Las tecnologías más innovadoras de la construcción en 2023

Hoy en día, la industria de la construcción ya trabaja con más de una docena de tecnologías con mucha demanda en el sector. Nuestra revisión cubre las herramientas y tecnologías más avanzadas y demandadas en el mercado. Cada año se van integrando nuevas metodologías que hacen realidad las ideas más innovadoras en la construcción.

La innovación en la construcción, un factor clave

La industria de la construcción es a menudo criticada por ser demasiado conservadora, por su estandarización y la excesiva burocracia de su documentación. Sin embargo, no siempre es tan fácil implementar las más recientes tecnologías en la construcción. Por requisitos como el cumplimiento de la normativa, cada tecnología debe tener una base normativa y ser rentable por sí misma, el coste final de su desarrollo debe ser adecuado, y la eficiencia en la reducción de costes en el futuro debe ser significativa, además de prolongarse en el tiempo. Cualquier tecnología requiere un diseño adecuado y una gran variedad de trabajo del equipo del proyecto, control de calidad y capacitación del personal. Sin embargo, una vez están implementadas, ofrecen grandes mejoras en el proceso de trabajo.

El crecimiento de las ciudades y la población, las nuevas formas de comunicación entre personas en la era del BIG DATA, el crecimiento de las economías y el bienestar de las personas ha impulsado la industria de la construcción a integrar de forma más dinámica nuevas soluciones tecnológicas. Como consecuencia, las nuevas tecnologías en la construcción son activamente promovidas y utilizadas en el mundo.

La velocidad del desarrollo tecnológico conduce hacia la digitalización a gran escala de la industria de la construcción. La aplicación de tecnologías informáticas es una cuestión de competitividad, las innovaciones en la construcción mejoran la obra, aumentan los beneficios, además de ayudar a ganar licitaciones de proyectos, consiguiendo una mayor competitividad paraaquellas empresas que deciden incorporarlas a su día a día.

Las nuevas tecnologías más populares en el mercado

• BIM
• Servicios en la nube y tecnologías móviles
• Inteligencia artificial
• Internet de las Cosas
• Realidad Virtual y Aumentada
• Robotización y exoesqueletos
• Modelado 3D

BIM

BIM (modelado de información de construcción) es la principal “ballena” en el diseño moderno y la principal tecnología. Supone no sólo el modelado virtual de un edificio, sino una representación digital integral de las características físicas y funcionales de un activo. BIM cubre todo el ciclo de vida del edificio y tiene en cuenta; la construcción, el equipamiento, las funciones, la gestión del activo y futuros trabajos de reparación o demolición. Todos los componentes y matices relevantes en el diseño se tienen en cuenta y se consideran en un sólo proyecto. Si se elimina o reemplaza algún elemento o añadido, se recalcula todo el modelo con esta corrección.

Gracias a BIM, el modelo virtual del edificio permite a los especialistas:

La tecnología BIM está reduciendo:

• Gastos en materiales
• Errores en los proyectos
• Plazos de entrega

Además, gracias a PlanRadar, se podría tener acceso desde cualquier dispositivo móvil sobre el estado de la obra, además de a todos los datos relevantes sobre el edificio, esto permite llevar a cabo un control mucho más preciso y adecuado en todas las etapas. Esta solución simplifica enormemente la gestión y el control de los procesos de construcción optimizando el resultado.

Cómo se está implementando BIM a nivel internacional

En España, BIM es obligatorio en los proyectos de infraestructuras desde 2019. En Rusia, por ejemplo, solo el 5-7% de las empresas utilizan BIM (principalmente en megaciudades y grandes empresas), otras nuevas tecnologías en la construcción son aún menos comunes en el país. En los EE.UU., aproximadamente el 72% de las empresas de construcción utilizan BIM para ahorrar dinero en los proyectos. En el Reino Unido, desde 2016, todos los proyectos de construcción presupuestados deben utilizar BIM Nivel 2. En Francia, desde 2017, el gobierno nacional ha utilizado BIM en el sector de la vivienda para medio millón de hogares. Alemania tiene implantado el uso de BIM en todos los proyectos de infraestructuras desde 2020.

Servicios en la nube y tecnologías móviles

El trabajo en el modelo BIM implica el uso de servicios en la nube, incluyendo el alojamiento en la nube, para el intercambio de datos e información en tiempo real. Las nubes pueden contener una amplia variedad de información y herramientas segmentadas, que van desde herramientas para arquitectos hasta sistemas de gestión de proyectos, que están disponibles para cualquier participante del proyecto en cualquier momento desde un dispositivo móvil aumentando la cooperación.

