El proceso de expansión exponencial de los edificios inteligentes

Comunicación presentada al III Congreso Edificios Inteligentes:

Autores

• Tomás Llorente Aguado, Coordinador Área Informática y Nuevas Tecnologías, Ayuntamiento de Collado Villalba, Madrid
• Jesús Molina Saorín, Profesor Titular de Universidad, Secretario, Centro de Estudios sobre Discapacidad y Promoción de la Autonomía Personal (DIPAP), Universidad de Murcia

Resumen

El uso de la tecnología disponible es inherente a la construcción de viviendas en cada momento de la historia. Una de las irrupciones más importantes de los últimos tiempos es la aparición de la tecnología digital, que supone el primer paso para un crecimiento exponencial (Diamandis & Kotler, 2015). A pesar de este prometedor inicio, en la actualidad los edificios inteligentes se encuentran en una fase de «decepción» y para llegar al punto de disrupción y alcanzar un crecimiento exponencial, los servicios que ofrecen a la sociedad a través de los edificios inteligentes deberán «dematerializar» (eliminar la necesidad de presencia física de elementos que proporcionan los servicios deseados, al menos en el entorno del usuario), «demonetizar» (evitar la necesidad de elevadas inversiones, especialmente al inicio del proceso de uso) y «democratizar» (extender los servicios por todas las capas de la sociedad, no sólo referido a la capacidad económica, sino también a las diferentes culturas, necesidades y sensibilidades). En esta comunicación se analizarán estas fases y condiciones desde puntos de vista de distintos actores de la sociedad.

Antecedentes

Los usos, las tipologías, el diseño y la ubicación de las edificaciones, como parte integrante de las ciudades, tienen un impacto directo en la vida de los ciudadanos. Por su lado, la tecnología ha tenido siempre un papel fundamental en la construcción de los edificios, si bien su aplicación no ha seguido un patrón constante a lo largo del tiempo debido a factores externos a la propia tecnología como el precio de la energía, la legislación aplicable o el clima. El origen de la inteligencia en los edificios tal y como la conocemos hoy en día puede situarse en la llegada de la domótica y la automatización a finales de los años 80 y su progresiva implantación a lo largo de los 90.

Percepción frente a realidad en los edificios inteligentes

Si bien las aplicaciones y el potencial de la inteligencia aplicada a los sistemas que actúan y gestionan un edificio han alcanzado un elevado grado de sofisticación, esta no ha sido aún entendida por la mayoría de los usuarios. La situación actual y las tendencias a corto plazo sobre el incremento de edificios inteligentes muestran que aún la implantación de estas tecnologías no ha alcanzado una proporción relevante con respecto a los edificios existentes o incluso de nueva construcción.

Campos de actuación

Los objetivos que la tecnología vinculada a la construcción son fundamentalmente los siguientes:

• Medioambientales: eficiencia energética, sostenibilidad, reciclaje.
• Tecnológicos: ensayo de nuevas tecnologías (5G, IoT, etc.), inteligencia artificial, machine learning, industria 4.0.
• Económicos: reducción de costes, incremento de la vida útil de componentes y sistemas, mayor expectativa de rentabilidad venta/alquiler.
• Sociales: imagen de marca, imagen de ciudad, generación de empleos cualificados.
• Jurídico-administrativos: impulsar el cumplimiento a la normativa sobre accesibilidad, emisiones CO2, etc.

Como es lógico a cada uno de los actores de la ciudad la implantación de este tipo de edificios tiene un impacto distinto, como se desprende de los siguientes ejemplos:

• Administración Pública: además del prestigio que aporta para una ciudad el hecho de albergar un mayor número de edificios inteligentes, tanto públicos como privados, el ahorro de costes tiene para Administración una gran importancia dada su reconocida escasez de recursos económicos. Los edificios son unos grandes consumidores de energía y una pequeña mejora porcentual en la eficiencia supone un elevado ahorro económico.

• Movimientos ecologistas: Además del ahorro energético, el origen y el proceso de fabricación de los materiales, así como su vida útil y posibilidad de reciclaje son intereses que los edificios inteligentes cada vez satisfacen con una mayor eficacia.
• Ciudadanos / Usuarios: La mejora de los servicios y de la usabilidad son puntos a favor pero los aún elevados costes de adquisición/alquiler restan capacidad de desarrollo de este tipo de edificios. Dentro del grupo general de usuarios cabe una mención especial a los nativos digitales que asumen instintivamente los procesos tecnológicos que éstos proveen. Este aspecto es fundamental para alcanzar la verdadera generalización de los edificios inteligentes en las ciudades.
• Promotores: La relación coste/beneficio aún no es generalizada pero sí que existe en determinadas tipologías como aeropuertos, ciertos edificios gubernamentales y hospitales. Los edificios donde la especialización o el uso son tan intensivos que el elevado coste inicial se amortiza más rápidamente que la amortización de los sistemas que prestan estos servicios inteligentes son los pioneros en la utilización de la alta tecnología.
• Industria: De forma análoga a los promotores y constructores, las empresas que más acercamiento están mostrando a los edificios inteligentes son las que evolucionan hacia la industria 4.0 incorporando conceptos como automatización inteligente, inteligencia artificial y machine learning a sus procesos productivos.

