Innovaciones en la construcción para reinventar el sector

Milthon Lujan Monja

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La innovación es clave para el futuro de cualquier sector y la industria de la construcción no es una excepción. Desde la utilización de materiales más sostenibles hasta el uso de tecnologías avanzadas, las innovaciones en la construcción pueden tener un gran impacto en la eficiencia, la sostenibilidad y el costo de los proyectos.

La utilización de drones para el monitoreo de proyectos, el uso de impresoras 3D para la construcción de estructuras complejas, la realidad virtual, son algunas de las tecnologías que están revolucionando el sector de la construcción

En este artículo, profundizaremos en las tendencias más innovadoras en la construcción y cómo están transformando la industria.

La innovación en la construcción

La industria de la construcción está abrumada con la planificación de recursos, la gestión de riesgos y los desafíos logísticos que a menudo resultan en defectos de diseño, retrasos en la entrega de proyectos, sobrecostos y disputas contractuales (Akinosho et al., 2020).

La innovación en la construcción se puede entender como la aplicación de nuevas tecnologías, materiales y procesos para mejorar la eficiencia y la sostenibilidad de los proyectos de construcción. En este sentido, la innovación puede tener un impacto significativo en la productividad y la rentabilidad del sector.

Una de los aspectos más difundidos para entender la innovación en la construcción es la adopción de nuevas tecnologías; sin embargo, las innovaciones en la construcción también se puede dar por el uso de materiales más sostenibles y eficientes, o aplicación de nuevas formas de gestión como la metodología Lean.

Construcción 4.0

La tecnología está teniendo un gran impacto en la innovación en la construcción; y las empresas del sector de construcción lo saben. En este sentido, la Construcción 4.0 hace referencia a la Industria 4.0 que se caracteriza por la integración del mundo físico con el mundo digital.

Sawhney et al., (2020) describe la construcción 4.0 como un marco de trabajo en el cual confluyen y convergen:

a. La producción industrial: prefabricación, impresión 3D, fabricación remota.

b. Sistemas ciber-físicos: sensores, internet de las cosas, robots, cobots, drones.

c. Tecnologías digitales y de computación: BIM, video y escaneo láser, inteligencia artificial, computación en la nube, big data, etc.

En este sentido, la construcción 4.0 hace referencia al uso de las tecnologías para promover innovaciones en la construcción, lo que permitirá mejorar la industria.

A pesar de ser una de las industrias menos digitalizadas en el mundo (Lynch, 2021); en el año 2021, el financiamiento en tecnologías aplicadas a la construcción en EEUU alcanzaron el récord de US$2100 millones, lo que representa un incremento de 100% con respecto al año anterior (Obando, 2021). Sin duda este dato es un indicador de la importancia que está adquiriendo las innovaciones en la construcción para mantener la competitividad y la sostenibilidad del sector.

La computación en la nube y las tecnologías de comunicación han facilitado la comunicación en tiempo real entre las entidades que participan en el proceso de construcción o en la ejecución de un contrato (Kholin y Slesar, 2021); asimismo, la computación en la nube facilita el uso de otras tecnologías emergentes como la modelación de la información de la construcción, el internet de las cosas, la realidad virtual o aumentada, el análisis de la big data (Bello et al., 2021).

Aplicaciones actuales y futuras de la computación en la nube en la industria de la construcción (Bello et al., 2021).
Aplicaciones actuales y futuras de la computación en la nube en la industria de la construcción (Bello et al., 2021).

Innovación tecnológica en la construcción

Un estudio de StartUS Insights (2023) describe el impacto de las 10 principales tendencias de la industria de la construcción entre las cuales se incluyen soluciones del Software BIM, herramientas de gestión basadas en la nube, el uso de robots para la construcción, el Internet de las Cosas, tecnologías de realidad virtual y aumentada, entre otros.

Tendencias de Innovaciones en la construcción. Fuente: StartUs Insights.
Tendencias de Innovaciones en la construcción. Fuente: StartUs Insights.

En este sentido, las tecnologías disruptivas están revolucionando debido a que faciliran las innovaciones en la construcción, lo que está llevando a una mayor eficiencia y reducción de costos.

Desde la construcción con impresoras 3D hasta materiales innovadores y sistemas de inteligencia artificial para mejorar la planificación y ejecución de proyectos, esta es una mirada a cómo la innovación está cambiando el panorama de la construcción.

Impresión 3D para la Construcción de Edificios

La impresión 3D es una tecnología revolucionaria que está impactando la industria de la construcción. La impresión 3D es un avanzado proceso de fabricación que puede producir formas geométricas complejas automáticamente a partir de un modelo de diseño asistido por computadora en 3D (Tay et al., 2017).

