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INSTITUTO TECNOLOGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE
MONTERREY
CAMPUS MONTERREYDIVISION DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
PROGRAMA DE GRADUADOS EN INGENIERIA
TECNOLOGICODE MONTERREY
ANALISIS DE EDIFICIOS INTELIGENTES
TESIS
PRESENTADA COMO REQUISITO PARCIAL PARA OBTENER EL GRADOACADEMICO DE:
MAESTRO EN CIENCIASEN INGENIERIA Y ADMINISTRACION DE LA CONSTRUCCION
CON ESPECIALIDAD ENADMINISTRACION DE PROYECTOS
POR:
LEONEL RAMIREZ CRUZ
MONTERREY, N. L. MAYO DE 2003
Contenido
DEDICATORIA
A mis padres:
Florencio Ramirez Dimas
Celia Cruz Gonzalez
A mis abuelos:
Por educarme cuando era nifio y haber cuidado de mi.
A mis tios:
Por darme su apoyo en el momento que lo necesite.
A mis primos:
Por su apoyo en los momentos dificiles.
A mi reina.
Natalia Ramirez M. Por se la persona que mas quiero.
Gracias a todas aquellas personas que estan dentro de mi vida, por su gran apoyo
incondicional.
Contenido
Agradecimientos
A mi asesor, M en C. Enrique Ávila Hernández, quien contribuyo con su importante apoyo
en la realization de este trabajo
A mis sinodales, Dr. Salvador Garcia Rodriguez y Kevin Luna Villareal, por lo valioso de
sus recomendaciones y tiempo dedicado
A mis amigos y compañeros: Por su apoyo incondicional
ii
Contenido
I N D I C E
Dedicatoria iAgradecimientos iiIndice iii
CAPITULO 1
INTRODUCCIÓN
1.1 Introducción 1
1.2 Antecedentes del problema 2
1.3 Definition del problema 3
1.4 Objetivo y Alcance 3
1.5 Hipótesis 4
1.6 Justification 4
1.7 Método 5
1.8 Estructura del trabajo 5
CAPITULO 2
SITUACIÓN ENERGÉTICA MUNDIAL
2.1 ¿Cuidar Nuestra Energía? 8
2.2 Situation Energética en el Mundo 8
2.3 Situation del gas natural 10
2.4 Situation de la industria eléctrica 12
2.5 Panorama nacional 14
CAPITULO 3
SURGIMIENTO DE LOS EDIFICIOS INTELIGENTES
3.1 Introduction 17
3.2 Inicios 17
CAPITULO 4
DEFINICION DE UN EDIFICIO INTELIGENTE
4.1 Introduction 19
111
Contenido
4.2 Definición de edificio inteligente 19
4.2.1 Intelligent Building Institute (IBI) 21
4.2.2 Compania Honeywell, S.A. de C.V., Mexico D.F. 22
4.2.3 Compania AT&T, S.A. de C.V., MexicoD.F. 22
4.2.4 Institute mexicano del edificio inteligente 22
4.3 Ventajas de los edificios inteligentes 23
4.3.1 Para los administradores 23
4.3.2 Para los usuarios. 23
CAPITULO 5
NIVEL DE INTELIGENCIA DE UN EDIFICIO
5.1 Introduction 24
5.2 Niveles de inteligencia de un edificio 24
5.3 Edificio automatizado 25
5.4 Edificio inteligente 25
5.5 Clasificacion de los niveles de inteligencia de un edificio 26
5.5.1 Servicios de automatization del edificio 26
5.5.2 Servicios basados en tecnologias de information 27
5.6 Concepto del IQ 29
CAPITULO 6
APLICACIÓN DE LA INGENIERIA DE VALOR EN LA CONSTRUCCI6N DE UN
EDIFICIO INTELIGENTE
6.1 Introduction 30
6.2 Ingenieria de valor 30
6.3 Nivel de analisis en la ingenieria de valor 32
6.4 Ingenieria de valor aplicada al diseño 33
6.5 Ingenieria de valor aplicada a la construction 33
6.6 Ingenieria de valor aplicada al mantenimiento 33
6.7 Ingenieria de valor aplicada en las adquisiciones 34
6.8 Ingenieria de valor aplicada a la conservation de la energia 35
iv
Contenido
CAPITULO 7
COMPONENTES DE UN EDIFICIO INTELIGENTE
7.1 Introducción 36
7.2 Integridad de sus sistemas 36
7.3 Estructura del edificio 37
7.3.1 Conceptos basicos 37
7.3.2 Caracteristicas del aspecto estructural 38
7.4 Sistemas del edificio 40
7.5 Servicios del edificio 41
7.6 Administration del edificio 41
7.7 Aspecto estructural 42
7.7.1 Flexibilidad de un edificio 42
7.7.2 Integration de servicios 43
7.7.3 Diseflo exterior e interior 46
7.8 Modelo del edificio inteligente 47
7.8.1 Requisites de uso del edificio inteligente 48
7.8.2 Esquema funcional 49
7.8.3 Menu general de control 50
7.8.4 Ejemplo de funcionamiento de controles especificos dentro del menu general 51
7.9 Information tecnica 53
CAPITULO 8
CONSIDERACION DE DISENO EN INSTALACIONES DE EDIFICIOS
8.1 Introduction
8.2 Consideraciones generales
8.3 Sistema de iluminacion
8.3.1 Tipo de iluminacion en un edificio
8.4 Tipos de alumbrados de seguridad
8.5 Previsiones de tipo energetico "instalaciones electricas"
8.6 Sistema de tierras
8.7 Sistema de ventilation
8.7.1 Ventilation natural
8.7.2 Ventilation mecanica
55
55
57
57
63
64
71
71
71
73
Contenido
8.8 Sistema de aire acondicionado y calefaccion
8.9 Sistemas contra incendio
8.9.1 Tiposde redes
8.9.2 Clasificacion de sistemas contra incendio
76
80
81
83
CAPITULO 9
TENDENCIAS DE LOS EDIFICIOS INTELIGENTES
9.1 Introduccion 88
9.2 Cristales de alta eficiencia 88
9.3 Atmosferas iluminadas, ambiente confortables 89
9.4 jBienvenida la luz! 89
9.5 Caracteristicas tecnicas de transluz-e y solar 91
9.6 Diez previsiones para un futuro proximo en los edificios inteligentes 92
CAPITULO 10
SINDROME DEL EDIFICIOINTELIGENTE
10.1 Introduccion
10.2 Inicios
10.3 Causas
10.4 Evaluation inicial del edificio enfermo
10.5 Tratamientos posibles contra la contamination
95
95
96
98
99
CAPITULO 11
APLICACION
11.1 Costeo del ciclo de vida de un edificio inteligente
11.2 Situation en la construction de edificios
11.3 Caso Torre II
11.4 Determinacion del nivel de inteligencia del edificio
11.5 Datos economicos del edificio
11.6 Determinacion del precio de renta del edificio
101
103
104
106
108
112
VI
Contenido
11.7 Retorno de la inversion 112
11.8 Funcionamiento del sistema inteligente 119
11.9 Ejemplo de configuracion del sistema inteligente 119
11.9.1 Sistema de aire acondicionado 120
11.9.2 Sistema de agua helada 122
11.9.3 Sistema de iluminacion 123
11.9.4 Sistema de monitoreo de energia 125
11.9.5 Sistema de control de manejadora 127
11.9.6 Sistema de control de riego 128
11.9.7 Sistema de control de incendios 129
11.9.8 Sistema de alarmas 130
CAPITULO 12
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
12.1 Conclusiones 131
11.2 Recomendaciones 135
Bibliografia 136
VII
Capítulo 1 Introduction
CAPITULO1
INTRODUCCIÓN
El presente trabajo de tesis esta enfocado al tema de los edificios inteligentes, haciendo una
recopilacion que incluye el surgimiento de ellos, cuando aparecen por primera vez, el porque del
termino inteligentes o porque el hecho de llamarlos inteligentes, definiendo su alcance, su fonna de
operation y cuales son los beneficios que brindan, los problemas que presentan actualmente, el
posible futuro que tienen y cuales son las diferentes disciplinas que participan en su construction, ya
que en este tipo de obras es donde concurren diversas disciplinas con la unica finalidad de crear un
producto que se desempene de la forma mas eficiente y economica, adaptandose a su entorno.
Para su construction se debe tener claro hacia el tipo de mercado que se construye, el
material que se empleara en su construction, los consumes de operation que presentara y el tiempo
que sera econ6micamente viable operarlo. Para esto se debe revisar que el edificio debe ser
economicamente factible como inmueble y posteriormente el grado de integration que se requiere
lograr.
Como primer punto se toca el tema de la situation energetica en la actualidad y cual es el
futuro que se tiene. Se hace mention de los diferentes tipos de instalaciones minimas con las que
debe contar el edificio, la forma en que deben de operar y las precauciones que se deben de tomar
para su diseno, indicando algunos principios basicos a considerar en su disefio para tener un mejor
funcionamiento.
Se indican algunos de los metodos que se utilizan para determinar el grado de inteligencia de
los edificios, con la finalidad de poder saber cuando un edificio debe ser considerado como
inteligente o simplemente automatizado, dandose definiciones de algunos de los organismos mas
importantes a nivel mundial sobre lo que para ellos es un edificio inteligente.
Como parte final se da un ejemplo sobre el funcionamiento de un sistema inteligente
utilizado en la operation de un edificio, sin llegar a ser precisamente un edificio inteligente, pero si
un edificio que tiene un cierto grado de automatization que satisface ciertos requerimientos minimos
1
Capítulo 1 Introduction
en esta era de la tecnologia y de la information, indicando paso a paso como es su forma de operar,
cuales son los beneficios que brinda tanto para usuarios como para los administradores del mismo,
cual es su ciclo de vida y el future que tienen dentro de los proximos anos.
1.1 ANTECEDENTES DEL PROBLEMA
El interes sobre el tema de los edificios inteligentes surgio como propuesta de mi asesor, ya
que es un tema relativamente nuevo, pero el cual esta cambiando la antigua forma de construction o
equipamiento de nuestros edificios y cada vez tendra un crecimiento mayor debido a una constante
evolucion de la tecnologia y el involucramiento cada vez mayor en nuestra vida diaria. Esto hace
que no se pueda hacer ajena la incorporacion de esta tecnologia para el control y operacion de las
nuevas construcciones. El hecho de contar con tecnologia para su control ha creado un mito
alrededor de ellos, haciendo pensar que son construcciones adelantadas a nuestra epoca, donde en
realidad lo que se tiene es una brecha tecnologica en la incorporacion de tecnologia a nuestros
lugares de trabajo.
En la actualidad la incorporacion de tecnologia a nuestros lugares de trabajo y en general a
toda nuestra forma de vivir se debe de hacer sin olvidar que cada dia se cuenta con recursos
energeticos cada vez mas limitados y que el uso de esta tecnologia aparte de facilitar su operacion
debe de darles un uso mas racional tratando de aprovechar incluso los recursos en que en la
actualidad son gratuitos como es la energia solar, lo ideal seria que un edifico lograra ser
autosuficiente por lo menos en energia electrica, pero este tema no se considera como parte de esta
tesis.
Uno de los factores que esta detonando el uso de sistemas inteligentes en edificios, es que
estos cada vez cuentan con instalaciones mas complejas y delicadas con la finalidad de aumentar la
productividad y el confort del personal de las empresas usuarias de estos edificios, haciendo que se
tenga un aumento en la interaction de las instalaciones, lo cual provoca que los administradores del
edificio necesiten mayor cantidad de personal tecnico para su operacion, elevando los gastos de
operacion. Ahora con la tecnologia de la computation hace posible que mediante un sistema
inteligente se logre integrar mediante puntos de control perfectamente todo el funcionamiento,
Capitulo 1 Introduction
operation y control. Este nuevo sistema en el edificio hace que se logren reducir los costos de
operation y los de consume.
1.3 DEFINICION DEL PROBLEMA
Como punto fundamental es que en la industria de la construction se tiene muy poca
information sobre los edificios inteligentes o los sistemas inteligentes con los que operan los
edificios. Esto trae como consecuencia que exista resistencia al desarrollo de estos Esta resistencia
se debe a la idea que se tiene sobre este tipo de construcciones son tecnologicamente muy avanzadas
o implica el hecho de computadoras en todos los lugares del edificio y que despues de un cierto
tiempo solo origine gastos en la operation convirtiendolo en un lujo mas que en una necesidad para
facilitar su operation.
Algo que tambien llega a nuestra mente cuando se habla de edificios inteligentes es sobre el
llamado "sindrome del edificio enfermo", el cual se piensa que es algo asi como que un problema
debido a el funcionamiento de sus instalaciones o de su sistema inteligente central, el cual puede
incluso ser motivo de resistencia en ocupacion de sus usuarios. Tambien Claro que cuando un
edificio se presenta este problema se debe de saber que hacer o que es lo que esta generando el
problema en lugar de achacarlo a cosas fuera de la realidad.
1.4 OBJETIVO Y ALCANCE
Como punto fundamental de esta investigation es contar con un documento en el que se
defina lo que es un edificio inteligente, cuales son las caracteristicas que los hacen inteligentes,
indicando alguna de las formas que se utilizan para clasificacion, cuales son las caracteristicas mas
importantes que deben tener. For otra parte se hara mention de como es el funcionamiento del
sistema inteligente para controlar de forma eficaz y amigable parte o en su totalidad de las
instalaciones del edifice.
Capitulo 1 Introduction
A demas se da un ejemplo de un sistema inteligente operando en un edificio, mostrando
cuales son los alcances que tiene, sus limitantes y los ahorros y facilidades que puede uno tener con
el hecho de contar con uno de ellos.
1.5 HIPOTESIS
El contar con edificios mal planeados y poco funcionales "inteligencia nula" se llega a
convertir en una gran carga economica durante su etapa de operation debido al alto consume de
recursos y elevados costos de mantenimiento, ademas genera un ambiente de baja productividad en
sus ocupantes lo cual viene todavia a agravar mas el problema.
Como parte importante es presentar a los edificios inteligentes como una medida para contar
con inmuebles con un diseflo mas racional, el cual pueda ser flexible, tener un bajo impacto en el
ambiente, minimos costos de mantenimiento, que tenga un consume mas racional de sus recursos y
que cuente con la tecnologia necesaria con la finalidad de volver mas productivos y competitivos a
sus usuarios.
1.6 JUSTIFICACI6N
A la hora de iniciar un trabajo de investigation siempre se escogen como punto de partida
aquellos temas que son de mas interes para la persona encargadas de la investigation o simplemente
aquellos en los que se puede contar con mas information. En el caso del tema de los edificios
inteligentes por el hecho de ser un tema relativamente nuevo no existe mucha information al
respecto, en cambio es algo que no se debe de pasar por alto, tomandolo como algo que simplemente
esta muy lejos para que suceda.
La realidad es que ahora se esta presentado gran demanda en el mercado de inmuebles que
puedan satisfacer las demandas de empresas de todo tipo, las cueles vende sus productos en
cualquier parte del planeta "empresas globales". Estas empresas son uno de los principales clientes
dentro del mercado inmobiliario convirtiendo a estos lugares como su cerebro de operation.
