Inteligencia Artificial, una inteligencia que necesita datos nada artificiales

Inteligencia Artificial, una inteligencia que necesita datos nada artificiales

El denominador común en resolución de problemas mediante la inteligencia artificial es la necesidad de datos reales y de buena calidad disponibles para avanzar en los diferentes procedimientos necesarios para crear y entrenar unos modelos adecuados. La investigación práctica en IA a menudo carece de conjuntos de datos disponibles y fiables para que los profesionales puedan probar diferentes algoritmos de inteligencia artificial para la resolución de problemas.

En algunos campos de investigación industrial como el mantenimiento predictivo esta falta de datos es particularmente desafiante, ya que muchos investigadores no tienen acceso a equipos industriales reales o no hay conjuntos de datos disponibles que representen un contenido rico en información en los diferentes tipos de fallos que se puedan presentar en el equipo a analizar. Además de eso, los conjuntos de datos disponibles están claramente desequilibrados desde el punto de vista estadístico, ya que la norma para las máquinas es que funcionen correctamente y solo aparezcan pocos ejemplos de fallas durante su vida útil.

Es muy importante desde el punto de vista de la investigación en IA la disponibilidad de fuentes de datos fiables e interesantes que nos puedan proporcionar gran cantidad de ejemplos para probar diferentes algoritmos de procesamientos de señales e introducir a estudiantes e investigadores en aplicaciones prácticas como el procesamiento de señales, la clasificación o la predicción.

La situación soñada para los investigadores y desarrolladores de soluciones de inteligencia artificial, es que todo el mundo, en la medida de lo posible, comparta datos, pero compartir datos no puede verse solo como una forma de ayudar a otras personas, compartir los datos de investigación puede traer muchas ventajas al donante de estos datos:

  • Es parte de las buenas prácticas en datos y ciencia abierta, al hacer que los datos sean accesibles junto con los artículos científicos generados.
  • Reducir el fraude académico y evitar la publicación de estudios basados en datos falsos.
  • Validar resultados. Cualquiera puede cometer un error, si compartimos los datos que utilizamos, otros investigadores podrían replicar nuestro trabajo y detectar cualquier error potencial.
  • Más avances científicos. Esto es especialmente cierto en las ciencias sociales y de la salud, donde el intercambio de datos permitiría, por ejemplo, más estudios en el cerebro humano como la enfermedad de Alzheimer y muchos otros.
  • Mejores herramientas para la docencia basadas en el análisis de casos reales.
  • Dar mayor relevancia a nuestros trabajos. Diferentes estudios revelan que los trabajos científicos que ponen los datos a disposición en un repositorio público tienen más probabilidades de recibir más referencias que estudios similares para los cuales los datos no están disponibles.

A nivel europeo, la Comisión Europea ha lanzado el Open Research Europe, un programa de publicación científica, para los beneficiarios de proyectos Horizonte 2020 y Horizonte Europa con un servicio para publicar sus resultados en pleno cumplimiento de las políticas de acceso abierto de la Comisión. El servicio proporciona un lugar fácil y de alta calidad revisado por pares para publicar sus resultados en acceso abierto, sin costo para ellos. Otra parte interesante del servicio de esta iniciativa de investigación abierta es Zenodo, un repositorio abierto para cargar los resultados de su investigación (conjuntos de datos, algoritmos, videos,…). Además de las pautas de publicación de investigación abierta, también están disponibles pautas de datos que también se adhieren a los principios F.A.I.R en relación con una serie de repositorios fiables como Zenodo con los que la comisión europea nos obliga a cumplir.

Los principios F.A.I.R a seguir para la publicación de datos significan que los datos y metadatos que los definen deben ser:

  • Findables (Encontrable): a los (meta)datos se les asigna un identificador global, único y duradero.
  • Accesibles: los (meta)datos se pueden recuperar por su identificador utilizando un protocolo de comunicaciones estandarizado.
  • Interoperables: los (meta)datos utilizan un lenguaje formal, accesible, compartido y ampliamente aplicable para representar el conocimiento.
  • Reutilizables: los meta(datos) se describen de una forma rica, con una serie de atributos precisos, variados y relevantes.

