Soluciones: KNX en el mundo de los sistemas de gestión de edificios (BMS)

Sophie Thomas

Por Sophie Thomas, Ivory Egg. Llevamos intentando controlar nuestro entorno construido al menos desde el año 270 a. C., cuando se inventó el primer dispositivo de control automático: un reloj de agua. El primer sistema relacionado con la climatización surgió en el siglo XVIII gracias al termómetro de escala de René-Antoine Ferchault de Réaumur y a sus ideas sobre el control de la temperatura de las incubadoras, basadas en un invento de Cornelius Drebbel. La década de 1920 supuso el inicio de los sistemas de gestión de edificios (BMS) tal y como los conocemos hoy en día, con el nacimiento de los sistemas de control de calderas. El primer dispositivo de control de sistemas del que se tiene constancia: ahí es donde empezamos, en el año 270 a. C. El primer dispositivo de control de sistemas del que se tiene constancia: ahí es donde empezamos, en el año 270 a. C. Desde entonces, el uso de los sistemas BMS se ha generalizado, especialmente en los sectores comercial y público. Los edificios son cada vez más complejos y, ante las presiones económicas, el mayor escrutinio del consumo energético y el uso compartido y polivalente de los edificios —que exige escalabilidad y flexibilidad—, ¿es de extrañar que se recurra cada vez más a los sistemas BMS? Los entornos de oficina polivalentes, habituales en el mundo laboral actual, requieren sistemas de gestión de edificios muy flexibles para satisfacer las demandas de los usuarios finales. Los entornos de oficina polivalentes, habituales en el mundo laboral actual, requieren sistemas de gestión de edificios muy flexibles para satisfacer las demandas de los usuarios finales. ¿Qué significa «BMS» en la práctica? El término BMS suele referirse al control localizado o centralizado de las instalaciones de climatización, pero en realidad también debería incluir el control de la iluminación, el sombreado y la seguridad. El control de las instalaciones requiere numerosos puntos de control para válvulas, bombas, válvulas de temperatura variable, sensores de temperatura y entradas de averías, así como un proceso para gestionar todos los algoritmos de control. Lo que puede controlar un BMS. Lo que puede controlar un BMS. En un edificio grande o en una red de edificios, se puede apreciar cómo el número de puntos de control y dispositivos, así como la lógica asociada, puede llegar a ser extremadamente complejo. Los edificios modernos suelen basarse en diversos sistemas o protocolos, a veces propietarios, como BACnet, LonWorks, C-Bus, Trend o Modbus, para gestionar las distintas áreas de la instalación, y a menudo utilizan paquetes de software independientes, lo que dificulta el análisis y la optimización de los datos, así como la obtención de una visión general armonizada del rendimiento del edificio. La sala de máquinas en un entorno comercial o público a gran escala. La sala de instalaciones en un entorno comercial o público a gran escala. Intentar combinar datos procedentes de numerosos sistemas dispares no solo requiere mucho tiempo, sino que se suma a una configuración ya de por sí compleja y puede dar lugar a zonas grises, lagunas y solapamientos en los datos y, en el peor de los casos, a que los sistemas entren en conflicto entre sí. El resultado es un entorno poco confortable para los ocupantes y más difícil de controlar para los responsables del mantenimiento. La complejidad de utilizar múltiples sistemas propietarios. La complejidad de utilizar múltiples sistemas propietarios. ¿Qué papel desempeña KNX? KNX es, por supuesto, un sistema BMS. También es un sistema distribuido, por lo que resulta ideal para permitir que todos los dispositivos de un edificio se comuniquen entre sí. Sin duda, podría controlar toda la instalación técnica, pero cuando existe una sala de máquinas compleja, es posible que KNX no sea la solución más adecuada por sí sola. Las razones para ello son tres: • Los productos de instalaciones, como calderas y quemadores, no suelen disponer de interfaces KNX nativas. • Con la excepción de la gama Synco de Siemens para proyectos a menor escala, no existen controladores de instalaciones KNX capaces de gestionar fácilmente instalaciones complejas. • La gestión de las instalaciones y la infraestructura del edificio suelen estar a cargo de contratos diferentes y, por su naturaleza, son interdisciplinarias, lo que significa que es muy poco habitual que una sola persona o departamento se encargue tanto de la gestión del edificio como de la de las instalaciones. No todos los sistemas BMS son siempre compatibles con KNX, por lo que combinar KNX con otro BMS podría considerarse problemático; sin embargo, existen productos, como la gama Siemens Synco, que resuelven este problema y permiten aprovechar lo mejor de ambos mundos mediante un intercambio de datos abierto. Visión general del sistema BMS KNX de Siemens Synco. Descripción general del sistema BMS Siemens Synco KNX. KNX es el protocolo preferido para la automatización y el control de edificios, ya que puede utilizarse de forma interdisciplinar y es escalable. De hecho, todos los edificios y salas de instalaciones, salvo los más complejos, podrían funcionar y gestionarse íntegramente con dispositivos KNX. El número de fabricantes de dispositivos KNX ya es elevado y no deja de crecer, por lo que existen dispositivos KNX para todo tipo de aplicaciones de climatización. KNX puede controlar todos los aspectos del entorno del edificio mediante un único protocolo abierto. KNX puede controlar todos los aspectos del entorno del edificio mediante un único protocolo abierto. Debido a las evidentes ventajas de KNX, es muy habitual que se utilice un sistema de gestión de edificios (BMS) propietario para el control de la instalación, con una interfaz hacia KNX a través de una pasarela BACnet o Modbus, lo que permite disfrutar de funcionalidades adicionales y de las ventajas del acceso remoto y las notificaciones de