Capitulo 1 Introduction
Al ser edificios que salen del modelo tradicional en el que eran construidos y a la poca
informacion que tienen al respecto de las empresas inmobiliarias origina que gran parte de ellos se
tengan que construir sin cumplir las caracteristicas que necesitan sus usuarios.
1.7 METODO
La investigacion sobre el tema de los edificios inteligentes empezo consultando material
escrito como libros, revistas y que estuviesen disponibles en la biblioteca, al conseguir muy poca
informacion escrita sobre el tema como segunda alternativa quedo la busqueda en paginas de
internet de organismos tanto nacionales como internacionales que se dedican al estudio y evaluation
de los edificios inteligentes, dentro de estas paginas tambien se encontraron articulos de algunos
fabricantes que producen equipos inteligentes para operation de edificios como Jonson Controls y
Landys & Gear.
Una vez que se conto con informacion teorica sobre la definition y funcionamiento de
edificios inteligentes como siguiente etapa fue la busqueda en libros sobre algunas consideraciones
en instalaciones necesarias en este tipo de construcciones. Este tipo de informacion su fue posible
encontrarla en libros existentes en la biblioteca.
Para poder validar la informacion investigada sobre el tema, era necesario contar con un
modelo real de algun edificio, para poder comparar la teoria a la forma real sobre el funcionamiento
de este tipo de edificios, para ello se precedio a buscar un inmueble en la Ciudad de Monterrey que
contara con algun sistema inteligente y que los administradores estuviesen dispuestos a dar
facilidades para la observation y documentacion del funcionamiento de su sistema inteligente.
Finalmente el administrador de la Torre II nos proportion© la informacion requerida sobre su
edificio, la cual sirvi6 para documentar la aplicacion de la investigacion.
1.8 ESTRUCTURA DE TRABAJO
La investigacion sobre edificios inteligentes contenidos en esta tesis se divide en capitulos
para su documentacion y analisis.
Capitulo I Introduction
En el capitulo 1 se hace el replanteamiento del porque de la investigation, indicando los
motives, antecedentes del problema, definiendo el alcance, el metodo que se utilize para el
desarrollo de la investigation, metodologia y justification para la investigation.
En el capitulo 2 se hace una breve description de la situation energetica mundial. Indicando
cuales son las energias mas gastadas y como ha evolucionado su precio en el mercado durante el
ultimo lapso de tiempo, asi como cual su posible incremento en un future proximo, donde Mexico
aparece como un gran consumidor de energia en los proximos anos
En el capitulo 3 se hace un poco de historia del surgimiento de los edificios inteligentes, en
que epoca aparecen y en donde aparecen, como se concebian inicialmente con respecto a como soy
hoy en dia.
En el capitulo 4 se define lo que es un edificio inteligente, en base a ciertas reglas que dan
los organismos de investigation y desarrolladores de los mismos. Se indican cuales son sus
componentes y las ventajas que ellos presentan actualmente de acuerdo a su tecnologia de soporte.
En el capitulo 5 se dan los parametros para la medicion de inteligencia en los edificios,
indicando los niveles existentes de acuerdo al tipo de tecnologia y caracteristicas con las que
cuenten. Aqui tambien se indica un nuevo parametro para su clasificacion "IQ" el cual depende en
mucho del tipo de sociedad que lo utilice.
En el capitulo 6 se hace mention en la aplicacion de la ingenieria de valor como una
herramienta importante que se debe tomar en cuenta para su aplicacion en todas las fases de un
proyecto.
En el capitulo 7 se menciona algunos de los componentes en los edificios inteligentes,
indicando algunas de sus instalaciones y su forma de operar.
En el capitulo 8 retoma lo desarrollado en el capitulo 7 pero aqui se dan algunas
recomendaciones de diseflo en las instalaciones para edificios inteligentes, ya que del buen
funcionamiento de ellas depende un correcto funcionamiento de nuestro edificio y de sus futures
gastos de operation y mantenimiento.
Capitulo 1 Introduction
En el capitulo 9 se describe a lo que se le llama el "Sindrome del Edificio Enfermo", debido
al temor que causa en las personas al escuchar sobre los edificios inteligentes. Se describe un breve
proceso de evaluation y las medidas que se tienen que tomar ante este caso.
En al capitulo 10, se habla del posible futuro muy cercano de los edificios inteligentes, que
evoluciones se estan dando en los nuevos materiales y cuales seran sus posibles impactos que
tendran en el desarrollo de los mismos.
Como la parte final de esta tesis en el capitulo 11 se da un ejemplo del funcionamiento de un
edificio que cuenta con un sistema inteligente, indicando sus diversos puntos de control que puede
tener en la operation de un edificio, mostrando sus posibles ventajas y desventajas que se presentan
al tener un sistema de este tipo.
Situation Energética Mundial Capitulo 2
CAPITULO 2
SITUACION ENERGETICA MUNDIAL
2.1.- ¿CUIDAR NUESTRA ENERGIA?
En este capitulo se presenta una panoramica general de la grave situation que se tiene con
respecto a las diferentes energias que se utilizan en la vida diaria de las personas, la forma en la que
esta aumentado el consume, la evaluacion de los precios, las reservas disponibles con las que se
cuenta en la actualidad, la cantidad de energia que se requiere para poder cubrir nuestras exigencias
futuras debido, a un incremento en el consume por habitante llevado a un acelerado cambio en
nuestras formas de vida, donde la humanidad en los ultimos 50 anos ha consumido mas energia que
desde que se tiene conciencia de la existencia de la misma. Esto debido principalmente a una
revolution industrial, tecnologica que se esta viviendo y al numero de habitantes a los que hemos
llegado, derivando como consecuencia que la importancia de los recursos energeticos tambien
cambie, es decir que en un tiempo rue la energia mas importante, ahora simplemente ya no lo es.
2.2.- SITUACION ENERGETICA MUNDIAL
Durante el transcurso del Siglo XX, las condiciones de vida de la humanidad cambiaron
radicalmente. Este cambio provino del desarrollo de innumerables satisfactores, cuyos insumos
basicos son los energeticos y como resultado de los profundos avances cientificos y tecnologicos en
las fuentes y formas de generation de energia. Las diferencias de bienestar social entre naciones y
en el interior de cada una de ellas dependen, en buena medida, del acceso a las diversas formas de
energia.
La figura 2.1 muestra las proporciones que se tienen en el consume de energias
Situation Energetica Mundial Capitulo 2
Consume mundial de energia primaria por tipo defuente (Miles de millones de toneladas de petroleo)equivalente)Petrtleo Carb6n Gas natural Nuclear HidroelectricaFuente: BP Statistical Review of World Ene rgy, 2001.
3.5
2,2
0.2
Petr6leo Carb6n Gas natural Nuclear Hidroel6ctrica
Figura2.1
Para que un pais tenga un desarrollo sustentable, depende en gran medida de cuanta energia
produce, consume y ahorra, es por ello que se debe de tener una politica para el uso racional de la
misma. Dentro de estas energies estan tanto minerales como no minerales, ya que todas sirven para
uso de consumo.
El consumo en los hogares es un importante punto en el que hay que poner atencion, ya que
no se tiene un correcto uso de energia, por lo tanto se desperdicia casi un 40% de la energia que es
consumidame. La implementacion de edificios de alta eficiencia es una buena medida que se tiene
para lograr tener un uso mas racional de nuestros recursos y solo gastar la cantidad necesaria de los
mismos, aprovechando lo mas eficientemente posible las energias del medio ambiente.
En un entorno internacional cambiante y de creciente incertidumbre con respecto a la
estabilidad, extension y continuidad del progreso economico y social, la viabilidad economica de las
naciones depende principalmente de su capacidad para asegurar un abasto seguro y confiable de
energeticos, de la incorporation oportuna de las transformaciones tecnologicas, de la globalization
de los mercados y, desde luego, de la equidad en la distribution de sus beneficios entre toda la
poblacion. En ese entomo, el acelerado ritmo de evolution de la productividad, eficiencia y
organizacion social para el desarrollo economico, demanda crecientes volumenes de inversion para
incrementar la oferta y la calidad de los energeticos.
Situation Energetica Mundial Capitulo 2
De esta forma, los mercados Internationales de energia estan inmersos en un proceso de
aceleracion del desarrollo tecnologico y globalization economica, originado fluctuaciones en el
precio (figura 2.1) del recurso mas importante como se mostro en la figura 2.1
Precios nominales y en terminos reales del crudo WTI(Dolares por barril)
Guerraten-Irak
Acuenkxparaestabilizarmercados
1981 1985 19901970 1975India dcprcciol alproductar 1999=100PrccicB aiuila */ Fijtckbn de precicu "metback", jbandtmo de pracics oficialci de la OPEP.
Para cl rfo 200 1 precio eatinudo par PIRA Energy Group.
1995 2000
Tntmmtinnnl Prtrnlnnn F.nrvrlnm1in
Figura 2.2
2.3.- SITUACION DEL GAS NATURAL
Durante la ultima decada, el gas natural paso de ser un combustible marginal a un insumo
esencial de la economia moderna (figura 2.3 y 2.4), principalmente por la combustion limpia y
eficiencia energetica. En los proximos anos, el gas natural sera la fuente de energia primaria que
aumentara mas rapido en todo el mundo, manteniendo una tasa de crecimiento de 3.2 por ciento
anual durante el periodo 1999-2010, mas de dos veces superior a la tasa de crecimiento del carbon.
Se proyecta que el consume de gas natural seco pase de 230.1 miles de millones de pies ciibicos
diarios (mmmpcd) a 327 mmmpcd en 2010, principalmente para la generation de energia electrica.
El gas natural es considerado cada vez mas como la mejor alternativa para su uso en el subsector
electrico, por su alta eficiencia en plantas de ciclo combinado y porque su combustion es mas limpia
que la del carbdn o el petroleo. El gas natural es la election mas atractiva para los paises interesados
en reducir las emisiones de efecto invernadero.
10
Situation Energetica Mundial Capitulo 2
Consumo mundial de gas natural seco 19902010(Miles de millones de pies cabicos diarios)
199.5
1990 1999litauliaiul Euagf OtffcnkMOl, HA /DOE
2005 2010
Figura 2.3
Comercio mundial de gas natural licuado, 2000(Miles de millones de pies ciibicos diarios)
Total 13.2
Figura 2.4
11
Situation Energetica Mundial Capítulo 2
2.4.- SITUACION DE LA INDUSTRIA ELECTRICA
Actualmente los sectores energeticos del mundo pasan por una revolucion de importantes
implicaciones, donde se ha modificado radicalmente la manera en que el sector se organiza y opera.
Es por ello que diversos paises industrializados y en vias de desarrollo, con el afan de abastecer la
creciente demanda de electricidad, han llevado a cabo esfuerzos de desregulacion donde han
dinamizado la operation de los mercados energeticos al reducir barreras a la entrada, en un ambiente
de competencia sana, mejorando la calidad del servicio, y enfrentando asi las dificultades para
realizar nuevas inversiones.
Debido a los cambios tecnologicos y a la alta penetration de accesorios intensivos en
electricidad, es necesario estimar el crecimiento futuro en el consumo, y asi prever las necesidades
de las poblaciones por suministro electrico. Se estima que el crecimiento en el consumo mundial de
energia electrica crecera a una tasa media anual de 2.7 por ciento para los proximos 20 anos. Las
demandas en los paises industrializados registraran aumentos del orden del 1.5 por ciento anual,
como resultado de un bajo crecimiento poblacional, avances tecnologicos, programas de ahorro de
energia, eficiencia en el uso de la energia y una reorientacion economica hacia el desarrollo de
actividades que generan un mayor valor agregado y con usos poco intensivos de energia, como es el
caso de los servicios financieros.
Los paises en vias de desarrollo tendran tasas mayores de crecimiento en su demanda de
energia electrica, del orden del 4.2 por ciento (ver figura 2.5), debido a que se encuentran en una
fase de desarrollo economico e industrial caracterizado por un crecimiento poblacional importante,
preponderancia de sectores industriales con uso intensive de energia, como lo son, el minero y
acerero, aunado a un bajo nivel de ingreso y education, que limita la eficiencia de los programas de
ahorro de energia. Ademas, se observa una migration de la economia a sectores de mayor valor
agregado con usos intensivos como son las tecnologias de la information.
Por las razones anteriormente expuestas, los paises en via de desarrollo tuvieron crecimiento
en el consumo de energia electrica por unidad de producto intemo bruto hasta 1989, y en la decada
de los 90's este indicador se estabiliza, aunque a un nivel superior al de los paises OCDE.
12
Situation Energetica Mundial Capitulo 2
Las nuevas tecnologias aplicables al sector electrico, estan actualmente enfocadas al
aumento en la eficiencia de los procesos de generacion, a la reduccion de los costos de produccion y
al acatamiento de politicas y normas en materia ambiental. Bajo esta perspectiva, tanto en Mexico
como en el resto del mundo, consideraciones tales como la disponibilidad, la confiabilidad en el
suministro, la volatilidad de los precios y el impacto sobre el medio ambiente, juegan un papel
importante en la seleccion de fuentes de energia para la generacion de electricidad. For ello, se debe
planificar el sector y desarrollarse programas de diversification.
Consume de energfa eldctrlca por unldad de Producto Interne Bruto
Fuente: Energy balance! of non-O ECD eountriai, 1997-1998, IEA rtitirtici, 2000
Figura 2.5
En la fig. 2.6 se puede apreciar que las energias renovables casi se ban mantenido de manera
constante en los ultimos anos, esto no se debe a que no se consuma, sino simplemente a que no se ha
sabido utilizar de la mejor manera posible en comparacion al resto de las mismas.
13
Situation Energetica Mundial Capitulo 2
156,570
Evoturi6n mondial de energeiicos ntiUudos eiI* generadAn de energfa ekctrica
(Petajoulei)
179449 197,612 237,810
1999 2005Fnante: International Energy Outlook, 2001.
2010 2020
Figure 2.6
2.5.- PANORAMA NACIONAL
CM Natural
Carfadn
La evolution de Mexico esta intimamente ligada al desarrollo de su sector energetico. No
solo por su importancia economica y su aporte al bienestar social, sino tambi£n por su gran valor
historico en la consolidation de la soberania y la integration como Nation, esto nos trae a la mente
que debemos de hacer un uso mas eficiente de nuestros recursos energeticos consumiendo solo lo
necesario en cada actividad que desarrollemos.
El sector energetico es de gran importancia dentro de la economia nacional, debido a que
aporta 3 por ciento del Producto Interne Bruto (PIB), el 8 por ciento del valor de las exportaciones
totales y el 37 por ciento de los ingresos fiscales; asimismo, otorga cobertura e!6ctrica al 94.7 por
ciento de la poblacion y es el destine del 56.5 por ciento de la inversion total del sector piiblico,
incluyendo los Proyectos de Infraestructura Productiva de Largo Plazo con Registro Diferido en el
Gasto (PIDIREGAS). En la economia mundial, Mexico se consolida como una potencia economica
comercial en el siglo XXI y es precisamente en el sector energetico donde se encuentran algunas de
sus principales ventajas comparativas pero de nosotros depende su buen uso que se les den, entre las
que destacan el noveno lugar en reservas petroleras, el quinto en produccion de petr61eo-empresa, el
14
Situation Energetica Mundial Capitulo 2
noveno en produccion de gas natural y el sexto en produccion de electricidad como empresa, segun
el World Economic Forum, sin embargo estas cifras no son para mantenernos confiados y derrochar
la energia por el simple hecho de que algunas personas piensen que lo pueden pagar y es ello lo que
les da derecho a una mala utilization de los recursos energ&icos del pais.
