El edificio inteligente totalmente integrado de última generación adopta PoE de todo con Siemon

Según informes recientes, se espera que el mercado mundial de edificios inteligentes alcance casi 110.000 millones de dólares en los próximos seis años. El 63 % de los propietarios, operadores y ejecutivos de edificios tienen planes para implantar edificios inteligentes, por lo que está claro que los edificios inteligentes se están convirtiendo rápidamente en el estándar de oro en la construcción de empresas comerciales.

Los promotores comerciales que poseen, explotan y financian propiedades que producen ingresos son los que más están adoptando el concepto de edificio inteligente. Muchas de estas empresas están empezando a comprender las ventajas de integrar aplicaciones de baja tensión en los edificios para ofrecer sostenibilidad, eficiencia operativa y mejores experiencias a los ocupantes que enriquezcan sus carteras y, en última instancia, aumenten el valor de las propiedades y las tasas de ocupación.

Aunque son muchos los que desean implantar tecnologías de edificios inteligentes, tomar la decisión de embarcarse en un edificio inteligente totalmente integrado en el que todos los sistemas del edificio converjan y se comuniquen a través de una plataforma basada en IP con todos los dispositivos finales alimentados mediante alimentación a través de Ethernet (PoE) es una empresa importante y difícil. Y sólo puede llevarse a cabo con éxito mediante la colaboración con un ecosistema de socios expertos -desde la planificación y el diseño hasta la implementación y la entrega- y una sólida arquitectura de edificio digital Siemon como base. Así es exactamente como un promotor urbano líder en el sector de las ciencias de la vida abordó su nueva y vanguardista sede de 88.000 pies cuadrados.

Empezar pronto, empezar bien

Cuando se trata de desarrollar un edificio inteligente totalmente integrado, el proceso debe comenzar en la fase inicial de planificación, con todas las partes interesadas abrazando el concepto y reconociendo la importancia de la infraestructura de red. Para ello, a menudo es necesario educar a las partes interesadas y demostrar cómo los sistemas convergentes e integrados pueden beneficiar a los propietarios, operadores y ocupantes de los edificios.

«Con el contrato de arrendamiento a punto de expirar en noviembre de 2019 y sin medios para expandirse, el cliente decidió comprar una propiedad y desarrollar unas instalaciones de última generación desde cero como escaparate para sus clientes», explica Mike Barbera, presidente de Intersect Management, LLC, que se encargó de gestionar el diseño y la construcción del nuevo edificio. «Trabajamos con nuestros consultores, socio de diseño e infraestructura de red Siemon muy al principio de la fase de planificación para discutir estrategias, identificar socios específicos y educar a las partes interesadas clave sobre cómo permitir el control y la gestión del edificio a través de un único panel de vidrio.»

Para contribuir a la toma de decisiones y garantizar un enfoque adecuado, Barbera, junto con Bob Allan, antiguo Director de Desarrollo Comercial Global de Edificios Inteligentes de Siemon, Matt Scharkozy, Director Regional de Ventas de Siemony Bob Mobach, diseñador de telecomunicaciones y asesor del proyecto, visitaron el RBC WaterPark Place de Toronto, sede canadiense de Cisco. Esta instalación de 1,2 millones de pies cuadrados se considera uno de los primeros edificios verdaderamente inteligentes de Norteamérica, donde todos los sistemas basados en IP están integrados, incluidas las luces LED en red equipadas con tecnología de sensores avanzada y alimentadas mediante PoE.

RBC WaterPark Place en Toronto, sede canadiense de Cisco. Esta instalación de 1,2 millones de pies cuadrados se considera uno de los primeros edificios verdaderamente inteligentes de Norteamérica, donde todos los sistemas basados en IP están integrados, incluidas las luces LED en red equipadas con tecnología de sensores avanzada y alimentadas mediante PoE.

Aprovechar un ecosistema de socios expertos

«Cuando nos reunimos con Cisco y con el promotor de las instalaciones de Toronto para conocer cómo enfocaban el diseño de su edificio inteligente, creo que ese fue realmente el punto de inflexión», afirma Bob Allan. «Fue entonces cuando quedó claro que necesitábamos pensar realmente fuera de la caja, y se tomó la decisión de integrar y alimentar todas las luces y los dispositivos del sistema del edificio a través de una red basada en IP utilizando la tecnología PoE.»

