A espinha dorsal de um edifício inteligente

Por que edifícios inteligentes precisam de um smart twin para concretizar todo o seu potencial operacional.

Os edifícios inteligentes têm muitas vantagens. Mas quais tecnologias estão por trás deles? E considerando o ritmo acelerado de desenvolvimento nos dias de hoje, como alguém pode garantir que um edifício, em vez de se tornar tecnologicamente obsoleto, continue a se adaptar a novos requisitos no futuro? O fator decisivo é como planejar e lidar com os dados de um edifício com atenção às necessidades futuras. O conceito do Building Twin é a chave para atender a essas necessidades.

A digitalização permite que edifícios inteligentes entendam seus arredores e interajam com seus usuários. A chave aqui são os dados. Muitos dados. “No passado, tudo se resumia a conectar algumas dezenas de pontos de dados em um edifício. Hoje, geralmente estamos falando sobre dezenas de milhares, às vezes até centenas de milhares de pontos de dados”, diz Andrea Hofmann, gerente de produto, Building Twin, da Siemens. A tendência é a subida.

 

Tudo o que acontece em um edifício é monitorado e registrado com precisão cada vez maior: sistemas de tecnologia de edifícios, instalações elétricas e milhares de sensores fornecem informações continuamente sobre coisas como o status atual dos sistemas e as condições gerais do edifício. Esses dados podem ser usados para economizar energia, otimizar o conforto de quem está no edifício ou garantir a máxima segurança. Mas ainda mais é possível. “Acreditamos que em alguns anos os edifícios serão capazes de se adaptar às necessidades humanas”, afirma Andrea. 

O Building Twin preenche a lacuna entre a arquitetura do edifício, a colocação dos dispositivos e sensores em todo o edifício e os dados que eles produzem.
 Andrea Hofmann, gerente de produto, Building Twin, na Siemens

Construindo uma ponte para o mundo físico

Até recentemente, um dos problemas que atrapalhavam o desenvolvimento da inteligência de edifícios era elementar: um edifício é muito mais do que apenas um conjunto de sistemas técnicos, dispositivos e sensores que coletam e entregam dados. Um edifício possui paredes físicas, uma fachada e estruturas espaciais específicas. Os quartos são geralmente equipados e mobiliados individualmente. Resumindo: um edifício é principalmente um corpo físico e não uma sequência digital de zeros e uns. Portanto, a questão é: como esse tipo de informação física pode ser traduzida para uma linguagem falada por sensores e atuadores? Para uma linguagem que também é entendida por uma máquina?

 

Um número crescente de edifícios foi planejado digitalmente ao longo da última década. Com a ajuda do BIM (Building Information Modeling), modelos digitais de construção podem ser criados e fornecem a base para o gêmeo digital de uma estrutura física. Com esse gêmeo, todos os aspectos de uma construção podem ser planejados e otimizados antes que a primeira pedra seja colocada. Idealmente, esse modelo digital contém todos os dados estruturais estáticos, como dimensões de salas e posições exatas de portas, janelas, cabos, tubos e todos os dispositivos e sensores.

Digital twin para a operação de um edifício

Isso resolve o problema de legibilidade por máquina de um edifício? Sim e não. O BIM pode, de fato, fornecer um valor agregado significativo no planejamento e construção de um edifício. No entanto, esses modelos digitais são geralmente especializados para atender a requisitos específicos de planejamento e construção. “Se você desejar um gêmeo digital que também seja adequado para otimizar as operações posteriores de um edifício, você precisa de outros dados mais detalhados em formato legível por máquina”, diz Andrea Hofmann. No futuro, construtores e investidores devem garantir que um gêmeo digital seja incluído na fase de planejamento, se for para desempenhar um papel na operação posterior do edifício. 

Existem muitas boas razões para fazer isso. “Durante todo o ciclo de vida de um edifício, cerca de 80% de seus custos ocorrem na fase operacional”, diz Andrea. “Esta fase obviamente oferece a maior alavancagem para economia.”

 

Para utilizar este potencial, a Siemens desenvolveu sistematicamente a ideia de um modelo de edifício digital com o Building Twin e o otimizou para a fase operacional de um edifício. O objetivo era criar uma representação digital do edifício que combinasse dados dinâmicos, como os gerados pelos sistemas técnicos, com os dados estruturais estáticos do edifício. "O Building Twin preenche a lacuna entre a arquitetura do edifício, a colocação dos dispositivos e sensores em todo o edifício e os dados que eles produzem", diz Andrea. 

Saber onde

Essa combinação de dados estáticos e dinâmicos cria uma infinidade de novas possibilidades de aplicação. Com ele, os gerentes das instalações não podem mais “apenas” identificar as avarias, mas localizar essas avarias precisamente no edifício e analisá-las diretamente na tela. Isso acelera substancialmente a solução de problemas e permite manutenção preditiva aprimorada e otimizada.

 

Como o prédio inteligente não só sabe quantas pessoas estão lá dentro, mas exatamente onde elas estão, é possível focar as funções no usuário: iluminação, aquecimento, ar condicionado podem ser ajustados com precisão às necessidades reais e até às preferências pessoais dos usuários. 

A forma como os dados são vinculados e como sempre depende da respectiva aplicação e do benefício que dela se espera.
 Andrea Hofmann, gerente de produto, Building Twin, na Siemens

Se analisarmos os dados de uso de um edifício durante um determinado período de tempo, podemos descobrir se existem áreas do edifício que são pouco utilizadas. Essas informações específicas podem ser usadas para fins como o planejamento de roteiros de limpeza do prédio. Ou pode levar ao redesenho de espaços impopulares ou usá-los de maneira diferente.

 

No final, é claro, esses são apenas exemplos. O ponto real do Building Twin é que os dados podem ser usados como os usuários do edifício desejam ou exigem. “A forma como os dados são vinculados e como sempre depende da respectiva aplicação e do benefício que se espera dela”, diz Andrea. Essa abordagem é aberta e preparada para o futuro: novas aplicações podem ser desenvolvidas a qualquer momento e com esforço razoável.

Todos os dados em um só lugar

O conceito de Building Twin obviamente pode atingir todo o seu potencial apenas quando todos os dados do edifício estão armazenados e acessíveis em um só lugar. O Building Twin, portanto, funciona como um banco de dados central no qual são armazenadas todas as informações que anteriormente eram mantidas em diferentes bancos de dados específicos do aplicativo. Em última análise, então, o Building Twin serve como a “única fonte da verdade” para todo o edifício - uma fonte confiável e facilmente acessível para todas as informações do edifício: a verdadeira espinha dorsal de futuros edifícios inteligentes.

 

04/06/2020

Créditos das imagens: Siemens AG

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