Además, desde el punto de vista gubernamental de la Comisión Europea, tanto la Estrategia Europea de Datos como la política de Gobernanza de Datos son iniciativas poderosas centradas en la implementación de espacios de datos europeos, entre los cuales la Comisión propone la creación de un espacio de datos industrial (fabricación) europeo específico para aprovechar la fuerte base industrial europea y mejorar su competitividad.

Como investigadores de CARTIF, estamos comprometidos a promover la ciencia abierta con nuestros proyectos de investigación. Por ejemplo, en el proyecto CAPRI tiene disponible su propio repositorio Zenodo, donde periódicamente subimos resultados de las soluciones que estamos desarrollando para la industria de procesos, como sensores cognitivos o algoritmos de control cognitivo. Os invitamos a visitar el repositorio y echar un vistazo a más de 40 conjuntos de datos, códigos fuente o vídeos que ya hemos compartido.

Del Apolo 13 a los gemelos digitales de los edificios

Del Apolo 13 a los gemelos digitales de los edificios

«Houston, tenemos un problema»

Esta frase que ya forma parte de la historia, y que a la mayoría nos suena familiar aunque pertenezcamos a otra generación, se utilizó por los astronautas a bordo de la nave espacial Apolo13 después de que explosionara un tanque de oxígeno en la misma, dos días después de que comenzará su misión espacial de aterrizar en la luna, cuyo lanzamiento había tenido lugar el 11 de abril de 1970. Durante días, este acontecimiento fue mundialmente seguido por millones de personas para saber la suerte que les depararía a los 3 astronautas a bordo de la nave. Mientras tanto, desde la NASA se dedicaron a generar a contrarreloj una réplica digital mediante simuladores controlados por ordenador que replicarían las condiciones que se estaban produciendo en el espacio. Este modelo, que era fiel a la realidad, les permitía predecir el comportamiento que tendría la nave en el espacio para encontrar la solución más adecuada para poder traer de vuelta a la tripulación. Se podría decir que esta fue la primera aproximación hacia el concepto de gemelo digital.

Existen muchas definiciones diferentes del concepto de gemelo digital, o Digital Twin en su nombre en inglés, una de las primeras fue dada por Michael Grieves, experto en la gestión del ciclo de vida de los productos, cuya definición estaba centrada en la comparación virtual entre lo que se había producido con el diseño previo del producto, con el objetivo de mejorar los procesos de producción1. El campo de aplicación de los gemelos digitales es muy amplio, así como sus definiciones posibles, pero en términos generales podemos considerar que un gemelo digital es la representación digital de un activo físico, o de un proceso o sistema, del mundo físico real.

Los gemelos digitales se basan en la fidelidad de los mismos con la realidad, con el mundo físico, que nos permitan realizar predicciones futuras y optimizaciones en los mismos, donde se pretende que ambos ecosistemas, el del mundo físico y el ecosistema del gemelo digital (con la representación del mundo virtual), co-evolucionen entre sí, es decir, que se vean afectados el uno al otro y de un modo sincronizado. Esto es posible debido a que ambos modelos están conectados automáticamente de un modo bi-direccional. Cuando se produce solo la conexión automática de un modo uni-direccional, y que iría del modelo real existente en el mundo físico al modelo digital del mundo virtual, no podemos llamarlo como tal un gemelo digital, para estos casos recibiría el nombre de sombra digital. Un modelo digital por sí solo no podría considerarse un gemelo digital si no existe conexión automática entre el mundo físico y el virtual. El uso de Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) junto con las técnicas de Inteligencia Artificial, entre ellas el aprendizaje automático o Machine Learning, permiten al gemelo digital aprender, predecir y simular comportamientos futuros para mejorar su operación.

Y todo esto del gemelo digital, ¿para qué?

