Modelo de priorización de inversiones de soluciones tecnológicas en smart buildings con criterios de desarrollo sostenible

Abstract

(English) This Doctoral Thesis addresses aspects of interest for designers, promoters, owners, and managers of office buildings, with the intention of providing clarity on the Smart Building paradigm, as well as identifying decision support tools necessary to accelerate technological transformation, without underestimating the sustainable development, in the building sector.

The main goal is to develop a new methodology for prioritizing investments in technological solutions for Smart Buildings, enabling an objective, transparent, traceable, and participatory distribution using sustainable development criteria throughout the various stages of a building's life cycle. To develop this the methodology three tools need to be created: (1) the Catalogue of technological solutions and (2) the Model for prioritizing technological solutions, both as decision support tools for the design and conceptualization phases, and (3) the Platform for integrating technological solutions to improve asset management during the operation phase.

Firstly, a methodology for analyzing and classifying the universe of existing technological solutions applicable to the building sector is developed, with the aim of identifying their true potential and implementation requirements. This information is crucial for subsequently selecting the most suitable solutions for each project.

Secondly, once the solutions are catalogued, it is essential to prioritize actions to achieve the desired Smart Building level and ensure meeting the real needs of the client and the end-users who will interact with the building. Therefore, a multicriteria model is generated to prioritize the technological solutions based on sustainable development criteria, involving end-users while relying on sector reference standards. To verify the robustness of this model, a sensitivity analysis is conducted.

Thirdly, after the technological solutions are prioritized and selected, the implementation of a foundational, modular, flexible and scalable platform is necessary to ensure comprehensive management of all implemented technological solutions, both present and future. This platform aims to collect, standardize, analyze, and visualize all generated data centrally, optimizing the overall building performance.

Finally, the functionality of the developed tools has been verified through two real practical applications. First in a more confined scope, such as the offices of JG Ingenieros, and then in a project for a real JG client, Simon's new corporate headquarters, SWITCH.

(Català) Aquesta Tesi Doctoral aborda aspectes d'interès per als dissenyadors, promotors, propietaris i gestors d'edificis d’oficines, amb la intenció de proporcionar claredat sobre el paradigma Smart Building, així com la identificació de les eines de suport a la presa de decisions necessàries per accelerar la transformació tecnològica, sense menysprear el desenvolupament sostenible, del sector de l'edificació.

L'objectiu és desenvolupar una nova metodologia per a la priorització de les inversions de solucions tecnològiques per a Smart Buildings que permeti realitzar un repartiment objectiu, transparent, traçable i participatiu utilitzant criteris de desenvolupament sostenible al llarg de les diferents etapes del cicle de vida d'un edifici. Per materialitzar la metodologia, es desenvolupen tres eines: (1) el Catàleg de solucions tecnològiques i (2) el Model de priorització de solucions tecnològiques, ambdues com a eines de suport a la presa de decisions de les fases de disseny i conceptualització, i (3) la Plataforma d'integració de solucions tecnològiques per a millorar la gestió dels actius durant la fase d'operació.

En primer lloc, es desenvolupa una metodologia d'anàlisi i classificació de l'univers de solucions tecnològiques existents amb possibilitat de ser aplicades al sector de l'edificació, amb l'objectiu d'identificar el seu veritable potencial i els seus requeriments d'implantació, per així posteriorment tenir la informació necessària per poder seleccionar les més adequades en cada projecte.

En segon lloc, un cop classificades les solucions, és necessari prioritzar les actuacions a dur a terme per aconseguir el nivell Smart Building desitjat i assegurar cobrir les necessitats reals del client i els usuaris finals que interactuaran amb l'edifici. Per aquest motiu, es desenvolupa un model de priorització de solucions tecnològiques multicriteri basat en criteris de desenvolupament sostenible que fa partícip l'usuari final alhora que es recolza en els estàndards de referència del sector. Per comprovar la robustesa del model desenvolupat es realitza una anàlisi de sensibilitat.

En tercer lloc, després de la priorització i selecció de solucions, es fa necessària la implementació d'una plataforma base, modular, flexible i escalable per garantir que totes les solucions tecnològiques que s'implantin, presents i futures, puguin ser gestionades de manera integral, amb l'objectiu de poder recollir, estandarditzar, analitzar i visualitzar totes les dades generades de forma centralitzada i poder optimitzar el rendiment global de l'edifici.

Finalment, s'ha verificat el funcionament de les eines desenvolupades amb dues aplicacions pràctiques reals. Primer en un àmbit més delimitat com són les pròpies oficines de JG Ingenieros i després en un projecte d'un client real de JG, com és la nova seu corporativa de Simon, SWITCH.

(Español) Esta Tesis Doctoral aborda aspectos de interés para los diseñadores, promotores, propietarios y gestores de edificios de oficinas, con la intención de proporcionar claridad sobre el paradigma Smart Building, así como la identificación de las herramientas de soporte a la toma de decisiones necesarias para acelerar la transformación tecnológica, sin menospreciar el desarrollo sostenible, del sector de la edificación.

El objetivo es desarrollar una nueva metodología para la priorización de las inversiones de soluciones tecnológicas en Smart Buildings que permita realizar un reparto objetivo, transparente, trazable y participativo utilizando criterios de desarrollo sostenible a lo largo de las distintas etapas del ciclo de vida de un edificio. Para materializar la metodología, se desarrollan tres herramientas: (1) el Catálogo de soluciones tecnológicas y (2) el Modelo de priorización de soluciones tecnológicas, ambas como herramientas de soporte a la toma de decisiones de las fases de diseño y conceptualización, y (3) la Plataforma de integración de soluciones tecnológicas para mejorar la gestión de los activos durante la fase de operación.

En primer lugar, se desarrolla una metodología de análisis y clasificación del universo de soluciones tecnológicas existentes con posibilidad de ser aplicadas al sector de la edificación, con el objetivo de identificar su verdadero potencial y sus requerimientos de implantación, para así posteriormente tener la información necesaria para poder seleccionar las más adecuadas en cada proyecto.

En segundo lugar, una vez clasificadas las soluciones, es necesario priorizar las actuaciones a llevar a cabo para alcanzar el nivel Smart Building deseado y asegurar cubrir las necesidades reales del cliente y de los usuarios finales que interactuarán con el edificio. Por este motivo, se desarrolla un modelo de priorización de soluciones tecnológicas multicriterio basado en criterios de desarrollo sostenible que hace partícipe al usuario final y, a su vez, se respalda en los estándares de referencia del sector. Para comprobar la robustez del modelo desarrollado se realiza un análisis de sensibilidad.

En tercer lugar, después de la priorización y selección de soluciones, se hace necesaria la implementación de una plataforma base, modular, flexible y escalable para garantizar que todas las soluciones tecnológicas que se implanten, presentes y futuras, puedan ser gestionadas de forma integral, con el objetivo de poder recoger, estandarizar, analizar y visualizar todos los datos generados de forma centralizada y poder optimizar el rendimiento global del edificio.

Finalmente, se ha verificado el funcionamiento de las herramientas desarrolladas con dos aplicaciones prácticas reales. Primero en un ámbito más acotado como son las propias oficinas de JG Ingenieros y después en un proyecto de un cliente real de JG, como es la nueva sede corporativa de Simon, SWITCH.