En este sentido, existe el compromise de la actual Administration de aprovechar y
consolidar estas ventajas comparativas, para lo cual se deben superar importantes retos para lograr la
transformacidn del sector que le permita participar ventajosamente en la globalization. Por otra
parte, el Plan Nacional de Desarrollo 2001 - 2006 enfatiza la importancia del sector al senalar que
"la dependencia de los ingresos federales de recursos petroleros todavia representa uno de los
principales riesgos para el desempeno economic© a mediano plazo".
En la figura 2.7 se muestra la evolution de ingresos del gobierno mexicano por la venta de
petroleo, nuestra principal fuente de energia a los mercados internacionales.
Ingresos petroleros del Gobierno Federal como porcentaje deltotal de Ingresos (%)
1990 1991 1992Fuente: Petroleos Mexicanos.
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
Figura 2.7
15
Surgimiento de los edificios inteligentes Capítulo 3
CAPITULO 3SURGIMIENTO DE LOS EDIFICIOS INTELIGENTES
3.1.- INTRODUCCION:
En este presente capitulo se hace una pequena resefia historica del inicio de los edificios
inteligentes, en que momenta se hacen presentes en nuestra vida y su finalidad para la que fueron
pensados.
En este nuevo tipo de construcciones mas que en ninguna otra se lleva a cabo una
concurrencia de ciencias a ingenierias, con la unica finalidad de crear un espacio mas que inteligente
hecho con inteligencia y que cumpla con todas las expectativas del cliente, con la incorporation de
tecnologia y diseflo.
3.2.- INICIOS
Historicamente el hombre ha construido edificios para crear un entorno controlado para
poder vivir y para poder trabajar. Pero a lo largo de las ultimas decadas ban cambiado las
prioridades en el diseflo y la organization de edificios, especialmente en el caso de las oficinas, que
es donde se realiza gran parte de la plantation y desarrollo del trabajo.
Ahora, se le empieza a dar mas importancia a la conception de un edificio desde su etapa de
planeacion para asi incorporar, desde un principio, todos los elementos que serviran posteriormente
para tener un ambiente mas productivo, minimizando los costos. Siendo esta tendencia cada vez
mas fuerte e irreversible.
Bajo este concepto surgen los "Edificios Inteligentes". Algunos de nosotros nunca habiamos
escuchado el termino "Edificio Inteligente", nombre, por cierto bastante conocido que se le dio a una
tecnologia nueva resultado de la integration de diversas tecnologias y cuyo corazon lo forman las
computadoras y sus sistemas de telecomunicaciones para el control de sus instalaciones, ya que es a
partir del desarrollo de estas areas que nos han permitido el desarrollo de nuevos sistemas de
habitad, compartiendo information con el mundo exterior.
16
Surgimiento de los edificios inteligentes Capitulo 3
Los edificios actuales se han sometido a intensos estudios orientados a crear ambientes
ergonomicos, para sus ocupantes, ofreciendo un gran numero de servicios y facilidades, para poder
asi realizar su trabajo de la mejor manera.
Otro objetivo de este estudio fue proveer a los administradores de los edificios con un
argumento comercial para poder hacerlos mas atractivos a los compradores y arrendatarios,
ofreciendoles un mayor nivel de confort, seguridad y bajos consumos en energia y recursos de
consumo.
En si el termino de Edificios Inteligentes surgio a mediados de los afios 80, atrayendo la
atencion al ofrecer un nuevo concepto para el disefio y la construccidn de Los mismos. La propuesta
de los Edificios Inteligentes menciono por primera vez la integracion de todos los aspectos de
comunicacion, tales como telefono y comunicaciones por computadora, seguridad, control de todos
los subsistemas del edificio (calefaccion, ventilation y aire-acondicionado) y todas las formas de
administration de energia.
Al principio el calificativo "Inteligente" era simplemente una referencia al alto grado de
automatization, obtenido gracias a la integracion de todos los sistemas.
El disefio de un edificio inteligente requiere del trabajo en conjunto de expertos en diversas
areas tales como: computation, telecomunicaciones, construccion, arquitectura, economia,
ingenierias, disefio de interiores, ecologia, entre otras.
Sin embargo, este concepto tuvo que retroceder por ser demasiado ambicioso para su epoca.
Varies de los que participaron en el desarrollo del concepto de edificios inteligentes decidieron
separarse del grupo, el resto prefirio dedicarse a proyectos mas modestos esto debido a los grandes
costos iniciales de construccion, lo cual practicamente se convertian en impagables desde el punto
de vista funcional. Pero en la actualidad este ya no se le considera como un costo inicial, sino una
necesidad ya que de lo contrario una vez construidos los edificios y al no ser considerados los
criterios inteligentes tarde 6 temprano y en mayor 6 menor medida estos tendran que ser integrados,
teniendo costos muy superiores que si el proyectos, hubiese sido correctamente planeado desde el
inicio.
17
Surgimiento de los edificios inteligentes Capitulo 3
El grupo que siguio con este nuevo concepto de construcciones ha presentado en los ultimos
afios varias propuestas por parte de representantes de importantes industrias de computadoras y
telecomunicaciones, basadas en sistemas de comunicacion, servicios compartidos, sistemas de
cableado "universal" para edificios, Private Branch Exchange/Local Area Network (PBX/LAN),
tecnicas todas implicadas en el concepto de edificios inteligentes.
Hoy este concepto ha recobrado su popularidad y es aplicado en diversas partes del mundo,
especialmente en el Japon, pasando posteriormente a los Estados Unidos y Europa, aunque tambien
ya se empieza a ver signos de actividad en algunos paises de America Latina principalmente en
Mexico, Argentina, Chile y Brasil.
Pero, analizando el termino "Edificio Inteligente" surge la inquietud de determinar en que
consiste la inteligencia en un edificio. Despues de haber analizado la importancia de los edificios
inteligentes y las definiciones que se manejan sobre ellos, se presenta un estudio sobre lo que se
entiende por inteligencia de un edificio, concluyendo que hay muchas formas de inteligencia
involucradas. La inteligencia artificial, hablando de sistemas expertos para la operation de un
edificio al parecer solo ha sido aplicada en redes de comunicacion.
Este trabajo propone la vision de un edificio inteligente desde dos puntos de vista diferentes,
el primero es saber a que se le debe de llamar edificio inteligente, cuales son sus sistemas minimos
que debe de administrar, cuales son sus aspectos a tomar en cuenta en el momenta de tener la
decision de construir o simplemente ser usuario de este tipo de edificios.
Cuando se desea construir este tipo de edificios se deben de tomar en cuenta muchos
aspectos desde el diseno, hasta los materiales, e ingenierias entre otros ya que de el depende que sea
economicamente viable, esto es la realization de un estudio de ingenieria de valor para determinar
de la mejor manera un costo de construction mas economico y que nos pueda proporcionar en
funcionamiento aceptable.
18
Definition de un Edificio Inteligente Capítulo 4
CAPITULO 4
DEFINICION DE UN EDIFICIO INTELIGENTE
4.1.- IINTRODUCCION
En este capitulo se da una definicion de lo que es primeramente un edificio, a que se le
edificio inteligente y cuales deben ser las caracteristicas desde el punto de vista operativas, las
disciplinas que intervienen en su contraction desde la conceptualization hasta su operaci6n.
Posteriormente se dan algunas definiciones sobre el que es un edificio inteligente visto desde varios
puntos de vista como pueden ser; organismo, usuarios, fabricantes de quipo, fabricantes de software,
etc.
Se mencionaran las ventajas que si tiene desde los diferentes puntos de vista al ser usuario de
un edificio inteligentes, los servicios que debe de proporcionar y la estructura que debe de tener.
4.2.- DEFINICIONES DE EDIFICIO INTELIGENTE
Existen varias definiciones de los edificios inteligentes, las cuales, en algunos casos, difieren
totalmente unas de otras, y en otros casos solo en la lista de los componentes que constituyen un
edificio inteligente. For ello se busco reunir todas aquellas definiciones para crear una definicion lo
mas completa posible.
Pero antes de determinar lo que es un edificio inteligente es necesario definir lo que significa
el termino "edificio".
"For edificio se entiende una estructura o un grupo de estructuras, disenadas como lugar de
trabajo o habitacion, tales como oficinas, departamentos, hospitales, universidades, edificios de
gobierno, laboratories industrials, fabricas y casas habitacion."
19
Definition de un Edificio Inteligente Capitulo 4
La razon de ser de toda infraestructura es la de proveer algiin tipo de servicio y apoyo a las
actividades del hombre. Pero estos servicios y actividades han ido evolucionando y han sufiido
profundos cambios, donde muchos de estos cambios son adjudicados al desarrollo desmesurado de
la computation en todo el mundo. De ahi que las estructuras (o edificios) hayan tenido que cambiar
tambien para albergar dichos servicios y satisfacer las necesidades del hombre de hoy. Y es de aqui
de donde surge un nuevo concepto: el Edificio Inteligente.
De esto se concluye que la definition es la siguiente:
Un Edificio Inteligente se define como una estructura que ofrece a sus usuarios y
administradores un conjunto coherente de herramientas y facilidades. Esta disenado para poder
cubrir todos los posibles adelantos tecnologicos, siempre tomando en cuenta las necesidades reales
de los usuarios y administradores del edificio. La finalidad de un edificio inteligente es la de
proporcionar un ambiente de confort y seguridad, para maximizar la productividad y la creatividad
asi como hacer que la gente se sienta a gusto en su lugar de trabajo. Ademas este tipo de edificios
debe proporcionar medios para un mantenimiento eficiente y oportuno, todo lo anterior,
minimizando los costos.
Un edificio inteligente es el producto de la convergencia de diversas disciplinas:
• Estructural
• Urbanismo
• Arquitectura
• Diseno de interiores
• Diseno de muebles y equipos
• Tecnologias de acondicionamiento del aire
• Tecnologias de cableado de edificios
• Sistemas locales de comunicacion
• Sistemas computacionales
• Automatization de oficina, fabrica y hogar
• Factor humano y ergonomia
• Estudios ecologicos y ambientales
20
Definition de un Edificio Inteligente Capitulo 4
Una de las principales caracteristicas de un edificio inteligente es, el de ser concebido de tal
forma que sea flexible a cambios futures, como podrian ser: incorporar nuevas tecnologias,
actualizacion de equipos y cambios en la distribucion interna de las oficinas, entre otros. Incluso se
dice que la unica caracteristica que tienen en comiin todos los edificios inteligentes es una estructura
disenada para acomodar cambios de una manera conveniente y economica.
Un edificio inteligente incorpora sistemas de manejo de informacion que soportan el flujo de
esta a lo largo de todo el edificio (flujo de informacion interne y externo). Esto permite que el
edificio inteligente ofrezca servicios avanzados de:
1. Automatization de actividades.
2. Telecomunicaciones.
Ello permite ademas:
3. Control automatizado.
4. Monitoreo.
5. Administracidn y mantenimiento efectivos de los distintos subsistemas o servicios del
edificio, de forma
o optima e integrada,
o local y/o remota.
Desde esta perspectiva, un edificio inteligente es la integration de una gran gama de
servicios y sistemas (descritos mas adelante) que son controlados, monitoreados y administrados por
un equipo central. Pero algo muy importante no es contar con las innovaciones tecnologicas, si el
contar con una administraron experta que maximizar el retomo de la inversion, ya que de este punto
depende el exito final del edifice.
A continuation se presentan algunos ejemplos de definiciones por instituciones expertas en
el ramo de alguna de las diferentes areas de edificios inteligentes.
4.2.1.- Intelligent Building Institute (IBI), Washington, D.C., E.U.
Un edificio inteligente es aquel que proporciona un ambiente de trabajo productivo y
eficiente a traves de la optimization de sus cuatro elementos basicos: estructura, sistemas, servicios
21
Definition de un Edificio Inteligente Capitulo 4
y administration, con las interrelaciones entre ellos. Los edificios inteligentes ayudan a los
propietarios, operadores y ocupantes, a realizar sus propositos en terminos de costo, confort,
comodidad, seguridad, flexibilidad y comercializacion.
4.2.2.- Compania Honeywell, S.A. de C. V., Mexico, D.F.
Se considera como edificio inteligente aquel que posee un diseno adecuado que maximiza la
funcionalidad y eficiencia en favor de los ocupantes, permitiendo la incorporacion y/o modificacion
de los elementos necesarios para el desarrollo de la actividad cotidiana, con la finalidad de lograr un
costo minimo de ocupacion, extender su ciclo de vida y garantizar una mayor productividad
estimulada por un ambiente de maximo confort.
4.2.3.- Compania AT&T, S.A. de C.V., Mexico, D.F.
Un edificio es inteligente cuando las capacidades necesarias para lograr que el costo de un
ciclo de vida sea el optimo en ocupacion e incremento de la productividad, scan inherentes en el
diseno y administracion del edificio.
Como un concepto personal, considera un edificio inteligente aquel cuya regularizacion,
supervision y control del conjunto de las instalaciones electricas, de seguridad, informatica y
transporte, entre otras, se realizan en forma integrada y automatizada, con la finalidad de lograr una
mayor eficacia operativa y, al mismo tiempo, un mayor confort y seguridad para el usuario, al
satisfacer sus requerimientos presentes y futuros. Esto seria posible mediante un diseno
arquitectonico totalmente funcional, modular y flexible, que garantice una mayor estimulacion en el
trabajo y, por consiguiente, una mayor production laboral.
4.2.4.- Instituto Mexicano del Edificio Inteligente.
Un edificio inteligente es aquel que proporciona un ambiente productivo con efectividad de
costos y optimization de cuatro elementos basicos: estructura, sistemas, servicios, administracion y
la interrelation de todos ellos.
22
Definition de un Edificio Inteligente Capitulo 4
4.3.- VENTAJAS DE LOS EDIFICIOS INTELIGENTES
4.3.1.- Para los administradores:
Un edificio inteligente proporciona a sus administradores un conjunto de facilidades para su
mantenimiento, asi como para la comunicacion hacia dentro y hacia afuera del edificio permitiendo
un control eficiente y economico, vigilancia, seguridad contra fuego, monitoreo, sistema de alarma
(aviso a los ocupantes dentro del edificio, a la policia, a los bomberos y hospitales.
4.3.2.- Para los usuarios:
Un edificio inteligente ofrece a sus usuarios, en su lugar de trabajo, un ambiente seguro,
disenado ergonomicamente y en funcion de las personas ("People Oriented") para aumentar su
productividad y estimular su creatividad. Provee tambien servicios sofisticados de computacion y
telecomunicaciones. En hoteles y residencias debe proporcionar un ambiente que sea confortable y
"mas humano", evitando asi los entornos frios e impersonales.
