Nuevos materiales y sistemas 4.0 en el sector AECO
- Escrito por Paula Serrano CALORYFRIO
Sin duda estamos experimentando un momento único en el ámbito de la industrialización aplicada a la construcción de edificios. Así se ha podido comprobar recientemente en la feria Rebuild. Cita ineludible donde podemos encontrar una gran variedad de soluciones industrializadas, innovadoras y disruptivas en el sector AECO (Architecture, Engineering, Construction and Operation. Nuevos materiales y sistemas 4.0 que se caracterizan por sus altas prestaciones. Entre ellas resistencia, durabilidad, confort, eficiencia energética, circularidad, etc. En definitiva, materiales y procesos de fabricación más sostenibles y eficientes gracias a la incorporación de las más novedosas tecnologías y el fomento de la industrialización del proceso constructivo.
Este artículo surge gracias a la mesa redonda celebrada durante Rebuild 2024 y moderada por Maite Ruffo, Directora de Caloryfrio.com. Las conclusiones del presente reportaje se han extraído de las intervenciones de los participantes:
- Lluis Rigau. Business Developer Acústica de Soprema.
- Jose Girbes López. Projects Division Director de Peronda.
- Mario Serrano Cruz. Secretario general de AIPEX.
- Carlos Zarauza. CEO España de Alpac.
- César De la Rosa Carbajo. Director de TABIHAUS. ANDARAGÓN
Construcción 4.0 o cómo las nuevas tecnologías han revolucionado el sector AECO
Un cambio de paradigma para constructores y arquitectos en el diseño y construcción de edificios
Materiales y sistemas 4.0 en el sector AECO
- La cerámica entendida como material 4.0
- Sistemas sostenibles de gestión de agua en la cubierta
- Panel inteligente de altas prestaciones para fachadas y particiones interiores
- Sistema de aislamiento térmico para huecos sin puentes térmicos
- Módulos industrializados de fachada ligera en 2D y 3D
Construcción 4.0 o cómo las nuevas tecnologías han revolucionado el sector AECO
El sector AECO está experimentando una auténtica revolución en la última década. Si años atrás este sector se caracterizaba por la baja innovación tecnológica, las actuales exigencias de eficiencia energética y sostenibilidad han impulsado un importante cambio de dirección en este sentido. Tanto en el proceso constructivo de los edificios como en la manera de producir y suministrar los materiales y sistemas constructivos que los conforman. Es lo que se conoce como la construcción 4.0. Algo similar a la emergente cuarta revolución industrial donde todo está informatizado, gracias a tecnologías inteligentes y avanzadas técnicas de producción.
Entre las nuevas tecnologías que han venido a revolucionar el sector de la construcción destacamos por un lado las que tienen que ver con la digitalización y por otro, aquellas que hacen posible el trabajo colaborativo. Entre las primeras nos encontramos con la realidad virtual y aumentada, la impresión 3D, la inteligencia artificial, el cloud computing, el Big Data y la analítica de datos en tiempo real, el Internet Industrial de las cosas (IioT), la robótica, la ciberseguridad o la optimización digital de la cadena de valor son algunos ejemplos. Respecto al trabajo colaborativo, la metodología BIM es la más conocida, la cual hace posible un tipo de construcción virtual de la que todos los agentes de edificación forman parte. Tampoco nos podemos olvidar de la metodología Lean Construction o la simulación de procesos.
Toda esta revolución tecnológica propia que caracteriza a la construcción 4.0 se traduce en una mayor innovación, eficiencia, optimización de los recursos, sostenibilidad (reducción de la huella de carbono y circularidad), seguridad, productividad y competitividad. Todo ello, fruto de la inversión de muchos fabricantes de materiales de construcción en investigación y desarrollo tecnológico. Haciendo incluso posible alianzas y sinergias entre diferentes actores para crear sistemas y materiales únicos.
Un cambio de paradigma para constructores y arquitectos en el diseño y construcción de edificios
Cada vez más promotores y estudios de arquitectura apuestan por la construcción industrializada y la digitalización. De hecho, la construcción 4.0 ha supuesto un cambio de paradigma en la forma de concebir y diseñar los edificios. Acostumbrados a construir con muros de ladrillo y forjados unidireccionales de hormigón armado, la industrialización ha permitido dar el salto a otras alternativas más innovadoras y sostenibles, en comparación a los sistemas constructivos más tradicionales.
El ejemplo más evidente es de los sistemas de construcción integrales mediante la prefabricación de un panel base o panel SIP (Structural Insulated Panel), con el cual es posible construir los muros, suelo, forjados y cubierta de un edificio completo. Un ejemplo de construcción 2D, que a partir de una serie paneles autoportantes y que incorporan aislamiento térmico, son producidos en fábrica y posteriormente transportarlos a obra para su ensamblaje.
Pero existen muchos más ejemplos de sistemas constructivos industrializados: el steel framing, el entramado ligero de madera, la construcción con madera contralaminada CLT (Cross Laminated Timber), los paneles sandwich o multicapa o la construcción modular o construcción 3D. Todos ellos, sistemas de construcción en seco, con uniones ensambladas o atornilladas, que permiten un rápido montaje en obra, reduciendo así plazos de ejecución, pero también su desmontaje para su posterior reutilización y/o reciclaje.
Materiales y sistemas 4.0 en el sector AECO
Si lo habitual en la construcción de un edificio era realizar el 100% de la ejecución in situ. La construcción 4.0 implica todo lo contrario. La industrialización y las nuevas tecnologías permiten concebir el proceso constructivo del edificio como un proceso productivo ejecutado en fábrica. En un contexto controlado y seguro donde las tecnologías más emergentes tienen mucho que aportar.