El uso de los gemelos digitales se puede utilizar en numerosos campos, por ejemplo en las líneas de fabricación industrial, para mejorar los procesos de producción, o aspectos como su sostenibilidad energética y ambiental, campos en los que proyectos como ECOFACT están trabajando actualmente. Otro uso de los gemelos digitales se podría dar en las ciudades inteligentes o Smart Cities, gracias a lo cual se podría mejorar la gestión vial, la recogida de residuos, etc. A nivel edificio puede ser útil su aplicación tanto a nivel terciario (aquellos edificios dedicados al sector servicios) como puede ser un aeropuerto (donde se podría utilizar para predecir y gestionar más adecuadamente el edificio basándose en patrones de uso, asociados al tráfico aéreo programado) así como un edificio comercial o industrial, centrándonos en este caso en el edificio en sí, y no tanto en la línea de producción comentada anteriormente. A nivel residencial, el uso de gemelos digitales del edificio nos podrían ser también de gran utilidad, ya que podríamos predecir el comportamiento térmico del mismo, asociado a patrones de uso, para mejorar el acondicionamiento térmico del ambiente interior y minimizar el consumo de energía.

Desde CARTIF llevamos ya tiempo trabajando en la creación de modelos digitales de edificios basados en BIM (Building Information Modelling), con diferentes propósitos, como puede ser la mejora de la toma de decisiones a la hora de realizar proyectos de renovación profunda de edificios, con la finalidad de obtener la renovación más adecuada y conseguir una reducción de tiempo y coste en los mismos, con proyectos como OptEEmAL o BIM-SPEED. Estos modelos BIM, funcionarían como un facilitador para la integración de los sistemas estáticos (mundo físico) y dinámicos (mundo lógico proveniente de datos de redes IoT-Internet of Things) de un edificio, además de proporcionar el control en todas las fases del ciclo de vida de un edificio, desde su diseño, construcción, comisionado de sistemas, la fase de operación y mantenimiento, así como la posible demolición.

vinculación del mundo físico y digital a través de gemelo digital
Concepto de vinculación del mundo físico y digital a través de gemelos digitales basados en modelos BIM.

El reto que tenemos por delante en los próximos años, centrado en conseguir ciudades climáticamente neutras, que sean más sostenibles, funcionales y también inclusivas, hace que el uso de los gemelos digitales pueda ser de gran ayuda y vayan a ser cada día más utilizados y aplicados en estos ámbitos.


1https://theengineer.markallengroup.com/production/content/uploads/2014/12/Digital_Twin_White_Paper_Dr_Grieves.pdf

Innovar en construcción: los entornos colaborativos

Innovar en construcción: los entornos colaborativos

Es un hecho conocido cómo nuestro entorno ha cambiado vertiginosamente en los últimos años. Este entorno se encuentra en constante transformación, con incertidumbres y aspectos de difícil predicción.

El sector de la construcción en particular, no ha estado ajeno a dichos cambios. En Europa tiene un gran peso en la recuperación de las economías, presentando una evolución positiva que se espera se siga manteniendo. Actualmente se puede hablar de la confluencia de dos corrientes que afectan a dicho crecimiento. Por un lado, una que lo favorece: los estímulos que le llegan con los fondos Next Generation. Pero por otro lado, la escasez de materias primas y el aumento de precios al que se suma el problema recurrente de la escasez de mano de obra actúan en su contra. Así y tal como indicaba en sus previsiones a finales de 2021 el informe de Euroconstruct, el sector de la construcción a nivel europeo todavía conservará inercia para crecer en 2022 (3,65%), si bien para 2023 (1,5%) y 2024 (1,2%) se considera un avance más moderado.

En el caso de España, también se apuntaba a un crecimiento del 8% en 2022. Sin embargo, la incertidumbre ha aumentado debido a aspectos como la evolución de la inflación y el despliegue del Plan de Recuperación sufragado por los citados fondos europeos. Si bien estos fondos, ofrecen un gran potencial para el crecimiento de la actividad, principalmente en el caso de la rehabilitación, también es cierto que esa incertidumbre no permitirá alcanzar todo el desarrollo que se podría prever.

Además de los problemas a los que se está enfrentando la economía, el sector también tiene que hacer frente a grandes retos a nivel europeo como son la sostenibilidad y la digitalización. Tradicionalmente el sector de la construcción no ha prestado la misma atención que otros sectores industriales a la innovación. Poner el foco en estos aspectos debe permitir un cambio en esta industria, siendo ambas indudablemente, la vías de innovación del sector.