Qué beneficios suponen los servicios en la nube para empresas de construcción

• Información accesible desde cualquier dispositivo con conexión a Internet.
• Almacenamiento ilimitado de información.
• Escalado de acuerdo con las necesidades del proyecto de construcción: se ajusta de manera flexible a las necesidades, evitando elementos innecesarios, la productividad no disminuye.
• Un servicio asequible. Construir tu propia infraestructura de IT es mucho más costoso que usar un proveedor de servicios en la nube.
• Acceso instantáneo a la información para todos los participantes del proyecto.
• Simplificación de la comunicación y colaboración en tiempo real.
• Capacidad de gestionar múltiples obras manteniendo el control de calidad, la nube ayuda en la sincronización.
• Capacidad de reducir los gastos en grandes oficinas, utilizando servidores de terceros sin necesidad de mantener uno propio.
• Máxima protección de los datos.

Inteligencia artificial

La Inteligencia Artificial (IA) es el “comportamiento” de una máquina, un tipo de tecnología que imita las funciones cognitivas humanas; resolución de tareas y problemas, reconocimiento de imágenes y aprendizaje. Hay un campo especial de la IA: el machine learning o aprendizaje automático, que se basa en la recopilación y análisis de datos estadísticos, a partir de los cuales se pueden tomar decisiones.

Las nuevas tecnologías de construcción no pueden prescindir del aprendizaje automático y la IA. De hecho, es un asistente invisible que analiza terabytes de datos encontrando problemas. Se pueden crear rutinas para filtrar información innecesaria o buscar datos específicos. Los programas que utilizan el motor de IA se utilizan para:

1. Análisis predictivo:
   • Predecir amenazas de seguridad basadas en datos anteriores.
   • Reconocer atributos y elementos importantes en la obra.
   • Control del lugar, el número de personas en la obra, cumplimiento de EPIs.
2. Diseño y planificación de proyectos
   • Los datos recopilados y modelados ayudan a evitar sobrecostes.
   • Seguimiento y mitigación de riesgos, estableciendo de prioridades. 
3. Mecanismos robotizados, automatización de procesos.
   • Realizar operaciones rutinarias, simples pero que requieren mucho tiempo en la obra, reemplazando el trabajo humano;
   • Optimización de trabajos donde se requiere alta productividad.

Internet de las Cosas

Esta tecnología está estrechamente relacionada con los sistemas en la nube y la IA, porque el IoT (Internet de las cosas) sin análisis y un algoritmo de recopilación de datos no es muy efectivo. En la construcción, IoT es de gran ayuda para resolver una serie de problemas. Con una variedad de sensores en la obra, la gestión de proyectos se vuelve más eficiente y el proceso de construcción se vuelve más seguro y optimizado.

Los expertos predicen que para el 2024 la cuota de mercado de IoT en la construcción alcanzará los 16.800 millones de dólares ¿Cuáles son los beneficios de esta tecnología?

Beneficios del Internet de las Cosas en la obra:

• Incremento de la productividad

A menudo las empresas ejecutan varios proyectos en diferentes ubicaciones, es importante monitorear los ciclos de vida de cada uno y cumplir con los plazos. Los sensores recopilan datos en la obra, luego son procesados por el software y le dan al contratista una imagen completa del estado de los trabajos. La tecnología ayuda a controlar proyectos de gran escala, reduciendo el tiempo y el coste de resolución de las tareas.

• Seguridad y Prevención de Riesgos

El IoT puede reducir significativamente los riesgos y prevenir las lesiones en las obras.

Los sensores en la ropa de los trabajadores de la construcción, los sensores en la obra y los sensores en los materiales rastrean el movimiento de personas, sustancias peligrosas en el aire, zonas de acopio no autorizadas, condiciones de emergencia y mucho más. Los sensores en los materiales también pueden prevenir el robo.

• Gestión de recursos

El IoT también optimiza el coste del mantenimiento de las instalaciones y de los suministros. Los sensores inteligentes ayudan a registrar el consumo de electricidad, agua o combustibles y optimizar estos gastos. Los datos se recopilan automáticamente y te permiten consultarlos, por ejemplo; cuando es necesario realizar una recarga de combustible o realizar un mantenimiento preventivo, un reemplazo y el histórico de las reparaciones.

Un estudio reciente del McKinsey Global Institute al evaluar el impacto del Internet de las cosas en la industria de la construcción y la minería, descubrió que los empresarios podrían ahorrar más de 160 mil millones de dólares al aplicar el IoT. Es muy probable que el potencial del Internet de las cosas se desbloquee en la construcción en los próximos años, la digitalización global de la industria nos está esperando.

