Cobeneficios de los edificios inteligentes e indicadores clave de rendimiento

Como se indica en el informe final sobre los Indicadores de Preparación para la Construcción Inteligente (SRI), un edificio inteligente es aquel que puede detectar, interpretar, comunicar y responder activamente a las necesidades de sus ocupantes y a las condiciones externas. Se espera que una mayor implementación de tecnologías inteligentes genere ahorros energéticos rentables y mejore el confort interior, adaptándose a las condiciones ambientales. Además, en un futuro sistema energético con una alta proporción de generación de energía renovable distribuida, los edificios inteligentes serán la piedra angular de una eficiente flexibilidad energética orientada a la demanda.

La EPBD revisada, aprobada por el Parlamento Europeo el 17 de abril de 2018, promueve la implementación de la automatización de edificios y la monitorización electrónica de los sistemas técnicos de los mismos, impulsa la movilidad eléctrica e introduce el SRI para evaluar la preparación tecnológica del edificio y su capacidad de interactuar con los ocupantes y la red eléctrica. El objetivo del SRI es concienciar sobre los beneficios de las tecnologías y funcionalidades de los edificios más inteligentes y hacerlos más evidentes para los usuarios, propietarios, inquilinos y proveedores de servicios inteligentes.

Basándose en el fomento y la consolidación de la Comunidad de Innovación en Edificios Inteligentes (SBIC), el proyecto H2020 SmartBuilt4EU (SB4EU) tiene como objetivo apoyar las tecnologías de edificios inteligentes para que alcancen su máximo potencial y eliminen las barreras que frenan la mejora del rendimiento energético de los edificios. Una de las tareas del proyecto consiste en definir los principales cobeneficios e indicadores clave de rendimiento (KPI) que aumentarán el valor de la ISR, permitiendo la definición de un modelo de negocio eficaz para los edificios inteligentes. Una vez identificado un conjunto preliminar de dichos cobeneficios e KPI mediante una exhaustiva revisión bibliográfica, se realizó una encuesta entre expertos en edificios inteligentes para recopilar opiniones y validar los indicadores seleccionados. El resultado de esta consulta dio lugar a la lista que se presenta a continuación.

KPI

Los servicios inteligentes impactan de diversas maneras en el edificio, sus usuarios y la red eléctrica. El informe final del SRI define siete categorías de impacto: eficiencia energética, mantenimiento y predicción de fallos, confort, conveniencia, salud y bienestar, información a los ocupantes y flexibilidad para la red y el almacenamiento. El análisis de cobeneficios y KPI se ha dividido según estas categorías de impacto.

Eficiencia energética

Esta categoría se refiere al impacto de las tecnologías inteligentes en el rendimiento energético de los edificios, por ejemplo, el ahorro derivado de un mejor control de la temperatura ambiente. Algunos indicadores seleccionados son:

Consumo de energía primaria: representa la energía antes de cualquier transformación que se consume en las cadenas de suministro de los portadores energéticos utilizados.
Demanda y Consumo de Energía: se refiere a toda la energía suministrada al usuario final.
Grado de autoabastecimiento energético mediante fuentes de energía renovables (FER): relación entre la energía producida in situ a partir de FER y el consumo energético, durante un periodo definido.
Factor de Cobertura de Carga: representa la relación de la demanda de energía eléctrica cubierta por la electricidad producida localmente.

Mantenimiento y predicción de fallas

La detección y el diagnóstico automatizados de fallos tienen el potencial de mejorar las actividades de operación y mantenimiento de los sistemas técnicos de los edificios. Por ejemplo, la detección de suciedad en los filtros de un sistema de ventilación mecánica reduce el consumo eléctrico del ventilador y permite optimizar las intervenciones de mantenimiento. El proyecto EEnvest de H2020, dedicado a la reducción de riesgos en las inversiones en eficiencia energética de los edificios, proporcionó dos indicadores:

Menor brecha de rendimiento energético: la operación del edificio presenta varias ineficiencias en comparación con las condiciones del proyecto, lo que genera una brecha de rendimiento energético. Esta brecha puede reducirse mediante sistemas de monitoreo.
Menores costos de mantenimiento y reemplazo: los servicios smart-ready reducen los costos de mantenimiento y reemplazo ya que permiten prevenir o detectar fallas y fallos.

