Ocho formas en que la industria de la construcción está utilizando la tecnología para ser más sostenible

Construcción y sostenibilidad no siempre han ido de la mano, pero los tiempos están cambiando. En 2021, Autodesk informó que el 82 por ciento de las empresas de arquitectura, ingeniería y construcción (AEC) cuentan ahora con un equipo de sostenibilidad dedicado, y el 74 por ciento de las empresas de AEC están invirtiendo directamente en tecnología para mejorar la sostenibilidad.

Además, la construcción sostenible se ha convertido en un requisito para las propuestas de proyectos, ya que el 87 por ciento de las empresas constructoras informan que la retención de clientes es una fuerza impulsora para su enfoque en la sostenibilidad. Se ha demostrado que el pensamiento y la planificación sostenibles mejoran la productividad y reducen el consumo. Tres de cada cuatro empresas constructoras informan que las iniciativas de sostenibilidad condujeron a un mejor uso de los recursos.

Si bien los beneficios de la construcción sostenible son inmensos, su implementación puede ser un desafío. Las empresas de AEC están recurriendo a la tecnología para encaminarse hacia la sostenibilidad. A continuación se muestran varios ejemplos de cómo la tecnología ha permitido una construcción y operaciones sostenibles exitosas.

Después de una batalla para retener la financiación, el diseño de la escuela secundaria académica Benjamin Banneker en Washington, DC no podía quedarse corto. El equipo de Perkins Eastman, dirigido por el arquitecto Omar Calderón Santiago, adoptó un enfoque de diseño holístico, considerando factores ambientales, tecnológicos, económicos y sociales en cada paso del camino. Los objetivos de sostenibilidad se centraron explícitamente en la intersección entre energía y bienestar.

El equipo utilizó una combinación de modelado 3D en SketchUp y análisis de energía y luz natural en el complemento Sefaira de SketchUp y Climate Studio para lograr un estado de energía neta cero para las instalaciones educativas. Estas herramientas ayudaron al equipo a brindar comodidad a los ocupantes a través de una investigación cuidadosa de la luz natural, el confort térmico, la acústica y la calidad del aire sin comprometer un diseño cuidadoso. Históricamente, Perkins Eastman dependía de consultores externos para el análisis energético, pero ahora, con Sefaira de SketchUp, el equipo puede mantener todo su diseño dentro de un programa y centrarse en optimizar el rendimiento.

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Los contratistas de hormigón Wayne Brothers no son ajenos a las capacidades de BIM (modelado de información de construcción). La empresa comenzó a utilizar Tekla Structures en 2012 para modelar sus proyectos industriales y comerciales en un esfuerzo por aumentar la calidad del trabajo y reducir el tiempo de diseño. El uso de modelos BIM detallados en el proyecto de cervecería multiestructura de la costa este de Sierra Nevada permitió al equipo reducir significativamente el desperdicio de material de varilla de refuerzo.

La estructura del tanque de fermentación, una estructura de hormigón de 12.000 pies cuadrados con cientos de incrustaciones y bloqueos, requirió una planificación cuidadosa para evitar errores y posteriores retrabajos y desperdicios. Se utilizó Tekla para detallar las barras de refuerzo y coordinar las actividades de trabajo; no había dudas. El uso del modelo 3D no solo redujo en una semana el cronograma de tres meses, sino que tampoco generó discrepancias en las barras de refuerzo debido a errores de detalle o fabricación. Para este tipo de proyecto, se esperaría entre un 10 y un 15 por ciento de desperdicio de varilla; sin embargo, esto se redujo a menos del 1% o sólo dos toneladas de 300 toneladas de acero.

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Cuando a Aldridge Electric se le asignó la tarea de diseñar, fabricar e instalar millones de pies de cable, conductos y bocas de acceso para el nuevo proyecto del centro de datos de Dekalb en Dekalb, Illinois, sabían que requeriría una gran planificación y recursos. Por eso, el equipo del proyecto utilizó modelos BIM para revisiones de diseño, detección de conflictos y oportunidades de prefabricación en la oficina y buscó dispositivos de control de máquinas en el campo.

Los sistemas Trimble Earthworks en excavadoras y bulldozers encajan perfectamente en el flujo de trabajo conectado de la empresa: los modelos 3D se transfieren a Trimble Business Center y luego a las máquinas. Con los dispositivos de control de la máquina, el trabajo en la obra se realiza con un alto grado de precisión. Los equipos instalaron objetos con una tolerancia de media pulgada. En última instancia, esto hizo que los operadores de excavadoras fueran más eficientes y redujeron el trabajo repetido, al mismo tiempo que redujeron las emisiones y el combustible. La instalación funciona correctamente la primera vez que se utiliza el control de la máquina y limita los recursos y el tiempo dedicado a la tarea.

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Un estudio de 2021 realizado por la Universidad de Hanyang en Corea encontró que la construcción industrializada reduce las emisiones de carbono en un 40 por ciento en comparación con los métodos tradicionales. Cooper Electrical Construction Company se dio cuenta de esta ventaja y de muchas más al ampliar sus esfuerzos de prefabricación para cumplir con cronogramas de proyectos acelerados y vencer a la competencia del mercado.

El contratista eléctrico, de instrumentación y controles líder en la industria eligió el software de detallado Trimble SysQue. En comparación con Autodesk Revit, SysQue creó modelos de diseño más detallados utilizando componentes reales. Los modelos ofrecían suficientes detalles para construir con confianza fuera del sitio y escalar la producción. El uso de SysQue ha permitido a la empresa trasladar el 60 por ciento de la mano de obra de campo asociada con la fabricación de conductos y bandejas de cables desde el lugar de trabajo a sus instalaciones de fabricación fuera del sitio. Además de la reducción de emisiones gracias a la fabricación fuera del sitio, Cooper Electrical ha experimentado inmensas mejoras en productividad, seguridad y calidad.