23
Nivel de Inteligencia en un Edificio Capítulo 5
CAPITULO
NIVEL DE INTELIGENCIA EN UN EDIFICIO
5
5.1.- INTRODUCCIÓN
En este presente capitulo se define la forma en la que se clasifican los edificios dependiendo
de la estructuracion que tengan. Para determinar el grado de inteligencia de un edificio intervienen
ciertas caracteristicas medibles, donde no todos los edificios peden ser considerados como
inteligentes. El metodo nos dice que el grado de inteligencia en un edificio debe de ser medido
dependiendo de los servicios que lo integren, los cuales pueden tener la funcion de automatizarlo e
integrar sistemas de information. Esta combination son los factores que le daran los diferentes
grades de inteligencia y automatization.
5.2.- NIVELES DE INTELIGENCIA DE UN EDIFICIO
El Institute Cerda, (autor de [CERD89]), es una fundacion privada, que se dedica a asesorar
a diversas empresas para el diseno y construction de edificios inteligentes. Ellos han intentado
definir los posibles niveles de inteligencia que se pueden encontrar en un edificio.
Es muy dificil definir una linea divisoria para diferenciar a los edificios inteligentes de los no
inteligentes o convencionales. Sin embargo, desde el punto de vista tecnologico, se pueden
establecer consideraciones generales sobre las condiciones minimas que debe cumplir un edificio
para ser inteligente.
De a cuerdo al Instituto Cerda el calificativo "inteligente" asociado, en terminos tecnicos, a
un equipo o sistema, implica la existencia de al menos una unidad de proceso en dicho equipo o
sistema y, un edificio sera "tecnologicamente inteligente" si incorpora en su propia infraestructura
unidades de proceso interconectadas por medio de un sistema abierto de cableado y equipos de
comunicaciones.
24
Nivel de Inteligencia en un Edificio Capitulo 5
Ellos consideran que se debe diferenciar entre un edificio automatizado y un edificio
inteligente, presentando las siguientes definiciones:
5.3.- EDIFICIO AUTOMATIZADO
Un edificio automatizado, es aquel, que incluye todos los sistemas o servicios que se
mencionaron en las areas de automatizacion del edificio y de planificacion ambiental de este
documento en "Integration de Servicios". Es decir, que incorpora sistemas que responden de forma
automatica a necesidades y requerimientos cambiantes, maximizando el uso del edificio y
minimizando los costos de operation.
For ejemplo:
o Sistemas que permiten optimizar el consume energetico.
o Sistemas de seguridad (alamias, extinguidores, etcetera),
o Sistemas de alimentacidn de corriente ininterrumpida.
o Climatizacion zonal.
o Mantenimiento automatizado.
Ademas, un edificio automatizado puede incluir (opcional) los aspectos de flexibilidad y
disefto.
5.4.- EDIFICIO INTELIGENTE
Debido a que poco a poco se han acercado cada vez mas entre si la Informatica y las
Telecomunicaciones ya no se habla de estas dos areas separadamente, sino del conjunto de
ambas como Tecnoloeias de la Informacion.
Un edificio inteligente es entonces aquel que, ademas de ser automatizado, se le
agrega la Tecnologia de la Informacion, relacionada con el area de la automatizacion de la
actividad y el area de telecomunicaciones. Forzosamente debe incluir los aspectos de
flexibilidad, diseno, automatizacion del edificio, planificacion del espacio y
telecomunicaciones.
25
Nivel de Inteligencia en un Edificio Capitulo 5
5.5.- CLASIFICACION DE LOS NIVELES DE INTELIGENCIA DE UN EDIFICIO
Para aclarar la diferencia entre edificio automatizado e inteligente se definen cuatro niveles
de inteligencia. Estos se obtienen de la combinacion de distintos grados de automatizacion de un
edificio con Tecnologia de la Informacion.
Las caracteristicas tecnologicas de un edificio se pueden separar en dos grupos:
a) Servicios de automatizacion del Edificio
b) Servicios basados en Tecnologias de la Informacion.
Estos grupos se pueden separar a su vez en varios niveles:
5.5.1 A) SERVICIOS DE AUTOMATIZACION DEL EDIFICIO:
Nivel AO:
- pocas instalaciones tecnicas automatizadas
- en el mejor de los casos, se lleva a cabo una supervision de un cierto numero de puntos; no
existe control
- no existe ningun tipo de integracion entre los sistemas tecnicos
Nivel Al:
- existen sistemas de control centralizado de las instalaciones del edificio
- poca o nula integracion (sistemas de control funcionando independientemente)
Nivel A2:
todas las instalaciones estan controladas centralmente totalmente integradas.
26
Nivel de Inteligencia en un Edificio Capitulo 5
5.5.2.- B).- SERVICIOS BASADOS EN TECNOLOGIAS DE LA INFORMACION:
Nivel II:
- existen servicios de automatizacion de la actividad y de telecomunicaciones sin que esten
integrados
Nivel 12:
- existen servicios integrados a distintos niveles:
o cableado
o funcionamiento coordinado de los distintos equipos
o un entorno RDSI (Red Digital de Servicios Integrados)
Tomando las combinaciones mas significativas de estos niveles (AO,A1,A2) con (11,12) se
obtienen los distintos grados de inteligencia de un edificio:
(A1.I1) :
o Grado de inteligencia minimo
o Grado de integracion minimo
o Requiere mayor esfuerzo de gestion para el mantenimiento de las condiciones
optimas de operation
o Esta es una situacion de transicion hacia otras combinaciones. Si hay integracion de
los equipos de tecnologia de la information, probablemente existira tambien
integracion de los sistemas de automatizacion
o Grado de inteligencia mediano
o Grado de integracion intermedia
o Posibilidad razonable de que se tienda hacia un mayor grado de integracion
(A2,I2) :
27
Nivel de Inteligencia en un Edificio Capitulo 5
o Grado de inteligencia maximo
o Grado de integracion maximo
o Requiere mayor inversion
o Mayor complejidad tecnologica
o Disponibilidad de herramientas que faciliten la gestion
Cabe notar que el nivel de automatizacion AO no se ha tornado en cuenta, ya que se
considera que si las instalaciones del edificio no estan automatizadas, no se puede tener un edificio
inteligente.
Tambien la combination (A 1,12) se considera una situation de transition hacia otras
combinaciones. Si hay integracion de los equipos de Tecnologia de la Informacion, probablemente
existira tambien integracion de los sistemas de automatizacion.
A continuation se muestran graficamente los distintos grades de inteligencia de un edificio:
Los puntos N y M representan los grades de minima y maxima inteligencia respectivamente
y las areas sombreadas indican los grados intermedios.
Tomando esto parametros se puede construir una tabla para poder observar graficamente y
poder clasificar los niveles de inteligencia de cualquier edificio, de acuerdo a su grado de
automatizacion y servicios basados en la tecnologia de la informacion.
La tabla 5.1 indica los puntos de ubicación de niveles de inteligencia:
Nivel de
automatizacion
Tec. De información
Nivel 11
Nivel
AO
Nivel
Al
Nivel
A2
O
28
Nivel de Inteligencia en un Edificio Capitulo 5
Nivel 12
•A
Tabla5.1
Nivel de inteligencia minima. (N)
Nivel maxima de inteligencia. (M)
Nivel de un edificio altamente automatizado y pobre nivel de integracion.
Edificio poco automatizado y mayor nivel de integracion.
Edificio con aplicaciones bajas de automatization
5.6 CONCEPTO DEL IQ
El IQ. de un edificio debe ser una medida de:
• Su capacidad de satisfacer las necesidades de la gente relacionada con el edificio.
• Su posibilidad de respetar y adaptarse al medio ambiente que lo rodea.
Medicion del IQ de un edificio.
• Mecanismo de evaluacion que considere TODOS los aspectos y posibilidades necesarios.
• Hecho en Mexico, tomando en consideration las caracteristicas del mercado mexicano.
Es decir que este par&netro es el que distingue el nivel de confort de un edificio con respecto
a el lugar donde este ubicado ya que nuestro sensation de confort y eficiencia pueden ser muy
diferentes a los niveles de otros paises. Y es ahi donde se deben de ajustar los disenos.
29
Aplicación de la Ingenieria de Valor en la Construction de Edificios Inteligentes Capítulo 6
CAPITULO 6APLICACION DE LA INGENIERIA DE VALOR EN LA CONSTRUCCIÓN DE UN
EDIFICIO INTELIGENTE.
6.1.-INTRODUCCION:
Antes de pasar a las consideraciones de diseno para la planeacion y construction de un
edificio inteligente haremos un alto para comentar sobre la ingenieria de valor la cual, nos va ayudar
en el momento de planear la construction de cualquier tipo de proyecto con la finalidad de reducir
costos de construction.
La ingenieria de valor nos ayuda hacer una correcta selection de materiales y parametros de
diseno que aplicado de una manera correcta nos llevara a un resultado mas economico pero, que a la
vez cumplan con las especificaciones y requisites originalmente planeados para su correcto
desempeno.
6.2.- INGENIERIA DE VALOR
La preocupacion principal de los disenos en la construction de un edificio es estar dentro de
las normas y codigos vigentes, que desempenen las funciones pedidas por el propietario
identificando la funcion de los diferentes elementos que constituyen un edificio inteligente, ya que
de la buena operation de ellos depende en gran medida la correcta operation del edificio. Dentro de
la ingenieria de valor se introduce un analisis sistematico que identifica la funcion de los diversos
elementos de un proyecto y busca satisfacer esa funcion al costo total mas bajo sin disminuir el
rendimiento del mismo.
Como primer paso dentro de lo ingenieria de valor aplicada a los edificios inteligentes es
identificar la funcion de cada componente y compararla con los elementos u operaciones semejantes
cuyo costo se conoce de antemano o que se puede obtener de otras partes, aun de otros tipos de
construcciones que se hayan realizado.
30
Aplicacion de la Ingenieria de Valor en la Construction de Edificios Inteligentes Capitulo 6
La tecnica de ingenieria de valor se aplica al proyecto entero, puede aplicarse en cualquier
etapa: el diseno, las adquisiciones, construction y administration. Dentro de los edificios
inteligentes la mayor area de aplicacion para la ingenieria de valor es en la seleccion de materiales
para tener un maximo ahorro de energia y minimos gastos de operation durante la vida util del
mismo.
Despues de esto se puede definir a la ingenieria de valor como la aplicacion consciente
sistematica de un conjunto de tecnicas que identifican las funciones necesarias, establecen valores
para estas funciones y desarrollan funciones para realizarlas a un costo menor.
En la terminologia de la ingenieria de valor (IV), se aplica un valor economico que se
expresa de la siguiente manera:
I.- Valor de costo. Esta es la suma necesaria para producir el elemento, para determinar esto, se
atribuye un valor en pesos como medio de comparacion con algiin otro elemento.
2.- Valor Estetico. Debido al efecto en el medio ambiente y ala duration en la construction de
edificios, es de primordial importancia equilibrar las prioridades, mediante la seleccion de los
materiales y equipo menos costosos capaces de desempenar las mismas funciones que aquellos por
el diseflador.
3.- Valor de uso. Aqui se debe de establecer el uso final de un elemento o un sistema del proyecto y
asignarle un valor.
Para determinar el valor funcional es necesario examinar el elemento bajo consideration y
hacerse las siguientes preguntas.
l.-^Quees?
2.- <?,Que hace?
3.- ^Cuanto cuesta?
4.- ^Cual es el valor de la funcion?
5.- £Que otra cosa realiza la misma funcion?
7.- ^Cuanto costara?
31
Aplicacion de la Ingenieria de Valor en la Construction de Edificios Inteligentes Capitulo 6
6.3.- NIVELES DE ANALISIS EN LA INGENIERIA DE VALOR
La figura 6.1 muestra los distintos niveles para el analisis para la aplicaci6n de la ingenieriade valor.
PROYECTO EDIFICIOINTELIGENTE
Figura 6.1
La figura 6.2 de ahorros adicionales sobre los programas de reduccion de costos.Programa estandar de reduccion de costos
Nivel
.
\
Ingenieria de valor
costoanticipado Nivel de
reducciontipica decosto logradoporunprograma dereduccion
Ahorro potencial extra obtenido con el programade ingenieria de valor sobre un programa estandarde reduccion de costos
Nuevo nivel de costos logradoFor el programa de ingenieria de valor
Nivel deCosto objetivo
Valor funcional
Tiemoo
Figura 6.2
32
Aplicacion de la Ingenieria de Valor en la Construccion de Edificios Inteligentes Capitulo 6
6.4.- INGENIERIA DE VALOR APLICADA AL DISNO
En esta etapa es donde se logran los mayores ahorros al aplicar los metodos de la ingenieria
de valor. Revisiones hechas por el ingeniero en la etapa de diseno sirve para eliminar defectos y
mala election de materiales y equipo para su proxima construccion de un edificio inteligente.
La figura 6.3 muestra la implementation de ingenieria de valor en la etapa de diseno, en la
construccion de un edificio inteligente, indicando donde se puede tener un mayor ahorro en el
proceso del proyecto.
s3w
Tiempo
Figura 6.3
6.5.- INGENIERIA DE VALOR APLICADA EN LA CONSTRUCION
Aun cuando en el diseno se aplique concienzudamente la ingeniaria de valor, pero el empleo
de este metodo durante la fase de construccion permite obtener logros adicionales con respecto al
valor. Este logro puede ser mayor en equipos o trabajos que se repitan varias veces dentro de la
construccion del edificio. Los propietarios pueden animar a la ingenieria de valor durante esta etapa
de construccion solicitando activamente alternativas para los materiales, equipo y metodos
especificos en los documentos de la oferta.
33
Aplicacion de la Ingenieria de Valor en la Construction de Edijicios Inteligentes Capitulo 6
Dentro de la etapa del contrato se puede redactar una clausula relacionada con la
participacion del contratista en un programa de ingenieria de valor en marcha, en este proceso se le
ofrece un porcentaje al contratista que construya el edificio de los ahorros que se tengan. Este punto
es muy importante porque en los edificios inteligentes estan integrados por gran variedad de
materiales y componentes que trabajan de forma conjunta para poder brindar un buen servicio.
6.6.- INGENIRIA DE VALOR APLICADA EN EL MANTENIMIENTO
Los principles de ingenieria de valor se aplican sencillamente a los programas de
mantenimiento y evolucionan por medio de un examen de sistemas, equipo, servicios y suministros
con el propdsito de lograr funciones esenciales al costo total mas bajo.
Como siguiente paso son las especificaciones de los materiales de mantenimiento. Estas
deben asegurar la provision de componentes intercambiables, versatiles, a los que se les pueda dar
servicio con facilidad y, si es posible sin tener que retirar los del sistema de ingenieria. Los sistemas
de mantenimiento deben de ser durables, faciles de retirar e remplazar.
Este metodo es muy importante en la operacion de los edificios inteligentes, ya que estos
sufren gran variedad de cambios durante su construction y estos deben de ser lo mas sencillos
posibles con la finalidad de reducir los costos que se podrian tener si no se toma en cuanta la
ingenieria de valor.
Dentro de la ingenieria de valor se debe de tener un programa de mantenimiento durante el
ciclo de vida del edificio, introduciendo un programa para examinar metodos de mantenimiento con
la finalidad de ver si se puede encontrar un mejor procedimiento de reparation para hacer mas eficaz
el mantenimiento.
