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Digitalización y construcción industrializada, aliados por el futuro de la construcción

Digitalización del sector de la construcción y la construcción industrializada, dos tendencias en España

En este blog os hemos contado que 2022 fue un año positivo para el sector inmobiliario. En este contexto positivo, la construcción se enfrenta a una demanda de vivienda disparada, entre otros muchos retos.

La transformación que está viviendo el sector de la construcción es producto de la confluencia o convergencia de diferentes aspectos: la digitalización del sector, entre otros, y la construcción industrializada, que nosotros abanderamos con ávita.

La digitalización de la construcción es esencial para el despliegue de la construcción industrializada y viceversa. A continuación analizamos la importancia de estas dos tendencias trabajando conjuntamente y las posibilidades del sector para el futuro próximo.

Construcción industrializada: la evolución del sector

Ya en noviembre de 2020, cuando publicamos nuestro primer Libro Blanco sobre la Industrialización de la Construcción, se planteaba la siguiente pregunta: ¿Es la construcción industrializada la optimización del sector de la construcción o una transformación profunda que reforme los procesos de raíz? Nuestros colaboradores de CEMEX Ventures ponían esta pregunta sobre la mesa en su artículo “Construcción industrializada: ¿Optimización o transformación?

Digitalización del proceso de construcción industrializada. Maquinaria en fábrica de construcción industrializada de ávita

Hoy ya sabemos que la industrialización es una realidad tangible, que además se está poniendo a prueba ante la acuciante demanda de vivienda en nuestro país. Sus ventajas son innumerables: desde la reducción de los plazos de producción y entrega; el aumento de la sostenibilidad de los procesos (reducción de residuos, control de las emisiones en fábrica, etc.); hasta una mayor garantía de los derechos de los trabajadores y la especialización de la profesión.

Precisamente en esa tecnificación de los procesos entra en juego la digitalización. Porque en una fábrica de construcción industrializada cada elemento está calculado al detalle, y para ello se necesitan profesionales cualificados que cuenten con las habilidades requeridas para el desempeño de sus tareas.

La digitalización como habilitador del progreso del sector

La construcción industrializada es el producto de la modernización de la construcción, pero también de una apuesta por la sostenibilidad y reconversión hacia un sector futuro más limpio, además de un impulso de la calidad y fiabilidad de las ejecuciones en obra.

Las soluciones digitales conceptuadas para el sector AEC (arquitectura, engineering and construction) consiguen precisamente ese viaje hacia un nivel más allá. Un nivel donde la construcción sea más precisa, más eficiente, más sostenible y más digital.

Edificio digitalizado mediante BIM para la Construcción Industrializada

Además, la digitalización ha supuesto una transformación ya no solo de todo tipo de sectores, sino de la vida de cualquier ciudadano del mundo. Desde la popularización de internet o la democratización de los dispositivos digitales, hasta el desarrollo de lo que hoy llamamos Cuarta Revolución Industrial o Industria 4.0,  la digitalización de todos los aspectos del mundo en que vivimos ha sido total.

Por lo tanto, entendemos que la construcción no ha estado exenta de esta transformación. Y en esta coyuntura, digitalización e industrialización van de la mano. No se puede industrializar, con la tecnología actual, si no se digitalizan procesos.

Sin digitalización no hay construcción industrializada

Partiendo de las fases iniciales del desarrollo de un inmueble, hoy se aplica la metodología BIM, dentro de un ecosistema de soluciones digitales. Desde el diseño de las estructuras, a cada uno de los elementos constructivos, se crea un registro digital formulado para el ensamblaje (si es un elemento fabricado por construcción industrializada) o la ejecución en obra, y cuyo fin es servir durante toda la vida del edificio, incluyendo la gestión y mantenimiento, hasta un posible reciclaje final.

Dicho de otra forma, la digitalización no solo es imprescindible para los procesos en fábrica, sino de algún modo esencial para la propia vida de un determinado inmueble. Pero no solo la gestión de los planos y los modelos BIM están digitalizados, sino que las herramientas de comunicación y seguimiento del proyecto son digitales, u otros procesos como la gestión de tareas e incidencias, tanto durante como después de la entrega.

