La tecnología de gemelos digitales y su importancia para la fase operativa de los edificios

Un gemelo digital es una réplica virtual de un objeto o sistema del mundo real a lo largo de su ciclo de vida. En el espacio del edificio, puede ver a los gemelos digitales como una evolución natural del Modelado de información de construcción (BIM), que representa digitalmente el entorno de 'construcción'. BIM constituye la base para la creación de un gemelo digital inmobiliario.

Principalmente debido a la explosión de datos de sensores en tiempo real, los modelos BIM ahora pueden convertirse en gemelos dinámicos y actualizados que imitan el comportamiento de los edificios en el mundo real a lo largo de su vida útil. Esto no se limita a factores físicos, sino que se extiende al modelado de ocupación y utilización, experiencia de los ocupantes, eficiencia económica, impacto ecológico y la relación con otros objetos construidos en un sistema de infraestructura. A medida que los datos aumentan en volumen y complejidad, la ciencia de datos y la inteligencia artificial se vuelven cada vez más importantes para conectarlos e interpretarlos.

Diferentes personas significan cosas diferentes cuando se habla de gemelos digitales. Esto se debe a que los gemelos digitales también existen en una curva de madurez: desde lo básico hasta lo inteligente y lo autónomo. Veamos algunos casos de uso clave y beneficios en tres niveles de sofisticación.

The Basic Twin: una copia digital detallada
Ya en la década de 1960, la NASA creó copias físicas de naves espaciales a nivel del suelo para que coincida con los sistemas en el espacio y poder simular y resolver problemas de forma remota. Un gemelo digital básico es similar, pero hoy estas copias son virtuales en lugar de físicas. Actualizadas con el tiempo, proporcionan datos espaciales y de activos fiables a los que se puede acceder de forma remota.

Estos gemelos, que a menudo se utilizan en el contexto del mantenimiento y las operaciones de edificios, mejoran la productividad y ahorran tiempo en la búsqueda de información clave. Mejoran la gobernanza de los activos, reducen los costos de falla y permiten una toma de decisiones mejor informada.

2. Smart Twin: actualizado con entradas en tiempo real
Según los estándares actuales, el verdadero gemelo digital tiene una conexión (casi) en tiempo real con su gemelo físico. Los cambios en el gemelo físico se reflejan en el modelo digital, generalmente a través del uso extensivo de dispositivos y sensores de IoT. Esto mejora enormemente la capacidad de respuesta, lo que a su vez genera mejoras en la productividad.

Este tipo de gemelo generalmente tiene un mayor enfoque en mejorar el entorno construido para sus usuarios. Aprovechando conjuntos de datos más granulares y ricos para análisis y simulaciones, el gemelo inteligente permite optimizar la experiencia del usuario, al mismo tiempo que mejora la eficiencia energética y reduce los requisitos de espacio. Dependiendo de la ubicación del edificio y el tipo de arrendamiento, esto puede representar un enorme ahorro de costos para los inquilinos.

En el mundo posterior a la pandemia, muchos trabajadores de oficina no volverán a sus escritorios a tiempo completo. Esto significa que las empresas necesitarán menos metros cuadrados y los inmuebles comerciales tendrán que luchar más para atraer y retener clientes. Para promocionarse entre los usuarios finales y los inquilinos (y de ese modo generar valor para los inversores y propietarios), los edificios deberán ser más receptivos. Al aprovechar los datos en vivo de un gemelo inteligente, pueden posicionarse favorablemente en un mercado cada vez más competitivo.

3. Autonomous Twin: efectos bidireccionales
En un gemelo autónomo, el enlace físico-digital es bidireccional, lo que significa que el gemelo digital puede producir cambios en el objeto físico, y esos cambios se registran nuevamente en la copia virtual. Por ejemplo, el gemelo registra que se excede un umbral de temperatura, activa el sistema HVAC, el espacio se enfría, el modelo muestra temperaturas más frías y el HVAC recibe instrucciones para mantener la temperatura. El gemelo digital y su contraparte física operan sin problemas para mantener el edificio cómodo para los ocupantes. Mejorados con IA, los gemelos bidireccionales podrán generar edificios totalmente autónomos que brinden condiciones óptimas para sus ocupantes.

“La fruta más fácil para los gemelos digitales inmobiliarios por el momento es principalmente el mantenimiento predictivo y la eficiencia energética”, afirma Wouter Hartemink, CRO de Spacewell, una marca del Grupo Nemetschek . "Sin embargo, con el tiempo, creo que el valor real de los gemelos digitales inmobiliarios estará en mejorar la experiencia de los ocupantes".

Los gemelos digitales autónomos, con la ayuda de algoritmos de autoaprendizaje y una miríada de puntos de datos, serán cada vez mejores para predecir lo que quieren los ocupantes y automatizarán esta situación óptima de forma predeterminada. Los entornos personalizados y las recomendaciones mejorarán aún más la experiencia.

“Las empresas tecnológicas como Google, Amazon y Spotify ya han aprendido que los productos personalizados tienen más éxito que los productos genéricos”, añade Hartemink. "Con el tiempo, los gemelos digitales inteligentes también generarán experiencias más personalizadas en los edificios".

También es probable que los gemelos digitales se conviertan en activos valiosos por derecho propio. La inteligencia del ciclo de vida del edificio de los gemelos digitales será increíblemente útil para los propietarios y operadores de edificios, así como para los arquitectos, planificadores y empresas de construcción en otras etapas del ciclo de vida del edificio. Por ejemplo, los diseñadores y arquitectos pueden utilizar los datos de utilización de los edificios para mejorar sus diseños, basándose en información sobre cómo se usa el edificio a lo largo del tiempo (y no en cómo imaginaban que se usaría). Esto crea un ciclo de retroalimentación positiva en el que los mejores resultados se pueden utilizar como entradas para el diseño (paramétrico).