Nos últimos anos, assistimos a uma tendência crescente para edifícios inteligentes equipados com Sistemas de Automação e Controle Predial (BACS). A adoção do BACS oferece múltiplas vantagens, como a redução do consumo de energia dos edifícios, a melhoria da qualidade de vida dos ocupantes e a integração de sistemas de energias renováveis, proporcionando flexibilidade às redes energéticas conectadas. Iniciativas políticas inovadoras relacionadas à automação predial existem atualmente ou estão em desenvolvimento para apoiar sistemas de próxima geração que reduzam o CO2 emissões. De acordo com Glenn Weinreb, CTO, Manhattan 2, o objetivo é reduzir o uso de combustíveis fósseis, reduzir o consumo de energia, aumentar o conforto e reduzir custos.
O BACS visa completar o controle autônomo de uma instalação inteira. Envolve um uso hábil de redes de computadores de dispositivos eletrônicos projetados para monitorar e controlar os sistemas mecânicos, de segurança, de incêndio, de iluminação, de HVAC e de controle de umidade e ventilação em um edifício ou em vários campi.
Numa concessionária regulamentada pelo BACS, o clima do edifício é mantido dentro de uma faixa especificada; as salas são iluminadas com base em um cronograma de ocupação, o desempenho e as falhas dos dispositivos são monitorados em todos os sistemas, juntamente com alarmes de mau funcionamento. Ao contrário de um edifício não controlado, os sistemas de automação reduzem consideravelmente os custos de energia e manutenção do edifício. Oferece-lhe uma quantidade considerável de dados relacionados com o desempenho do seu edifício, e com este recurso, pode estabelecer um edifício verdadeiramente inteligente ou “smart building”.
O que significa BACS?
O termo BACS abrange sistemas centralizados que monitoram, controlam e registram as funções dos serviços prediais. Quando monitorizados e controlados por um BACS fiável, os edifícios tendem a manter o seu ambiente de forma mais eficiente para reduzir o impacto ambiental e os custos energéticos.
O BACS compreende redes centralizadas e interligadas de hardware e software, que são projetadas para monitorar e controlar o ambiente em diversas instalações, incluindo órgãos comerciais, industriais e institucionais. No decorrer da gestão dos seus sistemas prediais, o sistema de automação visa otimizar o desempenho operacional da instalação e o conforto e segurança dos ocupantes do edifício.
Normalmente, os BACS são instalados em edifícios novos ou adotados como substituição de um sistema de controle desatualizado em uma reforma.
Principais funções do BACS
- Exercer o controle do ambiente do edifício.
- Sistemas operacionais em sincronia com a ocupação e a demanda de energia.
- Monitorar e corrigir o desempenho dos sistemas.
- Fornecimento de alertas sonoros
- As instalações que podem ser controladas por um sistema BACS incluem sistemas mecânicos; encanamento; Sistemas elétricos; aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC); controle de luz; segurança e vigilância; alarmes e elevadores.
Gradualmente, os conceitos do BACS passaram a incorporar tecnologias como a Internet das Coisas (IoT) para gerenciar edifícios inteligentes de forma eficiente.
Como funciona o BACS?
Sensores, controladores, dispositivos de saída e painéis são os principais protocolos de um sistema regulado por BACS.
Enquanto os sensores medem valores como temperatura, umidade, níveis de iluminação, ocupação do ambiente e assim por diante, os controladores analisam a resposta do sistema a partir dos dados coletados, usando algoritmos que aplicam lógica e enviam comandos. Dispositivos de saída são usados para executar comandos do controlador. Em seguida chegamos ao painel que facilita a interface do usuário para geração de relatórios de dados e interação com o sistema BACS.
A automação predial, em geral, começa com o controle de sistemas nas áreas mecânica, elétrica e hidráulica (MEP). Entre eles, o controle de iluminação contribui muito para otimizar o desempenho do edifício. E o mais comentado são os sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) que vêm com uma série de equipamentos. Isso inclui resfriadores, caldeiras, unidades de tratamento de ar (AHUs), unidades de telhado (RTUs), unidades fan coil (FCUs), unidades de bomba de calor (HPUs) e caixas de volume de ar variável (VAVs).
Outros sistemas que podem ser controlados e integrados em um sistema de automação completo incluem monitoramento de energia, segurança; vídeo em circuito fechado (CFTV); acesso com cartão e teclado; sistema de alarme de incêndio; elevadores/escadas rolantes, encanamento e monitoramento de água.
Vários tipos de “controladores” dependem de “sensores” para fornecer dados de entrada. Eles gerenciam com eficiência dispositivos de hardware montados em equipamentos ou escondidos sob o piso ou no teto e partes da rede.
A jornada do BACS
Hoje, a tecnologia sem fio, caracterizada por controle digital direto ou dispositivos DDC, está começando a substituir a infraestrutura predial tradicionalmente cabeada.
Mas não era assim antes, quando os sistemas de controle eram pneumáticos (baseados em ar), geralmente restritos ao controle de diferentes aspectos do sistema HVAC por meio de dispositivos como controladores, sensores, atuadores, válvulas, posicionadores e reguladores. Na década de 1980, os dispositivos de controle eletrônico analógico forneciam uma resposta mais rápida e também maior precisão do que os pneumáticos.
No entanto, o sistema de automação no sentido real só se tornou possível até o advento dos dispositivos de controle digital na década de 1990. Porém, na ausência de padrões estabelecidos para comunicação digital, o sistema de automação não era “interoperável” ou capaz de se conectar a produtos de diversos fabricantes. O final da década de 1990 e a década de 2000 testemunharam a introdução de sistemas de comunicação “abertos”.
