueden reducir el riesgo de recibir multas de cobros por tiempo de uso al hacer seguimiento inteligente al consumo de energía durante todo el día y moderar el uso para estar dentro de los límites permitidos. Los edificios inteligentes pueden modular los sistemas de calefacción y aire acondicionado de los edificios para evitar estas multas, como sobreenfriar o almacenar energía fuera del horario de funcionamiento para apagar posteriormente el sistema de aire acondicionado mientras funcionan los sistemas de fabricación. Estos sistemas de monitoreo de edificios inteligentes pueden crear un gran beneficio de ahorro de costos para el propietario del edificio, aún cuando la cantidad neta de energía que use el edificio sea la misma.
Facilidad de uso de edificios inteligentes
Los edificios inteligentes más avanzados del mundo, los edificios cognitivos, están a la vanguardia de la tecnología de edificios inteligentes. Los edificios cognitivos pueden proporcionar beneficios de facilidad de uso increíbles a los ocupantes. Por ejemplo, el edificio de la casa matriz de Deloitte en Países Bajos, The Edge, ha actuado como herramienta de contratación que apela a los potenciales empleados.
Los edificios cognitivos pueden asignar estacionamientos basándose en las fechas de salida y llegada, permitir a los ocupantes seleccionar los ajustes de iluminación, calefacción y aire acondicionado preferidos, conectar de manera automática dispositivos multimedia, optimizar la ocupación de los edificios para que se adapte mejor a las necesidades del usuario, y mucho más. Además, mientras los edificios inteligentes cognitivos recién han comenzado a aparecer, el beneficio que brindan a sus ocupantes individuales bien puede impulsar la revolución de los edificios inteligentes hacia el futuro.
Beneficios de los edificios inteligentes con Internet de las cosas
La ventaja de los edificios inteligentes sobre los edificios tradicionales se puede condensar en una sola palabra: optimización. Los sistemas inteligentes con Internet de las cosas pueden monitorear, hacer seguimiento, controlar y optimizar los sistemas de edificios inteligentes para aumentar la eficiencia energética, reducir los costos operacionales y proporcionar estándares de facilidad de uso ocupacionales de vanguardia. Más allá de esto, los edificios inteligentes con Internet de las cosas son una culminación de un gran número de diferentes tecnologías. Adicionalmente, el desafío para la ingeniería de diseñar un sistema con Internet de las cosas para un edificio inteligente es beneficioso para otros sectores que pueden reutilizar los procesos de creación de tecnologías para edificios inteligentes.
