Drones, realidad virtual y robots, las herramientas que ayudarán a una construcción más sostenible

La emergencia climática nos obliga cada vez más a repensar la forma en la que construimos. No cabe duda de la gravedad que esto supone para el planeta y del aumento del problema si no tomamos decisiones al respecto. Con nuevas prácticas, la construcción sostenible ayudará a frenar el aumento de temperaturas. Y no solo eso: también ayudará a cuidar nuestros recursos naturales (suelo, aire o agua) y el entorno en el que vivimos. Así, el sector de las infraestructuras contribuirá con lo que ya está haciendo la sociedad civil para frenar el desastre.

De acuerdo a un informe publicado en diciembre de 2018 por el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) en colaboración con la Agencia Internacional de Energía, los edificios emiten casi un 40% del total mundial de los gases de efecto invernadero y representan el 36% del consumo de energía. Joyce Msuya, directora del PNUMA, ha pedido “un gran cambio” en la forma de construir. En su opinión, hay que «elevar el listón de la eficiencia energética, los edificios ecológicos y las mejores prácticas en la construcción».

Los ingenieros y promotores, más conscientes de la situación en la que vivimos, saben que no están construyendo solo para el presente, sino también para el futuro. El cambio climático obliga a pensar en una forma sostenible de construir, en la que reducir la huella de carbono y los residuos se torna indispensable.

Construir siguiendo los avances en tecnologías digitales y de diseño, así como de ingeniería sostenible, tiene como finalidad reducir el impacto ambiental de edificios e infraestructuras para acelerar la innovación urbana inteligente. Esto se traduce en métodos novedosos que mejoran la eficiencia de los recursos mientras reducimos residuos. Ferrovial, que quiere liderar la transformación en el sector de las infraestructuras con tecnologías disruptivas, trabaja para solucionar este desafío, que se presenta como uno de los más ambiciosos para la industria y para el planeta.

Plataformas digitales que reproducen ante nuestros ojos el edificio terminado, androides que se ocupan de las tareas más tediosas para el ser humano y sensores que recolectan información en tiempo real de la obra que ayuda a optimizar la producción. Estas son algunas de las tecnologías que, aplicadas a las últimas tendencias de construcción sostenible, ayudan a la transición de una industria más amigable con el medioambiente. Gracias a estos métodos digitales se obtienen mejores resultados durante todos los procesos de construcción de un edificio: diseño, fabricación y funcionamiento.

Modelado de información en construcción (BIM) y tecnologías gemelas digitales

Una de las características principales de la construcción sostenible es el uso de prácticas de gestión de datos, en especial el modelado de información en construcción o BIM (Building Information Modelling). BIM es un procedimiento basado en modelos para diseñar, construir y gestionar edificios e infraestructura. Usando simulaciones y visualizaciones en 3D, los modelos BIM ayudan a optimizar el comportamiento y los elementos de diseño y a detectar posibles incongruencias. El valor de BIM para arquitectos, ingenieros y contratistas es que permite construir proyectos virtualmente antes de construirlos físicamente. Todo esto ayuda a eliminar ineficiencias y problemas que podrían surgir durante el proceso de construcción.

Quizá lo más importante es que BIM permite un gemelo digital de un edificio o edificios durante el ciclo de vida de un proyecto. Un gemelo digital es en esencia un modelo virtual de un proceso, producto o servicio físico para predecir su comportamiento, errores y posibles fallos. Usar inteligencia artificial (IA) y cloud computing permite a desarrolladores y arquitectos administrar implementaciones a larga escala y tecnología de gemelos digitales en varios sectores. Este emparejamiento de los mundos virtual y físico permite el análisis de datos y la monitorización de sistemas para gestionar problemas antes de que ocurran.

Mientras que el diseño asistido por ordenador (CAD, en sus siglas en inglés) es la base en el modelado de la información, BIM es un proceso para crear e integrar los datos e información necesarios con el fin de dirigir un proyecto desde el diseño hasta la gestión. BIM asegura una mayor predicción de gastos, una mejora de la planificación y una reducción de los errores a la vez que garantiza una mayor sostenibilidad a largo plazo. Los datos pueden usarse para generar al instante dibujos de producción o bases de datos para fines de manufactura. También puede asegurar un mayor uso de tecnología de construcción modular y prefabricada, que promueve los objetivos de sostenibilidad.