Y en este contexto de industrialización unido al proceso de transición tecnológica, al cual se están uniendo muchos fabricantes del sector AECO, surgen los materiales 4.0. Y a la vez, se generan sinergias entre distintos fabricantes de productos, que se alían para crear sistemas 4.0. Porque no sólo cambia la manera de diseñar y construir los edificios. También cambia la manera de producir los materiales y sistemas constructivos. A continuación, vemos algunos ejemplos.
La cerámica entendida como material 4.0
La industria de la cerámica es un ejemplo de ello. Es un material muy versátil por su gran potencial de aplicación en la construcción de edificios y de muy buenas prestaciones técnicas. La cerámica incluye contenido reciclado y es reciclable. Puede incluir propiedades fotocatalíticas que descontaminan el aire o propiedades autolimpiables. Utiliza la inteligencia artificial para repicar materiales naturales. Incluso es posible su instalación en seco, gracias a una solución de revestimiento cerámico magnético para suelos y paredes. Un sistema de fijación que funciona con imanes, lo cual permite instalar y desinstalar la cerámica sin generar roturas y por tanto residuos.
Sistemas sostenibles de gestión de agua en la cubierta
Los efectos del cambio climático son cada vez más notables. En España la sequía, las altas temperaturas y las lluvias extremas, tienen consecuencias a todos los niveles. Como respuesta a esta situación surgen sistemas diseñados para las cubiertas del edificio que permiten gestionar el agua de lluvia. Desde sistemas de alto rendimiento que retienen el agua en la cubierta, hasta los que limitan el caudal de agua para una evacuación continuada y regulada o que sirven para almacenar el agua de lluvia temporalmente. También los hay, en forma de cubierta vegetal, que reducen el efecto de isla de calor.
Pero el agua de lluvia también se puede reciclar y reutilizar. Para ello surgen ideas como la fitodepuración en cubiertas vegetales para la reutilización de aguas grises previamente tratadas. Una vez se ha filtrado en la cubierta, el agua para por una fase final de desinfección para su uso en cisternas de inodoros o el riego del jardín. Y el ahorro en el consumo de agua para riego en cubiertas vegetales también es posible gracias a sistemas inteligentes que combinan la irrigación pasiva con sensores instalados en el sustrato de la cubierta. Estos sensores determinan las necesidades reales de riego teniendo en cuenta la previsión meteorológica del entorno.
Panel inteligente de altas prestaciones para fachadas y particiones interiores
Se trata de un material 4.0 en forma de panel de sales que le confiere elevadas prestaciones técnicas. Se puede utilizar en forjados, fachadas, cubiertas, medianeras y particiones. Y combinado con otros materiales como el aislamiento térmico, la impermeabilización, el aislamiento acústico, la perfilería y el revestimiento, permite la configuración de un sistema 4.0. Además, su proceso de fabricación incorpora nuevas tecnologías como la robótica y se realizan en un entorno controlado. Por otro lado, la implementación del BIM permite el trabajo colaborativo entre los distintos agentes: fabricante, constructora y despacho de arquitectura, gracias al intercambio de la información en la red.
Sistema de aislamiento térmico para huecos sin puentes térmicos
Y alguien pensó que tenía que crear un sistema que pudiera garantizar la continuidad del aislamiento térmico entre muro y ventana. Y fruto de esta reflexión surgen ideas como un producto en forma de precerco o cajón de persiana que resuelve este puente térmico y también aísla del ruido. Y todo ello gracias a la incorporación de las nuevas tecnologías en el proceso productivo es posible crear un producto a medida para cada hueco. Incluso el intercambio de información con los distintos agentes permite reducir al mínimo el error, dando respuesta en tiempo real ante cualquier incidencia. El producto llega a obra tal y como solicita el cliente.
Módulos industrializados de fachada ligera en 2D y 3D
Y en un contexto en el que los fabricantes de materiales están llamados a trabajar conjuntamente, surgen alianzas para la creación de sistemas 4.0 en forma de módulos de fachada industrializada en 2D y 3D. En el primer caso, hablamos de fachadas industrializadas ligeras que incluyen todos los materiales necesarios para el cumplimiento de las más altas exigencias normativas. El sistema 3D consiste en un módulo prefabricado de balcón, que también incluye todos los materiales necesarios desde fábrica. En ambos casos, el sistema se produce en fábrica y se lleva a obra totalmente terminado y listo para su instalación, ya sea en obra nueva o rehabilitación.
Conclusiones
A lo largo de este artículo hemos comprobado los dos aspectos fundamentales de la construcción 4.0: la industrialización y las nuevas tecnologías. Aspectos fundamentales en el camino hacia la transformación de un sector que tradicionalmente se ha situado al margen de la innovación y el desarrollo. Donde prácticamente todo se realizaba en obra y casi de forma artesanal e incluso muchas veces de forma improvisada y sin control del tiempo, alargando los plazos de ejecución.
Sin embargo, la transformación digital también ha llegado al sector AECO y como resultado cada vez se construyen edificios de forma más optimizada en recursos, tiempo, coste y energía, con mayor garantía, seguridad y calidad en el proceso constructivo, con materiales más innovadores y sostenibles. Y a diferencia de lo que se suele pensar, sin renunciar a la calidad y a la estética. Pero sobre todo con una clara orientación a la atención al cliente. Donde no sólo importa el diseño y ejecución, sino también el servicio postventa en fase de uso y desmantelamiento del edificio.
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