De acuerdo con el informe “El sector de la construcción y las tecnologías de la información y la comunicación”, del Observatorio Industrial de la Construcción, de la Fundación Laboral de la Construcción, la construcción es una de las actividades menos digitalizadas de la economía española. Sin embargo, se está apostando con fuerza por su transformación debido a que se trata de un sector estratégico.

De hecho, remarca lo siguiente: “La transformación del sector de la construcción requiere que los trabajadores adquieran un nuevo conjunto de competencias para poder hacer frente a los nuevos desafíos, despuntando como factores clave los avances tecnológicos, la fabricación fuera de obra (off site), los retos sobre el cambio climático y la necesidad de una mayor eficiencia energética, etc.”. En definitiva, como hemos subrayado durante todo el artículo, la construcción industrializada y la digitalización son dos tendencias convergentes, y no puede entenderse un futuro de la construcción sin una evolución conjunta de ambos.

La sexta dimensión del BIM: sostenibilidad

Sostenibilidad en la construcción

Ya sabemos que Building Information Modeling (BIM) es una metodología de trabajo colaborativa para la creación y gestión de proyectos de construcción, que ha empezado a implementarse con la industrialización del sector. Su objetivo es centralizar toda la información del proyecto en un modelo de información digital creado y compartido por todos los agentes implicados en el proyecto.

Esto es posible gracias a que la metodología BIM permite integrar en una misma plataforma varias dimensiones de un mismo proyecto, y en función de qué aspecto nos interese trabajar, estaremos actuando sobre una u otra dimensión BIM. Hasta el momento se han implementado 7 dimensiones: BIM 1D corresponde a la idea, BIM 2D es el boceto y los planos, BIM 3D corresponde al modelado gráfico, BIM 4D se ocupa de la dimensión del tiempo, BIM 5D trabaja sobre los costes, BIM 6D se ocupa de la sostenibilidad, la prevención y la calidad, y BIM 7D de la gestión del ciclo de vida del edificio.

La sexta dimensión del BIM (BIM 6D) dedicada a la sostenibilidad es una de las más amplias, y no solo incluye el ahorro y la eficiencia energética, sino que también debe contemplar la optimización de los sistemas constructivos, los sistemas estructurales y las instalaciones. Mediante pequeños reajustes en esta fase se puede conseguir la reducción de costes y la mejora de la calidad de las obras sin que el proyecto pierda su carácter inicial.

Dentro de esta dimensión centrada en la sostenibilidad también encontramos los aspectos relativos a los sistemas de prevención y calidad, que son una parte fundamental de la industrialización del sector, y que además de ahorrar costes, ayudan a garantizar una ejecución segura y sin errores que más tarde nos pasen una doble factura.

Prevención y calidad en las obras

La prevención y la calidad son factores ineludibles en el proceso de industrialización. Afortunadamente, gracias a la dimensión BIM 6D se pueden implementar también en los modelos para facilitar su visualización y seguimiento. Los modelos BIM son las construcciones virtuales paramétricas que albergan los elementos geométricos, éstos están asociados con datos relativos a su diseño, su construcción, y el desempeño posterior. Gracias a las herramientas de simulación es posible recrear el comportamiento del edificio y de sus elementos con antelación, lo que resulta fundamental en las tareas de prevención.

Además de utilizar el modelo BIM para visualizar la información, la prevención mediante la dimensión BIM 6D se apoya también en la participación de todos los agentes desde la fase de diseño, lo que permite trabajar siempre con grandes márgenes de anticipación. Gracias a esta anticipación, se pueden identificar de manera temprana las fases de la construcción y los procedimientos que conllevarán un mayor riesgo. Esto permite planificar con detalle el tratamiento y los sistemas que necesitará cada proceso, y estar alerta frente los elementos de la construcción que necesitarán una mayor seguridad por su naturaleza especialmente peligrosa.

Un ejemplo práctico de lo anteriormente expuesto: gracias al BIM 6D se puede generar una simulación para determinar dónde tendrán que estar situada la maquinaria pesada para evitar accidentes. Aplicando el BIM 6D podemos anticipar la amplitud del radio de giro de una grúa, y cuál debe estar situada en la obra para que no interfiera con ningún otro elemento de la construcción.
Otra de las ventajas de la metodología BIM 6D en cuanto a prevención y calidad es que permite generar nuevos parámetros para los elementos en función de las necesidades. Por ejemplo, se pueden definir parámetros de riesgo en función de la probabilidad de accidente, la severidad o el nivel de peligrosidad. Para después, mediante el uso de tablas de planificación específicas tener toda la información disponible de un solo vistazo y saber cuántos pilares estructurales, barandillas, andamios, y demás elementos hay en una fase de construcción y en un momento dado. De ese modo se podrían comprobar los niveles de riesgo, las medidas de protección tomadas, y aquellas otras que necesiten ser implementadas todavía.