BIM es efectivo porque contiene descripciones digitales para cada aspecto del proyecto físico durante su ciclo de vida, lo que permite compartir y colaborar de manera compleja a través de repeticiones del diseño. También permite que las construcciones físicas se vinculen con su gemelo digital a través de sensores que respalden la gestión virtual y la inspección tanto antes como después de que los proyectos se completen. Esto asegura una mejor coordinación de los clientes y los subcontratistas antes de que la construcción comience.

Fuente:Pixabay | Autor: Free Photos

Realidad aumentada y realidad virtual

Junto a BIM y los entornos de gemelos digitales, estamos viendo nuevos experimentos en el uso de realidad aumentada y realidad virtual. Esto ofrece nuevas oportunidades para avanzar en la construcción sostenible, al aportar detalles inmersivos mediante el diseño colaborativo. En entornos digitales, arquitectos y diseñadores pueden usar proyecciones de realidad aumentada y virtual de modelos BIM para suministrar una mayor precisión en las evaluaciones del progreso y en el planeamiento de la actividad.

Combinadas, la realidad aumentada y virtual permiten a los interesados ver el proceso e incluir diseños de interiores, planos de suelo y arquitectura estructural. Esto da a todas las partes interesadas una mayor exposición a los detalles de un proyecto durante el ciclo de vida completo. La realidad virtual también permite a clientes potenciales visualizar con más facilidad una propiedad o edificio antes incluso de que el proyecto comience. Además, desarrolladores e inversores pueden usar la experiencia inmersiva para dar plataformas colaborativas a clientes de todo el planeta.

IA y robótica

La IA y la robótica están penetrando con lentitud en la ingeniería inteligente y el sector de la construcción y prometiendo rehacer cómo diseñamos, construimos y gestionamos edificios e infraestructuras. Las máquinas inteligentes están cambiando con rapidez el modo en que la sociedad trabaja, y la IA es clave para analizar e interpretar cada vez más grandes cantidades de datos extraídos de modelos, sensores y herramientas BIM.

Fuente: Pixabay | Autor: Frank V

Conforme la IA y el machine learning evolucionan, mueven los límites de lo que podemos hacer para ganar velocidad con los métodos de construcción sostenibles. Las simulaciones BIM del proceso de construcción permitirán a la IA identificar áreas de problemas potenciales y ayudar en el desarrollo de soluciones alternativas.

En la industria del facility management o gestión de edificios, se espera que, cada vez más, robots y sensores desarrollen tareas repetitivas. En el proceso de construcción, esto incluye la automatización del alzamiento del núcleo de la obra con albañilería robótica, que facilita la construcción de estructuras de mampostería aumentando la productividad y reduciendo los costes. Esto también incluye el uso de soporte técnico una vez que la construcción se completa. El feedback y las quejas por la dirección de la construcción pueden entregarse, recopilarse, gestionarse e incluso resolverse con el uso de IA.

Otros robots que han entrado en el sector son los drones, usados por contratistas y directores de proyecto durante la fase de construcción de proyectos. El progreso se monitoriza en tiempo real, mientras los datos exactos son capturados en minutos mediante fotos y vídeos tomados por estos vehículos no tripulados. El uso de drones sondeando el lugar aporta a los interesados una capa extra de control y monitorización del proyecto durante la ejecución. Los detalles de las fases de construcción se comunican entonces a todas esas partes interesadas, lo que hace más fácil monitorizar el progreso real. Esto incrementa el rendimiento general durante el proceso de construcción.

Fuente: Pexels | Autor: Tom Fisk

La industria de la construcción puede usar ahora un amplio despliegue de sensores para la gestión de activos. En el futuro descargaremos los requisitos computacionales de las herramientas robóticas en la nube para garantizar el acceso de los robots a todos los recursos de la red. La robótica inteligente y los datos recopilados por sensores y cámaras colocadas en robots alimentarán de datos a los algoritmos de machine learning, lo que permitirá a la IA interpretar y dirigir la mejora de tareas y, al final, impulsar acciones correctivas autónomas.

En definitiva, la aplicación de todas estas tecnologías, debidamente entrenadas con técnicas de machine learning y la acción final de los humanos, ayudarán a optimizar los procesos de construcción con ahorro de costes, y a crear unos edificios más sostenibles. Además, contribuirán a frenar el cambio climático y a avanzar en el desarrollo de las smart cities. La ingeniería del presente y del futuro no puede desdeñar todas estas opciones para construir un mundo mejor.