Conferencia dada en la A.E.A, el 18 de agosto 89 por el ing. Fidel Rosell (Torino, Italia)

El ing. Fidel Rosell, se graduó de ingeniero electricista en la Universidad Nacional del Sur, en el politécnico de Torino hizo un curso de Posgrado, trabajo algunos años en Argentina, en Techint y finalmente se radico en Italia donde desde 1987 trabaja en pequeños y grandes proyectos de instalaciones eléctricas.

Anualmente hace su visita a Bahía Blanca para pasar las fiestas con sus seres queridos.

Con motivo de su paso por Buenos Aires en 1989 lo invitamos a que relatara sus primeras interesantes experiencias, y concentro nuestra atención sobre el tema de este articulo.

Pasaron varios años y recientemente, gracias a las facilidades de Internet, nos volvimos a encontrar y reconstruimos el texto de aquella charla.

El tema mantiene actualidad, mucho mas que entonces, hoy merece atención en nuestro medio donde se están construyendo edificios llamado inteligentes.

No dudando del interés de los lectores, decidimos entregar a la revista este texto que resume y actualiza los principales conceptos de aquella charla.

Alfredo Rifaldi.

Se define el concepto de CIB, y su relación con el hombre y la productividad.

Se comenta la importancia del sistema de gestión y el cableado, la integración telematica esperada.

Se analizan consecuencias de adoptar estas opciones, ventajas ofrecidas, preguntas y esperanzas que estos temas proponen.

Se ejemplifica con un proyecto de un complejo edilicio, que subsistemas se espera integrar, que funciones se espera poner a disposición.

Muchas son las preguntas que surgen y tienen relación mayor o menor con estos temas, y antes de extraer conclusiones se proponen preguntas y respuestas.

Los complejos edilicios están dejando de lado su función de contenedores pasivos de actividades humanas para asumir cada vez mas su rol activo.

Las estructuras, en efecto, tienden a interferir con las actividades humanas, a condicionarlas, y aun a dirigirlas; las infraestructuras por otra parte, requieren una actividad de control, programación, gestión de consumos, etc.

El concepto de utilización del edificio (función), adquiere nuevas dimensiones que deben ser consideradas desde la fase inicial del proyecto del mismo. El proyectista se convierte así en coordinador de una realidad compleja en la cual los distintos sistemas dedicados a cubrir funciones especificas dentro del complejo deben ser tratados dentro de un proyecto total de los sistemas que prevea, respecto de los proyectos tradicionales, objetivos ubicados en un nivel mas alto y de mayor evolución

Al crecer la complejidad nace la necesidad de dominarla, es decir se desarrollan nuevos métodos y técnicas que permiten garantizar particularmente:

La capacidad de interactuar con los usuarios

La flexibilidad frente a cambios organizativos y tecnológicos

El ahorro y la organización

Este objetivo se puede lograr dotando al complejo de una armadura (que le hace de sostén, osamenta) electrónica de control, comunicación e informática, que permita la interacción, la reprogramacion, y el crecimiento de los sistemas que la componen de modo tal de ofrecer soluciones del mas alto nivel al variar las exigencias.

Se crea así una estructura de comunicación total que presta servicios dedicados a los usuarios y servicios dedicados a la infraestructura misma.

En general la aplicación de la tecnología CIB (computer integrated building) consiste en un ahorro global que presenta dos aspectos:

• Uno relacionado a la gestión y al funcionamiento del complejo, donde se evidencia un aumento del confort y de la producción.
• Otro de carácter mas directamente económico, en el cual se evidencian los beneficios tanto para el constructor como pera los usuarios finales del complejo.

CIB (Computer Integrated Building) es el nombre de la tecnología que tiene por objeto agrupar los conceptos de racionalización del trabajo necesarios para llevar a la máxima expresión posible el bienestar y la productividad del hombre a través del uso creciente de aparatos informaticos y de telecomunicaciones.

Esta tecnología se basa en varias componentes las que según su función, pueden agruparse en dos niveles:

• Nivel superior, donde se ubican los componentes inherentes del CIB, es decir los que diferencian una solución CIB de una simple superposición de tecnologías parciales de integración. Los componentes que forman parte de este nivel son:

• Nivel inferior, donde se encuentran los componentes terminales del sistema, o lo que se llama las arquitecturas integradas del sector. Estos componentes tienen la característica de pertenecer a tecnologías actualmente difundidas y consolidadas pertenecientes a Building automation (edificio automático) y de integrarse con la tecnología telematico-informatica.

Consideremos cada componente y aspecto por separado.