Alcanzar el ambicioso objetivo de «PoE de todo» no estuvo exento de dificultades. Fue necesaria la colaboración entre todos los socios tecnológicos para garantizar el alcance correcto de los trabajos, diseños detallados y listas de materiales que cumplieran los plazos del proyecto y maximizaran la integración y la eficiencia para rentabilizar la inversión.

«Uno de los mayores retos fue identificar a los fabricantes de todos los sistemas de edificios que pudieran ofrecer las últimas tecnologías basadas en IP y con PoE. Solo había un fabricante de control de accesos que pudiera proporcionar el sistema de puertas con PoE que necesitábamos, y tuvimos que colaborar estrechamente con muchos de los fabricantes para realizar modificaciones en sus productos», explica Barbera. «Esto era especialmente cierto cuando se trataba de la iluminación».

El cliente no quería un espacio de oficinas tradicional con techos abuhardillados y luces genéricas 2X2, sino un diseño de techo abierto con una amplia gama de luminarias LED arquitectónicas de 20 fabricantes de iluminación diferentes. El requisito de tener todas las luces conectadas a la red y alimentadas mediante PoE supuso una importante coordinación y un diseño personalizado.

Para dar soporte a las 2.500 luces PoE y a las 100 configuraciones de sistemas de iluminación diferentes en toda la nueva instalación, Brad Sandman, Director de División de IES Communications, el instalador certificado (CI) de Siemon seleccionado para el proyecto, y Bob Mobach presentaron Igor a Barbera y al cliente después de visitar la sede de Igor para investigar y verificar la solución. Se tomó la decisión colectiva de seleccionar el innovador diseño de nodo independiente del proveedor de Igor que proporciona tanto datos como alimentación a todos los dispositivos de iluminación LED, sensores de bajo voltaje y controladores de pared, lo que permite a la instalación lograr un sistema de iluminación PoE inteligente totalmente conectado en todas partes. El controlador de supervisión basado en Ethernet y habilitado para web y el portal basado en la nube de Igor también permiten la supervisión y el control de todo el sistema de iluminación desde una ubicación centralizada, así como el análisis de datos y la generación de informes sobre los datos de uso de los sensores, la energía y el sistema.

«A menudo, los ingenieros o los gestores de edificios esperan ahorrar energía basándose en cómo creen que se utilizarán las cosas, pero al disponer de datos, se puede ver lo que ocurre en realidad. Sin información, no se sabe por dónde empezar», explica Dwight Stewart. «Con nuestro sistema definido por software basado en PoE, puedes realizar esas mejoras y ajustes en el software de forma rápida y sencilla. Por ejemplo, observando los análisis, descubrimos que podíamos ahorrar un 50% de energía en un gran espacio común cambiando los tiempos de espera de los sensores de movimiento de 5 a 3 minutos. Esto puede verificarse porque hay datos que lo demuestran».

La plataforma de control Igor también fue fundamental para cumplir los requisitos de eficiencia energética de los edificios del Título 24 de California, como la densidad de potencia de iluminación permitida para varios tipos de espacios, los sensores de ocupación de tiempo de espera obligatorio y la atenuación de la luz natural. El edificio también cuenta con vidrio electrocromático con PoE que se puede teñir electrónicamente y ajustar mediante controles en el interior de las salas de conferencias.

Garantizar la solidez de la arquitectura digital de los edificios

Aunque la colaboración fue clave para cumplir el objetivo de «PoE of Everything», conseguir un edificio inteligente totalmente integrado también requiere una arquitectura digital adecuada capaz de soportar todos los dispositivos IP y PoE conectados, independientemente de la velocidad de transmisión o del nivel de alimentación remota. El despliegue de un único sistema de cableado también fue clave para eliminar múltiples tipos de cables y facilitar la implantación de nuevos dispositivos y tecnologías.

«Todos los dispositivos en red de las instalaciones se alimentan mediante PoE y se conectan con cableado de categoría 6A. Incluso especificamos la categoría 6A para el sistema de automatización del edificio aunque no requería ese nivel de rendimiento. Se trataba más bien de disponer de un único tipo de cableado para todo el edificio, con el fin de facilitar futuros traslados, ampliaciones y cambios», explica Bob Mobach.