Es necesario por lo tanto pensar en un nuevo enfoque, siendo la innovación una oportunidad para crear valor. Una manera de acelerar este proceso de innovación y mejorar la calidad de sus resultados pasa por la investigación colaborativa.

Desde la UE se está trabajando activamente para fortalecer los marcos que soporten los enfoques de innovación abierta. El paradigma de la innovación abierta consiste en «un modelo de innovación basado en una red y colaboración, en la co-creación entre todos los actores de la sociedad traspasando los límites organizacionales mucho más allá de los esquemas normales de colaboración. Este modelo permite alcanzar una gran ventaja competitiva, así como beneficios de la innovación para un gran número de colaboradores«.

Un buen ejemplo de proyecto europeo colaborativo de innovación abierta es el proyecto Metabuilding Labs en el que CARTIF participa y entre cuyos objetivos está el construir un sistema de innovación para el sector. Este comprenderá a los sistemas nacionales de innovación organizados como «metaclusters» en forma de Plataformas Tecnológicas Nacionales de la Construcción. Algunos de estos sistemas ya existen y en otros casos será necesario desarrollarlos como parte del proyecto.

Con su desarrollo se busca un tipo de innovación abierta, reuniendo a todas las partes interesadas de la cadena de valor del entorno construido en un nuevo ecosistema de innovación. Todo ello a través de una plataforma digital sectorial y de una red supranacional de instalaciones, capacidades y servicios de prueba OITB (Open Innovaton Test Beds). Esta red abarca 12 países con un punto de entrada único, la plataforma.

El objetivo de los bancos de prueba de innovación abierta, es poner los nuevos avances tecnológicos al alcance de las empresas y usuarios. Esto permite avanzar en la introducción de componentes y elementos en el mercado, pasando de la valoración en laboratorios a prototipos en entornos industriales.

El desarrollo de la plataforma permitirá una comunicación fluida y un mapeo dinámico de los activos y de los recursos del ecosistema tanto a nivel nacional como regional. Las Pymes innovadoras, tendrán así acceso a los recursos, buscando involucrarlas y dando apoyo. Así se logrará una masa crítica aprovechando las redes de trabajo del consorcio que les permita desarrollar y probar nuevas soluciones innovadoras de envolventes de edificios.

Dentro de estas instalaciones de prueba que se ofertarán se encuentran las O3BET Building Enveloped Testbeds. El consorcio diseñará, desarrollará y proporcionará ocho instalaciones de prueba innovadoras para elementos de envolvente de edificios. Estas instalaciones a escala 1:1, en condiciones reales, asequibles, industrializadas y con todos los sensores y equipamientos necesarios permitirán hacer de puente entre las pruebas de laboratorio y los edificios a gran escala, manteniendo bajo control todas las condiciones interiores necesarias y dejando que las condiciones exteriores varíen en un entorno real.

O3BET comprende Open Source, Open Data y Open Access.

  • Open Source. Se diseñará como un modelo BIM abierto accesible a todos los actores ,que aproveche las máximas capacidades de esta metodología para que socios y terceros las repliquen fácilmente en toda Europa.
  • Open Data. Para cualquier ensayo, los datos monitoreados se consolidarán y se almacenarán en una plataforma de datos abierta, otorgando el acceso a todos y como tal reforzar la ciencia y la innovación abierta.
  • Open Access. En el contexto de OITB, aplicable también para O3BET. Cualquier usuario interesado puede acceder a las instalaciones, capacidades y servicios de los bancos de prueba, independientemente de si es socio del consorcio o no. Los miembros de la plataforma Metabuilding Labs tendrán condiciones más favorables. Se buscará la forma de facilitar la participación de las PYMES considerando su tamaño y capacidad para encontrar sus instalaciones de prueba más adecuadas.

Con el desarrollo de este tipo de colaboración se añade un componente al enfoque tradicional de la innovación, potenciando una participación más cercana a la fase productiva, de desarrollo de productos y tecnología y favoreciendo la creación de valor. Obviamente, las dificultades actuales para un nuevo crecimiento empresarial (particularmente en la construcción) no van a solucionarse únicamente con este tipo de iniciativas, pero si pueden colaborar en la consolidación de su progresiva y necesaria transformación.