Realidad Virtual y Aumentada

Entre las nuevas tecnologías para la arquitectura y la construcción, destaca especialmente la realidad virtual (VR). Crea un mundo “real” en un entorno digital, utilizando fotografías, renders y videos en 360°. Las capacidades de la tecnología permiten la navegación en un entorno digital realista, donde también es posible interactuar con los objetos en tiempo real. La realidad aumentada combina elementos digitales, separados y superpuestos, con el entorno real completando el futuro modelo.

La realidad virtual le da aún más amplitud a un edificio virtual, donde la información digital “cobra vida” combinada con la información física. La realidad virtual tiene una escala mucho mayor, lo que mejora los modelos multidimensionales creados. Es una experiencia especial en primera persona que añade soluciones profesionales y juicio experto, transformando la manera en la que se construyen las infraestructuras en general.

Beneficios de Realidad Virtual en la construcción:

• Opción de probar nuevos diseños viables
• Mejoras en el seguimiento de los trabajos
• Identifica problemas en las primeras etapas de la construcción
• Simplifica la exploración de estructuras complejas

Robotización y exoesqueletos

A pesar de la evidente utilización de mano de obra intensiva con alta rotación en un sector como el de la construcción, el trabajo manual aún prevalece y en ocasiones es la única opción viable. Desafortunadamente, la obra es un entorno demasiado móvil y cambiante donde los robots, sin una IA fantástica, no pueden competir operando con un algoritmo programado. Pero la construcción está adoptando gradualmente soluciones inteligentes, en particular el uso de drones. Y esta tecnología tiene muchas más aplicaciones inmobiliarias y comerciales que la simple fotografía aérea de los edificios.

Beneficios de los drones en la construcción:

• Control de seguridad: monitoreo de la obra con cámaras e identificación de áreas peligrosas. No es necesario ir a verificar en persona la obra, ya se pueden enviar trabajadores de inmediato para resolver el problema;
• Entrega de materiales a través de drones, reduciendo la cantidad de vehículos.
• aumentan la velocidad y la calidad del trabajo rutinario.
• Drones para demoler elementos de construcción al final de un proyecto. Aunque es más lento, pero sin duda una solución más económica y segura.
• Drones de seguridad. Por desgracia, el robo en la construcción es omnipresente, por lo que se pueden usar robots para reducir las pérdidas. 

Los exoesqueletos robóticos acelerarán el trabajo y la productividad en la obra, porque la fuerza de una persona en el “traje” muchas veces aumenta y además, el trabajo es mucho más seguro.

Modelado 3D

Esta tecnología ha estado durante mucho tiempo al servicio de la industria de la construcción, pero sólo durante los últimos años se ha extendido su uso generalizado.

El mercado de la impresión 3D de hormigón en la industria de la construcción tiene previsto crecer unos 58 millones de dólares para 2024.

Esto se ve estimulado por la mayor demanda de esta impresión en la construcción, debido a su alta productividad y facilidad para crear estructuras de complejas diversas. La obtención de elementos constructivos terminados (muros, losas) u otros componentes directamente en la obra reduce no sólo el coste de producción, sino también el coste logístico y en personal. Gracias a la tecnología de extrusión en el modelado 3D, es posible crear elementos a partir de diferentes materiales: hormigón, geopolímero, cemento, yeso y arcilla.

Ventajas del modelado 3D:

• Mayor velocidad
• Mayor precisión (errores mínimos)
• Más variedad de los diseños
• Alto rendimiento
• Opción de ahorrar gastos adicionales de transporte y personal.
• Más sostenible con el medio ambiente.

Se prevé un futuro especial para la impresión 3D en hormigón. Ya hay disponibles soluciones sostenibles y escalables para el modelado 3D en hormigón de varios componentes (BAM, el centro de impresión 3D de elementos estructurales de hormigón en los Países Bajos). En Rusia, la empresa de Irkutsk Apis Cor. en 2017 desarrolló una impresora 3D especial y con su ayuda se construyó toda una casa. La ventaja de la impresora 3D rusa es que es capaz de imprimir la casa de forma polar, sin rieles como otras impresoras 3D, no necesita superficies planas para trabajar con precisión, además ella misma prepara la mezcla de materiales.

Big Data

Junto con otras tecnologías avanzadas puede tener un importante papel optimizando los procesos constructivos. Puede estructurar y analizar enormes conjuntos de datos e información dispersa, lo que da como resultado la detección de ciertos patrones y hechos que pueden ser aplicados en una serie de tareas que reducirán costes, anticiparán riesgos y predecirán la eficacia de ciertos trabajos. El Big Data contiene hechos, datos e información obtenidos no sólo de personas, sino también de una gran variedad de sensores, sistemas y programas, y junto con la IA (inteligencia artificial), ML (machine learning) e IoT (Internet de las cosas), estos datos se convierten en una herramienta de gestión importante. Es posible identificar patrones de condiciones meteorológicas o climáticas (y otras condiciones) en el lugar de la obra propuesta, para calcular el mejor momento de comenzar la construcción y predecir el buen funcionamiento del proyecto. Asimismo, el análisis del conjunto de datos arroja importantes conclusiones predictivas sobre la factibilidad de ciertas obras, pudiendo reducir costes optimizando o cambiando las premisas de partida.