Pondremos otro ejemplo práctico, esta vez relacionado con el control de calidad de los materiales. Mediante el BIM 6D podemos hacer un seguimiento exhaustivo de dónde se han utilizado los diferentes lotes de materiales. Esto supone que, si los ensayos de resistencia de compresión del hormigón quedan adecuadamente documentados, podrán integrarse en el modelo para más adelante saber cuáles han sido los resultados, y comparar cada uno de los lotes. Así, podríamos saber dónde se ha utilizado específicamente cada lote, localizar los pilares que no alcancen el rendimiento óptimo, y tomar medidas en consecuencia.

Estos ejemplos son solo una parte de las funcionalidades que la metodología BIM permite implementar en cuanto a prevención y calidad.
La ciudad de Nueva York hace años que ya exige la implementación de los planes de seguridad a través de los sistemas BIM, lo que no solo mejora los planes, sino que también reduce la burocracia y el tiempo que tarda la administración en aprobarlos. Aunque en España todavía no hemos conseguido igualarnos a la Gran Manzana, la industrialización de la prevención y los sistemas de calidad están cada vez más cerca.

El uso de la metodología BIM en la construcción industrializada

Metodología BIM construcción industrializada

A lo largo de la historia hemos vivido diferentes revoluciones industriales, la Primera Revolución Industrial tuvo lugar en el siglo XVIII y desencadenó en un proceso de transformación económico, social y tecnológico marcando un punto de inflexión en la historia, la producción se multiplicó al mismo tiempo que se disminuía el tiempo de producción, todo ello fue posible gracias a la sustitución de la mano de obra manual y uso de tracción animal por maquinaría impulsada y promovida por la máquina de vapor.

Comienza la mecanización de los procesos industriales.

Entre 1870 y 1914 se produce la Segunda Revolución Industrial centrada esencialmente en las nuevas fuentes de energía (el gas, petróleo y la electricidad) el transporte (avión y automóvil) y comunicación (teléfono y radio) todo ello provocó una transformación en cadena que afectó al trabajo, a la forma de organización del trabajo y hasta la política, estamos ante la primera globalización, los mercados se abren gracias a los transportes y se internacionaliza la economía y relaciones empresariales.

Gracias a la electricidad empiezan a montarse las primeras cadenas de montaje en la producción.

Todo esto forma parte del pasado, actulmente nos encontramos en un mundo mucho más tecnológico donde priman las energías renovables, el mundo de las comunicaciones, las redes digitales, el Big Data, IoT en definitiva el uso de los datos. Podriamos decir que los datos son el petroleo de nuestra Era, estamos ante la Tercera y Cuarta Revolución que van unidas casí de la mano.

Sin embargo el mundo de la construcción no avanza al mismo ritmo que el resto de las industrias, esto es muy visible en otras áreas como la comunicación, la automoción, la aeronautica donde todo avanza a pasos agigantados. Nadie se imaginaría hoy en día comprandose un coche sin aire acondicionado o un móvil sin internet, es decir…sin datos. ¿Cómo es posible entonces que la construcción siga siendo una industria basada en la mano de obra?

Esto lo resume muy bien Roger Van Oech (experto en innovación) en su frase:

“No es posible resolver los problemas de hoy con las soluciones de ayer”

La construcción podría incrementar notablemente su productividad si adquiere un estilo de producción similar a la de la industria manufacturera y hace su transición tecnológica hacia la automatización y el uso de los datos como herramienta. La Construcción 4.0 se basa en dos pilares, la industrialización de los procesos constructivos y la incorporación de tecnologías emergentes.
Precisamente en este punto es donde el BIM adquiere un papel importante dentro de la construcción industrializada como herramienta tecnológica de gestión de datos.

El BIM (Building Information Modeling), también llamado modelado de información para la edificación, es el proceso de generación y gestión de datos de un edificio durante su ciclo de vida utilizando software dinámico de modelado de edificios en tres dimensiones y en tiempo real, para disminuir la pérdida de tiempo y recursos en el diseño y la construcción.