El sistema de gestión, representa la integración a nivel lógico de funciones de coordinación realizadas en relación de las funciones especificas y a los datos relativos de los distintos sistemas integrados. Se identifica con los componentes hardware y sobre todo software de la solución, y esta íntimamente ligado a la filosofía del sistema adoptada.

El wiring representa la integración a nivel físico que esta relacionada con los problemas intrínsecos del cableado y la normalización (standarizacion) de los componentes de interconexión. Su importancia no es ciertamente inferior si se piensa que el uso de técnicas avanzadas de interconexión es esencial a fin de obtener una elevada flexibilidad a nivel de cambios, y reestructuraciones en el interior de los edificios con mínimo costo y mínima molestia para los usuarios.

Los componentes del Building Automation cubren las instalaciones no informáticas del edificio para las cuales se prevé la supervisión y el control por medio de un sistema central computerizado, y una serie de dispositivos sensores, actuadores y de regulación.

Se pueden dividir dos áreas:

• Área de las instalaciones tecnológicas, que garantiza los servicios primarios para el funcionamiento del edificio y que comprende las instalaciones básicas para la generación, distribución y transformación de los fluidos hídricos, térmicos, eléctricos, y para el movimiento de las personas y las cosas.
• Área de protección ambiente, que garantiza la seguridad de la propiedad y del personal, con instalaciones de revelación, contención, y extinción de incendios; revelación y contención de intrusos; control y habilitación de accesos y vigilancia con televisión en circuito cerrado.

Los componentes de integración telematico-informatica completan la plataforma de los recursos primarios necesarios para la gestión del complejo, a través del conjunto de los subsistemas que garantizan la adquisición, la elaboración, y la difusión de los "fluidos" de la información, fonia, datos, imágenes. Estos se pueden englobar en:

• Área de comunicaciones, compuesta por las instalaciones de telecomunicaciones, sistema de elaboración de datos, difusión de audio y vídeo vía cable.

Muy sintéticamente, la integración de varias funciones de por si útiles, y de todos modos en la mayor parte previstas (necesarias aunque el edificio no sea CIB), en un único sistema centralizado se justifica con los siguientes análisis:

• Menores costos de instalación del hardware y en particular de las redes de relevacion y transmisión de datos (sistema de transmisión único, menor ocupación de espacios, menores canalizaciones, menor trabajo de tendido de cables, etc.)
• Menores costos operativos y de mantenimiento (relación directa entre el suministro de servicios y el usuario que los aprovecha, y de sus respectivas responsabilidades, menor necesidad de operadores de supervisión y mantenimiento, normalización de los componentes hardware, etc.)
• Mayor funcionalidad también en relación con las sinergías entre las distintas funciones integradas.
• Y también el mayor valor debido al "status" que el complejo adquiere.

Frente a estas innegables ventajas las perspectivas comerciales ligadas a la construcción de un edificio inteligente y en particular las potenciales ventajas económicas inmediatas o en el tiempo, están obviamente ligadas a la efectiva posibilidad de venta de los servicios ofrecidos.

Dicho en otros términos, se pueden obtener buenos réditos solo asegurando una configuración de servicios de alto valor agregado que pueden ser considerados por el potencial usuario efectivamente validos, es decir económicamente convenientes respecto de:

• Soluciones que se puedan conseguir existentes en el mercado, referidas a servicios imprescindibles y esenciales.
• Contribución real a la propia actividad, referida servicios considerados no esenciales.

Esto lleva necesariamente a preguntarse que formas de inteligencia (y que funciones) es oportuno incorporar a un edificio dado, de modo tal de asegurar el mejor equilibrio entre las necesidades intrínsecas de la propiedad y aquellas de los usuarios potenciales.

Obviamente la situación ideal se verificaría cuando el edificio visto como producto final, cumpliese exactamente con las necesidades del consumidor, es decir del usuario.

En realidad en un contexto todavía joven, en el cual nos encontramos con exigencias aun muy lejos de estar normalizadas (standarizadas), se deberá prever una solución abierta que permita lograr adecuados márgenes de flexibilidad y elección ya sea de parte del propietario como de parte del usuario.

Por parte del propietario, en relación con la apertura, integración de nuevos servicios en el tiempo, y al eventual cierre o reconfiguracion de aquellos no suficientemente rentables, por parte del usuario, en relación a como se componen en el tiempo los servicios elegidos.

En relación a edificios de nueva construcción el propietario deberá tomar decisiones durante el proyecto del mismo para evitar los costos relacionados con las obras efectuadas después de la construcción del edificio. Las decisiones se deberán basar en consideraciones tecnico-economicas, que dependerán de la problemática de fondo inherentes tanto al mercado como al proyecto.

