El sector de la construcción se encuentra en un momento de transformación y adaptación a un entorno cada vez más complejo. La creciente demanda de infraestructuras y edificaciones, impulsada por factores socioeconómicos y demográficos, coincide con la urgente necesidad de una transición hacia la sostenibilidad y la reducción del impacto ambiental.
En este contexto, no son pocos los desafíos a los que se enfrenta una industria que requiere soluciones innovadoras y un cambio de paradigma con respecto a su enfoque tradicional. La falta de mano de obra cualificada, la dificultad para atraer y capacitar talento, la baja productividad, la escasez de materiales o la baja adopción tecnológica son algunos de los obstáculos que el sector debe superar para garantizar su competitividad y sostenibilidad a largo plazo.
Unos retos que, lejos de ser aislados, están interconectados y requieren una visión holística y colaborativa para ser abordados de manera efectiva mediante la adopción de la denominada «perspectiva de sistemas«, un enfoque que permite comprender las interdependencias entre los diferentes elementos del entorno construido.
Los Gemelos Digitales utilizan datos en tiempo real para replicar el comportamiento físico, proporcionando una herramienta esencial para el análisis y la gestión
Esta visión, que considera la construcción como un sistema complejo y dinámico, es el eje central del informe «Digital Twins and the Systems Perspective» elaborado por buildingSMART International. El documento explora el futuro de los gemelos digitales, una tecnología que, combinada con esta visión sistémica, puede revolucionar la forma en que se planifica, construye y gestiona el entorno construido.
El papel de las nuevas tecnologías en la construcción
En la era digital, la transformación tecnológica representa una oportunidad única para que el sector de la construcción optimice sus procesos, mejore su eficiencia y se adapte a las demandas de un mundo en constante evolución. Apostar por la innovación tecnológica no solo optimiza los procesos, sino que también mejora la sostenibilidad en cada etapa del proyecto.
Por ello, la integración la tecnología está redefiniendo el panorama de la construcción, ofreciendo beneficios como la reducción de costes y una mayor capacidad de toma de decisiones informadas.
Entre estas tecnologías, los Gemelos Digitales destacan por su capacidad para crear modelos virtuales que replican el comportamiento de activos físicos, como edificios o infraestructuras. Estos modelos permiten simulaciones y análisis predictivos, lo que resulta en una planificación más precisa y una reducción de riesgos.
La integración de modelos virtuales y estándares abiertos está mejorando la precisión y reduciendo los riesgos en proyectos de construcción
Por otro lado, el Open BIM (Building Information Modeling) se presenta como un estándar abierto que facilita el intercambio de información y la colaboración entre todos los actores del sector, desde arquitectos e ingenieros hasta constructores y propietarios. Este enfoque mejora la coordinación, reduce errores y optimiza la gestión de proyectos.
Además, la Inteligencia Artificial (IA) desempeña un papel crucial en la transformación digital de la construcción. Permite gestionar grandes cantidades de datos, realizar análisis predictivos y tomar decisiones en tiempo real. De este modo, la IA puede utilizarse para predecir fallos en estructuras, optimizar el mantenimiento, mejorar la seguridad en obra y personalizar los diseños según las necesidades específicas de cada proyecto.
Profundizando en los Gemelos Digitales
Los Gemelos Digitales son una de las innovaciones más prometedoras en el ámbito de la construcción y la gestión de infraestructuras. Pero, ¿qué son exactamente y cómo funcionan?
En esencia, un Gemelo Digital es un modelo virtual que replica el comportamiento y las características de un activo físico, utilizando datos del mundo real. Estos datos provienen de sensores, sistemas de información y otras fuentes, y se emplean para crear una representación digital que evoluciona en tiempo real.
La precisión y riqueza de los datos recopilados son clave para asegurar que el gemelo digital sea fiable y refleje con exactitud el estado del activo
La creación de un gemelo digital implica varias etapas: primero, se recopilan datos del activo físico mediante sensores y tecnologías de captura; luego, estos datos se procesan y se integran en un modelo virtual, que se actualiza continuamente para reflejar el estado actual del activo. La precisión y la riqueza de los datos recopilados son fundamentales para garantizar un gemelo digital fiable y útil.
Aplicaciones de los Gemelos Digitales en la construcción
En la fase de diseño y planificación, los Gemelos Digitales permiten simular el impacto de diferentes opciones de diseño y optimizar la planificación del proyecto. Por ejemplo, es posible evaluar cómo afectaría al entorno un nuevo edificio o infraestructura, lo que facilita la toma de decisiones más informadas y reduce riesgos.