Comodidad

La comodidad de los ocupantes se refiere a la percepción consciente e inconsciente del entorno físico, incluyendo el confort térmico, acústico y visual. Los servicios inteligentes desempeñan un papel importante en la adaptación de las condiciones interiores del edificio a las necesidades de los ocupantes. Los principales indicadores son:

Voto Medio Predicho (PMV): el confort térmico se puede evaluar mediante este índice que predice el valor medio de los votos asignados en una escala de sensación térmica que va de -3 a +3 por un grupo de ocupantes del edificio.
Porcentaje Predicho de Insatisfechos (PPD): asociado al PMV, este índice establece una predicción cuantitativa del porcentaje de ocupantes insatisfechos térmicamente.
Factor de luz natural (FD): en relación con el confort visual, este indicador describe la relación entre la luz exterior y la luz interior, expresada en porcentaje. Cuanto mayor sea el porcentaje, mayor será la cantidad de luz natural disponible en el espacio interior.
Nivel de presión acústica: este indicador evalúa el confort acústico en interiores basándose en el nivel de presión acústica ponderado A medido o simulado en el entorno habitable.

Salud y bienestar

Los servicios inteligentes mejoran el bienestar y la salud de los ocupantes. Por ejemplo, un control inteligente detecta mejor la mala calidad del aire interior que los controles tradicionales, garantizando así un ambiente interior más saludable.

Concentración de CO2: La concentración de CO2 es un indicador común para determinar la calidad ambiental interior (CAI). La norma EN 16798-2:2019 establece los límites de concentración de CO2 para cuatro categorías diferentes de CAI.
Tasa de ventilación: conectada a la tasa de generación de CO2, la tasa de ventilación garantiza que se pueda obtener un IEQ adecuado.

Flexibilidad y almacenamiento de energía

En una red donde la proporción de fuentes de energía renovables intermitentes está creciendo, las tecnologías inteligentes buscan adaptar la demanda energética de los edificios a tiempo para lograr una mejor correspondencia con el suministro energético. Esta categoría no se aplica únicamente a las redes eléctricas, sino que también incluye otras fuentes de energía, como las redes urbanas de calefacción y refrigeración.

Ratio de desajuste anual: diferencia anual entre la demanda y la oferta de energía renovable local.
Índice de coincidencia de carga: se refiere a la coincidencia entre la carga y la generación en sitio.
Índice de interacción de la red: describe la tensión promedio de la red, utilizando la desviación estándar de la interacción de la red durante un período de un año.

Información a los ocupantes

Esta categoría se refiere a la capacidad del edificio y sus sistemas para proporcionar información sobre el funcionamiento y el comportamiento del edificio a los ocupantes o a los administradores de las instalaciones. Información como la calidad del aire interior, la producción de energías renovables y la capacidad de almacenamiento.

Participación del consumidor: los estudios demostraron que la retroalimentación frecuente a los ocupantes puede conducir a una reducción del consumo final de energía de un hogar de entre el 5% y el 10%, lo que respalda el cambio en el comportamiento de los ocupantes.

Conveniencia

Esta categoría busca recopilar los impactos que facilitan la vida del ocupante. Se define como la capacidad de facilitar la vida del usuario, es decir, la facilidad con la que este accede a los servicios. Esta categoría fue la más difícil de evaluar en términos de indicadores debido a la falta de literatura sobre el tema. Sin embargo, las características que mejor identifican los cobeneficios de los servicios inteligentes en esta categoría son:

Capacidad de interactuar con servicios del edificio siempre actualizados, sin que el usuario tenga que ocuparse de ello.
Características y funcionalidades que se adaptan a las necesidades cambiantes del usuario.
Capacidad de acceder a la información y a los controles desde un único punto o al menos con uniformidad de enfoque (experiencia de usuario).
Informe/resumen de datos monitorizados y sugerencias al usuario.

Conclusión

Los cobeneficios e indicadores clave de rendimiento (KPI) más relevantes asociados a los edificios inteligentes se han mostrado como resultado de la revisión de la literatura y los proyectos realizados en el marco del proyecto Horizonte 2020 SmartBuilt4EU. Los próximos pasos consisten en un análisis más profundo de las categorías más complejas para la identificación de KPI, como la comodidad, donde no se alcanzó suficiente consenso, la información a los ocupantes y el mantenimiento y la predicción de fallos. Los KPI seleccionados se combinarán con una metodología de cuantificación. Los resultados de estas actividades, junto con la bibliografía, se recopilarán en el entregable 3.1 del proyecto, previsto para septiembre. Puede encontrar más información en la web de SmartBuilt4EU.

Artículo de https://www.buildup.eu/en/node/61263

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