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Mayo de 2023 
Investigadores del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de Los Andes  y la empresa Argos trabajan de la mano en el desarrollo de un tipo de unión de muros prefabricados que permita ampliar su uso en las edificaciones del país, lo que contribuye para avanzar hacia una construcción sostenible e inteligente.

La industria de la construcción es una de las mayores fuentes de emisiones de Gases de Efecto Invernadero,GEI, y contaminación en el mundo. De hecho, el Informe sobre la situación mundial de los edificios y la construcción de 2022, de la Alianza GlobalABC, concluye que el sector representó más del 34 por ciento de la demanda de energía en el planeta en 2021 y alrededor del 37 por ciento de las emisiones de CO2. 

Entonces, si los esfuerzos planetarios están encaminados a que este sector sea neutro en emisiones para 2050, y para ello, según la Agencia Internacional de Energía (AIE) se deben reducir las emisiones directas de CO2 de los edificios en un  50%  y 60% en el caso de las emisiones indirectas, son de gran importancia las acciones que desde todos los países se realicen para cumplir con este propósito, y la Facultad de Ingeniería de la Universidad de los Andes es consciente de ello, razón por la que trabaja en investigaciones de impacto que potencien el desarrollo y la innovación de este sector. 

Bajo este contexto, se entiende la importancia del trabajo que adelanta el Centro de Investigaciones en Materiales y Obras Civiles (CIMOC), del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de Los Andes, y el grupo Argos, para darle viabilidad al uso de muros prefabricados en las edificaciones del país que, en definitiva, contribuye con la sostenibilidad y se alinea con el propósito de avanzar hacia una construcción inteligente.  

De acuerdo con Nelly García, profesora asistente del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, quien hace parte del CIMOC, “el sistema prefabricado es un 40 por ciento más rápido de construir que un sistema tradicional. Esto representa un ahorro en dinero, porque no se construye en obra, se puede salir al mercado más rápido, los desperdicios bajan entre un 80 y 90 por ciento, se mejora la calidad de los materiales de construcción y se disminuye la emisión de CO2 en el proceso de producción”.

Con este trabajo investigativo, comenta Juan Francisco Correal, profesor titular del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, quien también hace parte del CIMOC, se indaga sobre el comportamiento sísmico de un sistema de muros prefabricados que cumple con todos los requisitos normativos exigidos por el Reglamento colombiano de construcción sismorresistente (NSR-10) para muros estructurales con capacidad de disipación moderada de energía (DMO), es decir, que puede soportar adecuadamente sismos en zonas de amenaza sísmica intermedia como Bogotá y Medellín, con el fin de garantizar un sistema innovador, competitivo y seguro para su implementación en el país. 

En palabras sencillas, señala el docente, la empresa buscó a la universidad para hacer una validación desde la normatividad vigente para los prefabricados en Colombia, pasando por el desarrollo de los elementos de unión que se deben utilizar para garantizar que la estructura cumpla con las normas de sismorresistencia en muros de diferentes tamaños y cargas, hasta simular la sismicidad de viviendas con muros prefabricados, con el fin de verificar el comportamiento de la edificación y determinar si tienen el mismo margen de seguridad que tendría una diseñada bajo la normativa de Estados Unidos.

“La relación universidad – empresa ha sido muy exitosa, porque ya se están haciendo construcciones con las conexiones que desarrollamos y probamos. Y no es que este tipo de unión sea sofisticada o no se haya usado antes, la novedad está en que estamos brindando una especificación clara sobre cómo usar la unión para muros prefabricados y cumplir con las normas vigentes colombianas”, explica el profesor Correal. 

“Con el proyecto de Argos estamos cerrando una brecha en el tema normativo y demostrando que los sistemas prefabricados son seguros, económicos y contribuyen con la sostenibilidad. Además, estamos eliminando las barreras para que otras empresas se involucren en este tema”, puntualiza la profesora Nelly García.

Las tecnologías en la construcción 

En las ciudades inteligentes, la utilización de elementos prefabricados no solo ayuda a reducir el tiempo de construcción y esto contribuye a disminuir los residuos, el consumo de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero, sino que también facilita la implementación de diseños que puedan integrarse fácilmente con otras tecnologías, que permiten tener un mayor control y eficiencia en la gestión de los recursos. 

“Uno de los problemas del sector de la construcción es que está separado en disciplinas que no se hablan entre sí. La industria 4.0 ha abierto la posibilidad de lograr una integración con el uso de las TIC, que permiten romper paradigmas y generar plataformas para integrar el diseño, la fabricación, el ensamblaje y la operación de las edificaciones”, señala la docente García.

Por esta razón, desde la Universidad de los Andes hay una preocupación para formar profesionales competentes y que integren en su quehacer el uso de las nuevas tecnologías.  

Entre ellas destacan, por ejemplo, el Modelado de Información de Construcción (BIM), una tecnología que permite crear modelos virtuales de los edificios y estructuras antes de su construcción. Esto facilita a los equipos de diseño, arquitectos, ingenieros y contratistas trabajar en conjunto y visualizar las edificaciones en 3D para identificar posibles problemas y soluciones antes de iniciar la construcción. Además, los modelos BIM pueden ser utilizados para planificar el mantenimiento y las renovaciones de los edificios a lo largo del tiempo.

Por otra parte, los gemelos digitales o digital twins son modelos virtuales precisos de edificios o sistemas de infraestructura que se actualizan en tiempo real. Los gemelos digitales permiten a los arquitectos, ingenieros y otros profesionales de la construcción probar diferentes diseños y escenarios para mejorar la eficiencia energética, la sostenibilidad y la seguridad. 

Y, finalmente, con el data analysis y el machine learning se puede recopilar y analizar grandes cantidades de datos de los sensores instalados en los edificios y sistemas de infraestructura en tiempo real para identificar patrones y optimizar el rendimiento. Por ejemplo, los sistemas de iluminación y calefacción pueden ajustarse automáticamente en función del uso del edificio y las condiciones climáticas.

Para concluir, el profesor Correal, señala que en materia de construcción inteligente, “la universidad ha tomado un liderazgo para innovar e influir positivamente en la industria, porque tiene el ambiente perfecto, con académicos preparados y actualizados, para resolver los problemas reales que tienen las empresas, además, es la llamada a utilizar las nuevas tecnologías para romper con la inercia que caracteriza al sector de la construcción y empujarlo a vivir un proceso de innovación más rápido, como sucede en otras industrias”. 

Conoce otros de los proyectos en los que trabaja el (CIMOC) para avanzar en temas de construcción inteligente.