«Innovar es una actividad de riesgo cuyo principal riesgo es no practicarla»

SOS Planeta tierra: retos y soluciones hacia la descarbonización del sector de la construcción

SOS Planeta tierra: retos y soluciones hacia la descarbonización del sector de la construcción

¿Qué significan las lágrimas de Alok Sharma durante la clausura de la COP26 de Glasgow?

Tan solo nos separa una semana desde la celebración de la última Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (COP26), y en mi mente ha quedado grabada la imagen abatida de Alok Sharma, presidente de la COP26, durante el cierre de la cumbre. ¿Por qué? Después de muchas idas y venidas, los representantes mundiales no han sido capaces de llegar a un acuerdo sobre las emisiones que la actividad del mundo debe generar para no destruir nuestro planeta y llegar a ser sostenibles.

De nuestra mano está la solución, y para ello debemos continuar trabajando hacia una transición energética neutra en carbono si realmente pretendemos alcanzar los objetivos del Pacto Climático en el año 2050. Muchos sectores se ven afectados por este proceso de descarbonización, en los que la definición de nuevas estrategias de producción y uso de tecnologías digitales habilitadoras se posicionan como elementos clave hacia una reducción de emisiones de carbono a la atmósfera, fomentando así el tránsito hacia un modelo más eficiente y menos contaminante.

El sector de la construcción no se encuentra ajeno a esta problemática. Los informes de la Unión Europea evidencian que el sector de la edificación es el responsable de aproximadamente el 40% del consumo energético y del 36% de las emisiones de CO2 en su fase de operación, esto es, durante la fase de uso de la vivienda ya construida. Por otro lado, casi el 70% de las viviendas existentes en Europa no son energéticamente eficientes al presentar deficientes o escasas medidas de conservación energética orientadas a ese fin. De este 70%, el 30% son viviendas con más de 50 años de antigüedad que requerirán de diversas intervenciones de rehabilitación y mejoras en su estructura o gestión para poder alcanzar valores de consumo energético acordes a lo dispuesto en la directiva Europea de Eficiencia Energética en la Edificación (EPBD-Energy Performance of Buildings Directive-2010/31/UE, y su rectificación 2018/844/EU).

En consecuencia, y con la finalidad de contribuir eficazmente al objetivo climático global, el parque edificatorio existente debe experimentar una profunda transformación y volverse más inteligente y más eficiente. Por otro lado, mientras que la aplicación de nuevos conocimientos y tecnologías son «relativamente» fáciles de integrar en los nuevos edificios y procesos constructivos, empujados por la creciente necesidad de la digitalización del sector hacia la Construcción 4.0, todavía es necesario mejorar en la investigación de soluciones que permitan reducir el consumo energético e incrementar la eficiencia de los edificios e infraestructuras ya existentes en la ciudad.

Bajo este contexto, la aplicación de tecnologías habilitadoras que permitan favorecer e incrementar el uso eficiente de la energía en la edificación es fundamental, entendiendo estas tecnologías como soluciones que permiten reducir la cantidad de energía que es requerida por un edificio para ser construido o rehabilitado, habitado, mantenido y demolido. Centrando el foco en la fase que ocupa el mayor número de años dentro del ciclo de vida del edificio, esto es, la fase de uso, ocupación y mantenimiento del mismo, conseguiremos un edificio eficiente energéticamente hablando, si somos capaces de proporcionar confort térmico, lumínico, de calidad de aire, etc. a sus habitantes con el menor uso energético posible, y en consecuencia con menores emisiones de gases de efecto invernadero y un mayor ahorro económico.