Siemonde extremo a extremo Z-MAX® para la infraestructura de cableado, que incluía cable GT de categoría 6A con una construcción de lámina discontinua que permitía una instalación sencilla y un diámetro de cable menor, al tiempo que proporcionaba un rendimiento de transmisión superior a 10 Gb/s y una disipación térmica mejorada. El sistema Z-MAX se utilizó para conectar y alimentar todos los dispositivos, incluidos:

• Nodos de iluminación y accesorios arquitectónicos
• Sistemas de alumbrado de emergencia
• Puntos de acceso inalámbricos (WAP)
• Cámaras de vigilancia
• Dispositivos de control de acceso a puertas
• Pantallas y equipos audiovisuales
• Sistemas de enmascaramiento acústico

• Seguridad pública y sistemas celulares de antenas distribuidas
• Vidrio electrocromático
• Máquinas expendedoras y sistemas de punto de venta en cafeterías
• Estaciones de carga de vehículos eléctricos y dispositivos inteligentes de aparcamiento
• HVAC, control de ascensores y otros dispositivos de automatización de edificios

Varios de los dispositivos se conectaron utilizando la clavija con terminación de campo de categoría 6A Z-PLUG™ de Siemon, que permitía conexiones rápidas directamente a los dispositivos. El diseño de la clavija Z-PLUG, más corta y con bordes redondeados, también resulta ideal para conectar dispositivos con poco espacio.

«El proyecto no sólo requería un tipo de cableado, sino que el objetivo era ocultarlo. Para ello, se necesitaron vías innovadoras con un sistema de suelo elevado de 7 pulgadas en casi todas las plantas, bandejas de cables aéreas en las ubicaciones de techos abuhardillados y un uso estratégico de conductos rígidos para soportar y ocultar el cableado de los dispositivos», explica Mobach. «Poder enchufar directamente dispositivos como los nodos de iluminación PoE nos ayudó a eliminar los cables visibles y la necesidad de cajas y tomas de corriente. Utilizamos un montón de Z-PLUG para este fin y quedamos muy contentos con el rendimiento.»

Aunque el uso de Z-PLUG ayudó a facilitar la instalación, la complejidad del sistema de iluminación requirió un conjunto de habilidades único y la coordinación entre los fabricantes de iluminación, Igor y los instaladores eléctricos y de bajo voltaje.

«Nada era estándar desde el punto de vista de la iluminación, y teníamos que asegurarnos de tener la potencia PoE correcta para cada aparato. Incluso cuando las luminarias eran iguales, teníamos que calcular la potencia en vatios debido a las diferentes longitudes», explica Sandman. «Aunque fue único y complicado, aprendimos mucho y nos convertimos en verdaderos expertos en iluminación PoE». IES está ahora en proceso de convertirse en Siemon Digital Lighting Partner (DLP), una certificación que demuestra la habilidad en el despliegue de infraestructuras de red de alto rendimiento que aprovechan la iluminación PoE como un componente integral de un edificio inteligente.

La infraestructura troncal de fibra óptica en toda la instalación también tenía que ser lo suficientemente robusta como para transmitir grandes cantidades de datos procedentes de los diversos sistemas repartidos por todo el edificio. Se desplegó una combinación de sistemas de cableado de fibra monomodo y multimodo de Siemondesde la entrada hasta la sala de equipos principal de la quinta planta y de vuelta a los espacios de telecomunicaciones y los cuatro niveles subterráneos que albergan el aparcamiento y los vestuarios.

«Necesitábamos una red troncal de 40 Gigabits para soportar todos los datos, y nos encontrábamos con un cuello de botella especialmente provocado por la señalización digital de gama alta en toda la instalación. Acabamos desplegando 48 hilos monomodo y 48 hilos multimodo para la red troncal», explica Mobach. «También implementamos una redundancia completa con cuatro proveedores de servicios diferentes que entraban en el edificio a través de diversas entradas con sus equipos alojados en una configuración separada de la sala meet-me, así como dos redes troncales que entraban en cada sala de telecomunicaciones.»

Innovación puntual

Aunque la planificación y el diseño de un edificio inteligente totalmente integrado ya suponen un reto de por sí, también fue necesario un sólido ecosistema de socios para ofrecer la solución de forma eficaz y cumplir los requisitos exclusivos del propietario dentro del agresivo calendario previsto.

