Edifício inteligente de última geração, totalmente integrado, adota PoE de tudo com Siemon

De acordo com relatórios recentes, espera-se que o mercado global de edifícios inteligentes atinja quase US$ 110 bilhões nos próximos seis anos. Com 63% dos proprietários, operadores e executivos de edifícios tendo planos para implementar edifícios inteligentes, fica claro que os edifícios inteligentes estão se tornando rapidamente o padrão ouro na construção de empreendimentos comerciais.

Em nenhum outro lugar o conceito de edifício inteligente está sendo mais adotado do que pelos desenvolvedores comerciais que possuem, operam e financiam propriedades que geram renda. Muitas dessas empresas estão começando a entender as vantagens da integração de aplicativos de construção de baixa tensão para oferecer sustentabilidade, eficiência operacional e experiências aprimoradas aos ocupantes que enriquecem seus portfólios e, em última análise, geram valores de propriedade e taxas de ocupação mais altos.

Embora muitos estejam buscando implantar tecnologias de edifícios inteligentes, tomar a decisão de embarcar em um edifício inteligente totalmente integrado, no qual todos os sistemas do edifício convergem e se comunicam por meio de uma plataforma baseada em IP, com todos os dispositivos de ponto de extremidade alimentados por power over Ethernet (PoE), é um empreendimento significativo e desafiador. E é um empreendimento que só pode ser concretizado com sucesso por meio da colaboração com um ecossistema de parceiros especializados – desde o planejamento e o projeto até a implementação e a entrega – e uma arquitetura de edifício digital Siemon robusta como base. Foi exatamente assim que um desenvolvedor urbano líder que atende ao setor de ciências biológicas abordou sua nova e moderna sede de 88.000 pés quadrados.

Começando cedo, começando certo

Quando se trata de desenvolver um edifício inteligente totalmente integrado, o processo deve começar durante a fase inicial de planejamento, com todas as partes interessadas adotando o conceito e reconhecendo a importância da infraestrutura de rede. Isso geralmente requer a educação das partes interessadas e a demonstração de como os sistemas convergentes e integrados podem beneficiar os proprietários, operadores e ocupantes do edifício.

“Com o contrato de aluguel previsto para expirar em novembro de 2019 e sem meios para expandir, o cliente decidiu comprar uma propriedade e desenvolver uma instalação de última geração desde o início como uma vitrine para seus clientes”, diz Mike Barbera, presidente da Intersect Management, LLC, que foi encarregada de gerenciar o projeto e a construção da nova construção. “Trabalhamos com nossos consultores, parceiros de projeto e infraestrutura de rede Siemon logo no início do estágio de planejamento para discutir estratégias, identificar parceiros específicos e educar as principais partes interessadas sobre como permitir o controle e o gerenciamento do edifício por meio de um único painel de vidro.”

Para ajudar a conseguir a adesão no nível de tomada de decisões e garantir a abordagem correta, Barbera, juntamente com Bob Allan, ex-Gerente de Desenvolvimento de Negócios Globais para Edifícios Inteligentes da Siemon, Matt Scharkozy, Diretor Regional de Vendas da Siemone Bob Mobach, designer de telecomunicações e consultor do projeto, visitaram o RBC WaterPark Place em Toronto, onde fica a sede canadense da Cisco. Essa instalação de 1,2 milhão de pés quadrados é considerada um dos primeiros edifícios verdadeiramente inteligentes da América do Norte, onde todos os sistemas baseados em IP estão integrados, incluindo luzes LED em rede equipadas com tecnologia avançada de sensores e alimentadas por PoE.

RBC WaterPark Place em Toronto, onde fica a sede canadense da Cisco. Essa instalação de 1,2 milhão de pés quadrados é considerada um dos primeiros edifícios verdadeiramente inteligentes da América do Norte, onde todos os sistemas baseados em IP estão integrados, incluindo luzes LED em rede equipadas com tecnologia de sensor avançada e alimentadas por PoE.

Aproveitamento de um ecossistema de parceiros especializados

“Quando nos reunimos com a Cisco e o desenvolvedor das instalações de Toronto para obter informações sobre como eles abordaram o projeto de seu edifício inteligente, acho que esse foi realmente o ponto de virada”, diz Bob Allan. “Foi quando ficou claro que precisávamos realmente pensar fora da caixa, e foi tomada a decisão de integrar e alimentar todas as luzes e dispositivos do sistema do edifício em uma rede baseada em IP usando a tecnologia PoE.”