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La multinacional británica de energía y servicios Centrica comprende la necesidad de una transformación digital dentro del sector energético. Junto con el Centro de Tecnología Net Zero, el especialista en realidad mixta VISR Dynamics y Microsoft, el equipo ha explorado la realidad mixta y su capacidad para impulsar la optimización de procesos, la seguridad, la productividad y la eficiencia, y para respaldar la transición a cero emisiones netas.

Centrica ha adoptado el uso de la realidad mixta para conectar a los trabajadores de primera línea en las plantas de energía con el apoyo digital y por encima del hombro de los ingenieros energéticos. Los ingenieros de Centrica pueden crear y agregar instrucciones de proceso y mantenimiento basadas en puntos de anclaje espaciales alrededor de una ubicación física. Para garantizar que el dispositivo fuera adecuado para su uso en un entorno ATEX nivel 2, el equipo de VISR decidió trabajar con Trimble Field Technologies para ofrecer capacidades de realidad mixta en un factor de forma de casco.

La tecnología de realidad mixta también se utiliza para formación y recertificación en el extranjero. Anteriormente, los ingenieros tenían que volar a ubicaciones en alta mar, y cada viaje costaba más de £10.000 y producía emisiones innecesarias. Ahora, los ingenieros registran su trabajo mediante dispositivos de realidad mixta, que luego el certificador correspondiente revisa de forma remota.

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La Agencia de Protección Ambiental (EPA) estima que se pierde el 16 por ciento del agua total utilizada en los Estados Unidos, hasta el 30 por ciento en el extremo superior. En otras palabras, esta agua recolectada y tratada nunca llega al usuario final, lo que en última instancia desperdicia recursos. La División GIS de Central Arkansas Water ha desarrollado una forma única de minimizar la pérdida de agua, y se trata de un perro de rescate de raza labrador negro llamado Vessel.

Vessel puede oler el agua que emerge en la superficie en todo el Distrito de Agua Central de Arkansas para determinar si contiene cloro. Por el contrario, un equipo humano de detección de fugas debe analizar el agua para determinar si es agua de lluvia o una fuga del sistema de servicios públicos. Una vez que se localiza una fuga de agua que contiene cloro, se puede reparar el sistema y eliminar la pérdida de agua. Además de los esfuerzos de Vessel, la empresa de servicios públicos necesitaba un seguimiento digital y recurrió a Cityworks, la plataforma de gestión de activos que ya utilizan. La división GIS creó una categoría de campo personalizada en Cityworks para rastrear e informar la eficiencia y precisión del Programa Canino de Protección contra Fugas.

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Sigmat, líder del Reino Unido en estructuras de acero de calibre ligero, conoce el impacto que tiene el modelado 3D en la construcción externa. Con las herramientas adecuadas, capaces de detectar conflictos, mejorar los detalles y visualizar de manera realista, el equipo esencialmente construye sus proyectos dos veces: una en el entorno digital y otra en el sitio. Sigmat utiliza el software de Tekla para modelar de forma precisa y eficiente, adoptando la postura de que si funciona en el modelo, funcionará en el sitio.

Sigmat ha llegado incluso a integrar Sig-Dek, su propio producto de perfil para terrazas, en la biblioteca BIM de Tekla. Tener acceso a este contenido específico del producto mejora aún más los niveles de precisión. Lograr este nivel de precisión en los procesos de diseño y construcción virtuales (VDC) permite a Sigmat lograr cero desperdicio con la construcción fuera del sitio. Además, siempre se piden las cantidades correctas de material gracias a los cálculos automáticos de cantidades y no es necesario volver a trabajar debido a errores de detalle o de fabricación.

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Un proyecto ferroviario de alta velocidad con 1.600 postes rey, 3.000 pilones y 300 kilómetros de cable de aluminio, líneas aéreas y cables de fibra óptica terminados a tiempo es casi inaudito. Pero eso es exactamente lo que ocurrió con el proyecto de construcción de la línea Colonia-Rin/Main en Alemania. THOST Projektmanagement sabía que un proyecto de esta escala y complejidad requeriría una programación exhaustiva y un control de plazos.

Para gestionar la gran cantidad de actividades y las numerosas interfaces entre diferentes oficios, el equipo utilizó Trimble Tilos, un sistema de programación especialmente desarrollado para obras de construcción lineales. Tilos almacena extensos algoritmos que contienen información sobre la duración de los procesos, equipos, personal, costos relevantes, etc. Información como cantidades y recursos con los valores de rendimiento correspondientes se pueden correlacionar con cada proceso y almacenar en bibliotecas.

El software de programación lineal de datos abiertos permitió a los equipos compartir información y realizar actualizaciones en tiempo real. El software fue fundamental para entregar el proyecto a tiempo. La entrega a tiempo significó que se necesitaron menos recursos para terminar el proyecto y el tren de alta velocidad pudo abrirse antes, reemplazando el tráfico rodado y reduciendo las emisiones de carbono.

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El potencial de la tecnología para mejorar la construcción sostenible acaba de abrirse paso. Hay muchas más oportunidades para utilizar los recursos de manera responsable y reducir las emisiones de carbono dentro de la industria de la construcción mediante la ayuda de tecnologías innovadoras. La guía definitiva para la tecnología de la construcción sostenible profundiza en cómo la tecnología puede redefinir un nuevo alcance de la sostenibilidad. Compruébalo aquí.