Estas tecnologías habilitadoras se pueden clasificar en cuatro categorías en función del elemento del edificio sobre el que queremos actuar para mejorar su eficiencia o rendimiento energético, incluido el usuario del propio edificio:

1. Medidas de conservación energética

Dentro de este grupo se engloban todas aquellas medidas que mejoran la estructura física del edificio, ya sea por:

  • La aplicación de medidas pasivas, como el aislamiento de la fachada o el cambio de ventanas
  • La aplicación de medidas activas, como la instalación de una nueva caldera más eficiente o que use un combustible menos contaminante
  • La instalación de soluciones renovables, como paneles solares fotovoltaicos
  • La instalación de instrumentación convencional (sensores, actuadores y controladores) e instrumentación inteligente (como termostatos o contadores inteligentes)

Aunque las primeras ya están ampliamente extendidas entre la comunidad de propietarios, en muchas ocasiones no son elegidas con un criterio avalado por los cálculos de ahorro energético y económico. Tampoco suelen aplicarse de forma combinada, permitiendo obtener una mayor flexibilidad en la generación y consumo energético (llegando incluso al autoconsumo), principalmente si ponemos en juego soluciones de generación energética basada en fuentes renovables. Desde CARTIF llevamos varios años investigando y dando solución a esta problemática, mediante la digitalización (basada en BIM), automatización y optimización del proceso de diseño de soluciones de rehabilitación en edificios y distritos. Estas temáticas se cubren en proyectos como OptEEmAl o BIM-SPEED.

2. Sistemas y dispositivos conectados

No es suficiente con disponer de dispositivos de instrumentación o redes de automatización en nuestros edificios (incluidos sistemas heredados o ya existentes en el hogar, como electrodomésticos u otros sistemas informáticos), sino que dichos dispositivos deben estar conectados a una red como Internet para que sean accesibles de forma remota y ofrezcan la posibilidad de intercambiar información y ser controlados. En este dominio opera la famosa Internet de las cosas o Internet of Things (IoT) en su nombre en inglés. Su finalidad es ofrecer la capacidad de acceder a todos los dispositivos de la vivienda para poder recopilar información sobre sus señales y estado, y al mismo tiempo poder almacenar dicha información en medios persistentes y seguros. La información es poder, y mediante las soluciones de conectividad y la monitorización IoT tendremos a nuestra disposición los datos sobre el estado actual de nuestro edificio y con ello la capacidad de tomar decisiones fundamentales. Esta es la base hacia la consecución del denominado «Edificio Inteligente». CARTIF, a través de sus proyectos BaaS, BRESAER, E2VENT o INSITER implementa diversas soluciones de monitorización de señales como base a la generación de sistemas de gestión y control de edificios o BEMS (Building Energy Management Systems).

3. Estrategias avanzadas para la gestión, operación, flexibilidad y mantenimiento del edificio

Una vez que la información sobre el comportamiento y estado de la vivienda está en nuestro poder, se pueden plantear y desarrollar estrategias de control del edificio capaces de reaccionar ante las necesidades del usuario (edificio reactivo) o incluso de anticiparse a las necesidades del mismo (edificio proactivo e inteligente). En este segundo caso, la aplicación de técnicas y algoritmos de Inteligencia Artificial, alimentados por los datos previamente monitorizados, son esenciales para poder aprender y capturar el conocimiento tanto del comportamiento del edificio como de sus ocupantes. De esta manera se dispondrá de servicios que cuenten con conocimiento experto para poder controlar y optimizar el comportamiento del edificio, prediciendo su posible demanda térmica y eléctrica y ofreciendo soluciones de flexibilidad y almacenamiento, o anticipándose a posibles fallos de sus sistemas energéticos, entre otras posibilidades. Esta pieza del puzle es fundamental para la consecución del «Edificio Autónomo e Inteligente«, al convertir al edificio en un ente capaz de tomar decisiones sin la intervención de sus habitantes, aunque aprendiendo del comportamiento de estos. Los sistemas de ayuda a la toma de decisión y de auto-gestión del edificio se basan en estas estrategias avanzadas e inteligentes, como se trata de cubrir en proyectos como MATRYCS, Auto-DAN o frESCO en los que CARTIF participa actualmente.