Atingir a meta grandiosa de “PoE de tudo” não foi um desafio sem precedentes. Foi necessária a colaboração entre todos os parceiros de tecnologia para garantir os escopos corretos de trabalho, layouts detalhados e listas de materiais que atenderiam aos resultados do projeto e maximizariam a integração e a eficiência para o retorno do investimento.

“Um dos maiores desafios foi identificar os fabricantes de todos os sistemas prediais que pudessem fornecer as mais recentes tecnologias baseadas em IP e habilitadas para PoE. Havia apenas um fabricante de controle de acesso que poderia fornecer o sistema de portas habilitado para PoE que precisávamos, e tivemos que trabalhar em estreita colaboração com muitos dos fabricantes para fazer modificações em seus produtos”, diz Barbera. “Isso era especialmente verdadeiro quando se tratava de iluminação.”

O cliente não queria um espaço de escritório tradicional com tetos rebaixados e luzes genéricas 2X2, mas sim um projeto de teto aberto com uma ampla variedade de luminárias arquitetônicas de LED de 20 fabricantes de iluminação diferentes. O requisito de ter todas as luzes conectadas à rede e alimentadas por PoE exigiu uma coordenação significativa e um projeto personalizado.

Para dar suporte a 2.500 lâmpadas PoE e a 100 configurações diferentes de sistemas de iluminação em toda a nova instalação, Brad Sandman, gerente de divisão da IES Communications, o instalador certificado (CI) da Siemon selecionado para o projeto, e Bob Mobach apresentaram a Igor a Barbera e ao cliente depois de visitar a sede da Igor para pesquisar e verificar a solução. Foi tomada a decisão coletiva de selecionar o inovador projeto de nó independente de fornecedor da Igor, que fornece dados e energia a todas as luminárias de LED, sensores de baixa tensão e controladores de parede, permitindo que a instalação obtivesse um sistema de iluminação PoE inteligente totalmente conectado. O controlador de supervisão baseado em Ethernet e habilitado para a Web da Igor e o portal baseado em nuvem também permitem o monitoramento e o controle de todo o sistema de iluminação a partir de um local centralizado, bem como a análise de dados e a geração de relatórios sobre dados de sensores, energia e uso do sistema.

“Muitas vezes, os engenheiros ou gerentes de edifícios esperam economizar energia com base na forma como acreditam que as coisas serão usadas, mas, com os dados, é possível ver o que realmente está acontecendo. Sem informações, você simplesmente não sabe por onde começar”, explica Dwight Stewart. “Com o nosso sistema definido por software baseado em PoE, você pode fazer essas melhorias e ajustes no software de forma rápida e fácil. Por exemplo, observando a análise, descobrimos que poderíamos economizar 50% de energia em um grande espaço comum alterando o tempo limite do sensor de movimento de 5 minutos para 3 minutos. Isso pode ser verificado porque há dados que comprovam o fato.”

A plataforma de controle Igor também foi fundamental para atender aos requisitos de eficiência energética de edifícios do Título 24 da Califórnia, como a permissão de densidade de potência de iluminação para vários tipos de espaços, sensores de ocupação de tempo limite obrigatórios e escurecimento da luz do dia. O edifício também conta com vidro eletrocromático habilitado para PoE, que é eletronicamente tingível e pode ser ajustado por controles dentro das salas de conferência internas.

Garantia de uma arquitetura de construção digital robusta

Embora a colaboração tenha sido fundamental para atingir a meta “PoE of Everything”, a obtenção de um edifício inteligente totalmente integrado também exige a arquitetura digital correta, capaz de suportar todos os dispositivos conectados habilitados para IP e PoE, independentemente da velocidade de transmissão ou do nível de alimentação remota. A implantação de um único sistema de cabeamento também foi fundamental para eliminar vários tipos de cabos e facilitar a implementação de novos dispositivos e tecnologias.

“Todos os dispositivos em rede nas instalações são alimentados por PoE e conectados por cabeamento de categoria 6A. Até especificamos a categoria 6A para o sistema de automação predial, embora ele não exigisse esse nível de desempenho. Era mais uma questão de ter um tipo de cabeamento para todo o edifício para dar melhor suporte a futuras mudanças, acréscimos e alterações”, diz Bob Mobach.

