¿Qué define realmente a un edificio inteligente?

Comencemos por analizar algunos conceptos. El término ‘edificio’ procede del latín aedificium, una construcción generalmente colectiva y pública.  En contraposición, tenemos el término domus, una construcción residencial y privada. La terminología al uso en el sector es hablar de domótica cuando nos referimos a automatización de viviendas y de inmótica cuando hablamos de edificios de uso terciario (hoteles, hospitales, colegios, oficinas, comercio…). La inmótica sería pues la domótica de los inmuebles.

Pero tampoco hay consenso en el uso de estas palabras. Porque ¿dónde está la frontera? Quizás en la complejidad, pero ¿una gran construcción de viviendas no puede ser más compleja que otra de terciario? ¿Y una urbanización completa? ¿Y dónde quedan las construcciones industriales, que no son vivienda ni terciario? Ciertamente, la frontera es difusa y únicamente académica.

Hablemos de sistemas

Un edificio inteligente mide, supervisa y controla sus funciones de manera automática. Actúa como un sistema nervioso, conectando dispositivos entre sí, con otros sistemas internos y externos, y con el usuario. Decimos que mide, recibe y guarda información de acuerdo con las directrices programadas (lógica, reglas, algoritmos) y a las órdenes del usuario sobre las distintas funciones que controla.

Pero ¿qué se mide, supervisa y controla exactamente?:

• En las instalaciones de climatización (HVAC: heating, ventilation and air conditioning) y ACS (agua caliente sanitaria) se miden temperaturas, humedades, calidades del aire, flujos de energía, de agua y aire, niveles en tanques, estado de dispositivos, etc. Se controlan los grupos de generación de calor y frío, y la ventilación, pero también su distribución y la gestión de la demanda zonificada. Se modifican consignas de las zonas, se aplican programaciones horarias, actuando sobre válvulas, ventiladores y bombas.
• En la instalación eléctrica se mide y actúa con el nivel de capilaridad que se desee, desde los cuadros generales pasando por los secundarios y sus diversos circuitos hasta llegar a cada uno de los encendidos o consumidores. Se miden consumos, horas de funcionamiento, estado en tiempo real, etc.
• En iluminación algunos sistemas permiten llegar al nivel de cada luminaria. En las zonas con iluminación natural se miden sus niveles y se regula en consecuencia la iluminación artificial.
• Se miden los consumos energéticos. Por ejemplo, en un edificio con inquilinos se mide su consumo particular para facturar por uso, o en un edificio de propiedad única para supervisar los distintos subsistemas.
• Se mide la seguridad del edificio, desde la seguridad técnica con sondas de inundación, sensores de incendio o gases, medidas de nivel, alarmas de caída de tensión, errores y avisos de las máquinas de climatización, hasta la seguridad física o el control de accesos. Se reciben avisos y alarmas de los subsistemas, mostrándolos en las interfaces y enviando notificaciones a los encargados.
• También se supervisa la producción de energía local, sean instalaciones de energías renovables (fotovoltaica, solar térmica, etc.), de cogeneración o de respaldo (por ejemplo, antes apagones, bajada de protecciones en cuadros o emergencias).
• En ocasiones se controla incluso la envolvente del edificio, con sus sistemas de oscurecimiento (persianas, lamas o toldos), de iluminación natural (lucernarios) o de ventilación natural (atrios, ventanas…). El edificio se adapta a la altura del sol en cada momento del año y del día, a la temperatura exterior y a las condiciones de luminosidad, lluvia, viento y calidad del aire exterior.
• Lógicamente, también se adapta al uso que las personas hacen del edificio, en función de la ocupación, la presencia y los horarios.

Con esta enumeración queda claro que una de las claves de estos sistemas es que actúan como integradores, ofreciendo una visión única para una gestión completa del edificio. Además, se pueden unir con sistemas mayores de ciudades inteligentes o de gestión de una compañía con múltiples ubicaciones.

