KUBIK 4.0.: Gemelo digital de un edificio
Indicadores y procesos de mejora
KUBIK nació como una infraestructura experimental donde poder testear a escala real diferentes soluciones de envolventes pasivas y activas y sistemas energéticas innovadores para optimizar la eficiencia energética de los edificios hacia edificios de consumos de Energía casi Nulo . Pero tras 10 años de funcionamiento, se ha identificado la necesidad de incorporar aspectos adicionales como son el mantenimiento predictivo y la gestión inteligentes de los sistemas que contribuyen de forma notable a la optimización de la eficiencia energética por un lado y a explorar nuevos conceptos de mantenimiento de edificios para los ahorros de costes.
Para ello esta infraestructura experimental se ha transformado en un Gemelo Digital de forma que se dispone de una representación virtual del edificio y de todos los procesos que se dan en el mismo.
Este concepto permite el desarrollo de sistemas de mantenimiento predictivo del edificio, la identificación en tiempo real de los problemas que se dan en el edificio y realizar simulaciones de comportamiento y reformas sobre el mismo.
Posibilita la planificación de acciones de ejecución más adecuadas y finalmente validar el resultado de las operaciones llevadas a cabo.
La información que se centraliza en el gemelo digital del edificio conectada y organizada a una arquitectura de “Big data” e Inteligencia Artificial, permite la aplicación de algoritmos de mantenimiento predictivo y eficiencia energética.
Cuantificación/Estimación reducción consumo
Una gestión inteligente y automatizada de las instalaciones de un edificio, puede suponer un ahorro de hasta el 40% en el consumo energético del mismo. Si a esto añadimos un mantenimiento predictivo y una estrategia de servicio proactivo en el edificio, puede suponer hasta un 20% más de ahorro energético, en comparación con la filosofía tradicional de “esperar hasta que se rompa”.
A fin de lograr estos objetivos es necesario analizar el edificio de una forma holística, en la que se analice, desde los procesos que se dan en el edificio, hasta el rendimiento de las instalaciones del mismo. En este contexto nace el concepto de Digital Twin del Edificio orientado a la eficiencia energética y mantenimiento predictivo.
El Digital Twin de un edificio se trata de un modelo virtual de un edificio, alimentado por una cantidad masiva de datos, que genera el propio edificio y su entorno, a lo largo del ciclo de vida de este. Las especificaciones del edificio, el diseño, las características técnicas y el mantenimiento de este están recogidos en el Digital Twin.
Cuantificación/Estimación reducción emisiones CO2
Según la Agencia internacional de la energía, los edificios son los responsables del 30 % del consumo energético global y del 28 % de las emisiones de CO2. Además, se señala que el consumo energético y el mantenimiento de los edificios son las principales partidas de gasto que tienen que tramitar los propietarios de un edificio.
El ahorro energético del 40% a través de la gestión inteligente y automatizada de un edificio supone un reducción del 40% de emisiones de CO2 , que se puede ver incrementada al sumarse el mantenimiento predictivo y estrategia proactiva de gestión del edificio, en otro 20%.
Innovación aplicada y buenas prácticas
La digitalización del edificio es el primer paso que ha de abordarse en la creación del Digital Twin del edificio. Esta digitalización ha de realizarse a fin de lograr una gestión operativa integrada, eficiente y avanzada del mismo. Hoy en día la Metodología BIM permite la generación de modelos geométricos y de información que representan de forma fidedigna la complejidad arquitectónica y de sistemas de un edificio.
Esta digitalización del edificio tiene que tener tres características fundamentales, debe ser integrada, eficiente y avanzada para poder desarrollar un Digital Twin que permita afrontar los retos complejos a los que se enfrentan los operadores y propietarios de los edificios en los ámbitos de la eficiencia energética y el mantenimiento predictivo.
Se trata del primer edificio dotado de un completo gemelo digital basado en tecnología BIM e IoT, y que proporciona un ecosistema de investigación y desarrollo de nuevas formas de gestión y operación del edificio. Permite la simplificación de los procesos del edificio, y obtener ahorros significativos tanto para el gestor como para el propietario del edificio.
La conjunción del IoT (internet de las cosas), el BIM (Building Information Modeling), BlockChain y Big Data supone toda una revolución en la gestión de los edificios, permitiendo conocer en tiempo real la situación de todos los componentes del mismo y actuar en tiempo real ante cualquier incidencia.
Usabilidad de Tecnologías de la Información y Comunicaciones
KUBIK 4.0 proporciona un campo de pruebas donde poder aplicar técnicas de ciberseguridad, simulación de comportamiento energético, gestión autónoma del edificio, mantenimiento predictivo, blockchain, IoT (internet of things), IA (inteligencia Artificial) y Big Data.
Estas nuevas utilidades son posibles gracias al concepto Digital Twin implementado en KUBIK, que incluye además una arquitectura de almacenamiento de la información generada basada en Big Data, que permite, el desarrollo de algoritmos, que potencian el desarrollo tanto en el ámbito del mantenimiento predictivo como de la mejora de la eficiencia energética.