Con esta tecnología, se pueden crear piezas, elementos estructurales complejos o edificios completos de manera rápida y económica. Además, estos elementos pueden ser producidos con mayor precisión y calidad.

De hecho, hay varias empresas que ya están utilizando esta tecnología para imprimir casas y apartamentos enteros en un tiempo récord. Esto reduce significativamente el costo y tiempo de construcción, a la vez que mejora la eficiencia energética del edificio gracias al uso de materiales más sostenibles e innovadores.

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Con la estrategia de implementación correcta y algo de pensamiento creativo, la impresión 3D puede ayudar a acelerar tus proyectos, hacer que los materiales sean más accesibles y permitirte crear hermosos diseños (Ellis, 2022).

Realidad Aumentada y Realidad Virtual para el diseño y la planificación

La realidad aumentada y la realidad virtual se están utilizando cada vez más en la industria de la construcción para mejorar la planificación y el diseño de proyectos.

Los arquitectos, ingenieros y contratistas pueden utilizar aplicaciones de realidad aumentada y realidad virtual que les permiten visualizar los planos y diseños en 3D directamente sobre un entorno real. Esto les ayuda a identificar posibles problemas antes de comenzar la construcción y a hacer cambios en tiempo real.

Estas herramientas también pueden servir como una herramienta para mostrar a los clientes cómo quedará el proyecto final, lo que mejora su comprensión y satisfacción.

La realidad aumentada y la realidad virtual también facilitan la colaboración entre equipos y reduce los costos asociados con la creación de modelos físicos o prototipos.

A continuación algunos videos donde se describen algunas herramientas de realidad aumentada y realidad virtual:

Ejemplo de realidad aumentada usado en la industria de la construcción


Ejemplo de realidad virtual aplicada a la industria de la construcción

Uso de la Internet de las Cosas

El uso de sensores y la tecnología de Internet de las Cosas te permitirán controlar muchas partes móviles en tus proyectos de una forma más fácil (Ellis, 2022).

Al respecto, Ghosh et al., (2021) describen que los principales efectos de la adopción del internet de las cosas dentro la industria de la construcción son informes más rápidos, completo control del proceso, mejor aprovechamiento de los datos que conduce a análisis de datos más profundos, y expectativas éticas y legales más estrictas.

Gemelos digitales (Digital Twins)

Tener una fuente duplicada de una estructura física permite a los trabajadores evaluar, manipular y optimizar el edificio. A medida que analizan el gemelo digital, los ingenieros o arquitectos pueden descubrir medios potenciales para crear eficiencias, desarrollar protocolos de seguridad, reducir riesgos y mejorar la calidad (Ellis, 2022).

Opoku et al., (2021) manifiestan que la tecnología de los gemelos digitales tienen el potencial de emplearse en seis áreas en las fases del ciclo de vida de un proyecto: modelar la información de la construcción, integridad del sistema estructura, gestión de las instalaciones, monitoreo, procesos logísticos y simulación de la demanda de energía.

A pesar de que se ha demostrado que la tecnología del gemelo digital es eficaz para mejorar la seguridad de la fuerza laboral de la construcción, la industria de la construcción aún tiene que explotar y optimizar completamente estas innovaciones en la práctica (Hou et al., 2020).

Drones para Monitoreo de Sitios y Seguridad Laboral

Una de las tecnologías disruptivas que ha causado un gran impacto en la industria de la construcción es el uso de drones para monitoreo de sitios y seguridad laboral. Los drones pueden ser utilizados para realizar inspecciones en sitios de construcción, lo que permite a los gerentes del proyecto obtener una vista completa del sitio e identificar problemas o áreas que necesitan atención.

Además, los drones también se pueden utilizar para garantizar la seguridad de los trabajadores al proporcionar imágenes y datos en tiempo real sobre condiciones peligrosas o áreas inaccesibles.

Elghaish et al., (2021) estudiaron la adopción de drones en la industria de la construcción y llegaron a las siguientes conclusiones:

a. Los drones junto con BIM se pueden emplear para evaluar el progreso de un proyecto y verificar el cumplimiento de los modelos de diseño geométrico;

b. Los drones se pueden usar para permitir el control remoto de los proyectos de construcción, aplicación/comprobación de los requisitos de los usuarios finales, formación en construcción y la colaboración de los equipos.

Inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automatizado

Una de las tendencias más innovadoras en la construcción es el uso de la inteligencia artificial y el aprendizaje automático para la planificación y el diseño de proyectos.

La inteligencia artificial puede analizar grandes cantidades de datos para ayudar a los arquitectos y diseñadores a crear edificios más eficientes y sostenibles.