Siemonda empresa, de ponta a ponta Z-MAX® O sistema de categoria 6A da Z-MAX foi selecionado para a infraestrutura de cabeamento, que incluía um cabo GT de categoria 6A com uma construção de folha descontínua que permitia uma instalação fácil e um diâmetro de cabo menor, além de oferecer um desempenho superior de transmissão de 10 Gb/s e melhor dissipação de calor. O sistema Z-MAX foi usado para conectar e alimentar todos os dispositivos, incluindo:

• Nós de iluminação e acessórios arquitetônicos
• Sistemas de iluminação de emergência
• Pontos de acesso sem fio (WAPs)
• Câmeras de vigilância de segurança
• Dispositivos de controle de acesso a portas
• Equipamentos e displays audiovisuais
• Sistemas de mascaramento de som

• Sistemas de antenas distribuídas de segurança pública e celulares
• Vidro eletrocromático
• Máquinas de venda automática e sistemas de ponto de venda de cafeterias
• Estações de carregamento de veículos elétricos e dispositivos de estacionamento inteligentes
• HVAC, controle de elevadores e outros dispositivos de automação predial

Vários dos dispositivos foram conectados usando o plugue terminado em campo Siemon’s Z-PLUG™ categoria 6A que permitiu conexões rápidas diretamente nos dispositivos. O design do plugue mais curto do Z-PLUG com bordas arredondadas também o tornou ideal para conexão a dispositivos com espaço limitado.

“O projeto não exigia apenas um tipo de cabeamento, mas o objetivo também era ocultar o cabeamento. Isso exigiu caminhos inovadores com um sistema de piso elevado de 7 polegadas em quase todos os andares, bandeja de cabos suspensa em locais de teto rebaixado e uso estratégico de conduítes rígidos para suportar e ocultar o cabeamento dos dispositivos em toda a área”, diz Mobach. “A possibilidade de se conectar diretamente a dispositivos como os nós de iluminação PoE nos ajudou a eliminar cabos visíveis e a necessidade de caixas e tomadas. Usamos uma tonelada de Z-PLUGs para essa finalidade e ficamos muito satisfeitos com o desempenho.”

Embora o uso de Z-PLUGs tenha ajudado a facilitar a instalação, a complexidade do sistema de iluminação exigiu um conjunto de habilidades exclusivas e coordenação entre os fabricantes de iluminação, a Igor e os instaladores elétricos e de baixa tensão.

“Nada era padrão do ponto de vista da iluminação, e tivemos que garantir que tivéssemos a potência PoE correta para cada luminária. Mesmo quando as luminárias eram iguais, tínhamos que calcular a potência devido aos diferentes comprimentos”, diz Sandman. “Embora tenha sido algo único e complicado, aprendemos muito e realmente nos tornamos especialistas em iluminação PoE.” O IES está agora no processo de se tornar um Siemon Digital Lighting Partner (DLP), uma certificação que demonstra habilidade na implantação de infraestruturas de rede de alto desempenho que aproveitam a iluminação PoE como um componente integral de um edifício inteligente.

A infraestrutura de backbone de fibra óptica em toda a instalação também precisava ser robusta o suficiente para transmitir grandes quantidades de dados de diversos sistemas em todo o edifício. Uma combinação de sistemas de cabeamento de fibra monomodo e multimodo da Siemonfoi implementada desde a entrada até a sala de equipamentos principal no quinto andar e de volta aos espaços de telecomunicações e aos quatro níveis abaixo do nível do solo, que incluem estacionamento e vestiários.

“Precisávamos de um backbone de 40 Gig para dar suporte a todos os dados, e tínhamos um gargalo especial devido à sinalização digital de alta qualidade em toda a instalação. Acabamos implantando 48 fios de monomodo e 48 fios de multimodo para o backbone”, diz Mobach. “Também implementamos redundância completa com quatro provedores de serviços diferentes entrando no prédio por diversas entradas, com seus equipamentos alojados em uma sala de reunião separada, bem como dois backbones entrando em cada sala de telecomunicações.”

Fornecendo inovação dentro do prazo

Embora o planejamento e o projeto de um edifício inteligente totalmente integrado já sejam desafiadores o suficiente, também foi necessário um forte ecossistema de parceiros para fornecer a solução de forma eficaz e atender aos requisitos exclusivos do proprietário dentro do cronograma agressivo.