6.7.- INGENIERIA DE VALOR APLICADA EN LAS ADQUISICIONES.
Dentro del ambiente competitivo de la esfera productiva la funcion de las compras se ha
transformado en una actividad visible que genera utilidades convirtiendose en una actividad
importante. Dentro del proyecto de edificios inteligentes, se requiere que la persona o departamento
34
Aplicacion de la Ingenieria de Valor en la Construction de Edificios Inteligentes Capitulo 6
encargado de las compras tenga un amplio conocimiento de la especialidad y con una vision general
del funcionamiento en conjunto de los sistemas que componen el edificio.
Los ahorros en el costo en la etapa de adquisiciones estimulan un alto nivel de utilidad, que
no debe pasarse por alto, ya que "un peso ahorrado tiene mas impacto que un peso en el aumento en
la recuperacion de la inversion en el future"
6.8.- INGENIERIA DE VALOR APLICADA EN LA CONSERVACION DE LA ENERGIA.
La ingenieria de valor puede aplicarse con exito a la preservation de la energia identificando
el consume de la misma en unidades medidas de energia y buscando reducir el numero de unidades
en la forma que se reducen las unidades en pesos en la ingenieria de valor convencional. Esto crea
una optimizacidn de energia que se puede comparar con la optimization en el ahorro de dinero. Tal
ves unas de las principales aplicaciones de la ingenieria de valor dentro de los edificios inteligentes
sea aplicado dentro de esta area, ya que la finalidad de ellos es reducir a un minimo el consume de
energia y a su ves garantizando un maximo de confort, este ahorro se debe de dar principalmente en
los sistemas de aire acondicionado, calefaccion, iluminacion y control de los dispositivos internes
para el correcto funcionamiento del mismo.
35
Componentes de un Edificio Inteligente Capítulo 7
CAPITULO
COMPONENTES DE UN EDIFICIO INTELIGENTE
7
7.1.- INTRODUCCIÓN:
Como un objetivo principal de este capitulo es dar las recomendaciones minimas que se
requieren para la construction de un edificio con una inteligencia optima para lograr la mejor
eficiencia en su funcionamiento. Estas recomendaciones pueden ser tan simples como su ubicacion,
previsiones de diseflo, equipo de control minimo requerido, cercania con puntos conflictivos, etc.
Posteriormente se pasa a la clasificacion de componentes que debe reunir uri edificio
inteligente, se tomar£n en cuenta sus caracteristicas y los servicios que debe ofrecer. Esto se puede
abordar desde dos puntos de vista: Funcional y Estructural, ya que estos son los dos principales
componentes que albergan a todos los demas sistemas, en el que se incluyen desde los sistemas de
iluminacion, elevadores, sistemas HVAC, telecomunicaciones y sus sistemas de administracion.
La fmalidad de estos sistemas es lograr la integration del edificio mediante un sistema de
control, el cual brindara un modelo integrado para su funcionamiento. Tambien se proporciona un
ejemplo sobre el funcionamiento de un sistema de control. Esto con la finalidad de dar una idea lo
facil que es tener el control de un edificio complete desde una computadora.
7.2.- INTEGRIDAD DE SUS SISTEMAS.
7.2.1.-ASPECTO FUNCIONAL
Desde el punto de vista funcional, la capacidad de soporte del edificio se puede evaluar en
terminos de cuatro elementos basicos:
1. Estructura
2. Sistemas
3. Servicios
4. Administracion
36
Componentes de un Edificio Inteligente Capitulo 7
Donde un edificio "Inteligente" es aquel que optimiza de la mejor manera cada uno de estos
cuatro elementos y las relaciones que tengan entre ellos para un mejor control.
7.3.- ESTRUCTURA DEL EDIFICIO.
7.3.1 CONCEPTOS BASICOS.
A la hora de definir el diseno de un edificio hay que considerar una serie de requisites
fundamentales, de los que va a responder su operatividad, y el nivel de confort destacando entre
ellos:
• Ubicacion.
• Caracteristicas de tipo constructivo.
• Previsiones de diseno.
• Equipamientos.
1).- Lugar de ubicacion
Es fundamental para lograr su vida media de diseno sin sobresaltos en su funcionamiento, el
saber elegir un lugar de ubicacion adecuado.
a).- Estabilidad natural de terreno.
Prestandole especial atencion, en cuanto a desastres naturales de la zona, tales como:
o Sismos
o Tormentas e inundaciones
o Fenomenos metereologicos de cualquier indice (vientos, tormentas, etc.)
b).- Cercania apuntos de conflicto
Es de vital importancia evitar su ubicacion en zonas proximas a:
o Aeropuertos
o Estaciones de ferrocarril
o Hospitales
o Cuarteles militares
o Universidades, estadios, etc.
37
Componentes de un Edificio Inteligente Capitulo 7
o Etc.
En general se debe de evitar la ubicacion de zonas de gran concurrencia de personas por los
problemas de orden publico que pueden aparecer.
C).- Impacto medioambiental
Se debera tener cuidado especial con aquellas ubicaciones cercanas a industrias que
produzcan:
o Campos magneticos y/o electricos
o Polvo y olores
o Ruidos
o Vibraciones
o Etc.
d).- Buenas comunicaciones
Es vital para la operatividad del edificio disponer facilmente de:
o Acceso al personal y mercancias (transportes piiblicos, etc.).
o Facilidad de suministros esenciales (agua, luz, telefonos, gas, etc.).
o Cercania a la red de carreteras (autopistas, autovias, etc.).
7.3.2.- CARACTERISTICAS DEL EDIFICIO
Dado que nos podemos encontrar con proyectos de edificios que requieran:
o Diseno total (edificio nuevo)
o Diseno parcial (edificio a reformar)
Estas caracteristicas haran que los proyectos se pueden planificar con una serie de
limitaciones a tener en cuenta.
a).- Tipos deprevisiones de diseno
Con independencia de conceptos como:
o Plan de crecimiento
o Tecnologias a emplear
o Grado de automatization
o Etc.
38
Componentes de un Edificio Inteligente Capitulo 7
Las provisiones a considerar inicialmente, las clasificamos en dos tipos como son:
o Superficie real del entorno basico del edificio (comunicaciones, informatica, oficinas,
etc.).
o Superficie a ocupar por los servicios auxiliares del entorno basico.
o Previsiones de crecimiento de las areas basicas.
o Limitaciones en el diseno por: normas urbanisticas, normativas de uso, etc.
El diseno debe ser realizado conjuntamente por arquitectos e ingenieros que garanticen la
total viabilidad del proyecto, asi como el cumplimiento de todas y cada una de las normativas y
disposiciones legales vigentes, con especial atencion a:
o Seguridad y fiabilidad.
o Ambiente y decoration agradables.
o Ergonomia.
o Flexibilidad y modularidad.
o Accesibilidad y factibilidad de mantenimiento.
o Optimization energetica.
Evidentemente la fase anterior "diseno arquitectonico", tendra un peso especifico
importantisimo para la operatividad tutura del edificio, pues con el buen criterio de los arquitectos
con los requerimientos generates de las instalaciones que les indiquen los ingenieros es basico.
La estructura del edificio comprende los componentes estructurales del edificio, los
elementos de arquitectura, los acabados de interferes y los muebles.
Los aspectos estructurales importantes dentro de un edificio inteligente son:
• El edificio debe gastar el minimo necesario de energia, por lo que es importante su situation
y orientation, asi como la composition de sus elementos estructurales (techo, pisos, ventanas
y paredes).
• La manera en la que se aprovecha la luz solar, tomando en cuenta su impacto sobre la
visibilidad (por ejemplo en las pantallas de video) y la calidad de la luz necesaria para
trabajar.
• El espacio suficiente para proveer pisos y techos falsos, para permitir acceso rapido al
cableado.
39
Componentes de un Edificio Inteligente Capitulo 7
• La prevision del peso que tendran que soportar pisos y techo a futuro, para alojar equipos
electronicos, antenas, etcetera.
• Las fuentes de poder auxiliares (para respaldos) y fuentes de poder de "no-interrupcion"
(baterias para el No-Break) que alimentaran a los equipos.
• Los conductos y registros adecuados para cableados y conexiones.
7.4.- SISTEMAS DEL EDIFICIO
Los sistemas del edificio son los que proveen principalmente un ambiente hospitalario para
los usuarios y equipos. Los principales sistemas de un edificio son:
1. sistemas de calefaccion, ventilation y aire-acondicionado, llamado HVAC
(Heating_Ventilation_ Air- Conditioning)
2. luz
3. energia electrica
4. cableado
5. elevadores
6. agua caliente
7. control de acceso
8. seguridad
9. telecomunicaciones
10. administration de information
Todos estos elementos dependen directamente del diseno del edificio, ya que debe haber
flexibilidad para soportar cambios.
Para minimizar los gastos energeticos es recomendable monitorear y controlar todos los
sistemas que consuman energia. Estos sistemas pueden estar formados por dispositivos conectados
por una red al procesador central, que se encargara de mantener un registro de consume, control y
optimization.
40
Componentes de un Edificio Inteligente Capitulo 7
7.5.-SERVICIOS DEL EDIFICIO
Los servicios del edificio satisfacen las necesidades directas de los usuarios de la manera
mas eficiente y economica, preservando la utilidad de la estructura a largo plazo.
Los servicios que presenta un edificio inteligente son los siguientes:
1. comunicacion (voz, datos y video)
2. automatization de oficinas
3. facilidades de salas de reuniones y salas de compute para uso compartido
4. FAX y fotocopiado
5. correo electronico
6. limpieza y mantenirm'ento
7. capacitacion
8. estacionamientos y transporte
9. directorio del edificio
Todos estos servicios se proporcionan de forma centralizada, optimizando asi de la mejor
manera su funcionamiento.
7.6.- ADMINISTRACION DEL EDIFICIO.
En lo referente a la administration, se proveen herramientas para controlar y administrar
todo el edificio, dar mantenimiento, tomar decisiones en casos de emergencia, etcetera. En muchos
edificios modernos son parte de la responsabilidad de los administradores del edificio los sistemas
de seguridad, energia, control de fuego, comunicaciones, sistemas de informaci6n y el cableado
respective.
Por ello, han cobrado gran importancia los sistemas "inteligentes" como herramientas para
los administradores del edificio. Ellos necesitan a la computadora por su capacidad en el manejo de
bases de datos y procesamiento de information para acumular y manipular datos, asi como para
administrar de manera efectiva los diversos sistemas incorporados a los edificios de hoy.
41
Componentes de un Edificio Inteligente Capitulo 7
7.7.- ASPECTO ESTRUCTURAL
Desde el punto de vista estructural se pueden distinguir tres factores clave en el concepto de
edificio inteligente, que completan su definition:
1. Flexibilidad del edificio
2. Integration de servicios
3. Diseno exterior e interior
7.7.1.- FLEXIBILIDAD DE UN EDIFICIO
Un edificio flexible se caracteriza por dos atributos:
a) la capacidad de incorporar nuevos o futuros servicios,
b) la posibilidad de permitir reubicaciones de personal o reestructuraciones internas, sin que ello sea
muy complicado.
De a cuerdo a su vida litil, los componentes de un edificio se clasifican en:
1. Caparazon ("building shell"). Este comprende los elementos estructurales, de fachada,
estacionamientos, escaleras, conductos, etcetera, los cuales tienen una vida util de 50 aflos
aproximadamente.
2. Servicios ("services"). El ciclo de vida de un servicio oscila entre 15 y 20 aflos. Los servicios
incluyen toda la gama de elementos tecnologicos como:
o a) La infraestructura basica de calefaccion, ventilation, aire acondicionado (HVAC -
Heating_Ventilation_Air-Conditioning), iluminacion, telecomunicaciones,
ascensores, cabinas y armarios de conexion, suelos falsos, cableados, etcetera.
o b) Equipos asociados a cada uno de los servicios incluyendo censores, terminales,
antenas y equipos intermedios de control, unidades centrales, etcetera.
42
Componentes de un Edificio Inteligente Capitulo 7
o c) Escenarios ("sceneries"). Tienen un ciclo de vida esperado de entre 5 y 10 anos.
Comprenden todos los acabados superficiales (recubrimientos de pisos techos y
paredes), fuentes de luz (focos o lamparas), etcetera, que permiten adaptar el entorno
a los requerimientos especificos de los usuarios.
o d) Decorados ("sets"). Estos se refieren a la distribution precisa de los elementos del
escenario interior, en especial muebles, de acuerdo a las necesidades inmediatas de la
organization, los cuales podrian cambiarse diariamente.
En un edificio flexible, cada una de estas cuatro componentes es independiente de las demas.
7.7.2.- INTEGRACIÓN DE SERVICIOS
La integration de servicios presenta dos vertientes:
a) Integracion del control, gestion y mantenimiento de todos los sistemas y servicios del edificio.
Todas las senales son controladas por un solo equipo.
b) Integracion de las infraestructuras de cableado combinando, en un determinado soporte fisico, las
sefiales de varies sistemas distintos (que son las que son controladas por un solo equipo).
Dentro de los servicios del edificio se tienen cuatro areas generales:
1. Area de automatization del edificio, que incluye:
o a) Sistemas Base de Soporte de la Actividad
Son las instalaciones que se encargan de proveer el conjunto de servicios basicos para
un ambiente confortable para el desarrollo de las actividades. (Agua, gas,
electricidad, iluminacion, climatizacion, etcetera)
o b) Sistemas de Seguridad
Se encarga de proteger las vidas humanas y sus bienes, y comprende:
• Prevention o acciones ANTES del problema
43
Componentes de un Edificio Inteligente Capitulo 7
• Protection o acciones DURANTE el problema
• Investigation o acciones DURANTE y DESPUES del problema
o c) Sistemas de Control y de Gestion de la Energia, Su funcion es la de optimizar el
consume de energia del edificio.
2. Area de automatization de la actividad
Dependiendo de la actividad que se llevara a cabo en el edificio, existiran facilidades y
servicios para dar soporte a dicha actividad. La selection correcta e implementation de estos
servicios se reflejara directamente en la productividad, eficiencia y creatividad en las oficinas.
Algunos de estos servicios serian:
o acceso a servicios telefonicos avanzados
o procesadores de textos, datos, graficas, etcetera.
o impresoras de alta calidad, plotters
o scanners
o soporte al proceso de toma de decisiones
o otros.
3. Area de telecomunicaciones
Las telecomunicaciones son un aspecto decisive en los edificios inteligentes ya que son parte
medular de los servicios que ofrecen. Los principales factores que hay que tener en cuenta en
relation con el diseno del sistema de telecomunicaciones son:
o Proveer un espacio suficiente y acondicionado para los equipos centrales y
secundarios.
o Proveer espacio suficiente y de acceso facil para el cableado.
o Aceptar la necesidad (aunada a su respectivo costo) de un constante esfuerzo en la
planificacion, documentation y mantenimiento posterior, relative a estos temas.
o Disenar con flexibilidad el sistema de telecomunicaciones.