Gemelos Digitales

Copias virtuales exactas de objetos físicos: edificios, ciudades. Esta tecnología va de la mano con BIM, en ambos casos contienen elementos. Sin embargo, la principal diferencia entre ellos es que el gemelo digital tiene como objetivo simular la interacción de una persona con el entorno y un elemento. Un gemelo virtual de un objeto físico da información sobre el estado actual de los ecosistemas creados, las infraestructuras y cómo afectan a los usuarios.

El modelo informático integra la información en un único entorno accesible para todos. El modelo BIM es generalmente estático, mientras que el gemelo digital es dinámico, cambia con el tiempo. Los gemelos digitales dan la oportunidad de probar diferentes escenarios y amenazas; el impacto de desastres naturales, diferentes emergencias, incendios o el colapso de algún elemento mediante la simulación. Basado en el modelo BIM el gemelo digital puede “experimentar” esa información integrando diferentes bloques de información, por lo que la función predictiva del gemelo digital es una sus principales funcionalidades. Conocer los posibles problemas, por ejemplo, entender que el activo podrá soportar las cargas esperadas, permite a los constructores evitar gastos excesivos, optimizar procesos y realizar ajustes en las etapas iniciales.

 Tecnología de Blockchain

En la construcción, el blockchain se implementa en forma de contratos inteligentes, actuando como “administrador” para todas las partes del contrato. El protocolo digital del contrato inteligente se implementa en la red del blockchain.

La tecnología de Blockchain sirvió originalmente para transacciones de criptomonedas, pero su garantía de seguridad y transparencia puede ser utilizada eficazmente en procesos con distintas partes involucradas como los de la construcción. Es bueno porque no involucra intermediarios como las bases de datos estándares, la información se intercambia entre usuarios finales (los sistemas entre iguales se comportan como servidores y están conectados a través de Internet), sin una computadora central.

Blockchain es información digital almacenada en una base de datos transaccional pública (bloque) que está controlada por sistemas informáticos de igual a igual o verificada por una red de ordenadores (cadena-cadena).

Cada dispositivo de la cadena contiene diferentes tipos de información, por ejemplo; la prueba de una transacción financiera bancaria, un contrato, un título de propiedad o una autentificación. La seguridad de los datos de blockchain está controlada por cada participante de la cadena, cada uno es responsable de proteger su parte de la información con una firma digital. Esto garantiza un intercambio de información rápido y seguro, evitando la participación de terceros, por ejemplo, un banco. La descentralización de las operaciones, donde se asigna responsabilidad y garantía a los actores de la cadena, es la principal ventaja de blockchain.

Un contrato inteligente es un tipo de protocolo digital implementado en una red de blockchain para cumplir con los términos contractuales. Aunque en la construcción están involucradas distintas partes (distintas empresas, contratistas y proveedores), todos los datos del proyecto se almacenan en un lugar centralizado, facilitando la supervisión y gestión de la obra. Con la ayuda de la tecnología blockchain, los datos del proyecto se pueden rastrear y procesar de manera más eficiente en tiempo real, sin la participación de terceros. La tecnología Blockchain proporciona transparencia durante el proceso de construcción, haciéndolo abierto y agilizando el flujo de trabajo. Además, facilita la colaboración y la toma de decisiones necesarias, minimizando riesgos y evitando disputas.

¿En qué puede beneficiar blockchain en la construcción?

• Pagos
• Realización de transacciones
• Inspección de edificios/instalaciones
• Transparencia y seguridad en los procesos
• Resolución de conflictos

Blockchain generalmente reduce la fragmentación del proceso, ayuda a realizar un seguimiento de cada etapa de un proyecto y asigna los recursos de una mejor manera. De hecho, es una tecnología que puede competir directamente con las soluciones SaaS basadas en la nube actuales.

Parece evidente que la digitalización a gran escala y la implementación de tecnologías BIM en la industria de la construcción avanzarán por demanda del mercado, donde la eficiencia y la reducción de tiempo y costes se vuelven una prioridad. La construcción se está volviendo inteligente no sólo en el diseño por ordenador, sino también en los procesos de la construcción; utilizando robots, impresión 3D, sensores, materiales y tecnologías inteligentes. Sin duda, las nuevas tecnologías afectarán a la rentabilidad del sector de la construcción, ya que están dirigidas a la optimización de todas las etapas del proyecto, desde los estudios previos hasta la operativa del activo.

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