Uma área da nova instalação apresenta um ambiente de laboratório para clientes de ciências biológicas, completo com bancadas móveis personalizadas e pré-cabeadas. Com um ambiente de teto aberto, o cabeamento passa ordenadamente por bandejas de cabos personalizadas e conduítes projetados para contornar sistemas de HVAC, gás e outros. Uma abordagem de cabeamento por zona foi usada para distribuir as conexões de rede para as bancadas, incorporando um ponto de consolidação horizontal que permite links de cabeamento mais curtos do gabinete da zona para as tomadas e os dispositivos. SiemonO gabinete de unidade de zona de 24 portas da MAX® foi usado para abrigar as tomadas do ponto de consolidação. Esse gabinete de baixo perfil atende às classificações plenum e apresenta uma junta de espuma para evitar a entrada de poeira e proteger as conexões.

PowerGUARD® para um conceito de “PoE de tudo”

SiemonO sistema Z-MAX categoria 6A de ponta a ponta da Z-MAX é ideal para dar suporte ao conceito “PoE of Everything” (PoE de tudo) para a nova instalação devido à sua tecnologia PowerGUARD®, projetada especificamente para dar suporte a PoE avançado.

• Os cabos GT categoria 6A com tecnologia PowerGUARD são qualificados para confiabilidade mecânica em ambientes de alta temperatura de até 75° C, garantindo uma dissipação de calor superior para reduzir o acúmulo de calor nos feixes de cabos que fornecem energia remota, o que pode levar à degradação do desempenho.
• SiemonOs conectores Z-MAX com tecnologia PowerGUARD apresentam um formato de contato de conector coroado patenteado que permite aos usuários conectar e desconectar os mais recentes aplicativos de alimentação remota sem risco de danos ao conector causados por arco elétrico.
• SiemonO plugue Z-PLUG com terminação em campo e tecnologia PowerGUARD da KPMG apresenta um invólucro totalmente blindado de 360 graus e temperatura de operação de 75 °C que melhora a dissipação de calor para PoE.

“O proprietário do prédio queria muita flexibilidade no ambiente do laboratório, com a capacidade de desconectar e mover facilmente as bancadas conforme necessário. É por isso que acabamos implantando uma abordagem de cabeamento por zona com um ponto de consolidação usando os gabinetes Siemon, cada um servindo de quatro a oito usuários”, explica Mobach. “Tudo tinha que combinar, e Matt Scharkozy e a equipe da Siemon conseguiram personalizar o gabinete com a mesma cor branca usada na plataforma quadrada personalizada para distribuição de gás, energia e conectividade de rede.”

A entrega da solução dentro de um cronograma bastante agressivo também exigiu um esforço e uma coordenação significativos da equipe de instalação da IES Communications. “O maior desafio foi manter o cronograma, dada a extrema complexidade do projeto e os requisitos estéticos do proprietário do edifício. Como o cabeamento e os conduítes não podiam ser visíveis em grande parte das instalações, todos os conduítes tiveram que ser projetados e implantados antes que o concreto fosse derramado”, diz Sandman, da IES. “E não se tratava apenas de coordenação com outras empresas. Garantir a disponibilidade de materiais também foi fundamental para manter o cronograma, e a Siemon fez um excelente trabalho de colaboração com os distribuidores locais para evitar problemas de lead time. Isso foi especialmente importante porque não tínhamos quase nenhum armazenamento no local.”

À medida que o projeto foi se concretizando, o máximo de esforço e coordenação entre todas as empresas tornou-se fundamental para cumprir o rigoroso prazo de mudança. Foi necessário um resfriamento temporário para colocar os espaços de telecomunicações em funcionamento, pois eles eram necessários para a iluminação de toda a instalação, e as equipes de instalação do IES trabalharam dia e noite para garantir que os sistemas de cabeamento estivessem prontos para a inspeção. Após dois anos de construção, o cabeamento da instalação foi finalmente concluído, testado e comissionado a tempo de todos os funcionários se mudarem para a instalação em setembro de 2019. Um dos primeiros de seu tipo com o conceito “PoE of Everything”, o novo e atraente complexo da sede é agora reverenciado como um dos edifícios inteligentes mais icônicos da Califórnia.

“Essa instalação é agora um showpiece inacreditável, onde o proprietário pode demonstrar sistemas totalmente integrados”, diz Barbera. “E com todos os dispositivos alimentados por PoE no sistema de cabeamento de categoria 6A da Siemon, eles estão economizando uma quantidade significativa de eletricidade e, ao mesmo tempo, garantindo uma instalação facilmente expansível para tecnologias futuras.”