44
Componentes de un Edificio Inteligente Capitulo 7
Los componentes principales del area de telecomunicaciones son:
o una central de conmutacion privada o PABX ("Private Automatic Branch eXchange")
o las redes de transmision interiores
o los equipos de conexion con redes externas
4. Area de planificacion ambiental
Un edificio inteligente debe ofrecer prestaciones encaminadas a conseguir un ambiente
laboral atractivo que facilite y estimule el trabajo. Estas prestaciones van desde un diseno adecuado
del lugar de trabajo y el establecimiento de un nivel alto de seguridad, hasta la disponibilidad de
salas para reuniones, conferencias, capacitacion y descanso.
Referente a ello, hay algunos aspectos a considerar:
1. La posibilidad de zonificar o personalizar los servicios, tales como iluminacion,
HVAC, etcetera.
2. La planificacion, uso y redistribution de espacio (incluyendo criterios esteticos,
zonas de descanso, descentralizacion de los centres de calculo, espacios de archive,
etcetera)
3. La ergonomia del lugar de trabajo
4. La creation de un entorno de seguridad (escaleras y otros medios de evacuation del
lugar, serialization, medios de protection ante siniestros, etcetera)
5. Los llamados "amenities" o servicios e instalaciones que no son estrictamente
necesarios para el desempeno de la actividad principal de la empresa (restaurante,
cafeteria, guarderia, cajeros automaticos, etcetera)
5. Servicios compartidos:
Un subconjunto de los servicios de las cuatro areas anteriores generalmente es contratado de
empresas especializadas. A este subconjunto de servicios se les llama "Servicios Compartidos".
45
Componentes de un Edificio Inteligente Capitulo 7
("Shared Tenant Services", abreviados STS). For lo general estos servicios incluiran una central
privada de conmutacion, computadoras personales, procesadores de textos y otro software de uso
comiin para trabajos de oficina o aplicaciones mas especializadas, cableados, redes locales, sistemas
de comunicacion (satelites y microondas), salas de videoconferencias, capacitacion en el uso de
equipos y servicios y otros servicios que se podrian llamar de soporte.
7.7.3.- DISENO EXTERIOR INTERIOR
El tercer factor clave en la definition de edificio inteligente es el diseno, en el cual se
distinguen en dos grandes areas:
0. diseno exterior (diseno arquitectonico)
1. diseno interior (relacionado con arquitectura, ergonomia y planeacion del espacio)
La consultora holandesa Twijnstra Gudde describe de forma interesante la relation entre los
edificios de oficinas y los criterios basicos de disefio y organization de las oficinas a lo largo de los
ultimos anos:
o En los anos 60, la unica prioridad en el diseno de oficinas era la eficiencia, tanto
operacional como organizativa.
o En los anos 70, debido a la crisis de energia, la prioridad radicaba en la reduction de
los costos de operation.
o En la decada de los 80, el factor principal es la calidad.
o Y en la decada de los 90 las tendencias van hacia propiciar la creatividad y el trabajo
en equipo.
o En el este nuevo siglos el diseno esta encaminado o reunir todas las especificaciones
anteriores.
En general, el diseno de un edificio presenta dos grandes vertientes:
1.- "high-tech", que se refiere a los elementos tecnologicos que soportan la gestion, el control
del edificio y las nuevas tecnologias de la information.
46
Componentes de un Edificio Inteligente Capitulo 7
2.- "high-touch", que se refiere al diseno a traves del cual se consigue un ambiente de trabajo
confortable en un entorno altamente tecnificado.
Para hacer que un edificio sea flexible es necesario hacer un diseno inicial cuidadoso y en
cierta forma sobredimensionado, ya que un error en esta fase puede afectar la vida litil del edificio.
7.8.- MODELO DEL EDIFICIO INTELIGENTE
Para resumir las consideraciones hechas hasta este punto e ilustrar la manera en que todos los
componentes se interrelacionan se presentan a continuation dos figuras. La forma ciibica de los
modelos intenta resaltar que los distintos componentes que lo forman no son independientes, sino
que existe una interrelation real entre esas componentes, que es la que define el conjunto de
condiciones necesarias y suficientes para definir un edificio inteligente.
Reuniendo los tres factores clave mencionados anteriormente: Flexibilidad, Integration de
Servicios y Diseno, llegamos al modelo de la figura 7.1:
Figura 7.1
Figura 7.2: Modelo del Edificio Inteligente Desarrollando cada uno de los tres factores con
sus caracteristicas correspondientes se obtiene el modelo completo de edificio inteligente (Figura
7.2):
47
Componentes de un Edificio Inteligente Capitulo 7
Modelo Complete del Edificio Inteligente
Figura 7.2:
7.8.1.-REQUISITOS DE USO EN UN EDIFICIO INTELIGENTE.
- INTEGRACI6N. Todo el sistema funciona bajo el control de un Ordenador Personal. De
esta manera, los usuarios no tienen que estar pendientes de los diversos equipos autonomos,
con su propia programacion, indicadores situados en diferentes lugares, dificultades de
interconexion entre equipos de distintos fabricantes, etc.
- INTERRELACION. Una de las principales caracteristicas que debe ofrecer un sistema
inteligente es la capacidad para relacionar diferentes elementos y obtener una gran
versatilidad y variedad en la toma de decisiones. Asi, por ejemplo, es sencillo relacionar el
funcionamiento del Aire Acondicionado con el de otros electrodomesticos, o con la apertura
de ventanas, o con que la vivienda este ocupada o vacia, etc.
- FACILIDAD DE USO. Con una sola mirada a la pantalla del Ordenador Personal, el
usuario esta completamente informado del estado de su vivienda. Y si desea modificar algo,
solo necesitara pulsar un reducido numero de teclas. Asi, por ejemplo, la simple observation
de la pantalla nos dira si tenemos correo pendiente de recoger en el buzon, las temperaturas
dentro y fuera de la vivienda, si esta conectado el Aire Acondicionado, cuando se ha regado
el jardin por ultima vez, si la tierra esta humeda, si hay alguien en las proximidades de la
vivienda, etc.
48
Componentes de un Edificio Inteligente Capitulo 7
- CONTROL REMOTO. Las mismas posibilidades de supervision y control disponibles
localmente, (excepto sonido y miisica ambiental) pueden obtenerse mediante conexion
telefonica desde otro PC, en cualquier lugar del mundo. De gran utilidad sera en el caso de
personas que viajan frecuentemente, o cuando se trate de residencias de fin de semana,
chalets en la playa, etc.
. FIABILIDAD. Los Ordenadores Personales actuales son maquinas muy potentes, rapidas y
fiables. Si anadimos la utilization de un Sistema de Alimentation Ininterrumpida,
ventilation forzada de CPU, bateria de gran capacidad que alimente perifericos, apagado
automatico de pantalla, etc. disponemos de una plataforma ideal para aplicaciones
inteligentes, capaz de funcionar muchos anos sin problemas.
- ACTUALIZACION. La puesta al dia del sistema es muy sencilla. Al aparecer nuevas
versiones y mejoras solo es precise cargar el nuevo programa en su equipo. Toda la logica de
funcionamiento se encuentra en el software y no en los equipos instalados. De este modo,
cualquier instalacion existente puede beneficiarse de las nuevas versiones, sin ningun tipo de
modification.
7.8.2.- ESQUEMA FUCIONAL.
En la figura 7.3 se muestra la impresion de pantalla de un tipico sistema inteligente, para la
operacion de un edificio, los sistemas inteligentes por lo general constan de puntos de control los
cuales son integrados al sistema mediante controladores.
Estos puntos de control son administrados y controlados desde una computadora central
donde se encuentra el administrador del edificio, el cual podra tener el control total del edificio de
manera permanente para una mayor seguridad de los ocupantes des las instalaciones.
49
Componentes de un Edificio Inteligente Capitulo 7
Esquema funcional de un edificio
Sondas de SensorTemperatura de
ext. e int. Huminacion
DetectoresHumedadJardfn
Detectores Sensores DetectoresFugas de Humo y Apertura
figua Gas Puertas
Detectores Detectores DetectoresApertura Presencia PresenciaVentanas en Jardfn en Interior
Detector Detector DetectorFallo Corresp. Llamadas
E.EIectrica en Buzon Videoportero
Videop. yCamaras Monitor Grabador
Video
Control ControlAire Ac. de
Frio y Calor Persianas
Riego deJardfn y
Maceteros
Unidad Central
Control Simulacion AlumbradoElectro- Vivienda de
domesticos. Habitada Emergencia
Alumbrado ServicioAutomatico Despertador
Jardfn Semanal
_ . . . Aviso AvisadorSeguridad Te|ef6nico Acustico
Centrahzada Hablado Luminoso
Conexion remota desde otro PC.
Con todas lasfuncionei locales.
Figura 7.3
7.8.3.- MENU GENERAL DE CONTROL.
La siguiente pantalla es otro ejemplo de su aplicacion del sistema inteligente a viviendas,
aumentando la seguridad y control de las mismas, teniendo el control desde una computadora, la
cual puede ser operada via Internet.
50
Componentes de un Edificio Inteligente
Esquema funcional de una casa habitation.
Capitulo 7
VIDEOCAMARA
Interrupter Gral.Posic. Ver. / liw.Control Automatico
Interior 1"PlantaInterior PI. Baja
ESTADO DE ACCESOS
Puerta / Garaje |Incendio / GasInundacidn
SERVtCIO DESPERTADOREstado
Corte ElectricoIntrusionApertura AccesosUrg. Medica
DESCONECTADO
SIMUL. DE VIV. HABITADAEstado CONTROL OE PERSIANAS
Pos. G-1 (1"PI.)Pos. G-2 (Pl.Baja)
MU5ICA AMBIENTAL
|DESCONECTADACONTROL ELECTftOOOMtSTlCOS
BUZON DE CORREOEn la Vivienda| PETECTAPA
LJamadas al V.P
Equipo -1Equipo - 2
ILUMINACIONRIEBO JARDfN Y MACETEROS
Int. de EmergenciaAPA6ADA
VIVIENDA HABITADA Ulthnos Riegos / Humedad
Jardfn
HORA 14:46:29
Figura 7.4
7.8.4.- EJEMPLO DE FUNCIONAMIENTO DE CONTROLES ESPECIFICOS DENTRO
DEL MENU GENERAL
Se pueden accionar separadamente por plantas (P.BAJA y la PLANTA) o bien todas
simultaneamente. Elija la option correspondiente en el Menu Central del Control de Persianas.
Como ejemplo particular de algiin punto de control dentro de una casa es el que muestra la
figura 7.5, donde esta ventana en particular es un ejemplo sobre el funcionamiento de persianas
donde si desea que las persianas suban o bajen por complete, pulsando la tecla "Esc" para
interrumpir la operation.
51
Componentes de un Edificio Inteligente
Esquema particular del manejo de persianas.
Capitulo 7
G-2.P.B. Subir.G-l.lflP. Bajar.G-2.P.B. Bajar.Subir todas....Bajar todas....G-2. Bajar/noche:
Figura 7.5
Dentro de la programacion interna de los puntos de control se puede llegar al detalle como
de BAJAR PERSIANAS POR LA NOCHE. Si tiene activada esta opcion, siempre que la luz diuma
sea escasa y a partir de las 20 horas, las persianas de la PLANTA BAJA, descenderan por completo.
Al dia siguiente, a partir de las 7 h. 30 min., cuando la luz solar supere determinada intensidad, las
persianas volveran a subir. Las persianas NO subiran si la vivienda esta VACIA y hay ALGUNA
ventana abierta en la planta baja.
* Si la vivienda queda deshabitada (V.V,) y hay ALGUNA VENTANA ABIERTA EN LA
PLANTA BAJA, las persianas de esta planta se bajaran automaticamente al salir.
Si esta activa la opcion de Simulation de Presencia y la vivienda esta vacia, las persianas de
la PRIMERA PLANTA se accionaran brevemente (en unas ocasiones subiran y en otras
bajaran) a intervalos aleatorips que como minimo seran de 10 min.
Cuando accione persianas que no puede ver, o lo haga en forma remota (en conexion
telefonica desde otro PC), y si la vivienda esta habitada, considere las PRECAUCIONES
adecuadas para evitar accidentes
52
Componentes de un Edificio Inteligente Capitulo 7
7.9.-INFORMACION TECNICA
El Sistema Inteligentes para Viviendas Unifamiliares consta, basicamente, de los siguientes
elementos:
- Sistema de Adquisicion de Datos y Control Analogico-Digital.
- Modem V34 para conexion telefonica y Control Remoto desde otro PC.
- Unidad de marcacion y envio de mensajes hablados por telefono.
- Tarjeta de sonido y amplificador de audio.
- Videoportero con modulador para TV.
- Equipo para Grabacion de imagenes del videoportero.
- Sondas termometricas de exterior e interior.
- Detectores volumetricos de presencia.
- Sonda de iluminacion exterior.
- Detectores de humo, gas y elevation de temperatura.
- Sensores de humedad en jardin y maceteros.
- Sondas para detection de fugas de agua.
- Sensores magneticos para puertas y ventanas.
- Circuito detector de corte en suministro electrico.
- Mandos a distancia y receptor para apertura puerta garaje, con pulsador antiatraco y
urgencia medica.
- Sistema de Alimentacion Ininterrumpida.
53
Componentes de un Edificio Inteligente Capitulo 7
- Bateria para alimentacion de perifericos y alumbrado de emergencia.
- Electro valvulas para entrada general de agua y riego.
- Modules de reles de potencia para Control de Persianas, Aire Acondicionado,
Electrodomesticos, etc
54
Tendencias de los Edificios Inteligentes Capitulo 9
9CAPITULO
TENDENCIAS DE LOS EDIFICIOS INTELIGENTES:
9.1.- INTRODUCCIÓN
Un objetivo principal de los edificios inteligentes es que estos logren interactuar de la mejor
manera posible con el ambiente exterior, con la finalidad de tomar los recursos que esta le
proporciona de manera gratuita para bienestar y ahorro de sus ocupantes pero que ademas sea de
manera confortable.
En este presente capitulo se trata de dar una vision a corto plazo sobre la evolucion a la que
estaran expuestos los edificios, el impacto que tendra esta evolucion a lo largo de su vida util. Donde
estos cambios deben ser previstos para que puedan ser adaptados de la mejor manera y a bajos
costos.
Estos cambios van desde materiales para construction, los cuales tendran un gran impacto en
el diseno de las nuevas construcciones, pasando por la gran variedad de servicios y equipo. Dentro
de estos nuevos materiales se da el ejemplo del cristal con importantes propiedades termicas ya que
este nuevo material tendra un gran impacto en las nuevas construcciones.
Por ultimo en el capitulo se dan algunas previsiones de organizaciones internacionales sobre
los cambios incorporados en nuestro estilo de vida en un plazo de cinco anos y el cual tambien
tendra un efecto sobre las construcciones.
9.2.- CRISTALES DE ALTA EFICIENCIA PARA EDIFICIOS
En los climas extremes, los edificios se construyen hermeticamente con el fin de evitar
perdidas de calor o fii6 segiin la situation, esto se lograba utilizando muros de materiales con
propiedades termicas, pero por lo general impedian el paso de luz hacia el interior del mismo. Esta
medida hacia que los muros de cristal los cuales dejan pasar gran cantidad de iluminacion y ligeros
fuesen antieconomicos debido a la ganancia y perdida de calor que presentan.