Como gerenciar o BACS?
Embora você precise de uma equipe interna devidamente treinada para gerenciar a operação e a manutenção de sistemas de automação predial, profissionais de controle ou empreiteiros de controles dedicados, desde integradores de sistemas mecânicos, elétricos até multifuncionais, cuidam do projeto do sistema, bem como da instalação inicial . Mais tarde, esses profissionais de controle podem educar sua equipe interna para realizar serviços por conta própria.
Últimas tendências do BACS
A seguir estão as últimas tendências em automação predial:
Tecnologia sem fio
Wireless é sem dúvida uma das tendências que mais crescem no momento. À medida que começa a substituir a infraestrutura tradicionalmente cabeada, a tecnologia sem fio faz uso de dispositivos do tipo sensor. Embora um sistema de controle pneumático possa abrir caminho para um sistema DDC, estratégias também podem ser elaboradas para a ponte pneumática para DDC.
A funcionalidade sem fio oferece flexibilidade e facilidade de instalação ao construir novos sistemas e modificar sistemas antigos. Conectar a automação à nuvem é mais simples e mais eficaz.
Rede IoT
Diferentes sistemas em edifícios, geralmente, têm sido seus próprios blocos fechados separados, com suas interfaces e nenhuma comunicação com sistemas externos. Gradualmente, a automação começa a ser totalmente integrada na mesma rede com outros sistemas, como alarmes de incêndio, unidades de controle de acesso, elevadores, etc.
No futuro, edifícios inteligentes, pessoas, trânsito e infraestruturas urbanas acabarão por comunicar entre si, levando a uma cidade inteligente no verdadeiro sentido.
Adotando sistemas de controle de baixo carbono
Hoje é a tendência para edifícios verdes de vários andares que dependem de métodos de conservação de energia, ar e água. Esses edifícios usam dispositivos CC de baixa potência, geralmente integrados à fiação Power over Ethernet, e possuem sistemas sofisticados de ventilação e monitoramento de umidade.
Um sistema de automação pode contribuir significativamente para a capacidade de um edifício receber elogios como o EPA Energy Star ou a certificação LEED.
A consciência ambiental e a esperança de um amanhã melhor estão a impulsionar o desenvolvimento de edifícios inteligentes que abraçam os elementos de um mundo eficiente e de baixas emissões. Mas deve-se ter cuidado para que os sistemas de baixo carbono custem menos do que os sistemas tradicionais não automatizados ou, se custarem mais, devem compensar os utilizadores consumindo menos energia.
Foco na usabilidade
À medida que os clientes se tornam mais exigentes, a indústria de automação predial começou a se concentrar na usabilidade dos produtos. Manuais de usuário enigmáticos, interfaces de usuário ruins e menus de texto intermináveis do passado deram lugar a uma experiência de usuário perfeita, abrindo caminho para funcionalidades sem esforço.
Plataformas de controle abertas
Big data, bancos de dados abertos, aprendizado de máquina, inteligência artificial e otimização de energia são algumas aplicações bem desenvolvidas. Ainda assim, eles precisam ser trazidos para plataformas abertas e de código aberto para beneficiar proprietários, projetistas, profissionais que instalam os sistemas e os engenheiros de construção responsáveis pela sua operação. O código-fonte aberto nos oferece muitas novas oportunidades para desenvolver aplicações cada vez melhores na automação predial com mentes abertas.
O sistema deve ser acessível, suportado e competir no mercado livre com o produto e a plataforma concebidos para comunicar com outros sistemas através de protocolos e padrões abertos. Superando os atuais controles proprietários, um sistema aberto distribuído gratuitamente e licenciado abertamente pode ajudar a reduzir custos, tempo e dificuldades durante o projeto e a construção. Pode permitir que os promotores e gestores de edifícios construam o sistema que atinja a intenção do projecto, garantindo ao mesmo tempo flexibilidade a longo prazo na manutenção, uma vez que é suportado e mantido no mercado livre.
Há uma preferência crescente por sistemas de monitoramento e controle de protocolo aberto, à medida que desenvolvedores, proprietários e usuários finais buscam um sistema que atenda às suas necessidades e, ao mesmo tempo, se beneficie de um ambiente aberto e competitivo sustentado pela participação de fornecedores e prestadores de serviços.
Escopo de mercado BACS
O mercado BACS é impulsionado principalmente pelo uso de edifícios industriais, edifícios comerciais e edifícios residenciais. Um recente ‘Relatório Global de Mercado de Sistemas de Automação e Controle Predial’ oferece insights decisivos sobre a indústria geral de automação predial, juntamente com as dimensões e avaliação do mercado para o período de 2020 a 2029. De acordo com este relatório, a indústria global de sistemas de automação e controle predial enfrenta um período de imensos desafios económicos e tecnológicos que, se forem enfrentados com sucesso, acabarão por transformar o mundo em que vivemos.
O relatório identifica os principais players do mercado, incluindo ABB, Honeywell Building Solutions, Siemens Building Tech, Schneider Systems Services, Johnson Controls Building Efficiency, Legrand SA, United Technologies, KMC Controls, Distech Controls, Crestron Electronics, Ingersoll-Rand PLC, Hubbell e Robert Bosch GmbH. O relatório afirma que a América do Norte está dominando o mercado de sistemas de automação e controle predial devido à presença de players globais nos EUA, além do crescimento do tamanho das organizações e do aumento das áreas de aplicação de sistemas de automação e controle predial. A Europa ocupa a segunda posição no mercado mundial. Em contraste, a Ásia-Pacífico emergiu como um mercado em rápido crescimento, graças ao crescimento da economia de países asiáticos como a Índia e a China.