Frente al mercado, nos tendremos que preguntar cuales son desde el punto de vista del usuario, las decisiones que lo llevaran a elegir entre un edificio de tipo tradicional o el inteligente:

• Qué esperan los potenciales usuarios locadores, y cuanto están dispuestos a pagar.
• Los potenciales propietarios, qué criterios aplican para decidir si su empresa necesita una ubicación logística da alta o baja tecnología. Qué condiciones pondrían para asegurarse que sus expectativas (y exigencias) quedaran satisfechas.
• Por lo que se refiere al proyecto la flexibilidad y la adaptabilidad de las soluciones tecnológicas adoptadas son elementos claves para tener en cuenta, incluso en relación al tiempo de vida previsto para el edificio, o sea a su capacidad de adaptarse a expansiones o integraciones futuras.

Resulta claro que implementar un edificio inteligente es algo que se tendrá que hacer en forma gradual, tanto por razones técnicas como, sobre todo, por razones económicas.

Al mismo tiempo es esencial que desde el principio de su concepción se trabaje en modo global delineando su desarrollo en el medio y largo termino, para luego, periódicamente poderlo actualizar a la luz de la evolución de la tecnología y de las experiencias adquiridas. Un método distinto llevaría inevitablemente a derroches y duplicaciones o cosa aun peor a la exclusión de posibles futuras integraciones.

Son todavía varias las empresas de sistemas que actualmente ofrecen una solución que no debe ser confundida con la solución del CIB, porque se basan en simple superposición de tecnologías parciales agrupando comandos y señales en un "centro de comando computerizado".

La solución CIB real es actualmente ofrecida por empresas de sistemas que cuentan ya con experiencias de aplicación directa y que han adquirido un know-how (conocimiento para hacer bien) técnico suficiente como para pensar y proyectar soluciones realizables que tendrán siempre mayor difusión en el futuro.

El edificio en cuestión es un complejo residencial terciario (de servicios) de aproximadamente 22.000 m2 con dos subsuelos, donde se encuentran cocheras, estacionamientos y locales técnicos; pisos bajos, donde se encuentran grandes oficinas (bancos, seguros) y varias oficinas pequeñas, y pisos altos (8 ...) dedicados a edilicia residencial de alto nivel.

Fue realizado un particular estudio sobre problemas técnicos y de insonorización para resolver los cuales se utilizaron materiales termoaislantes y fonoabsorbentes.

Los subsistemas que se propuso integrar son los siguientes:

A continuación se detalla la lista de módulos de instalación y de los servicios para los que se previo la oportuna gestión centralizada:

• Activación del sistema de calefacción y aire frío HVAC (heat ventilation and air conditionating) en función de tablas horarias y estacionales, de la temperatura externa, de la exposición solar, de su demanda y de la ocupación del edificio (numero de personas en su interior)
• Control a través de reguladores locales, microcomputerizados, centralizado de la temperatura ambiente a nivel de cada radiador.
• Comando de encendido, regulación de la intensidad y apagado de la instalación de iluminación en función de la programación horaria, aporte de luz externa, y ocupación real de las distintas áreas del edificio.
• Supervisión y optimización del flujo de transito de los ascensores y escaleras mecánicas.

Optimización, del punto de vista del ahorro de energía (uso racional de energía URE) del encendido y apagado de las instalaciones de producción de fluidos calientes y fríos, de la circulación de los mismos, y verificación del buen funcionamiento.

• Programación del mantenimiento preventivo, recuento de horas de funcionamiento de cada aparato, comparación con los valores prefijados, a fin de activar las medidas de mantenimiento preventivo.
• Control de la energía eléctrica consumida, comparación continua con los valores máximos de contrato y desconexión en caso necesario de cargas no prioritarias.
• Controles típicos de la actual tecnología en el campo de la seguridad ambiental, que se detallan mas adelante.
• Servicios de correo electrónico
• Acceso a bancos de datos.

Respecto de la seguridad ambiental vale la pena resaltar lo siguiente:

• generación de alarmas como producto de simultaneidad de distintas señales.
• compartimentacion automática de las vías de escape, con activación de las indicaciones, difusión de mensajes, iluminación, llamada de ascensores, ventilación.
• desconexion de sistemas de alarmas en áreas preseleccionadas por tiempos prefijados a fin de permitir realizar obras de mantenimiento
• control selectivo de acceso a áreas temporáneamente reservadas.
• Sistema automático de reservas cerradas en pasillos o corredores.
• Sistema de control de nivel de ocupación de playas de estacionamiento y señalización de recorridos hacia áreas libres.
• Servicios de ronda con generación casual del recorrido, y correspondiente gestión para inhibir las alarmas relativas.

