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

La construcción y la sostenibilidad no siempre han ido de la mano, pero los tiempos están cambiando. En 2021, Autodesk informó que el 82 % de las empresas de arquitectura, ingeniería y construcción (AEC) ahora cuentan con un equipo de sostenibilidad dedicado, y el 74 % 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 de construcción informan que la retención de clientes es una fuerza impulsora de su enfoque de sostenibilidad. Se ha demostrado que el pensamiento y la planificación sostenibles mejoran la productividad y reducen el consumo. Tres de cada cuatro empresas de construcción informan que las iniciativas de sostenibilidad condujeron a un mejor uso de los recursos.

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

Después de una batalla para retener los fondos, el diseño de la Escuela Secundaria Académica Benjamin Banneker en Washington, DC no se quedó corto. El equipo de Perkins Eastman, dirigido por el arquitecto Omar Calderón Santiago, adoptó un enfoque de diseño holístico, considerando los 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 diurna en el complemento Sefaira de SketchUp y Climate Studio para lograr un estado de energía neta cero para la instalación educativa. Estas herramientas ayudaron al equipo a brindar comodidad a los ocupantes a través de una cuidadosa investigación de la luz del día, la comodidad térmica, la acústica y la calidad del aire sin comprometer el diseño cuidadoso. Históricamente, Perkins Eastman dependía de consultores externos para el análisis de energía, pero ahora con Sefaira de SketchUp, el equipo puede mantener todo su diseño dentro de un programa y enfocarse 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 usar 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 de estructuras múltiples de la costa este de Sierra Nevada permitió al equipo reducir significativamente el desperdicio de material de barras de refuerzo.

La estructura del tanque de fermentación, una estructura de concreto de 12,000 pies cuadrados con cientos de empotramientos y bloqueos, requirió una planificación cuidadosa para evitar errores y posteriores reelaboraciones y desperdicios. Se utilizó Tekla para detallar las barras de refuerzo y coordinar las actividades de trabajo; no hubo dudas. El uso del modelo 3D no solo redujo una semana del cronograma de tres meses, sino que también resultó en que no hubo discrepancias en las barras de refuerzo debido a errores de detalle o fabricación. Para este tipo de proyecto, uno esperaría entre un 10 y un 15 por ciento de desperdicio de varillas corrugadas; sin embargo, esto se redujo a menos del 1% o solo dos toneladas de 300 toneladas de acero.

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Cuando a Aldridge Electric se le encomendó el diseño, la fabricación y la instalación de millones de pies de cables, 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 lo tanto, el equipo del proyecto usó 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 topadoras 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 el sitio se completa con un alto grado de precisión. Los equipos instalaron objetos dentro de una tolerancia de media pulgada. En última instancia, esto hizo que los operadores de excavadoras fueran más eficientes y redujo la repetición de trabajos, al tiempo que redujo las emisiones y el combustible. La instalación funciona correctamente la primera vez que se usa el control de la máquina limita los recursos y el tiempo dedicado a la tarea.

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Un estudio de 2021 de 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 expandir sus esfuerzos de prefabricación para cumplir con los cronogramas de proyectos acelerados y vencer a la competencia del mercado.

El contratista de control, instrumentación y electricidad 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 ofrecieron suficientes detalles para construir con confianza la producción fuera del sitio y escalar. 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 portacables desde el sitio de trabajo a sus instalaciones de fabricación fuera del sitio. Además de la reducción de las emisiones fuera de las instalaciones de fabricación, Cooper Electrical ha experimentado inmensas mejoras en la productividad, la seguridad y la calidad.

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La multinacional británica de energía y servicios Centrica entiende el llamado a la 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 neto.

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

La tecnología de realidad mixta también se utiliza para capacitación y recertificación en alta mar. 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 a través de dispositivos de realidad mixta, que luego son revisados ​​de forma remota por el certificador correspondiente.

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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 un 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 e involucra a un perro de rescate mezcla de labrador negro llamado Vessel.

El buque puede olfatear el agua que sale a la superficie en todo el Distrito de Agua de Central 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 personalizado 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 estructura de acero de calibre ligero, conoce el impacto que tiene el modelado 3D en la construcción fuera del sitio. Con las herramientas adecuadas, capaces de detección de conflictos, detalles mejorados y visualización 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 manera precisa y eficiente, tomando la postura de que si funciona en el modelo, funcionará en el sitio.

Sigmat ha ido tan lejos como para integrar Sig-Dek, su propio producto de perfil de plataforma, en la biblioteca BIM de Tekla. Tener acceso a este contenido específico del producto mejora aún más los niveles de precisión. Alcanzar este nivel de precisión en los procesos de diseño y construcción virtual (VDC) permite a Sigmat lograr un desperdicio cero con la construcción fuera del sitio. Además, siempre se piden las cantidades correctas de material gracias a los despegues automáticos de cantidades, y no se requiere volver a trabajar debido a errores de detalle o fabricación.

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Un proyecto ferroviario de alta velocidad con 1.600 pilares, 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 sucedió 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 un amplio control de programación y plazos.

Para administrar la gran cantidad de actividades y las numerosas interfaces entre diferentes oficios, el equipo utilizó Trimble Tilos, un sistema de programación desarrollado especialmente para sitios de construcción lineal. Tilos almacena extensos algoritmos que contienen información sobre la duración de los procesos, equipos, personal, costos relevantes, etc. La información, como cantidades y recursos con los valores de rendimiento correspondientes, se puede 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 podría abrir 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 camino. Hay muchas más oportunidades para usar los recursos de manera responsable y reducir las emisiones de carbono dentro de la industria de la construcción a través de la ayuda de tecnologías innovadoras. La Guía definitiva para la tecnología de construcción sostenible profundiza en cómo la tecnología puede redefinir un nuevo ámbito de sostenibilidad. Compruébalo aquí.