88
Tendencias de los Edificios Inteligentes Capitulo 9
Como una solucion a este problema se nan desarrollado nuevos cristales especiales para
fachadas y ventanas de casas y edificios, los cuales cuentas con sorprendentes propiedades termicas,
mismas que pueden ser aprovechadas para tener importantes disminuciones en el consumo de
energia electrica por los sistemas de iluminacion y aire acondicionado. Ya que estos dejan pasar la
luz pero evitar que haya intercambio de energia con el ambiente exterior.
Los datos tecnicos de este nuevo cristal se mencionan a continuation.
9.3.- ATMOSFERAS ILUMINADAS, AMBIENTES CONFORTABLES
Diferencias de los nuevos cristales de baja emisividad
Vivir bajo luz natural tiene grandes beneficios
La iluminacion es uno de los mas importantes requerimientos ambientales de los
interiores, en tanto que la visibilidad en un espacio, es una condition esencial para la
realization adecuada, segura y en confort de nuestras actividades. Una buena iluminacidn
requiere igual atencion en la cantidad como en la calidad de luz.
En los seres humanos la luz tiene influencia en diferentes funciones fisiologicas, desde
la concentration en el trabajo hasta los cambios de humor que experimentamos. Estudios
publicados, demuestran la relation directa entre la disminuida exposition al sol y la elevada
incidencia de irritabilidad, depresion, fatiga e insomnio. Por ello en Vitro ofrecemos los
cristales Eficient-E y Transluz-E, dos productos de control solar que permiten la ventaja de
disfrutar de la luz natural sumando ahorro, en el uso de su equipo y de energia electrica.
9.4.- jBIENVENIDA LA LUZ!
Transluz-E es un cristal CLARO de la familia de los Low-E's de alta eficiencia y
desempeno notable y que puede ser usado monolitico. La ventaja mas importante de Transluz-
E es la reduction de calor principalmente por radiation solar. Durante el verano, Transluz-E
bloquea el flujo de entrada de calor hacia el interior del inmueble. En inviemo, Transluz-E
89
Tendencias de los Edificios Inteligentes Capitulo 9
bloquea la salida de calor del interior del inmueble. En ambos casos esto se traduce en un
ambiente mas agradable a un menor costo por los beneficios en ahorro de energia que se logran
al usar Transluz-E. Se recomienda para todo tipo de climas.
Eficient-E tambien es un cristal de la familia de los Low-E's especial para clima
calido que puede ser usado monolitico y que ofrece ahorro y entrada de luz natural. La capa
reflejante de Eficient-E es de un color ligeramente azul que permite una transparencia y
luminosidad muy importante mientras que reduce la entrada de calor dramaticamente.
Transluz-E y Eficient-E son cristales piroliticos de capa dura de la familia de los Low-
E's. Se producen dentro de la misma linea de flotado, depositando vapores quimicos sobre la
superficie del cristal a altas temperaturas. Los gases forman una capa reflejante de alta
durabilidad que ofrece la posibilidad de instalarlo monoliticamente.
Transluz-E y Eficient-E, por medio de su pelicula de control solar incrementan la
productividad de sus sistemas de enfriamiento y calentamiento, aumentan la seguridad al
reducir la transmision de rayos ultravioleta y brindan mayor comodidad ya que se controla el
resplandor del sol.
Ademas, Transluz-E y Eficient-E reducen considerablemente el consume de la energia
electrica ya que mantienen el clima del interior del inmueble, lo cual reduce el costo del aire
acondicionado 6 calefaccion. Todo lo anterior le brinda beneficios economicos por el ahorro en
costos de inversion y operation de sus equipos de clima.
Por otro lado, la radiation solar lleva rayos ultravioleta, los cuales contribuyen a la
decoloracion y deterioro de alfombras, muebles, pinturas, cortinas y muchos otros materiales
sinteticos. Transluz-E y Eficient-E bloquean la entrada de estos rayos protegiendo asi del
desgaste y decoloracion. Las caracteristicas de estos nuevos cristales se describen en la tabla 9.1
90
Tendencias de los Edificios Inteligentes
9.5.- CARACTERISTICAS TECNICAS DE TRANSLUZ-E y SOLAR E
Capitulo 9
PRODUC
TO
(MONOLf
TICO)
Force
ntaje
de
rayos
UV
flue
pasan
*trai*
i del
crista
Force
ntaje
deluz
que
pasa
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crista
1
Porcen
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calor
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Coefici
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calor
Solar
SHGC
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Sombrea
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cristal
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calor
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gana
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a
traves
d«l
criital
Btn̂ ir
Coeflc
iente
de
Odor
quese
pierde
de
noche
a
travel
del
cristal
Tabla 9.1
Proximamente saldra al mercado un nuevo producto Low-E de capa suave. Tiene una
mejor eficiencia termica para bloquear la entrada de calor solar al interior.
A continuacion en la tabla 9.2se mencionan las caracteristicas tecnicas de los nuevos
cristales
91
Tendencias de los Edificios Inteligentes Capitulo 9
Propiedad tecnicas de los cristales Low-E
RODUCTO
OTJOVENT).
^^^^MI^^^M^^^^^^^^^^^
Porcentaje
derayos
UVque
pasanatravesdel
cristal
• ^ • •••••
Porcentaje
deluzque
pasaa
atravesdel
cristal
~ •*
Porcentaje
decalor
traosmitido
al interior
Coeficiente
de
Ganincia
decalor
Solar
SHGC
(SQ**
Coeficiente
de
Sombreado
en
conparadon
conun
cristal de3mm
Coeficiente
decalor
qnese
ganade
*•"travesdel
cristalft8/fcr-ft»-
^ ^ e
Coeficiente
deCalor
quese
pierdede
nochea
travesdel
cristal
, .. i
Tabla 9.2
9.6.- DIEZ PREVICIONES PARA UN FUTURO PROXIMO EN LOS EDIFICIOS
INTELIGENTES:
La firma Estadounidense Battelle: www.batelle.org. en sus viajes al futuro* recogio en su
rapida visita al proximo 2007 algunos horizontes que podran ser aplicadas e edificaciones en un
futuro cercano.
1.- La desaparicidn de cables y alambres para la comunicacion, la transmision de datos y la
distribucion de la energia cambiara el espacio de las viviendas de modo notable. Los equipos de
compute, telefonos, y algunos accesorios no tendran que estar conectados a ningiin punto en la
pared. En los hogares, los sistemas de ahorro de energia podran incluir recolectores de energia solar,
eliminado de este modo la transferencia de electricidad que se hacia mediante cables. Esta
tecnologia tendra gran aplicacion en el funcionamiento de los sistemas inteligentes.
2.- habra cada vez menos edificios "enfermos". En la actualidad, el aire que se hace circular
dentro de los edificios es motivo de preocupacion por las bacterias que suelen proliferar en los
sistemas de ventilacion. Nuevos productos, capaces de desarrollar "filtros inteligentes", se pondran e
92
Tendencias de los Edificios Inteligentes Capitulo 9
en el sistema de aire acondicionado. Conceptos innovadores como la superficie antialergicas y
antibacterianas, o las alfombras auto "aspiradas", actuaran como filtros sucedaneos.
3.- Sera comiin encontrar en los nuevos edificios monitores para vigilar la salud de sus
ocupantes, en los que se vigilara la nutrition y los programas de ejercicio de los habitantes de ese
envidiable paraiso tecnologico. Con la finalidad de evitar tener ausencias en el trabajo y disminuir la
competitividad de la organization.
4.- Los nuevos edificios como parte de la cultura de reciclaje contaran con un administrador
de desechos el cual cumplira, con funciones vitales dentro del edificio, ya que reciclara y/o
eliminara de manera organizada todos los residues. Se habla, ademas que para ese ano se verificaran
adelantos en el reciclaje y tratamientos de agua, lo cual tendra un gran impacto en los edificios, ya
que son centres de consumo y desperdicio de recursos
5.- Los aparatos telefonicos y de compute llegaran al colmo de la miniaturization. Los hand-
helds y las computadoras inalarnbricas altamente especializadas y ayudaran a poner al dia a oficinas
repletas de de actividades, como planear sus calendarios de actividades incrementando la
productividad.
6.- La television de alta definition digital (HDTV), que ya existe ahora, para entonces sera
distribuida masivamente, ademas que incorporara otras opciones, como la videoconferencia, el
compute y las redes electronicas. Para obviar costos, muchos de esos sistemas avanzados seran
subarrendados y en los edificios de manera inalambrica.
7.- Y para los que todavia no ban sido deslumbrados por ese future a la vuelta de la esquina,
los investigadores de Battelle que habra proyecciones virtuales y sofocantes ambientes de sonido
para realzar los de por si las imponentes simulaciones por computadora, permitiendo tener
excelentes sistemas de entrenamiento para los empleados de las diversas companias.
8.- El comercio electronico ya no sera un asunto complicado. La clientela, desde la
comodidad de su casa podra comprar electronicamente y efectuar sus transacciones bancarias sin
complicaciones, de modo seguro. Los futuros supermercados se visualizan como edificios
corporativos donde solo habra vendedores a traves de computadoras, estos edificios se vislumbran
con un alto grado de inteligencia.
93
Tendencias de los Edificios Inteligentes Capitulo 9
9.- Los aparatos o instalaciones se activaran a la voz del usuario o administrador del edificio
como las luces, clima, correo electronico, sistema de noticias, etc.
10.- El desarrollo de nuevos y mas potentes sistemas de identification situara la seguridad
personal y de empresas en otro nivel, donde los edificios podran llevar un registro de todas las
personas que ingresan, el tiempo que permanecieron y que es lo que llevaban, todo esto con la
finalidad de aumentar la seguridad en sus usuarios.
94
Sindrome del Edificio Enfermo Capitulo 10
CAPITULO 10SINDROME DEL EDIFICIO ENFERMO.
10.1.- INTRODUCTION.
En todos los capitulos anteriores se ha tratado solo lo referente a lo que son los edificios
inteligentes y de las ventajas que nos ofrecen tanto a usuarios como a administradores. En este
capitulo se tratara un problema que afecta a gran numero de edificios que se encuentran en
operacion, llegando incluso a su evacuation total, lo cual provoca grandes perdidas tanto para
usuarios como duenos.
10.2.- INICIOS.
Al hablar de edificios uno de los primeros temas que nos vienen a la mente es la de los
edificios enfermos, pensando que son los edificios que se enferman por alguna rara enfermedad.
Tipica de edificios Donde en realidad se le llama edificio enfermo a un inmueble que presenta
algunos problemas de salud o de incomodidad para gran parte de sus ocupantes debido a problemas
de diseno o mantenimiento. Aunque este caso es mas comun en los edificios que encierran un cierto
grado de tecnologia debido a que son casi sellados del exterior y existe gran comunicacion entre en
el interior de el por medio de sus instalaciones, lo cual origina que afecte a gran cantidad de
personas al mismo tiempo.
El sindrome del edificio enfermo resulta identificado concientemente en los ultimos 20 aflos.
Esto particularmente es provocado por agentes quimicos, fisicos, biologicos y ergonomicos.
Frecuentemente el sindrome tiene lugar a la combination de factores relacionados con la estructura,
instalaciones y equipo de oficina. Este mal no afecta a todos los ocupantes por igual por lo general
se considera a partir de que un 20% de los ocupantes presenten problemas de salud.
Constituye un conjunto de sintomas diversos que presentan las personas en las edificaciones
y que no suelen ir acompanadas de ninguna lesion organica. El ruido y las vibraciones constituyen
95
Sindrome del Edificio Enfermo Capitulo 10
dos los contaminantes fisicos que mas afectan a los ocupantes de estas construcciones, dando un
impacto social y economic©.
10.3.- CAUSAS
La organizacidn mundial de salud (OMS) reconoce y define el sindrome del edificio enfermo
como el conjunto de sintomas diversos que presentan las personas en los recintos y que no suelen ir
acompanadas de ninguna lesion organica. Sin embargo considero que una definicidn mas precisa
del problema la propone la Asociacion Catalana de Empresas Especializadas en el Sindrome del
Edificio Enfermo (ACESEM). Estos ultimos definen el sindrome como un conjunto de sintomas
causados por agentes quimicos, fisicos, biologicos y ergonomicos. Con frecuencia relacionados con
la estructura, distribution e instalaciones y equipamiento del edificio, con relation temporal con el
mismo y causas no siempre evidentes. No afectando a la totalidad de sus ocupantes.
: Las cusas mas frecuentes se encueritran clasificadas con tres grupos que se exponen a
continuation:
Biol6gicas: incluye bongos, bacterias, insectos, virus, desechos organicos, patogenos, alergenos y
polvo.
Este tipo de contaminacidn se puede ser producida en el ambiente exterior o interior
(alergenos provenientes de la flora y fauna, los cuales pueden ser introducidos por el sistema de
ventilacion).
Quimicas: incluye compuestos organicos volatiles, formaldehidos, pesticidas, plomo, ozono, gases,
dioxido de carbono, mon6xido de carbono, humo de tabaco, etc.
Este tipo de contaminantes por lo general son originados en la mayor parte en el interior del
edificio producto de la utilizacion de diferentes compuestos y sustancias utilizadas dentro de el. La
impregnation de estas sustancias en los materiales del edificio origina que estos sean distribuidos al
edificio por las diferentes instalaciones que lo integran.
96
Sindrome del Edificio Enfermo Capitulo 10
Fisicos: incluye ruido, vibraciones, iluminacion deficiente o incorrecta, radiation, ventilation
insuficiente o deficiente, condiciones de humedad inadecuadas, carga electrostatica del aire y
climatizacion inadecuada.
Dentro de la contamination en los edificios se considera el ruido y las vibraciones, ya que
genera malestar dentro de una construction para sus ocupantes. Siendo el ruido uno de los
contaminantes que mas afecta a las comunidades, provocando una perdida auditiva irreversible, es
tambien responsable de transformaciones fisiologicas en el organismo que se manifiesta en
afectacion directa a la calidad de vida y en el comportamiento.
El ruido interfiere en la comunicacion, provoca trastornos en el sueno, propiciando la perdida
de atencion y la disminucion del rendimiento en el trabajo. A demas es causa de estres y de la
consiguiente disminucidn des sistema defensive del organismo humano.
For su parte las vibraciones con todas aquellas oscilaciones mecanicas, que son emitidas por
una fuente que utilizan varios medios de propagation y que pueden afectar a los seres vfvos. En
efecto de las vibraciones en el ser humano se asocia a variedad de factores fisicos, asi como a la
position de la persona expuesta (sentada, acostada, etc.). En el caso de un edificio las vibraciones
tienen a romper con la condition de comodidad debido al insuficiente aislamiento de las fuentes
generadoras de ruido y vibraciones, tales como motobombas, sistemas de aire acondicionado,
elevadores, sanitarios, ruidos de la calle, cercania a aeropuertos, avenidas, vias de ferrocarril, etc.
Los principales sintomas que se detectan en las personas que trabajan en un edificio enfermo
son fatiga o decaimiento, picazon; irritation de la piel, los ojos la nariz o la garganta; dolor de
cabeza, nauseas, asma infecciones insomnio o otras. Pese a que generalmente no representa un
riesgo grave. El sindrome del edificio enfermo presenta problemas de salud que dificultan el trabajo
y provocan grandes bajas laborales.