Como se adapta el edificio a este criterio?

El edificio que no se adapta llega a obstaculizar la actividad en el. Esta obstaculizacion se siente por la gran necesidad de servicios que hoy tiene la actividad humana. El manejo inteligente del edificio significa un enorme ahorro de energía que justifica ampliamente todo esfuerzo en ese sentido.

Que tecnologías se utilizan?

Se utilizan simplemente tecnologías afirmadas en el área del edificio automático, pero estas deben ser manejadas por el sistema inteligente de gestión.

Que ofrece el edificio?

El edificio integrado puede ofrecer a muchos usuarios pequeños servicios sofisticados a bajo costo por la centralización, si así no fuera cada usuario debiendo afrontar costos muy grandes no se inclinaría por el servicio, o bien habría mayores inversiones con mala utilización.

Que requiere el usuario?

El usuario necesita algunas cosas imprescindibles para su actividad, otras que llamamos agregadas no son imprescindibles ...pero si se dispone de ellas... las aprovecha.

Que debe proponerse?

Los proyectistas deben pensar muy bien en que y como comandar, y cuanto. El concepto principal es la adaptabilidad al futuro.

Se considera la robótica en casa?

La domotica, el robot en la casa (que saca el pollo del freezer, lo pone en el horno de microondas, y lo entrega a punto al habitante de la casa), todavía no esta en un estado de la técnica para introducirla en este edificio en forma generalizada, si el usuario la desea por ahora debe enfrentar el problema a nivel individual, y dispone de los servicios del edificio.

Que hace el sistema de gestión?

El sistema de gestión realiza muchas tareas tradicionales, y sus cálculos son normales, lo importante es que esta tarea la repite en forma dinámica, y en base a los resultados y los parámetros toma las decisiones adecuadas y en cada momento las ejecuta.

Que relación hay entre proyecto y gestión?

En el proyecto se hace la misma tarea, pero en forma estática, con los valores máximos para dimensionamiento, durante el uso estas instalaciones pueden producir gran derroche de energía por mala administración.

Tanta sofisticación, que mantenimiento exige?

El sistema de mantenimiento que este edificio exige debe ser bueno, y puede parecer mas sofisticado que para un edificio tradicional, pero la gestión permite reducir costos de operación y mantenimiento, organizar el mantenimiento lo que produce un gran ahorro que no es fácilmente cuantificable.

Como evoluciona la instalación en las mudanzas?

El wiring es importantisimo, una solución puede ser con fibras ópticas en vertical, y en el nivel horizontal simple cable telefónico de un par que atiende todos los puntos de toma.

Los puntos de toma son programables, es decir que cualquier punto de toma es equivalente, la función del toma se programa desde el trasductor donde la línea telefónica se deriva de la fibra óptica. Esta es una red de datos y fonia muy simple, que por supuesto se organiza con redundancia y seguridad.

Que debe ofrecer el teléfono?

El sistema telefónico centralizado ofrece la secretaria telefónica en forma muy conveniente, permite derivación de llamadas, llamadas automáticas para dar mensajes etc.

Se adopta el ahorro energético?

Se ha previsto la cogeneracion de energía térmica y eléctrica de acuerdo a la actual conveniencia que se presenta utilizando motores endotermicos a gas.

Los costos son importantes?

Algunas palabras sobre los costos, partamos de 100% para el edificio tradicional, sin particulares condiciones, si agregamos aire acondicionado cogeneracion y wiring, llegando a una solución intermedia el costo alcanza el 170%, llevar este a un edificio inteligente significa un ulterior incremento alcanzando el 200-210%, que solo representa un ulterior 20 %

Hay mejora de rendimiento?

A su vez los consumos energéticos se reducen en 30%, las pólizas de seguros en 20%, y merece intentarse la evaluación del mantenimiento (que es dificultosa y no fácilmente transferible entre situaciones distintas y sin experiencia real) pero seguramente muy favorable.

El enfoque de proyecto de este tipo de edificios es hacia grandes complejos, en los cuales los servicios comunes son aprovechados por la gran cantidad de usuarios del edificio, lográndose así la economía.

Los costos mayores del edificio inteligente respecto del edificio simplemente lujoso son ampliamente compensados por las ventajas de la racionalidad y la economía.

Sin exagerar en la automación, es importante no olvidar previsiones que en mañana impedirían el progreso y la adaptación del edificio a nuevos conceptos y necesidades.