Integración de sistemas de detección de incendio con sistemas de gestión de edificios (BMS)

Muchos integradores enfrentan dificultades al intentar integrar los sistemas de detección de incendios con otros sistemas de gestión de edificios, como HVAC, iluminación o control de acceso. Para abordar esta problemática, es necesario considerar los siguientes puntos: 

• ¿Qué es un BMS?
• ¿Cuáles son las principales funcionalidades de un BMS?
• Componentes de un BMS
• Protocolos de integración más comunes en los BMS
• Integración con sistemas de detección de incendios
• ¿Cómo opera la integración?
• Beneficios de la integración
• Integración y la norma
• Información después de la implementación

¿Qué es un BMS?

Fuente: x1studio.co.jp

Las plataformas de Building Management System (BMS), o Sistemas de Gestión de Edificios, son herramientas que permiten monitorear, controlar y optimizar los distintos sistemas y servicios dentro de un edificio. Estos sistemas centralizan el control de diferentes componentes como calefacción, ventilación, aire acondicionado (HVAC), iluminación, energía, seguridad y sistemas de incendios, mejorando la eficiencia operativa y el control de variables orientadas al confort de los ocupantes y provee herramientas para la gestión de mantenimiento preventivo, predictivo y correctivo.

¿Cuáles son las principales funcionalidades de un BMS?

Fuente: edibon.com

Una plataforma BMS permite supervisar en tiempo real el estado de los sistemas de un edificio, o instalación industrial recopilando datos como temperaturas, niveles de consumo energético y estado de dispositivos de seguridad. Esto facilita la detección temprana de fallos o el ajuste de parámetros para mantener condiciones óptimas todos los sistemas involucrados.

Una de las principales funcionalidades de un BMS es ayudar a reducir el consumo energético al optimizar el funcionamiento de sistemas como el HVAC y la iluminación, ajustándolos según la ocupación, la hora del día o las condiciones climáticas. Esto contribuye a disminuir los costos operativos y el impacto ambiental.

Las plataformas BMS también se integran con sistemas de seguridad, como videovigilancia, alarmas de detección de incendios y control de acceso. En caso de emergencia, el BMS puede activar automáticamente protocolos de evacuación, controlar sistemas de ventilación para contener el humo o ajustar/liberar las cerraduras de las puertas según sea necesario.

Además, al analizar datos históricos, el BMS puede predecir cuándo los equipos requieren mantenimiento, lo que permite un enfoque preventivo. Esto no solo reduce los tiempos de inactividad, sino que también extiende la vida útil de los equipos.

Componentes de un BMS

Fuente: atautomation.com.mx

Una plataforma BMS está compuesta por hardware, como sensores y controladores, y software que recoge y analiza los datos. Su implementación requiere conocimientos específicos por parte del integrador o consultor. Aunque no son sistemas fáciles de implementar, tampoco son soluciones altamente complejas; sin embargo, desde la fase de diseño se deben contemplar todas las variables que el sistema deberá gestionar.

La arquitectura típica de un BMS incluye:

• Controladores: Son los dispositivos que controlan directamente el equipo, como unidades HVAC y sistemas de iluminación.
• Sensores y Actuadores: Los sensores recopilan información del entorno (temperatura, humedad, etc.), mientras que los actuadores realizan acciones en respuesta a las señales del BMS.
• Gestión de administración e Interfaz de Usuario: Servidores con bases de datos y aplicativos para la configuración y almacenamiento de eventos del sistema, adicional en esta capa se ubican las interfaces software de usuarios donde los operadores pueden monitorear el estado de todos los sistemas y realizar ajustes en tiempo real. Así como todos los tableros o dashboard de información para la gestión oportuna de mantenimiento del sistema.

Protocolos de integración más comunes en los BMS

Las plataformas BMS utilizan protocolos como BACnet, Modbus y KNX para asegurar que todos los sistemas y dispositivos puedan comunicarse de manera efectiva. Aunque existen muchos otros protocolos, estos se consideran protocolos comunes y de fácil integración en la industria de la automatización y control. Estos protocolos estandarizan la forma en que los dispositivos intercambian información, facilitando la integración de equipos de diferentes fabricantes.

Integración con sistemas de detección de incendios 

La integración de los sistemas de detección de incendios con los sistemas de gestión de edificios permite mejorar la seguridad, eficiencia y la respuesta en situaciones de emergencia. Los sistemas de detección de incendios, que incluyen detectores de humo, calor y alarmas, se conectan con el BMS para automatizar y coordinar respuestas ante eventos de fuego, tales como el cierre de puertas cortafuego, la activación de sistemas de ventilación o el control del flujo de aire mediante el sistema HVAC.

¿Cómo opera la integración?

Módulo Notifier - BACNET-GW-3 BACnet. Fuente: fireprojects.co

La vinculación de un sistema de detección de incendios con un BMS se realiza mediante protocolos de comunicación, como los mencionados anteriormente. Varios fabricantes ofrecen diferentes módulos o interfaces físicas para facilitar esta comunicación.

