En los últimos años, el concepto de ciudad inteligente se ha convertido en un tema central para urbanistas, expertos en tecnología, arquitectos, diseñadores, sociólogos y administraciones públicas. Sin embargo, gran parte del debate parece centrarse únicamente en la implementación de herramientas digitales para la recopilación y gestión de datos de una urbe.

Este enfoque es excesivamente limitado, en especial cuando está claro que las ciudades del futuro requieren soluciones innovadoras e integrales para abordar los profundos cambios que se avecinan. También a la hora de construir.

Si bien las ciudades inteligentes sin duda aprovecharán el análisis de datos, la IA, los dispositivos interconectados y los procesos de automatización, también deben ser sostenibles, seguras y verdaderamente habitables. Uno de los principales desafíos será desarrollar métodos de construcción que sean más eficientes, rápidos y rentables, sin comprometer las cualidades esenciales de la sostenibilidad y el bienestar humano.

La creación de edificios dinámicos requerirá un replanteamiento completo del proceso de construcción urbana, desde los materiales utilizados y el enfoque del diseño hasta la colaboración con los proveedores, el transporte y las operaciones en las obras. En este contexto, la construcción modular demostrará ser un activo muy valioso.

Los materiales importan tanto como la tecnología

Se espera que los futuros desarrollos modulares estén impulsados por la adopción de materiales más robustos, ligeros y sostenibles. Por ejemplo, la madera puede reemplazar gradualmente al acero y al hormigón, y los paneles solares tradicionales en los tejados podrían extenderse para cubrir las fachadas, maximizando la captura de energía.

Además,  la inteligencia artificial y las herramientas analíticas serán cada vez más importantes para los proveedores, ya que les permitirán optimizar la forma en que se integran los distintos componentes. Esto conducirá a un proceso de construcción que no solo sea más eficiente y rentable, sino también más ágil.

A diferencia de la construcción modular tradicional, en la que los componentes se ensamblan en una sola planta, estos nuevos enfoques se asemejan a una línea de montaje para automóviles o aviones. Las instrucciones de fabricación son tan precisas que los módulos y otros elementos de construcción encajan entre sí como bloques de Lego, lo que permite ensamblarlos fácilmente en cualquier parte del mundo. Esta metodología minimiza el error humano, acorta los plazos de los proyectos y proporciona una mayor certeza de costes desde su inicio.

El valor de los gemelos digitales

Ya tenemos ejemplos, como el método de construcción postmodular de Assembly, que aprovechan los modelos de gemelos digitales para mejorar la transparencia para con materiales, mano de obra, calidad, plazos y costos.

Un gemelo digital es un software capaz de crear una réplica digital exacta de todo un paisaje urbano, incluidos edificios, carreteras e infraestructuras subterráneas. Esta réplica está meticulosamente detallada y se actualiza en tiempo real para reflejar cualquier cambio. Su objetivo principal es permitir que las ciudades simulen la infraestructura, la construcción y otras modificaciones del entorno construido, evaluando así sus impactos en el mundo real antes de que comience cualquier trabajo físico.

Inteligencia artificial para optimizar procesos

La llegada de la IA está revolucionando la industria de la construcción al automatizar tareas complejas y permitir que los sistemas diseñen componentes prefabricados, adaptados a los requisitos específicos del proyecto. La IA puede programar tareas de producción y ensamblaje para maximizar la eficiencia y adaptar los diseños en tiempo real y en respuesta a la evolución de las condiciones del proyecto.

Además, la capacidad de la IA para realizar simulaciones avanzadas, como análisis de resistencia estructural, evaluaciones de impacto climático y evaluaciones de eficiencia térmica, ayuda a identificar y resolver problemas potenciales incluso antes de que comience la construcción. Este enfoque proactivo no solo ahorra tiempo y recursos, sino que también mejora la confiabilidad general y el rendimiento de los proyectos de construcción.

Retos para el desarrollo de las ciudades inteligentes

La construcción modular es una opción clara para el desarrollo urbano moderno. Sin embargo, la adopción de tecnologías inteligentes aún enfrenta barreras significativas. Estas incluyen altos costos de implementación, inversiones sustanciales en investigación y desarrollo, y limitaciones en el conocimiento y las habilidades necesarias.

Los desafíos adicionales involucran los requisitos de hardware y los problemas relacionados con la interoperabilidad y la conectividad de la red. Además, es esencial garantizar la seguridad y la privacidad durante la adquisición y el manejo de datos, al tiempo que se cumplen los diversos marcos normativos.

Además, el transporte de los elementos críticos de la construcción modular, a menudo bloques grandes, al sitio de construcción debe tener en cuenta las restricciones de tráfico en diferentes países, la adquisición de los permisos necesarios, el uso de rutas autorizadas y los altos costos asociados con los camiones de gran tonelaje.

Las tecnologías inteligentes como el Building Information Modeling (BIM) y los Sistemas de Información Geográfica (SIG) ofrecen soluciones optimizando y visualizando los programas de instalación de módulos y la logística del transporte. Los SIG, que capturan, almacenan, verifican y muestran datos relacionados con ubicaciones, desempeñan un papel crucial en este proceso.

Una plataforma SIG puede mostrar una amplia variedad de datos en un mapa, incluidas calles, edificios, carreteras, puentes y áreas de vegetación, al tiempo que proporciona información en tiempo real sobre volúmenes de tráfico, zonas de construcción y congestión de la red.

Además, el software de mapeo logístico integrado con SIG puede proponer rutas de acceso optimizadas a los lugares de construcción, haciendo el mejor uso de los recursos disponibles y minimizando los costos. Al mismo tiempo, facilita la comunicación y coordinación efectivas con las áreas de almacenamiento en el sitio de montaje.

Automatización y sostenibilidad

La construcción modular combinada con tecnologías inteligentes se ha convertido en el motor detrás del desarrollo de las ciudades inteligentes, cuyos objetivos son optimizar los procesos, promover la sostenibilidad y garantizar una alta calidad de vida para sus habitantes.

En Japón, Fujisawa Smart Sustainable Town, una zona dedicada a las ciudades inteligentes, ya ha experimentado con robots de reparto autónomos. A mayor escala, los transportistas siguen explorando la tecnología de vehículos autónomos para camiones sin conductor, lo que permite el transporte eficiente de grandes cantidades de carga a largas distancias.

Las prácticas de construcción inteligente también son fundamentales para alcanzar varios Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), en particular los relacionados con el desarrollo urbano, la innovación en los procesos de fabricación, la reducción de las emisiones de carbono y la mejora de la salud y el bienestar de las comunidades.