En todo el mundo, las nuevas normativas se centran en las emisiones de los edificios. A partir de este año, por ejemplo, la ciudad de Nueva York impondrá límites estrictos a más de 40.000 edificios para combatir las emisiones de gases de efecto invernadero.
Los gemelos digitales son réplicas virtuales de edificios que permiten analizar en tiempo real datos relacionados con el clima, y ofrecen capacidades de mantenimiento predictivo y ahorros de costes.
En el futuro, los gemelos digitales podrían dar lugar a gemelos cognitivos: sistemas inteligentes capaces de realizar análisis predictivos, detectar anomalías y operar de forma autónoma. Esto podría mejorar la eficiencia de los edificios y el confort de sus ocupantes.
Este año, la ciudad de Nueva York comenzará a aplicar la legislación sobre normas de rendimiento energético de edificios más ambiciosa del mundo. La Ley Local 97 (LL97), aprobada en 2019, limita las emisiones de los edificios de más de 25.000 pies cuadrados y se aplica a más de 40.000 edificios.
El número de jurisdicciones que adoptan normas de rendimiento energético de edificios en Estados Unidos casi se ha duplicado desde 2020. Los edificios representan más del 30% de todas las emisiones de gases de efecto invernadero en Estados Unidos. En la ciudad de Nueva York, una zona densamente poblada, los edificios contribuyen casi un 70% de las emisiones totales.
A medida que aumenta el número de normas de rendimiento energético de edificios para combatir estas emisiones, simplificar y automatizar la presentación de informes sobre medio ambiente, aspectos sociales y gobernanza (ESG), y facilitar la aplicación de medidas de conservación de energía, cobra cada vez más importancia.
Pero los sistemas existentes de gestión de edificios y las herramientas de información ESG tienen un alcance limitado y funcionan de forma aislada. Además, los sistemas de gestión de edificios suelen ser propietarios, por lo que no son compatibles con las tecnologías y los equipos de distintos proveedores. Como resultado, la presentación de informes ESG requiere muchos recursos. Recopilar datos de Scope 3 –información sobre emisiones de proveedores y distribuidores– también resulta sumamente complejo.
La tecnología de gemelos digitales combinada con la inteligencia artificial (IA) podría ser una solución prometedora. Podría ayudar a los sistemas de gestión de edificios a lograr ahorros de costes significativos y una mayor eficiencia operativa mediante mantenimiento predictivo, pruebas de escenarios, gestión de riesgos e informes automatizados en tiempo real.
¿Qué es un gemelo digital?
Un gemelo digital es una réplica virtual de un objeto físico, como un edificio, que incluye todos sus equipos y sistemas operativos. Los contadores inteligentes y los sensores de los equipos transmiten datos de forma inalámbrica al gemelo digital a través de la nube, de modo que es posible capturar y seguir datos precisos y detallados en tiempo real en una única plataforma.
Estas plataformas pueden recopilar y analizar grandes volúmenes de datos procedentes de múltiples fuentes en un campus, una cartera de edificios o una cadena de suministro. Esto significa que se pueden registrar, rastrear y monitorear datos de energía, emisiones, agua, residuos, ocupación, calidad del aire y transporte. Estos datos de alta fidelidad y altamente sincronizados se introducen después en sistemas de IA para respaldar una toma de decisiones informada y precisa. Los informes de emisiones de Scope 1, 2 y 3 de una organización pueden generarse entonces en tiempo real para respaldar el cumplimiento de marcos de evaluación comparativa o de presentación de informes.
La empresa mundial de mobiliario para el hogar IKEA ya utiliza esta tecnología. La gran cadena de tiendas de muebles ha digitalizado 37 de sus tiendas minoristas en Asia Oriental en solo nueve meses para mejorar la eficiencia energética y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Logró conectar 7.000 puntos de datos diferentes de diversos sistemas de gestión de edificios y energía, y de sistemas del Internet de las cosas (IoT) en un único gemelo digital.
El gemelo digital de IKEA representaba casi 42 millones de pies cuadrados de superficie y 6.000 equipos de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) de 10 fabricantes diferentes. El consumo energético del sistema central de suministro HVAC se redujo un 30% con ahorros anuales estimados en costes energéticos de millones.
El siguiente paso: los gemelos digitales cognitivos
Con el tiempo, los edificios con sistemas de gemelos digitales impulsados por IA evolucionarán hasta volverse “cognitivos” al aprender de los procesos y patrones existentes. Detectarán anomalías, recomendarán acciones correctivas y predecirán fallos antes de que se produzcan.
Estos sistemas “inteligentes” prestarían un servicio de apoyo fundamental al personal de instalaciones y prolongarían la vida útil de los equipos, mejorando el retorno de la inversión y los costes operativos. Al supervisar y mantener la calefacción, la refrigeración y la calidad del aire a nivel de cada sala, estos sistemas también mejorarán enormemente la salud de los ocupantes de los edificios y reducirán los días de baja por enfermedad.
A medida que avanza el nivel de automatización, se afina la eficiencia operativa. Esto reduce el consumo de energía, la mano de obra, las emisiones y los costes operativos. En el futuro, los edificios cognitivos podrían parecerse a los coches autoconducidos de Tesla: funcionarían prácticamente solos, con supervisión humana y la capacidad de intervenir.
Los edificios cognitivos diseñados para probar escenarios en el mundo virtual mediante la tecnología de gemelos digitales pueden minimizar los riesgos y evitar errores costosos en el mundo real. Esto puede abarcar desde estimar cuánta capacidad de almacenamiento de baterías debe acompañar a la instalación de paneles solares, hasta modelar cómo funcionarán los paneles durante un evento meteorológico extremo, o calcular cómo la electrificación afectará a su carga eléctrica y a sus facturas de energía. Como resultado, la toma de decisiones complejas se vuelve más precisa, basada en datos y colaborativa.
Por ejemplo, las rehabilitaciones de sistemas críticos, como los HVAC, tradicionalmente se llevan a cabo con poca o ninguna visibilidad antes de los proyectos, y a menudo sin visibilidad alguna después. La tecnología de gemelos digitales ofrece a los propietarios de edificios la oportunidad de “probar antes de invertir” en rehabilitaciones. No solo les permite establecer una línea de base de los costes, el rendimiento energético y los impactos en las emisiones de carbono, sino que también les permite simular cómo podrían ser esas cifras después de la rehabilitación, incluso antes de gastar un solo dólar.
Hoy en día, solo unas pocas ciudades han construido gemelos digitales viables, pero las investigaciones indican que más de 500 ciudades utilizarán gemelos digitales combinados con IA para 2025. Si las empresas quieren alcanzar sus objetivos climáticos cuanto antes, los gemelos digitales y la IA deben desempeñar un papel en la descarbonización del entorno construido.
