Un enfoque de ingeniería digital para la vivienda sostenible

La industria de la construcción y la construcción de viviendas tiene la reputación de estar a la zaga de otros sectores en lo que respecta a la neutralidad de carbono. Actualmente, la construcción contribuye con el 40% de las emisiones de carbono del Reino Unido; con ambiciosos objetivos netos cero que cumplir y una crisis inmobiliaria que abordar, debemos trabajar de manera más inteligente y más ardua para encontrar una solución que se pueda aplicar en todo el sector.

Ya hay una serie de iniciativas que reúnen a algunos de los nombres más importantes de la industria para abordar nuestros desafíos más urgentes a medida que el sector busca “Reconstruir mejor”. Desde el proyecto Advanced Industrialized Methods for the Construction of Homes (AIMCH) hasta la estrategia CO2nstructZero del Construction Leadership Council, estos analizan cómo se pueden optimizar los métodos modernos de construcción para satisfacer la demanda de vivienda de una manera más asequible y ecológica.

Sin embargo, si bien es genial ver que se avanza, hay otra forma. La ingeniería digital tiene el potencial de abordar la reducción de carbono antes de que se coloque un solo ladrillo.

Optimización multiobjetivo
La ingeniería digital permite a los constructores y contratistas evaluar toda la vida útil de los edificios en la etapa de diseño, lo que les permite resolver los problemas antes de que aparezcan. Esto podría incluir la evaluación de materiales y cadenas de suministro para obtener beneficios de sostenibilidad; o incluso cómo obtener los mejores resultados de las zonas industriales abandonadas para desarrollos a gran escala. Todos estos elementos son vitales en lo que respecta a la sostenibilidad en la vivienda.

La transformación digital de la capacidad de ingeniería tiene el potencial de cambiar las reglas del juego para los constructores de viviendas. En CFMS, apoyamos a los desarrolladores para crear mejores soluciones y ser pioneros en el desarrollo de nuevos productos al facilitar una mayor comprensión de cómo se comportará un producto a lo largo de su ciclo de vida. Para ello, utilizamos un “banco de pruebas digital”, una réplica virtual de sistemas y procesos, para investigar oportunidades y determinar la mejor opción, antes del desarrollo físico.

A través del desarrollo de esta estrategia de optimización multiobjetivo, podemos ayudar a los desarrolladores a equilibrar los factores ambientales, económicos y sociales en competencia que alimentan un ecosistema de vivienda sostenible exitoso.

El enfoque utiliza sofisticadas técnicas de simulación y modelado digital para identificar las mejores opciones antes de que las palas comiencen a trabajar y comience cualquier trabajo físico, lo que ahorra tiempo y dinero, además de reducir la huella de carbono operativa y incorporada durante el desarrollo y la vida útil de , los edificios.

Por ejemplo, el modelado del ciclo de vida se puede utilizar para evaluar aspectos específicos de un material o componente, como la corrosión. Observamos cómo estos factores cambian con el tiempo y cómo esos cambios afectarán el rendimiento. Esto permite al desarrollador estipular requisitos de diseño específicos, creando así productos más sostenibles y minimizando los costos de mantenimiento durante toda su vida útil. También se pueden utilizar enfoques de modelado específicos para evaluar cómo se desempeñan los desarrollos bajo "estrés", como eventos ambientales importantes o imprevistos, y luego hacer recomendaciones para optimizar este desempeño.

Desde una perspectiva de sostenibilidad, la planificación debe evolucionar y llevarse a cabo de manera integral para cumplir con los crecientes objetivos ambientales. La ingeniería digital puede ayudar aquí a establecer cómo se pueden compartir los recursos de energía y transporte dentro de un desarrollo para el beneficio de todos.

Otro desafío importante para cualquier gran proyecto de construcción es identificar rápidamente una solución optimizada que satisfaga las diversas necesidades de arquitectos, ingenieros, constructores, reguladores y ocupantes. La optimización multiobjetivo nos permite investigar una gama de diferentes opciones de diseño complejas con suficiente detalle para satisfacer las demandas de estas partes interesadas. Al adoptar un enfoque digital, esta tarea costosa y que antes consumía mucho tiempo se puede administrar rápidamente.

Como el sistema de ingeniería digital está automatizado, las soluciones presentadas no están sesgadas ni obstaculizadas por ideas preconcebidas humanas. Brindar información con trazabilidad completa también ayuda a los desarrolladores a comprender claramente por qué las opciones de diseño específicas son óptimas, al tiempo que se vinculan con los requisitos y las especificaciones del diseño.

Más allá de BIM
Aunque la inversión en investigación y desarrollo para la industria de la construcción ha aumentado a través de iniciativas como el Construction Innovation Hub, el sector podría hacer más para innovar digitalmente, particularmente en lo que respecta al diseño y la sostenibilidad.

Esto ha centrado la atención en conceptos como el diseño para la fabricación y el montaje (DfMA), la modularización y la producción en masa fuera del sitio para mejorar la productividad, la calidad y los valores U. Aunque se trata de un avance positivo, todavía parece haber una renuencia a utilizar el diseño como un vehículo para optimizar el sistema de viviendas en su conjunto. Investigar y evaluar la sostenibilidad de los principales desarrollos y los requisitos de la cadena de suministro, así como comprender el impacto de los principales cambios sociales o ambientales, puede tener un impacto importante en el costo y la sostenibilidad a largo plazo de un proyecto y el rendimiento potencial para los inversores y las partes interesadas. .

La industria está colaborando valientemente para encontrar soluciones a los desafíos que enfrenta la sociedad, pero debe pensar fuera de la caja. Trabajar con grupos de expertos, académicos y legisladores, además de competidores, será clave para el desarrollo y la adopción de un despliegue a gran escala de soluciones digitales para la construcción de viviendas.

La ingeniería digital es un enfoque probado y comprobado que se ha implementado con éxito en varios sectores, desde el aeroespacial hasta la fabricación, y ofrece reducciones impactantes de la huella de carbono del desarrollo de productos y la infraestructura. Para que el sector de la construcción cumpla con los ambiciosos objetivos de carbono, es necesario simplificar el camino a seguir. Ahora es el momento de que los constructores de viviendas adopten esta evolución de BIM , ya que miramos hacia el cero neto en 2050.