Eche un vistazo a su habitación. Es probable que esté llena de sofisticada tecnología digital: ordenadores, teléfonos inteligentes, un televisor con acceso a Internet e incluso un altavoz inteligente. Sin embargo, el edificio en sí no ha cambiado realmente desde la introducción del cableado eléctrico y la calefacción central hace muchas décadas.

Los edificios inteligentes pretenden introducir las tecnologías digitales en el tejido del edificio, en lugar de limitarse a los objetos que lo componen. Utilizarán un amplio abanico de tecnologías emergentes, como los sistemas fotovoltaicos semitransparentes en las ventanas, los sensores de humedad para la detección de fugas y los calefactores impresos con paneles de pared.

En combinación con los cambios en la construcción de edificios, como el mayor uso de paneles prefabricados con funcionalidad electrónica integrada, la incorporación de tecnologías como éstas promete edificios inteligentes que faciliten el mantenimiento predictivo, sean más eficientes energéticamente y respondan a las necesidades de los ocupantes.

Detección digital de fugas

Cualquiera que haya tenido una fuga de agua en casa sabe que es extremadamente molesto y costoso, ya que hay que sustituir paredes, techos y suelos. Además, la zona afectada queda fuera de servicio mientras todo se seca con ventiladores y deshumidificadores extremadamente ruidosos. Está claro que una tecnología que reduzca la probabilidad y la gravedad de las fugas aportaría claras ventajas a los propietarios de viviendas y negocios, así como a las compañías de seguros.

Los sensores de humedad impresos son una solución potencial prometedora, que si se integran en paredes y suelos podrían detectar fugas en una fase muy temprana y alertar al propietario del edificio. La empresa sueca InviSense ha desarrollado un sistema de este tipo, dirigido principalmente a los baños. Una bobina de antena RFID impresa está recubierta de un material que absorbe la humedad. La frecuencia de resonancia cambia en respuesta a la humedad, que puede ser detectada por un lector de RFID. Aunque la comprobación de fugas detrás de los azulejos puede realizarse de forma no destructiva, no proporciona información continua.

Una empresa británica está desarrollando un enfoque alternativo para la detección de fugas. Ofrece sensores capacitivos de bajo coste, fabricados con tintas a base de carbono y que pueden producirse con impresoras gráficas convencionales. El formato de los sensores de película fina permite colocarlos debajo de aparatos como lavavajillas, lavadoras, calderas y tuberías, o incluso bajo el suelo o dentro de las paredes. Los sensores están conectados a la nube y, por lo tanto, pueden proporcionar al propietario una alerta cuando se detecta un aumento de la humedad, lo que permite realizar reparaciones antes de que la fuga sea importante.

Calefacción, iluminación y cableado integrados

Las técnicas de construcción de viviendas no han cambiado sustancialmente en muchos años, y la mayoría de las casas se siguen construyendo in situ con materiales de construcción convencionales. La fontanería y la electricidad se instalan durante el proceso de construcción, por lo que se requiere mano de obra cualificada en cada obra. Mientras que la mayoría de los coches se fabrican desde hace años en una línea de producción ampliamente automatizada, las casas siguen siendo esencialmente artesanales.

Por tanto, existe una excelente oportunidad para reducir simultáneamente los costes de construcción y proporcionar un valor adicional a los ocupantes del edificio mediante la integración de la funcionalidad en los materiales de construcción. Algunos ejemplos prometedores son la incorporación de calefactores eléctricos en los paneles de las paredes, eliminando así la necesidad de los antiestéticos radiadores independientes. Los interruptores eléctricos, el cableado, la iluminación y otros tipos de sensores también podrían instalarse en los paneles de pared antes de la instalación, reduciendo la necesidad de fijaciones individuales que aumentan los costes y crean desorden visual.

Mejora de la eficiencia energética

Calentar y alimentar los hogares de forma más eficiente es crucial para cumplir los objetivos de emisiones de CO2, ya que en la actualidad alrededor del 30% de las emisiones en los países desarrollados provienen de los hogares. Si bien es importante una mayor adopción de las tecnologías establecidas, como el aislamiento más grueso de paredes y techos, también hay mucho margen para que las tecnologías emergentes contribuyan.

Los paneles solares fotovoltaicos, instalados actualmente en alrededor del 3,5% de los hogares del Reino Unido, son un objetivo continuo de innovación. Un enfoque emergente es la construcción de células fotovoltaicas en tándem, que utilizan una capa adicional que absorbe la luz para recoger la energía solar con mayor eficacia.

Sin embargo, los paneles solares rígidos de los tejados no son una opción viable para todos los edificios. Otra alternativa son las células solares semitransparentes, que pueden aplicarse a las ventanas en forma de láminas finas. Aunque son menos eficaces, ya que absorben claramente menos luz, las células solares semitransparentes permiten utilizar las ventanas existentes para la captación de energía. Otro desarrollo, actualmente en fase inicial, es la fotovoltaica fotocrómica, que absorbería una mayor proporción de luz solar en los días soleados.

Otra frontera para la revolución digital

Los edificios, tanto domésticos como comerciales, han tardado en beneficiarse de la revolución digital. Hay muchos elementos de alta tecnología dentro de los edificios, pero, en general, hay poca tecnología moderna integrada en el tejido de los propios edificios. Esto va a cambiar en los próximos años, con "edificios inteligentes" que permiten un mantenimiento predictivo, una construcción eficiente y la integración de sensores, calefacción, iluminación y recolección de energía en los materiales de construcción desde el principio.