97
Sindrome del Edificio Enfermo Capitulo 10
Imagen edificio enfermo
FiguralO.l
10.4.- EVALUACI6NINICIAL DEL EDIFICIO ENFERMO.
1. Discutir la naturaleza de los problemas con los propietarios, operadores, ingenieros y personal de
mantenimiento.
2. Discutir la naturaleza y sintomas de las quejas.
3. Inspeccion inicial para las mediciones.
3.1. Medicion del CO2, humedad relativa y temperaturas en varios puntos.
3.2. Inspeccion del comportamiento de las fuentes iniciales incluyendo el contacto
con los fabricantes y suministradores, material de construction, productos de
limpieza, posibles contaminantes interiores. Las instalaciones de climatizacion y
ventilation de los edificios ocupan el primer lugar entre las causas de la aparici6n de
malestar y de enfermedades.
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Sindrome del Edificio Enfermo Capitulo 10
3.3. Determinar el tipo y tamano de las rejillas de impulsion. Medir su caudal y
compararlo con los estandares de ASHRAE. Chequear posibles cortocircuitos, aire de
renovation y de retorno.
3.4. Examen del estado de los conductos. Localization de los puestos de trabajo en
relation a la situation de las rejillas.
3.5. Localizar puntos de posible recirculacion del aire.
3.6 Inspeccionar el sistema de ventilation. Inspeccionar los conductos respecto a la
posible contamination, reservorios de agua y existencia de microorganismos.
10.5.- TRATAMIENTOS POSIBLES EN LA CONTAMINACI6N.
A continuation se detallan las acciones mas comunes desde el punto de vista del tratamiento
de los contaminantes:
1. Eliminacion por remocion del contaminante o eliminacion de sus fuentes de alimentation y
production (prohibir furnar, retirar paneles de asbesto, etc.).
2. Substitution. Uso deliberado de materiales menos peligrosos.
3. Aislamiento. Encapsulado, apantallado, recubrimiento, alejamiento u otras formas de separar los
contaminantes del contacto con las personas o el medio ambiente.
4. Por diseflo. En obras nuevas, mejorar todos los aspectos mencionados en 1 y 2. Mejor selection
de materiales, de metodos de mantenimiento y de sus espacios, de los procesos de aireacion y otros.
5. Supresion del polvo y limpieza a fondo de todos los recintos del edificio. Cuidado y
mantenimiento de los equipos de limpieza.
6. Buenas practicas de operacion y mantenimiento de los equipos electromecanicos y en especial de
los sistemas de aire acondicionado o de calefaccion por aire caliente.
99
Sindrome del Edificio Enfermo Capitulo 10
7. Educacion y entrenamiento del personal y del piiblico. Conocimiento de los materiales
contaminantes.
8. Almacenamiento y disposition final. Adecuada a la toxicidad de los materiales contaminantes
(manejo de filtros).
9. Filtraje y purification. Equipos apropiados, bien seleccionados y bien mantenidos, para filtrar u
oxidar los contaminantes (aeresar ozono}.
10. Ventilation. Control de los contaminantes por dilution.
Otras formas de remover los contaminantes es por absorcion con otros materiales (filtros de
carbon) o por "digestion" de los mismos por algunas plantas. Las hojas y el area del suelo cercana a
las raices tambien actuan como purificadores. Hay muchas plantas de interior conocidas por sus
efectos de purificaci6n del aire.
100
Conclusiones y recomendaciones Capítulo 12
12CAPITULO
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
12.1.- CONCLUSIONES
Como conclusion principal es que cada uno de nosotros debe aprovechar de la mejor manera
nuestros recursos energeticos, ya que el hecho de contar con sistemas inteligentes en nuestros
edificios no implica que tengamos un cambio de comportamiento.
La rapida evolucion de la tecnologia en afios recientes y el impacto que ha tenido en el estilo
de vida de las personas ha influido en la forma de equipar los nuevos edificios, hecho por el cual
surge, a lo que en los 80's se le llamo "edificios inteligentes", donde inicialmente la funcion
principal del edificio inteligente estaba encaminada hacia la rationalization de la energia consumida
debido a la crisis energetica de la epoca. En la actualidad este concepto ha evolucionado un poco ya
que aparte de raeionalizar el consume de energia e incorporar sistemas de informaci6n ahora se
incluyen otras funciones con la incqrporacion de nuevas herramientas para que estas puedan
desarrollar su trabajo de la mejor manera posible logrando ser mas competitivos, brindando un
maximo de confort y aprovechando al maximo las condiciones locales.
Se dan algunas definiciones sobre edificios inteligentes de algunos organismos
intemacionales relacionados con el tema, haciendo la diferencia entre edificios inteligentes y
edificios automatizados, donde estos ultimos son los mas comunes actualmente debido a la gran
variedad de usuarios Se debe de tener cuidado en mal interpretar las definiciones anteriores, ya que
un edificio no se considera inteligente por el hecho de contar con tecnologia, sino lo que los hace
inteligentes es el nivel de inteligencia con la que hayan sido disenados, construidos y operados,
permitiendo adaptabilidad a cambios.
Al construir un edificio con sistema inteligente hace tenga un incremento adicional alrededor
del 3% con respecto al costo total del edificio, para tratar de disminuir este incremento se debe de
utilizar la tecnica de ingenieria de valor con la finalidad de tener los costos iniciales mas bajos.
Indicandose algunas des las areas donde tiene paliacion la ingenieria de valor durante la etapa de
planeacion y construction de un proyecto, esto nos puede llevar a que esta tecnica correctamente
aplicada puede hacer que los edificios inteligentes dejen de ser lo que muchas personas los
131
Conclusiones y recomendaciones Capitulo 12
consideran como algo inalcanzable, debido a su alto costo inicial, lo cual a simple vista se ven como
proyectos poco realizables.
Para que nuestro proyecto se desarrolle de la mejor manera, la ingenieria de valor como se
vio debe ser aplicada en todas las fases del proyecto, estas van desde la planeacion, que es donde se
pueden lograr el mayor nivel de ahorro hasta la etapa de operacion, que es donde se hacen palpables
estos ahorros.
Como siguiente punto fue dar una idea generalizada sobre alguna de las instalaciones y su
funcion que cumplen en los edificios, mostrando algunas otras como altemativas que no se deben de
olvidar en el momento de querer tener un inmueble con suficiente confort y bajo costo, tanto de
instalacion como de operacion.
Con lo que respecta al sistema de iluminacion se trato sobre consideraciones de diseno, las
medidas que hay que tomar para poder tener una buena calidad de iluminacion y un bajo consume
de energia electrica. Se mostraron algunos tipos de lamparas, los cueles tienen un bajo consume de
energia y se pueden dirigir a las zonas en las que se necesiten. Dentro de este tipo de instalaciones se
trataron los requisites minimos de mantenimiento que se les debe de dar a las lamparas o fuentes de
iluminacion que se esten utilizando.
Otro sistema que funciona como pilar dentro de los edificios es la red electrica, dando
algunas recomendaciones sobre su diseno ya que en la actualidad alimenta a gran variedad de equipo
electronico cada vez mas sensible a diferencias de voltaje dentro de los edificios.
La instalacion de aire acondicionado y calefaccion que se trato en el capitulo, es quizas la
instalacion en la cual el diseno del edificio gira alrededor de ella debido a todo al equipo que implica
para su funcionamiento, donde su consume o utilizacion esta en funcion del tipo de clima en el que
se encuentre el edificio. En algunas zonas esta instalacion se logra remplazar solo por sistemas de
ventilacion o de captation de calor.
Otra instalacion necesaria que se trato en este capitulo fue la red contra incendio ya que en
este tipo de sistema es cada vez de mas estricto uso en los edificios con la finalidad de evitar
accidentes. En la actualidad en los edificios con sistema inteligente se pude tener un excelente
control para la detection, prevention y actuar ante cualquier indicio de incendio.
132
Conclusiones y recomendaciones Capitulo 12
Todas las instalaciones presentadas estan cada dia mas encaminadas a tener un mayor ahorro
en sus consumes y gastos de operation, pero la responsabilidad del cuidado de los recursos debe ser
uno mismo, donde las instalaciones solo nos facilitan el proceso.
Otro aspecto importante que se debe tener presente son los nuevos conceptos que se tendran
que tomar en cuenta en el diseno de nuestros proximos edificios. Donde estos cada vez se estan
separando mas del concepto que inicialmente se tenia de ellos como simples estructuras de acero y
concrete. Hoy en dia se puede decir que los edificios estan cobrando vida con la aplicacion de la
tecnologia existente, ya que interactiian de una mejor manera con sus usuarios tratandolos de ayudar
de la mejor manera con el consume de nuestros servicios.
Todo esto parece estar muy fuera de la realidad, pensando que tal vez scan los edificios lo
ultimo en lo que se pueda incorporar la tecnologia, sin embargo los edificios o lugares de trabajo es
de los lugares donde la aplicacion de esta tiene gran impacto sobre la vida diaria de la personas ya
que producen un incremento en la productividad dentro de un mundo en movimiento.
Es ultimo aspecto que se toco en esta tesis fue sobre el tema del edificio enfermo, definiendo
cuales son los sintomas segun la Organizacion Mundial de Salud (QMS) y a partir de cuando se le
debe de llamar edificio enfermo. Posteriormente se indica el procedimiento para la evaluation de un
edifice y en caso de que resulta estar dentro del rango de enfermo se dan recomendaciones a seguir
para su limpieza.
133
Conclusiones y recomendaciones Capitulo 12
12.2.- RECOMENDACIONES:
Cuado alguien piense construir un edificio para renta, principalmente en el mercado
corporativo, tambien debe pensar seriamente en la posibilidad de incluir un sistema inteligente para
la operacion del mismo, esto por multiples razones, una es que ya no se puede concebir una
construccion de este tipo sin incluir la tecnologia para la operacion de las empresas usuarias, otro es
para poder disminuir los costos de operacion y poder ser competitivos en los costos de renta y el que
tal vez es el mas importante es que en la actualidad debido a la sobre oferta de espacios
empresariales un edificio de este tipo debe de ser planeado de la mejor manera para poder ofrecer un
maximo de confort y al menor precio.
En la actualidad construir edificios sin sistemas inteligentes para su control y operacion es
mas antieconomico que el hecho de tener una inversion relativamente mayor durante su
construccion del mismo para incluir el sistema, es por ello que se debe de estar mas familiarizado
sobre las ventajas que ofrecen y quitar la vieja idea de que un edificio con sistema inteligente o
edificio inteligente necesita una gran inversion inicial y que esta inversion se volveria obsoleta en un
pequeno lapso de tiempo, convirtiendose mas bien en una carga economica en lugar de disminuir
sus gastos de operacion.
Como ultima recomendacion al momento de adquirir un sistema inteligente para el control
de un edificio, es que este sea adquirido a una empresa consolidada en el mercado, ya que cada
sistema es configurado de manera unica en cada edificio
134
Bibliogrqfia
BIBLIOGRAFIA:
[I] George Hassan. 1997. Instalaciones y servicios en la edification. A. Madrid Vicent,
Ediciones. Madrid Espaiia.
[2] Corina Schmelkes. 2001. Manual para la presentation de anteproyectos e informes de
investigation. Oxford University Press. Mexico D. F.
[3] Donald G. Newnan. 1993. Analisis economico en ingenieria. Me Graw Hill. Mexico D. F.
[4] Carlos Jimenez. 1997. Luz, Lamparas y luminarias. Ediciones Ceac. Barcelona Espafla.
[5] Jose Carlos Dias Olivarez. 1999. La Ingenieria en Edificios de Alta Eficiencia. Aravaca
Espafla.
[6] Enrique Chao. 2002. Inteligencia hasta en la Sopa. Construccion y Tecnologia. Mexico D. F.
[7] Claudia Olguin, 2003. Oficinas fantasma Revista Expansion. No. 865. Mexico D. F.
[8] Mireya Perez E., 2002. Precolados de altos vuelos. Revista construccion y tecnologia. Vol. XV
No. 174. Mexico D. F.
[9] Sindrome del edificio enfermo.
http://geosalud.com/Salud%20Ocupacional/Sindrome%20Edificio%20Enfermo.htm.Mexico
DF.
[10] Tratamientos posibles de contamination, http://www.atexport.com/pagesp/mfo/tratam.htm.
Mexico D. F.
[II] Comision nacional de ahorro de energia. http://www.conae.gob.mx. Mexico D.F.
[12] Omar Mufiiz Diaz, Lourdes Fernandez Valencia. Modelo de Evaluation de un EdificioEnfermo. http://www.e-aidis.org/ediciones/arti%20edif%20enf%203.htm.
135
Bibliografia
[13] Domotica. Edificios Inteligentes, 1998. Madrid Espana
http://www.nova.es/~mromero/domotica/domotica.htm
[14] Dra. Ofelia Cervantes Villagomez. Edificios Inteligentes. UDLA Cholula, Puebla.
http://www.lania.mx/spanish/actividades/newsletters/1993-primavera/ar4-ne3.html
[ 15] Colredes de Occidente. http://www.cokedes.com/edificios.htm
[16] Ricucci Barrionuevo. Comision tecnica de tecnologia de la construction.
http://www.cai.org.ar/tecnoconstruccion/edificios-intelig.html. Buenos Aires Argentina.
[17] Sodinsa, Sociedad de Ingenieria, S.A. Edificios Automatizados.
http://sodinsa.virtualave.net/edificio. Caracas Venezuela.
[18] Sodinsa, Sociedad de Ingenieria, S.A.
Climatizaci6n. http://sodinsa.virtualave.net/edificio. Caracas Venezuela.
[19] Sodinsa, Sociedad de Ingenieria, S.A. Iluminacion. http://sodinsa.virtualave.net/edificio.
Caracas Venezuela.
[20] Sodinsa, Sociedad de Ingenieria, S.A. Sensores. http://sodinsa.virtualave.net/edificio.
Caracas Venezuela.
[21] Sodinsa, Sociedad de Ingenieria, S.A. Control de acceso.
http://sodinsa.virtualave.net/edificio. Caracas Venezuela.
[22] Sodinsa, Sociedad de Ingenieria, S.A. Control de aire acondicionado.
http://sodinsa.virtualave.net/edificio. Caracas Venezuela.
[23] Arq. Esperanza M. Torres Cuadrado. 2000. Analisis cualitativo de los sistemas de
telecomunicacion y computation en edificios.
http://www.revista.unam.mx/vol. l/art3/edificios.html. Mexico D. F.
[23] Mario Osava. 2001. Los edificios inteligentes ahorran energia.
http://www.tierramerica.net/2001 /0610/acentos.shtml. Brasil
[24] Sodinsa, Sociedad de Ingenieria, S.A.
Edificios Inteligentes http://sodinsa.virtualave.net/edificio. Caracas Venezuela.
136
Bibliografia
[25] Institute mexicano del edificio inteligente. http://www.imei.org.mx/
[26] Guia del edificio inteligente. Universidad La Salle. 2003.
http://www.ulsa.edu.mx/public_html/egresados/pages/96.html. Mexico D. F.
[27] Johnson Controls http://www.jci.com/
[28] Johnson Controls http://www.jci.com/
137