Evaluación de la inteligencia

La multinacional Honeywell ha desarrollado una puntuación “Smart Building” para proporcionar un marco que permitiera la evaluación rápida, completa y fácil de cualquier edificio. Basado en parámetros tasados de capacidad, servicios y tiempo de actividad, este sistema de puntuación agrupa 15 elementos en cada edificio relacionados con sus resultados ecológicos, de seguridad y productivos. La puntuación final de un edificio es un promedio de estos resultados. Este sistema se puede aplicar eficazmente a cualquier edificio en países de todo el mundo.

Para validar la herramienta y evaluar la inteligencia del edificio, Honeywell aplicó este sistema de evaluación a casi 500 edificios en siete ciudades clave de Estados Unidos. Las métricas que recibieron las tres mejores puntuaciones en la evaluación de estos edificios fueron las relativas a sistemas de detección de incendios (seguridad), aparatos y accesorios eficientes (sostenibilidad), y acceso remoto y fiable a infraestructuras (productividad). Entre otras conclusiones, éstas son algunas de las claves de la investigación:

• Los edificios públicos obtuvieron una mayor puntuación que los edificios privados.
• La seguridad era percibida como el indicador más crítico de un edificio inteligente.
• Se encontró que los aeropuertos, las oficinas gubernamentales y los hospitales eran los edificios más inteligentes, mientras que las residencias de gran altura y las oficinas privadas eran las tipologías más rezagadas.
• Los administradores de edificios creen que sus edificios eran más inteligentes de lo que las puntuaciones obtenidas reflejaban, lo que sugiere una desconexión entre la percepción y la realidad.

En una escala del 1 al 100, la puntuación media del edificio inteligente en esta evaluación fue de 35.

Hacia la disrupción

El resultado de la evaluación de la inteligencia de los edificios existentes es aún pobre y estado de implantación de estos edificios es escaso como se desprende de la implantación de un ejemplo de Edificios de Energía Casi Nula. Según los análisis de la Plataforma de Edificación Passivhaus (PEP), España suspende en edificación de consumo casi nulo. A día de hoy, en el país hay apenas 53 obras construidas siguiendo los parámetros de edificación energéticamente eficiente establecidos por el estándar Passivhaus, uno de los más completos en construcción de Edificios de Consumo Casi Nulo, y que garantiza una demanda energética entre un 75% y un 90% por debajo de la que tiene un edificio convencional. En España apenas el 0,006% de las nuevas edificaciones para las que se ha solicitado licencia de obras desde 2009 cumple el estándar Passivhaus.

Por esos motivos se deduce que la implantación de edificios inteligentes se encuentra en la fase de “Decepción”, según las fases definidas por Dimandis y Kotler. Así los procesos de crecimiento exponencial que ahora admiramos, como los pertenecientes a los medios de comunicación, pero no hay que olvidar un claro ejemplo como la transformación protagonizada por las cámaras digitales que llevó a la quiebra a emblemáticas compañías como Polaroid y Kodak a principios del SXXI, que no pudieron sobreponerse a esta fase previa a la disrupción. Las fases del crecimiento exponencial son las siguientes (Diamandis & Kotler, 2015):

• Digitalización: Esta idea parte del hecho de que la cultura hace progreso acumulativo. La innovación ocurre cuando los seres humanos comparten e intercambian ideas. Construyendo sobre las ideas de otro, aportando valor; Hoy en día, todo lo que puede ser digitalizado puede propagarse a la velocidad de la luz o al menos la velocidad de Internet.
• Decepción: Lo que sigue a la digitalización es de una entidad menor de lo inicialmente esperado, un período durante el cual el crecimiento exponencial pasa casi inadvertido. Esto ocurre porque la duplicación de números pequeños produce resultados tan minúsculos que a menudo se confunden con el progreso lineal. Es en esta etapa en la que el crecimiento exponencial, inicialmente engañoso, comienza a aparecer visible, para algunos, amenazante por lo que es la etapa más débil de este proceso.
• Disrupción: En términos simples, una tecnología disruptiva es cualquier innovación que crea un nuevo mercado y altera uno existente. Desafortunadamente, como la Disrupción siempre sigue a la decepción, la amenaza tecnológica original parece ridículamente insignificante.
• Demonetización: Esto significa la eliminación de dinero de la ecuación. Una de las maneras más fáciles de ganar dinero es regalar cosas (Anderson, 2010). Skype demonetizó la telefonía de larga distancia; otros ejemplos son Uber, Airb&b, etc. La demonetización también es engañosa, casi nadie dentro de las industrias está preparado para un cambio tan radical en esta etapa aún inicial y sin un mercado consolidado.
• Dematerialización: Mientras que la demonetización describe la tendencia a la desaparición del dinero para disfrutar de bienes y servicios, la desmaterialización se trata de la desaparición de los bienes y servicios mismos. Un claro ejemplo de dematerialización son las tecnologías de lujo de los años ochenta que ahora vienen de serie con cualquier Smartphone.
• Democratización: Es la fase final del proceso, es lo que sucede cuando los objetos físicos se convierten en bits y luego se alojan en una plataforma digital en un volumen tan alto que su precio se acerca a cero para los usuarios finales.