4. Entrenamiento y concienciación de los usuarios/habitantes del edificio

Por último, y no por ello menos importante, el usuario del edificio (ya sea habitante, gestor, propietario u operador) presenta un rol fundamental en la lucha hacia el incremento de la eficiencia energética. Los edificios se crean por y para los habitantes, y garantizar su confort tanto térmico como lumínico y medioambiental (ventilación, calidad del aire) es fundamental. Pero no vale cualquier procedimiento para alcanzar ese bienestar. Aquí es donde el usuario del edificio juega un papel esencial, no solo mostrando sus necesidades y preferencias, sino también aprendiendo buenas prácticas y mejorando su comportamiento a la hora de utilizar los sistemas energéticos, electrodomésticos y otros dispositivos de su vivienda. La información que ahora recogemos de los edificios, valorizada con las técnicas de Big Data e Inteligencia Artificial, y puesta a disposición del usuario, le permitirán conocer cómo se comporta su edificio, cuanto Co2 emite y qué coste supone alcanzar el bienestar. Puesto en pleno contexto, el usuario podrá mejorar la forma de operar y vivir en su vivienda, fomentando el uso eficiente de los sistemas energéticos que están bajo su control. Proyectos de CARTIF como SocialRES y LocalRES tratan de involucrar a los ciudadanos hacia esa transición energética.

La combinación de todas estas tecnologías, capaces de transformar nuestros edificios en entes más inteligentes y proactivos, y a nuestros usuarios en interventores formados e informados, permitirán que nuestro parque edificatorio sea más eficiente y sostenible.

Todo lo anteriormente presentado está enfocado a conseguir que nuestros edificios, principalmente los ya existentes, puedan comportarse de una manera más eficiente, y que con ello puedan contribuir a reducir el uso de la energía.

Pero, ¿qué ocurriría si a pesar de nuestros esfuerzos no somos capaces de reducir nuestras emisiones de Co2 y otros gases de efecto invernadero?

La realidad a día de hoy es que la temperatura global del planeta sigue incrementándose y el esperado pacto climático aún parece lejos de verse conseguido. Como consecuencia, no solo tendremos que centrar nuestros esfuerzos de investigación, como ya venimos realizando en CARTIF, en que nuestros edificios consuman menos energía, y que con ello se emita menos CO2 y otros gases contaminantes para su producción, sino en nuevos diseños arquitectónicos capaces de hacer frente a situaciones climáticas más extremas, esto es, veranos más calurosos, inviernos más fríos, precipitaciones más abundantes…Las casas del futuro deberán por tanto estar bien aisladas, ser autosuficientes en generación-consumo de energía, ser capaces de gestionar y drenar una mayor cantidad de agua, e incorporar soluciones verdes. No podemos ser ajenos a este reto que nos presenta un futuro no muy lejano.

La educación es algo más que contenidos

La educación es algo más que contenidos

La educación que recibimos las personas durante toda nuestra vida se encuentra muy influenciada por el entorno en el que vivimos. Cuando somos pequeños y empezamos a tomar consciencia del mundo, la sociedad suele proporcionarnos los modelos y el nivel de conocimientos que se consideran, de forma general, necesarios. Las familias, el vecindario, profesionales de la sanidad y el colegio quizás sean los que más influencia ejercen porque desde la sociedad adulta se cree que son los que más nos pueden ayudar a alcanzar el nivel de cultura mínimo que se considera, de forma estándar, necesario. Sin entrar en la discusión del modelo educativo más adecuado, lo cierto es que actualmente se pone mucho énfasis en el tipo de educación que se tiene que ofrecer en los colegios y otros centros educativos.

Desde el proyecto LIFE myBUILDINGisGREEN, en el que participa CARTIF, queremos explorar cómo incorporando espacios saludables y re-naturalizados en los colegios, se puede ayudar a, además de adaptar los edificios a los efectos del cambio climático, a formar personas y a aumentar la cultura en la infancia.

Los colegios tienen una gran importancia en la niñas y niños, ya que es donde pasan una amplia parte de su infancia y las nuevas generaciones empiezan también a formarse como personas. Por un lado, empiezan a adquirir los conocimientos básicos que forman parte de la cultura colectiva y que en distinto grado los humanos vamos empleando. También es el lugar donde empiezan a adquirir valores y modelos de referencia.