En este punto “los datos” es donde encontramos la principal diferencia entre la forma de trabajar ya más propia del pasado, el CAD, y la metodología presente el BIM.

CAD es una herramienta de dibujo para crear geometría básica que represente el mundo real, mientras que una herramienta como Revit, dentro de la Metodología BIM se usa para crear geometría que contiene información real. Un entorno BIM implica interoperabilidad e intercambio de información que se traduce en agilidad en la gestión de procesos tan básicos como cambiar el diseño de una ventana en un edificio, el proceso en CAD implicaría la modificación en todas las vistas donde se encontrase esa ventana, plantas, alzados, etc. el proceso en BIM solo conlleva modificarla en el modelo y automáticamente se actualiza en todas las vistas. Con los datos incluidos en el modelo podemos generar tablas de planificación sobre cualquier dato que necesitemos conocer del edificio, esto con una herramienta del pasado como CAD no es posible, porque no gestiona datos, solo dibujos.

El uso de los datos en la construcción nos sirve para anticiparnos a los problemas, para coordinar diferentes disciplinas bajo un único modelo, evitando la perdida de datos y la descoordinación de las diferentes áreas. El BIM tiene el foco en el trabajo colaborativo donde pueden trabajar varias personas al mismo tiempo usando y compartiendo datos, optimizando la cadena de valor, los recursos y el flujo de información. Una vez terminada la fase de diseño el modelo se sigue alimentando de datos introduciendo la planificación y el control de costes en fase de producción. El modelo puede estar alimentado de tantos datos como sean necesarios cerrando el ciclo de vida completo del proyecto y sirviendo para el mantenimiento posterior del edificio en su fase final.

En una construcción industrializada no cabe espacio a la improvisación en obra, todo debe estar estudiado y solucionado antes de la fabricación. Los elementos llegan a la obra ya terminados.

BIM se presenta como la herramienta tecnológica que es capaz de adaptarse a las necesidades generadas en un entorno más industrial.

Es por ello que en el mundo de la construcción no se pueden seguir haciendo las cosas “como siempre se han hecho” es necesario evolucionar, avanzar y adaptarse a un mundo más tecnológico.

Dentro de la construcción industrializada el BIM no es una opción sino una necesidad.

Por eso no es de extrañar que en países donde los procesos de construcción industrializada están más extendidos la implantación de la metodología BIM está también más avanzada que en países como España.

En España la implantación del BIM se está impulsando más desde el sector público que desde el sector privado de hecho ahora mismo ya existen dos normativas que apoyan el uso de Metodología BIM en licitaciones públicas la primera de ellas la DIRECTIVA 2014/24/ UE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 26 de febrero de 2014 que en el Artículo 22.4 establece que “Para contratos públicos de obra y concursos de proyectos, los Estados miembros podrán exigir el uso de herramientas electrónicas específicas, como herramientas de diseño electrónico de edificios o herramientas similares (haciendo alusión al uso de herramientas BIM).


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La segunda, en agosto de 2015 el Ministerio de Fomento creó la “Comisión BIM” la cual estableció una hoja de ruta que convertiría en obligatorio el uso de la tecnología BIM para las licitaciones públicas, dividiéndolo en dos fases:

1º Fase: 17 de diciembre de 2018: para Licitaciones Públicas de Edificación
2º Fase: 26 de julio de 2019: a partir de esta fecha para Licitaciones Públicas de Infraestructuras.

En el siguiente gráfico podemos ver el crecimiento en España y evolución trimestral de la inversión y número de licitaciones públicas con requisitos BIM.

Podemos concluir asegurando que la Innovación es la única ventaja competitiva realmente sostenible en el tiempo y por ello debemos apostar en el mundo de la construcción por procesos constructivos más innovadores como es la construcción industrializada y Metodologías de trabajo más avanzadas y adaptadas a los nuevos tiempos como es el BIM.

Podemos y tenemos la obligación de hacer las cosas mejor.

 

LORENA ALONSO FERNÁNDEZ

Arquitecto  de la Escuela Politécnica de Madrid. Promoción 1996

Master en Project Management año 2008

Actualmente Directora de la Oficina Técnica de estudios de Grupo Avintia.

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