Una de las zonas de las nuevas instalaciones cuenta con un entorno de laboratorio para clientes de ciencias de la vida, con mesas móviles precableadas y personalizadas. Con un entorno de techo abierto, el cableado discurre ordenadamente a través de bandejas de cables personalizadas y conductos diseñados para evitar los sistemas de climatización, gas y otros. Se utilizó un sistema de cableado por zonas para distribuir las conexiones de red a los bancos, incorporando un punto de consolidación horizontal que permite enlaces de cableado más cortos desde el armario de la zona hasta las tomas y los dispositivos. SiemonPara alojar las tomas del punto de consolidación, se utilizó el armario de unidad de zona de 24 puertos MAX®. Esta caja de perfil bajo cumple los requisitos de plenum y cuenta con una junta de espuma para evitar la entrada de polvo y proteger las conexiones.

PowerGUARD® para un concepto de «PoE de todo

SiemonEl sistema Z-MAX de categoría 6A de extremo a extremo es ideal para soportar el concepto «PoE of Everything» (PoE de todo) de las nuevas instalaciones gracias a su tecnología PowerGUARD® diseñada específicamente para soportar PoE avanzada.

• Los cables GT de categoría 6A con tecnología PowerGUARD están cualificados para ofrecer fiabilidad mecánica en entornos de altas temperaturas de hasta 75 °C, lo que garantiza una disipación térmica superior para reducir la acumulación de calor dentro de los haces de cables que suministran energía remota y que puede provocar una degradación del rendimiento.
• SiemonLos conectores Z-MAX con tecnología PowerGUARD presentan una forma de contacto coronada patentada que permite a los usuarios conectarse y desconectarse de las últimas aplicaciones de alimentación remota sin riesgo de que el conector se dañe por la formación de arcos eléctricos.
• SiemonZ-PLUG con tecnología PowerGUARD cuenta con una carcasa totalmente blindada de 360 grados y una temperatura de funcionamiento de 75 °C que mejora la disipación del calor para PoE.

«El propietario del edificio quería mucha flexibilidad en el entorno del laboratorio, con la posibilidad de desconectar y mover fácilmente las mesas cuando fuera necesario. Por eso acabamos desplegando un enfoque de cableado por zonas con un punto de consolidación utilizando los armarios de Siemon, cada uno de los cuales daba servicio a entre cuatro y ocho usuarios», explica Mobach. «Todo tenía que ir a juego, y Matt Scharkozy y el equipo de Siemon pudieron personalizar su armario con el mismo color blanco utilizado para la plataforma cuadrada personalizada de distribución de gas, alimentación y conectividad de red».

El equipo de instalación de IES Communications también tuvo que esforzarse y coordinarse mucho para poder ofrecer la solución en un plazo tan ajustado. «El mayor reto fue cumplir los plazos, dada la extrema complejidad del diseño y los requisitos estéticos del propietario del edificio. Dado que el cableado y los conductos no podían ser visibles en gran parte de las instalaciones, todos los conductos tuvieron que diseñarse e instalarse antes de verter el hormigón», explica Sandman, de IES. «Y no se trataba sólo de coordinarse con otros gremios. Garantizar la disponibilidad de los materiales también era fundamental para mantener el calendario, y Siemon hizo un excelente trabajo colaborando con los distribuidores locales para evitar cualquier problema de plazo de entrega. Esto era especialmente importante, ya que no disponíamos prácticamente de almacenamiento in situ.»

A medida que el proyecto se hacía realidad, el máximo esfuerzo y coordinación entre todos los gremios se convirtió en un factor crítico para cumplir el estricto plazo de mudanza. Se necesitó refrigeración temporal para poner en marcha los espacios de telecomunicaciones necesarios para la iluminación de toda la instalación, y los equipos de instalación de IES trabajaron día y noche para garantizar que los sistemas de cableado estuvieran listos para la inspección. Tras dos años de construcción, el cableado de las instalaciones se completó, probó y puso en marcha a tiempo para que todos los empleados se trasladaran a las instalaciones en septiembre de 2019. Uno de los primeros de su clase con un concepto de «PoE de todo», el nuevo y llamativo complejo de la sede es ahora venerado como uno de los edificios inteligentes más emblemáticos de California.

«Esta instalación es ahora un escaparate increíble en el que el propietario puede hacer demostraciones de sistemas totalmente integrados», afirma Barbera. «Y con cada dispositivo alimentado mediante PoE a través del sistema de cableado de categoría 6A de Siemon, están ahorrando una cantidad significativa de electricidad al tiempo que garantizan una instalación que es fácilmente ampliable para futuras tecnologías.»