Por otro lado, el edificio del colegio en sí y su diseño también tienen una gran influencia en el aprendizaje, ya que afecta a las condiciones ambientales donde se desarrollan las clases. Los niveles de humedad y temperatura en las aulas están relacionados con la capacidad de aprendizaje 1,2,3,4. Temperaturas muy altas pueden tener un impacto significativo en el rendimiento de los estudiantes, inhibir el aprendizaje y generar estrés. El acondicionamiento térmico interior y los niveles de renovación del aire es un tema que no se tuvo en cuenta en la construcción de muchos de los colegios que actualmente se encuentran en uso y, en consecuencia, las condiciones ambientales de los centros educativos muchas veces no son las adecuadas. No debería ser aceptado que las clases se puedan llevar a cabo con temperaturas y humedad relativas del aire por debajo o por encima del rango que se establecen en la normativa actual (como es el caso del RITE5 en España). Quizás, por la singularidad e importancia de los colegios, los estándares deberían ser incluso más restrictivos que los considerados por la reglamentación. En este sentido, empleando soluciones naturales se pueden aprovechar los principios de la arquitectura bioclimática para mejorar el confort térmico de las personas en el interior de los edificios. Además, este tipo de soluciones naturales también permite mejorar las condiciones en las zonas de juego y actividad física al aire libre, mejorando la calidad del entorno de aprendizaje.

Pero en este sentido, desde LIFE myBUILDIGNisGREEN se quiere ir más lejos y hacer ver que el diseño actual de los edificios y patios en los que dominan los materiales duros, en los que no se han tenido en cuenta soluciones de arquitectura bioclimática y en los que parece que el confort de los propios usuarios de los mismos se ha sacrificado en pos de otros aspectos como la reducción en el coste de mantenimiento o buscando que los niños y niñas se manchen lo mínimo, no es el más adecuado desde muchos puntos de vista.

naturaleza colegios

La falta de suelo natural, la baja presencia de árboles o arbustos y de otra vegetación hace de los colegios lugares en los que frecuentemente se evita la presencia de la naturaleza. Desde nuestro punto de vista, esta concepción de los espacios educativos aleja a las nuevas generaciones de la naturaleza y puede influir en su percepción de como tienen que ser los espacios urbanizados. Sin embargo, el conocimiento que se tiene actualmente nos dice que la sociedad tiene que ir por otro lado si se quiere resolver a largo plazo o al menos si nos queremos adaptar a las consecuencias del cambio climático. Si no empezamos a enseñar a los niños la convivencia y el respeto por la naturaleza, el manejo de los recursos de forma adecuada y modificar muchas de las conductas que llevamos a cabo, será mucho más difícil afrontar el reto que tenemos por delante. La sociedad tiene que actuar desde muchos puntos de vista, pero no debemos olvidar que los que ahora disfrutan de su infancia serán los que tengan que afrontar este reto también en las próximas décadas.

Desde LIFE myBUILDINGisGREEN creemos que aumentando el contacto con la naturaleza de los niños y haciéndoles partícipes de sus efectos beneficiosos nos permitirá crear una sociedad futura más preparada para afrontar los retos que vienen.

Dejamos para otro día comentar cómo afecta también a la educación de la sociedad, no solo en la infancia, el tipo de espacios urbanos en los que vivimos. Disponer de parques y zonas verdes cerca de nuestras viviendas o lugares de trabajo, la presencia de infraestructura verde y biodiversidad en las calles y la gestión de los retos sociales empleando soluciones naturales en lugar de emplear siempre soluciones «duras» y que solamente tienen una visión antropocéntrica de los problemas. Esta visión antropocéntrica además suele olvidarse de los más débiles de la sociedad, o de los que menos se quejan.


Autores:

José Fermoso Domínguez

Raquel Marijuan Cuevas

Esther San José Carretas


1 http://conference.iza.org/conference_files/environ_2016/park_j24228.pdf

2 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038092X12002447

3 https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3185940

4 https://www.sciencefdirect.com/science/article/pii/S0013935119302257

5 La temperatura operativa recomendada según el RITE es: En verano: entre 23ºC y 25ºC (frente a 23ºC y 27ºC según el INSHT). En invierno: entre 21ºC y 23ºC (frente 17ºC y 24ºC según el INSHT). La humedad relativa marcada está entre el 45-60% en verano y entre el 40-50% en invierno