Hacia la demonetización y dematerialización

A pesar de las dificultades a las que se enfrenta la generalización de edificios inteligentes, Navigant Research (2017) estima que el mercado inteligente de tecnología de construcción generará ingresos mundiales de 8.500 millones de dólares en 2020, frente a los 4.700 millones de dólares en 2016, creciendo a una tasa de crecimiento anual compuesta del 15,9% durante el período de pronóstico.

Desde un punto de vista estrictamente tecnológico, se aprecia que existe tecnología suficientemente desarrollada para prestar servicios inteligentes en edificios, tanto existentes como de nueva planta, pero esta tecnología necesita estar interconectada. Los edificios que no están conectados son los mismos edificios que fueron décadas atrás que han sido diseñados y construidos para proporcionar lo esencial: refugio, control de temperatura y seguridad.

Desde un punto de vista de la implantación generalizada este sector se enfrenta a retos propios de las fases de demonetización y dematerialización. Algunos hitos se han alcanzado a nivel de proyectos piloto en estas fases como las baterías y las tejas solares para cubiertas de Tesla.

Una de las grandes oportunidades en las que los edificios inteligentes se pueden apoyar es en Internet de las Cosas que nación entre 2008 y 2009 y en la actualidad ya conecta 8.400 millones de dispositivos, número que triplicará o hasta cuadruplicará en 2020 según Nokia. La interoperabilidad es un elemento fundamental para que los edificios se conecten eficientemente con la enorme cantidad y disparidad de sensores en funcionamiento.

Accesibilidad universal y diseño inclusivo en edificios inteligentes

Para alcanzar la Democratización efectiva como último estadio del crecimiento exponencial de los edificios inteligentes en las ciudades, estos deben también favorecer el acceso a todos los ciudadanos con independencia de las limitaciones de movilidad, de percepción visual o auditiva, de desarrollo mental, etc. a los servicios que prestan estos edificios.

La aparición en escena de la Convención Internacional de la ONU sobre los Derechos de las Personas en situación de Discapacidad (ONU, 2006), establece un marco normativo en materia de accesibilidad que posteriormente ha sido recogido e interpretado en el Real Decreto Legislativo 1/2013 (por el que se aprueba el Texto Refundido de la Ley General de derechos de las personas en situación de discapacidad y de su inclusión social). A pesar del aspecto físico de esta normativa también en este campo se encuentra un aliado necesario en el proceso de digitalización de herramientas de guiado, información y gestión inclusiva de los edificios inteligentes.

Por todo ello, existe un enorme campo de actuación relacionada con el uso y aprovechamiento de las edificaciones para los ciudadanos con bajo desempeño funcional. Sin lugar a dudas, los edificios inteligentes con mayor éxito serán ciertamente los que mejor sepan leer, interpretar y satisfacer las necesidades y capacidades de sus ocupantes con independencia de las condiciones de éstos.

Agradecimientos

La redacción de esta comunicación ha sido posible gracias al enfoque del crecimiento exponencial de la tecnología digital y a la visión disruptiva promulgada por la Singularity University. Especial agradecimiento para sus representantes en España, Pablo de Manuel y Diego Soroa. También al esfuerzo de AENOR (UNE) y del Comité CTN 178 Smart Cities así como a la implicación de la Secretaría de Estado para la Sociedad de la Información y la Agenda Digital (SESIAD) en impulsar el estudio de los edificios inteligentes como componente esencial de las Smart Cities.

Referencias

• AENOR, 2015, Norma UNE 178104, Ciudades inteligentes. Madrid.
• Anderson, C., 2009, Free, the future of a radical prize. Nueva York.
• Diamandis, P., Kotler, S., 2015, Bold: How to Go Big, Create Wealth and Impact the World. Nueva York.
• http://www.honeywell.com (1 abril 2017)
• http://reportedigital.com/tic-lo-que-te-interesa-conocer/edificios-inteligentes-nuevo-boom-internet-cosas (1 abril 2017)
• https://www.downloads.siemens.com/download-center/Download.aspx?pos=download&fct=getasset&id1=A6V10524229 (1 abril 2017)
• https://www.navigantresearch.com/research/2016-intelligent-buildings-survey (1 abril 2017)
• https://www.boe.es/boe/dias/2013/12/03/pdfs/BOE-A-2013-12632.pdf (6 abril 2017)