Por Jon Payne, Entech. El nuevo Centro de Medicina de la Universidad de Leicester alberga los departamentos de la Facultad de Medicina, Ciencias Biológicas y Psicología. Sustituirá a un edificio ya existente en el mismo emplazamiento y se ha diseñado para reducir la factura energética anual en un 80 %. Este extraordinario proyecto ha ganado los premios al Mejor Proyecto Comercial y al Mejor Proyecto del Sector Público en la reciente edición de los Premios KNX UK.
El nuevo Centro de Medicina de la Universidad de Leicester, Reino Unido. Con una superficie de nada menos que 12 836 m², se trata del mayor proyecto no residencial del Reino Unido construido según el estándar Passivhaus de ultraeficiencia energética y está diseñado para ser hasta diez veces más eficiente energéticamente que un edificio normal del mismo tamaño. Los edificios Passivhaus proporcionan un alto nivel de confort a los ocupantes al tiempo que consumen muy poca energía para la calefacción. Esto requiere algoritmos de control muy precisos para garantizar la máxima eficiencia. El encargo El encargo consistía en alcanzar los niveles de eficiencia energética de Passivhaus, lo que significaba que la calefacción y la iluminación del edificio, la radiación solar, el CO₂ y la ventilación natural debían controlarse de forma coordinada entre sí. ¿Por qué utilizar KNX? KNX permitió controlar el edificio según los estándares Passivhaus a una escala nunca antes alcanzada en el Reino Unido, además de ofrecer una reducción excepcional de la complejidad y los costes de instalación. En lugar de tener que cablear múltiples servicios y tipos de cables hasta una estación remota, solo se necesitaban datos, KNX y alimentación eléctrica en cada habitación. Esto redujo no solo el cableado, sino también otros costes de infraestructura, como cestas, bandejas y conductos. La integración completa y sencilla en una interfaz de sistema de gestión de edificios (BMS) BACnet también resultó mucho más sencilla de lograr utilizando KNX, en lugar de los múltiples subsistemas y protocolos que habría requerido el uso de sistemas independientes en todo el edificio.
La placa que certifica la certificación Passivhaus del Centro de Medicina, situada en el atrio del edificio. KNX permite integrar todos los elementos del control del edificio, tomar decisiones de control a nivel de todo el edificio y llevar a cabo decisiones de control local centradas en obtener la máxima eficiencia energética. KNX también transmite todos los datos integrados para permitir la toma de decisiones sobre el control de las instalaciones. La solución El edificio cuenta con un control completo de la iluminación LED mediante DALI, control de persianas, climatización, seguridad y gestión energética. El control de la iluminación y de las persianas funciona en combinación con las señales de ocupación procedentes de un sensor PIR para establecer diferentes modos en función de los datos de la estación meteorológica sobre la posición, la altura y la intensidad del sol. Integrado con la información sobre la temperatura ambiente procedente de los controladores de ambiente KNX, el sistema aprovecha la ganancia solar si la temperatura de la estancia es inferior a la deseada o la reduce si es superior. Se utiliza la programación para determinar el modo de funcionamiento de los controladores solares y de persianas en todo el edificio. Los sistemas de alarma están vinculados para activar la iluminación al 100 % de su potencia en caso de activación. El control por zonas de la calefacción por suelo radiante, la calefacción/refrigeración mediante fan coils y el control de las válvulas de los radiadores se basa en la ocupación de la estancia, la temperatura, el modo de funcionamiento del edificio y el punto de consigna del controlador de la estancia. El control de volumen de aire variable (VAV) proporciona aire fresco en función de los niveles de CO₂, la ocupación y la temperatura de la estancia. Como parte del sistema Passivhaus, se emplea una rutina especializada de refrigeración de losas y purga nocturna. Esta supervisa las losas de hormigón del edificio para medir la humedad y la temperatura tanto en el interior de la losa como en su superficie. Esto funciona en combinación con las temperaturas de las estancias, las temperaturas del aire exterior y la temperatura del agua que circula por la losa de hormigón. Se puede transferir calor del agua a la losa si se necesita calefacción en las estancias, o bien extraer calor de una estancia haciendo circular agua fría por la losa. A continuación, se utilizan sensores de humedad para garantizar que no se produzca condensación debido a las diferencias en el contenido de humedad y la temperatura del aire. KNX constituye el sistema completo de control a nivel de campo y de suministro de datos para el sistema de gestión energética del edificio (BEMS) en todo el edificio. Todos los datos de control relativos a la ocupación, los niveles de iluminación, la temperatura interior de las estancias, los niveles de CO₂, la radiación solar, los niveles de iluminación exterior, la velocidad del viento, las alarmas de lluvia y heladas, la posición de las persianas, la posición de los actuadores de ventilación y el flujo de aire, las temperaturas de las losas y la humedad están integrados entre sí y con el BEMS. Debido a la integración a gran escala de KNX con un front-end BACnet y el control de la planta, el cliente temía que surgieran problemas de integración tras la entrega del edificio. Para evitarlo, se desarrolló una página web a medida que muestra cada punto del sistema y el valor en tiempo real de cada uno de ellos. El equipo de mantenimiento puede iniciar sesión en esta página y comprobar si se están enviando comandos de control y desde qué sistema, con el fin de determinar dónde se encuentra cualquier fallo. Experiencia del proyecto Programamos fuera de las instalaciones todos los servicios de campo, lo que permitió un proceso de puesta en marcha muy rápido para cumplir con los ajustados plazos del programa. El hecho de poder realizar pruebas en banco junto con el proveedor del sistema de gestión de edificios (BMS) para verificar todas las operaciones antes de la entrega in situ, y poder luego programar la gran mayoría del edificio fuera de las instalaciones, permitió dedicar el tiempo in situ a la localización de fallos en lugar de a la programación. Todo el proyecto se puso en marcha en solo tres meses. El cliente quedó muy gratamente sorprendido por la rapidez de la puesta en marcha, especialmente teniendo en cuenta el número de dispositivos controlados.
Todo el proyecto de control del edificio mediante KNX se entregó y puso en marcha en tan solo tres meses. La versatilidad de los productos KNX y la naturaleza de sus programas de aplicación facilitaron enormemente el control del sistema de gestión del edificio (BMS), ya que los bucles de retroalimentación PID (Proporcional-Integral-Derivativo