Asimismo, la inteligencia artificial puede ayudar a optimizar los flujos de trabajo en la construcción debido a que vincula con mayor precisión las tres áreas más importantes dentro de los flujos de trabajo de construcción: la comunicación, los datos y la transparencia (Ellis, 2022).

Al respecto, Regona et al., (2022) estudio las oportunidades y desafíos de la adopción de la IA en la industria de la construcción y concluye que:

a) La IA es particularmente beneficiosa en la etapa de planificación, debido a que el éxito de los proyectos de construcción depende de eventos precisos, riesgos y pronósticos de costos;

b) La principal oportunidad para adoptar la IA es la reducción del tiempo dedicado a tareas repetitivas mediantes el uso de análisis de big data y la mejoras de los procesos de trabajo; y

c) El mayor desafío para incorporar IA en un sitio de construcción es la naturaleza fragmentada de la industria, lo que ha resultado en problemas de adquisición y retención de datos.

Por otro lado, Akinosho et al., (2020) destaca que el aprendizaje profundo, que es parte del aprendizaje automático, se ha aplicado en el monitoreo de la salud estructural, la seguridad en el sitio de construcción, el modelado de ocupación de edificios y la predicción de la demanda de energía.

Tareas clave de aprendizaje profundo para la innovación en la construcción. Fuente: Akinosho et al., (2020).
Tareas clave de aprendizaje profundo para la innovación en la construcción. Fuente: Akinosho et al., (2020).

Building Information Management (BIM)

La tecnología BIM (Building Information Modeling) también es una tendencia innovadora en la construcción.

BIM es un proceso digital que permite a los arquitectos, ingenieros y constructores trabajar en un modelo 3D del proyecto mediante el uso de la misma base de datos y el mismo modelo computarizado, lo que facilita la colaboración y mejora la eficiencia en todas las etapas del proyecto.

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BIM avanza hacia 4D, 5D e incluso 6D, agregando cronograma de construcción, costo y materiales, y más detalles al software. La geometría, las propiedades térmicas y acústicas y la estética estarán disponibles mucho antes de que comience la construcción (Kholin y Slesar, 2021).

Al respecto, Maskuriy et al., (2019) reporta una activa colaboración entre BIM y las tecnologías de la Industria 4.0, siendo BIM el agente de colaboración entre los sistemas cibernéticos y el sistema físico.

Uso del software BIM

Robótica y Automatización en la Construcción

La robótica y la automatización están causando un gran impacto en la industria de la construcción, ya que ofrecen una solución para realizar tareas complejas de manera más rápida y eficiente.

Los robots pueden utilizarse para llevar a cabo tareas como el movimiento de materiales pesados, la demolición controlada de estructuras y otros trabajos peligrosos.

Además, los avances en tecnología también han permitido el desarrollo de maquinaria automatizada capaz de hacer más precisos trabajos como la medición y el corte de materiales. Con estas tecnologías disruptivas, se puede aumentar significativamente la productividad en el sector y reducir los errores humanos en los proyectos de construcción.

Sin embargo, aún existen algunos desafíos que se deben superar para que la robótica y la automatización puedan ser usados en entornos reales. Al respecto, Melenbrink et al., (2020) sugieren que para lograr el objetivo de la construcción totalmente autónoma requerirá que se preste más atención a la preparación del sitio de construcción y las tareas de subestructura, los sistemas de materiales y robots, la detección integrada, las tareas auxiliares de construcción y coordinación de operaciones entre sistemas de robots.

Innovación constructiva

Otra tendencia en las innovaciones en la construcción es el uso de tecnologías de construcción modular. La construcción modular implica la fabricación de componentes de edificios en una fábrica y su posterior ensamblaje en el sitio de construcción. Esto puede ayudar a reducir el tiempo y los costos de construcción y minimizar el desperdicio de materiales.

Modulous es una startup del Reino Unido que está revolucionando la construcción modular con su plataforma tecnológica de construcción para construir y entregar casas sostenibles y asequibles en una fracción de tiempo. Los usuarios pueden crear sus hogares usando un kit de partes predeterminadas, y la empresa puede entregar las casas en cualquier lugar del mundo.

Innovación en materiales para la construcción

A medida que la industria de la construcción busca formas de reducir las emisiones de carbono, recurre al uso de nuevos materiales de construcción para hacer que sus operaciones sean más sostenibles.

Las innovaciones en la construcción han permitido el desarrollo de nuevos materiales, que incluye el uso de materiales de construcción sostenibles como madera contralaminada, madera recuperada, bambú, caucho reciclado y una larga lista de materiales innovadores (Trimble, 2022).

Asimismo, se viene impulsando el uso de las valvas trituradas de moluscos bivalvos para la producción de ladrillos, reforzar las mezclas de concreto, entre otras alternativas.