alarma mediante una única interfaz de usuario. La integración de KNX resulta sencilla cuando se utilizan sistemas BMS como Tridium, ya que ofrecen integración directa con KNX. Cómo se transmitía la información del BMS en épocas pasadas (imagen de un informe de la Universidad de Bristol sobre el BMS). Cómo se transmitía la información del BMS en el pasado (imagen de un informe de la Universidad de Bristol sobre el BMS). En los casos en los que se utilizan sistemas BMS como Tridium o Trend para el control complejo de instalaciones, KNX es la opción ideal como bus de campo. El bus de campo se encarga de detectar y recopilar datos de todo el edificio y de enviar esta información a los controladores de la instalación del BMS, así como de recoger datos de la instalación y transmitir esta información a los usuarios y al personal de mantenimiento a través de la visualización. BMS tradicional y KNX trabajando conjuntamente (imagen cortesía de Entech Ltd). Sistema BMS tradicional y KNX trabajando juntos (imagen cortesía de Entech Ltd). El uso de una única interfaz de usuario resulta beneficioso, ya que permite analizar, representar gráficamente e interpretar los datos, lo que facilita la elaboración de informes. Con KNX, la opción de acceso remoto y la posibilidad de visualizar los datos en teléfonos inteligentes, tabletas y ordenadores portátiles permiten que diferentes responsables —como los de instalaciones, los de electricidad, los de TI y los de seguridad— puedan ver los mismos datos y aportar su opinión sobre el funcionamiento del edificio. Especificación e instalación de un BMS A la hora de elegir un BMS, es importante tener en cuenta las diferentes áreas que componen un edificio moderno y cómo el BMS puede aportar beneficios a estas y a sus ocupantes. Se debe prestar atención al proceso de diseño, especificación, instalación y puesta en marcha para garantizar un BMS armonizado y eficaz, y evitar conflictos. Con cualquier BMS, el mantenimiento seguirá siendo un factor a tener en cuenta, pero con el uso de KNX, este puede simplificarse y requerir menos tiempo. Según las directrices de la CIBSE (Chartered Institution of Building Services Engineers), cualquier sistema de gestión de edificios (BMS) especificado debe ser capaz de hacer frente a un futuro aumento del 20 % en el número de puntos sin comprometer la funcionalidad del sistema ni su velocidad de funcionamiento. La escalabilidad y la facilidad de ampliación de un sistema basado en KNX hacen que el crecimiento o incluso las modificaciones importantes sean factibles y, muy a menudo, mucho más sencillos. ¿Se puede utilizar KNX en combinación con un BMS en entornos residenciales? Cada vez es más frecuente encontrar requisitos de instalaciones más complejos en los proyectos residenciales modernos, especialmente cuando se utilizan tecnologías como las bombas de calor geotérmicas y los sistemas de calentamiento solar de agua. Dado que KNX es la plataforma de control más popular de Europa, tiene sentido plantearse cómo podemos combinar el uso de sistemas BMS y KNX en un entorno residencial. Básicamente, hay tres opciones: 1. Utilizar KNX para todo lo que no forme parte de la propia instalación. Todo el control de bombas remotas, válvulas y sensores se realiza a través de KNX, lo que garantiza que el sistema sea rentable. La regulación de la temperatura ambiente se realiza íntegramente a través de KNX, por lo que resulta muy sencillo evitar que los sistemas de refrigeración y calefacción entren en conflicto entre sí. Además, la solución de calefacción pasa a formar parte integrante del resto de sistemas del edificio, lo que reduce la complejidad. Esta solución es ideal para aplicaciones que van desde las más sencillas hasta todas las que no sean las más complejas. La interfaz de usuario del Gira HomeServer permite visualizar y controlar todas las estancias. La interfaz de usuario del Gira HomeServer permite visualizar y controlar todas las estancias. 2. Utilizar KNX para la regulación de las estancias, mientras que el sistema de gestión de instalaciones (BMS) controla directamente los colectores, las bombas y las válvulas. Esto permite disponer de un teclado KNX integrado y facilitar la integración con otros sistemas del edificio en el bus KNX, sin renunciar al uso de un sistema de gestión de instalaciones (BMS) completo. Sin embargo, las ventajas son limitadas, ya que es posible que no se aproveche todo el potencial ni de las soluciones KNX ni del BMS de la instalación. Además, podría producirse una duplicación considerable de la infraestructura. 3. KNX se limita a controlar la temperatura de las estancias, mientras que toda la regulación y el control se realizan en el BMS de la instalación. Si el integrador de sistemas desea eludir la responsabilidad sobre la climatización, es posible que prefiera esta solución. Sin embargo, el sistema KNX quedará muy infrautilizado y es probable que la solución global resulte significativamente más cara. Conclusión Los sistemas BMS propietarios tienen sin duda su lugar, pero para que un sistema sea lo más eficiente posible desde el punto de vista ecológico, físico y financiero para los habitantes y los gestores, hay otra opción que considerar. KNX y el BMS no deben considerarse mutuamente excluyentes. Al comprender las complejidades —o, de hecho, las simplicidades— del edificio, se puede tomar una decisión sobre cuál es la mejor proporción entre el control de las instalaciones y el uso de KNX. Ambos sistemas son potentes por derecho propio y sus ventajas deben aprovecharse mediante una especificación, planificación y puesta en marcha cuidadosas, con el fin de crear un sistema que funcione al máximo rendimiento tanto ahora como en los años venideros. Sophie Thomas es directora de marketing y eventos de Ivory Egg (UK) Ltd, proveedor de productos KNX líderes en el mercado e impartidor de cursos de formación sobre KNX. www.ivoryegg.co.uk Le invitamos a dejar sus comentarios sobre este artículo a continuación.