En esta fase, también se puede simular el comportamiento energético de un edificio según su orientación, materiales o sistemas de climatización, optimizando su eficiencia energética desde las primeras etapas del proyecto.
Durante la fase de construcción, estos modelos virtuales se convierten en herramientas esenciales para monitorear el progreso de la obra en tiempo real. Permiten coordinar las diferentes etapas, detectar problemas potenciales de diseño o construcción y facilitar la gestión de recursos y logística.
Los sensores instalados en el lugar de la construcción son los encargados de proporcionar datos en tiempo real, que se integran en el gemelo digital, permitiendo una supervisión remota y una toma de decisiones más ágil.
En la fase de operación y mantenimiento, los Gemelos Digitales facilitan la gestión del mantenimiento predictivo. Al analizar los datos del modelo digital, es posible monitorizar el estado de los activos, predecir fallos o desgastes y optimizar el uso de recursos.
En un edificio, por ejemplo, se puede analizar el consumo energético en tiempo real, identificar ineficiencias y tomar medidas para mejorar la eficiencia energética.
Casos de éxito: Virtual Singapore
El informe elaborado por Building Smart destaca como uno de los ejemplos más notables de la aplicación de Gemelos Digitales el proyecto «Virtual Singapore», que ha desarrollado un gemelo digital de toda la ciudad, integrando datos de diversas fuentes para crear un modelo 3D dinámico. Este modelo se utiliza para fines como la planificación urbana, la gestión de desastres y el mantenimiento de infraestructuras.
En la planificación urbana, Virtual Singapore permite simular el impacto de nuevos proyectos de construcción en aspectos como el tráfico, la ventilación y los niveles de ruido. Esta capacidad de simulación facilita una mejor toma de decisiones y una planificación más eficiente.
El gemelo digital de Singapur permite simulaciones avanzadas que optimizan la planificación urbana y mejoran las respuestas ante desastres naturales
En cuanto a la gestión de desastres, el modelo digital de la ciudad se está utilizando para simular escenarios de desastres naturales y planificar respuestas de emergencia más efectivas. Esto no solo está ayudando a mejorar la seguridad ciudadana, sino que también reduce el impacto en la infraestructura y servicios.
En el mantenimiento de infraestructuras, Virtual Singapore permite realizar un mantenimiento predictivo. Al analizar los datos del gemelo digital, es posible identificar problemas antes de que ocurran y programar el mantenimiento de forma proactiva, lo que reduce el tiempo de inactividad y extiende la vida útil de los activos.
El futuro de los gemelos digitales
El futuro de los Gemelos Digitales en la construcción está marcado por su integración con tecnologías emergentes, como el Internet de las Cosas (IoT) y la realidad virtual.
Esta convergencia tecnológica permitirá crear entornos digitales más ricos y precisos, donde los gemelos digitales interactúan con dispositivos conectados y ofrecen experiencias inmersivas para la toma de decisiones.
En términos de sostenibilidad, los Gemelos Digitales ayudarán a optimizar el consumo de recursos, reducir emisiones y mejorar la eficiencia energética. Al simular y analizar diferentes escenarios, esta tecnología ayudará a identificar las mejores prácticas para minimizar el impacto ambiental, contribuyendo a la construcción de edificios y ciudades más verdes y resilientes.
Retos y oportunidades de los gemelos digitales en la construcción
Sin embargo, la adopción de estas tecnologías presenta desafíos importantes. La necesidad de inversión en tecnología y capacitación es uno de los principales obstáculos. Además, según detalla el informe «Digital Twins and the Systems Perspective», elaborado por buildingSMART International, la adaptación de normativas y estándares es esencial para garantizar su uso efectivo y seguro.
- Inversión y capacitación: La adopción de Gemelos Digitales requiere una inversión en herramientas digitales, sensores y en la formación de los equipos. Las empresas deben estar dispuestas a invertir en estas áreas para aprovechar el potencial completo de esta tecnología.
- Adaptación normativa: Es fundamental que los organismos reguladores promuevan la integración de los Gemelos Digitales en los procesos de construcción, asegurando su interoperabilidad y seguridad.
El futuro de la construcción apunta hacia un sector más eficiente, sostenible y resiliente gracias a la integración de los Gemelos Digitales. La adopción de esta tecnología está en aumento, y se prevé un crecimiento significativo en los próximos años.
El mercado de Gemelos Digitales se valoró en 442,18 millones de dólares en 2022 y se espera que alcance los 5.718,72 millones en 2032, con un crecimiento a una tasa compuesta anual del 37,9% de 2023 a 2032.
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