Arqlite es una startup argentina que desarrolló una tecnología para transformar residuos plásticos en áridos ligeros reciclados y grava artificial que pueden utilizarse para sistemas de drenaje, y para producir hormigón prefabricado y ligero con baja huella de carbono para fines no estructurales.

Sostenibilidad en la construcción

Otra forma en que la innovación está cambiando el futuro de la construcción es mediante la promoción de la sostenibilidad.

Las innovaciones en la construcción puede ayudar a reducir la huella de carbono de los edificios y minimizar el impacto ambiental de la construcción en general. Desde el uso de materiales reciclados hasta la implementación de tecnologías energéticamente eficientes, la innovación en la construcción puede ayudar a crear edificios más sostenibles y respetuosos con el medio ambiente.

En los últimos años el concepto de Economía Circular ha recibido creciente atención en los diferentes sectores industriales. Hossain et al., (2020) destacan que la adopción de la economía circular puede promover la transición exitosa hacia la construcción sostenible.

Por ejemplo, el uso de materiales de construcción reciclados puede ayudar a reducir la cantidad de residuos y la emisión de gases de efecto invernadero, pero sobre todo ayudar a reducir los costos de la construcción. Asimismo, la utilización de materiales más eficientes, como el vidrio inteligente, puede reducir el consumo de energía en los edificios.

Otro ejemplo de innovaciones en la construcción es el uso de energías renovables. La energía solar, la energía eólica y otras formas de energía renovable pueden ayudar a reducir el consumo de energía de los edificios y a minimizar su impacto ambiental. Además, la utilización de energías renovables puede ayudar a reducir los costos de energía a largo plazo.

Estos avances no solo generan un impacto positivo en el medio ambiente sino que también permiten obtener mayores niveles de eficiencia energética y ahorro económico a largo plazo.

Cómo la Innovación está cambiando el futuro de la construcción

Como has podido revisar en los párrafos anteriores, la innovación está cambiando el futuro de la construcción de varias maneras.

Una de las formas en que la innovación está cambiando el futuro de la construcción es mediante la mejora de la eficiencia y la productividad del sector. El uso de tecnologías avanzadas y procesos más eficientes puede ayudar a implementar innovaciones en la construcción que lleven a reducir los tiempos de construcción y los costos de los proyectos.

El uso de tecnologías digitales permitirán una mayor eficiencia en términos del uso de materiales, plazos de construcción, reducción del riesgo de accidentes laborales, entre otros beneficios.

¿Cómo tu empresa constructora puede aprovechar la innovación?

Hay varias formas en que las empresas pueden aprovechar las innovaciones en la construcción. Una forma es adoptar nuevas tecnologías; sin embargo, un paso previo es la digitalización de todos tus procesos.

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Las empresas pueden invertir en tecnologías avanzadas, como la inteligencia artificial y la realidad virtual, para mejorar la eficiencia y la calidad de los proyectos; no obstante, debes contar con un plan para que puedas medir tus resultados y avances.

Otra forma en que las empresas pueden aprovechar la innovación en la construcción es mediante la adopción de materiales de construcción sostenibles y eficientes.

Las empresas constructoras pueden utilizar materiales reciclados, como el vidrio reciclado y el hormigón reciclado, para reducir la cantidad de residuos y minimizar el impacto ambiental de sus proyectos.

Beneficios de las Innovaciones en la construcción

Las innovaciones en la construcción puede tener varios beneficios.

Uno de los beneficios más importantes es el ahorro de costos. La innovación puede ayudar a reducir los tiempos de construcción y los costos de los proyectos, lo que puede ser beneficioso para las empresas y los clientes.

Otro beneficio importante de las innovaciones en la construcción es la sostenibilidad. La innovación puede ayudar a reducir el impacto ambiental de los proyectos de construcción y crear edificios más respetuosos con el medio ambiente. Esto puede ser beneficioso tanto para las empresas como para la sociedad en general.

La eficiencia es otro beneficio importante de las innovaciones en la construcción. La tecnología avanzada puede ayudar a mejorar la eficiencia de los proyectos de construcción, reducir los tiempos de construcción y mejorar la calidad del trabajo. Esto puede ser beneficioso para las empresas y para los clientes.

Conclusión

Las innovaciones en la construcción está transformando la forma en que se construyen los edificios y está teniendo un gran impacto en la industria de la construcción. La tecnología está impulsando esta innovación y permitiendo la creación de edificios más eficientes, sostenibles y respetuosos con el medio ambiente.

Las empresas del sector de la construcción que adoptan la innovación pueden obtener muchos beneficios, incluyendo ahorros de costos, eficiencia y sostenibilidad.

La innovación en la construcción es esencial para el futuro de la industria de la construcción y para el medio ambiente en general.

Referencias bibliográficas

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