La comunicación entre los sistemas de detección de incendios y el BMS puede ser bidireccional y simultánea, utilizando protocolos como BACnet o Modbus, que permiten el intercambio de información en tiempo real. Esto brinda una visibilidad completa del estado de cada dispositivo conectado y permite la realización de acciones automáticas, lo que mejora la seguridad y reduce los tiempos de respuesta. Algunos BMS están diseñados para recibir directamente las señales de alarma, lo que permite ajustar variables como la ventilación, el control de ascensores, la iluminación de emergencia y la extracción de humo, de acuerdo con las condiciones del edificio, manteniendo un entorno seguro para los ocupantes.

En situaciones más básicas, aún se utiliza la lógica de contactos como mecanismo de integración. Aunque sencilla, esta solución es funcional y consiste en la implementación de módulos de entradas y salidas compatibles con el panel de alarma. A través de controladores o actuadores del sistema BMS, estos módulos se interconectan para realizar tareas lógicas que pueden ser programadas desde la interfaz de usuario del sistema. Por ejemplo, un sistema de detección de incendios, al ser activado, podría accionar una salida de contacto seco para que el sistema de control de acceso libere las puertas de emergencia de uno o varios pisos de un edificio de oficinas.

Beneficios de la integración  

La integración no solo optimiza la respuesta en situaciones de emergencia, sino que también facilita el mantenimiento y monitoreo continuo de los sistemas de detección. En instalaciones complejas, como centros comerciales o grandes edificios de oficinas, esta integración es crucial para asegurar que todos los sistemas de seguridad y control funcionen coordinadamente, minimizando errores y mejorando la eficiencia operativa​

Implementar una integración entre el BMS y los sistemas de detección de incendios no es una tarea simple y requiere asegurar que ambos sistemas cumplan con normativas como las de la NFPA (National Fire Protection Association), que establece criterios para sistemas de control de humo y alarmas de incendio. Además, el proceso de inspección y prueba de estos sistemas integrados suele ser exhaustivo, ya que es necesario verificar que cada función y secuencia se ejecute correctamente tanto en modo manual como automático, asegurando una configuración segura y confiable para el edificio​

Este enfoque integrado permite no solo cumplir con regulaciones, sino también optimizar la funcionalidad de los sistemas de seguridad del edificio, haciendo que tanto el mantenimiento como las respuestas ante emergencias sean más rápidas y eficientes.

Integración y la norma 

Al considerar la integración de sistemas, la capacidad del BMS para controlar el funcionamiento de un sistema de control de humo está sujeta a las normativas del código de construcción de la jurisdicción, que a menudo se basa en los códigos de construcción modelo. El IBC (International Building Code) ha sido adoptado por una gran parte de los Estados Unidos y se utiliza en este artículo como ejemplo.

La Sección 909 del IBC cubre los sistemas de control de humo, los procedimientos para determinar los parámetros del sistema, los métodos aceptables para lograr el control del humo y los requisitos para documentar el rendimiento real del sistema. Reconoce que el sistema de control de humo es un sistema de seguridad para la vida, por lo que debe mantener el mismo alto nivel de confiabilidad requerido para cualquier sistema de protección contra incendios o de alarma contra incendios.

La Sección 909 exige que los sistemas de control de humo se inicien mediante el funcionamiento de un sistema de rociadores o un sistema de detección de humo, según el tipo de sistema que se esté diseñando. También establece que los sistemas que proporcionen entrada o salida de control a los sistemas mecánicos de control de humo deben cumplir con la Sección 907 (Sistemas de detección y alarma de incendios) y con la NFPA 72: Código Nacional de Alarmas y Señalización de Incendios. Además, especifica que dichos sistemas deben estar equipados con una unidad de control que cumpla con la norma UL 864 y debe estar incluida en la lista de equipos de control de humo.

Los requisitos de la norma UL 864 cubren las unidades de control y los accesorios utilizados para cumplir con los requisitos de diversas normas de la NFPA, incluidas NFPA 72, NFPA 92A (Norma para Sistemas de Control de Humo) y NFPA 92B (Guía para Sistemas de Gestión de Humo en Centros Comerciales, Atrios y Grandes Áreas). UL prueba cada sistema y luego lista los equipos que cumplen con la designación "UUKL" en su directorio de productos. Los sistemas de alarma contra incendios y de automatización de edificios deben cumplir con estos requisitos y estar incluidos en la lista para poder controlar un sistema de control de humo y configurarse como un sistema integrado.

Información después de la implementación 

Una vez que los ingenieros, contratistas, inspectores y la autoridad competente han completado el trabajo, se aprueba el funcionamiento del sistema integrado y el propietario recibe el costo total de propiedad y, finalmente, el certificado de ocupación final. Sin embargo, el proyecto no ha terminado.

Es fundamental que el propietario reciba y conserve cuidadosamente todos los documentos de registro relacionados con el sistema integrado. A medida que un edificio envejece, los sistemas y sus componentes pueden modificarse. Cuando se producen cambios, los contratistas encargados de las modificaciones pueden utilizar esta documentación para mantener la interoperabilidad del sistema integrado y revisar los planos para reflejar las actualizaciones realizadas. Además, los sistemas modificados deben ser nuevamente probados para confirmar su rendimiento revisado, y los resultados de estas pruebas deben incorporarse a los documentos de registro existentes.

La integración de sistemas de protección y alarma contra incendios con el BMS puede resultar rentable y mejorar la eficiencia operativa. Es imprescindible que el diseño y la instalación estén bien planificados y coordinados, y que el sistema reciba el mantenimiento adecuado durante su vida útil.