Gestión y control de los servicios

• El primero de los servicios sería la gestión integrada, que oculta la complejidad de las instalaciones y la propia tecnología en la que se apoya. Las interfaces del sistema muestran de manera esquemática y gráfica el estado del edificio y permiten actuar de forma directa sobre el mismo. Se denominan sistemas de gestión de edificios o BMS (del inglés building management systems).
• Las  interfaces pueden ser locales o remotas -apoyándose en las telecomunicaciones- y ser soportadas por diversidad de dispositivos. Pueden ofrecer distintas vistas del mismo sistema filtrando la información necesaria para cada perfil (de usuarios, operación, mantenimiento, gestión, dirección, etc.).
• Otro servicio esencial es la eficiencia energética, gestionando la demanda de energía.  Las comparativas y estadísticas sobre los datos ayudan a detectar patrones de consumo y desviaciones. También es muy útil comprobar el efecto de los cambios, como el de una máquina consumidora, las renovaciones de la iluminación, la implantación de renovables o la mejora de aislamientos, entre otros ejemplos.
• Se puede realizar una gestión activa de la demanda energética, detectando picos de consumo y actuando en consecuencia, difiriendo cargas no críticas o repartiendo la potencia disponible a lo largo del tiempo.
• La información recopilada facilita el mantenimiento, informando del número de horas de funcionamiento o del número de activaciones de los dispositivos. Las alarmas permiten detectar anomalías y actuar de manera rápida para reducir daños. E igualmente, se pueden trazar problemas a posteriori.

Todos estos servicios mejoran la gestión y reducen los costes, aumentan la seguridad y la calidad de vida de las personas que habitan en ellos, minimizan las averías y mejoran su disponibilidad.

Un edificio inteligente mide, supervisa y controla sus funciones de manera automática, conectando dispositivos entre sí, con otros sistemas internos y externos, y con el usuario

Estos sistemas existen hoy, con tecnologías probadas. En el caso de los sistemas abiertos, hablamos de KNX como estándar de origen europeo; BacNet en algunas máquinas de climatización; Lonworks como estándar de facto en EUA; DALI en iluminación, y ModBus en contadores o inversores de fotovoltaica. Estos sistemas pueden interactuar entre sí por medio de pasarelas y van evolucionando con conectividad IP, mejoras en la seguridad como KNX Secure, inclusión de dispositivos IoT, etc. Además de los abiertos existen también sistemas propietarios (donde la tecnología y a menudo también la fabricación es de un único fabricante) que resuelven el mismo problema.

Cumplimiento normativo

Estos sistemas permiten el cumplimiento normativo y legal, que en España está principalmente expresado en el CTE, Código Técnico de la Edificación. Estas son las secciones más relevantes:

1. Documento Básico HE sobre ahorro de energía:

• HE2 o RITE (Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios): obliga a las instalaciones térmicas a estar equipadas con sistemas de regulación y control que ajusten los consumos de energía a las variaciones de la demanda térmica y permitir la interrupción del servicio. También sistemas de contabilización para repartir los gastos en instalaciones compartidas. Igualmente obliga a la limitación de consignas (temperatura y humedad) en edificios de terciario, así como a disponer de sistemas de información al público (visualización de los datos de temperatura y humedad en el interior de edificios de superficie mayor de 1.000 metros cuadrados).
• HE3: eficiencia energética de las instalaciones de iluminación. Requiere sistemas de control que ajusten el encendido de la iluminación a la ocupación real de las zonas y optimicen el uso de la luz natural. Esto incluye sensores y actuadores que regulan automáticamente la iluminación artificial.
• HE5: generación mínima de energía eléctrica. La producción local de energía eléctrica puede ser monitorizada y gestionada mediante sistemas de control integrados.

2. Documento Básico HS sobre salubridad

• HS3: calidad del aire interior. Exige sistemas de ventilación que garanticen una adecuada calidad del aire interior. Los edificios inteligentes cumplen este requisito mediante sensores que miden niveles de CO₂, humedad y otros parámetros, ajustando automáticamente la ventilación.

Estos sistemas permiten el cumplimiento normativo y legal, que en España está principalmente expresado en el Código Técnico de la Edificación

Redefinir la construcción

Los sistemas de control inteligentes, el aprovechamiento de energías renovables y el cumplimiento normativo no son sólo avances aislados, sino parte de un cambio de paradigma que está redefiniendo la construcción. Los edificios inteligentes han dejado de ser visiones futuristas para convertirse en una realidad concreta y llena de posibilidades, transformando la forma en que interactuamos con el entorno construido.

En el mundo de los edificios inteligentes, los Ingenieros de Telecomunicación desempeñan un papel clave, aportando experiencia en conectar los sistemas, los dispositivos y a las personas con los edificios en los que habitan. Así se logra que la tecnología esté integrada en nuestra vida diaria.