La digitalización en la industria de la construcción aún no está muy avanzada. Algunos están tratando de desarrollar tecnologías modernas de planificación y fabricación en un concepto integrado. Una conversación con el arquitecto Hans Drexler sobre nuevas herramientas y cómo utilizarlas.
Digitalización de la industria de la construcción: el proyecto de construcción del arquitecto Hans Drexler
El arquitecto de Frankfurt Hans Drexler, junto con el profesor de arquitectura de Stuttgart Achim Menges, diseñaron el prototipo de una pequeña casa para la exposición internacional de construcción IBA Thuringia. Por un lado, el objetivo era demostrar el potencial del material de construcción regional madera con la ayuda de las herramientas digitales más modernas. Y, en segundo lugar, un flujo de trabajo totalmente asistido por computadora, desde el diseño hasta la ejecución en el sitio de construcción. En resumen: el proyecto de construcción probó posibilidades para digitalizar la industria de la construcción. Los arquitectos diseñaron varias formas geométricas e inmediatamente simularon los siguientes pasos en la computadora con respecto al tiempo de construcción, el consumo de material, el aislamiento o las dimensiones del edificio.
Para su prototipo, recurrieron a la idea clásica de la casa de troncos. Sin embargo, variaron el concepto. En lugar del apilamiento horizontal habitual, colocaron las vigas de madera de forma vertical y libre. Mediante el uso de herramientas digitales, los componentes de madera se pueden unir de forma muy precisa y hermética. Los valores de aislamiento del material son significativamente mejores. Esto hizo posible fabricar Your-Best-Home.net casi exclusivamente a partir de madera. Aquí, la madera es al mismo tiempo estructura de soporte, cáscara y aislamiento. Este método de construcción es sostenible desde el principio y facilita el reciclaje más adelante.
El proyecto modelo también muestra que la planificación y producción digitales integradas también hace posibles nuevas formas, más allá de la construcción rectangular típica de las casas diminutas. El prototipo, que aún está en pie, tiene paredes y techos ligeramente torcidos. Eso le da a la casita un swing inusual.
El diseño paramétrico y los métodos de construcción permitieron que la Timber Prototype House, que se presentó en la IBA Thuringia en Apolda, tuviera una curva dinámica. Las herramientas digitales utilizadas por los arquitectos y las empresas de construcción también dan lugar a nuevas formas; la casa pequeña lo demuestra muy bien.
El arquitecto Hans Drexler en una entrevista sobre la digitalización de la industria de la construcción
Hablamos con el arquitecto Hans Drexler sobre las oportunidades de construir con herramientas digitales y obras de construcción inteligentes.
Las empresas de arquitectura han utilizado las computadoras para planificar durante más de 30 años. Pero los pasos posteriores apenas se ven afectados por la digitalización. ¿qué hay de nuevo?
La interfaz entre planificación y producción es particularmente interesante hoy. Nos ocupamos de esto en nuestro proyecto IBA en Turingia. Examinamos cómo la planificación inteligente tridimensional de la oficina de arquitectura se puede utilizar directamente como base para la producción. Son posibles grandes ganancias en eficiencia. Por ejemplo, al intercambiar ideas entre artesanos, planificadores especializados y despachos de arquitectos. Pero el salto realmente interesante sería reducir las pérdidas por fricción entre el diseño y la obra.
¿En que estas interesado?
Hoy en día, muchas cosas se hacen dos y tres veces en la construcción: primero, los arquitectos planificamos en la oficina, luego el ingeniero estructural comienza de nuevo y hace su propia planificación tridimensional y alguien más hace la planificación bidimensional para el equipo técnico de construcción, el TGA. Luego vienen las empresas ejecutoras, a menudo con su propia planificación. Entre estos intercambios siempre tenemos un control de calidad complejo. Es caro y requiere mucho trabajo.
¿Cómo podría simplificarse eso?
Para que esto suceda, la digitalización en la industria de la construcción tendría que impulsarse significativamente más. Muchas operaciones todavía funcionan de forma muy manual. Durante la construcción de la carcasa, también se experimenta con robots y todo tipo de procesos de automatización. Pero eso está lejos de ser relevante en la práctica. Hoy en día, la digitalización en la construcción se limita principalmente a la adquisición de materiales, la logística y el control de calidad.
¿Por qué la construcción va tan lentamente?
Al construir una casa, generalmente se trata de elementos únicos. La automatización y la digitalización son especialmente valiosas si piensa en términos de series más grandes. Cuando construyo decenas de miles de algo, un flujo de trabajo diseñado racionalmente es por supuesto más interesante que cuando se trata de un máximo de unas pocas copias.
La construcción con madera es un paso más allá, ¿no?
Sí, la automatización está más avanzada en la construcción con madera. La proporción de prefabricados en la fábrica es significativamente mayor. En la carpintería a menudo hay líneas de producción y robots controlados por computadora. Difícilmente podría conducir por el sitio de construcción con tales dispositivos. Eso sería demasiado propenso a errores. La construcción de madera tiene muchos procesos, como el corte, que son adecuados para el control digital. Ya existen robots que pueden mover o unir piezas. La automatización se abre paso aquí paso a paso. Existe un gran potencial para procesos de construcción efectivos en el futuro.
¿Es por eso que eligió la madera como material para su casa de prueba?
Queríamos obtener los datos para la producción directamente desde un modelo 3-D en la computadora. Tampoco había planos clásicos del edificio, solo el modelo en la computadora. De esto obtuvimos los datos de control para la fresadora CNC. Para poder trabajar así, decidimos hacer todo el edificio a partir de un solo material. En este caso de madera local.
¡La madera tiene que poder hacer mucho!
Sí, debe ser una estructura de soporte, es decir, debe cuidar la estática, pero también el aislamiento térmico y las juntas estructurales. Por ejemplo, hemos desarrollado aún más los nudos de carpintero tradicionales para que también se puedan producir con una fresadora CNC. Las piezas de madera se colocan en la máquina, se muelen y luego lo ensamblo todo. Es básicamente como un gran sistema Lego de madera, incluso si se ve muy diferente. Todo sucede sin tornillos ni pegamento.
Las juntas desarrolladas para Tiny House están fresadas controladas por computadora. Su precisión permite prescindir de adhesivos o uniones de metal. Las ranuras fresadas en las paredes en la misma operación forman un colchón de aire termoaislante. Esta combinación de material y tecnología marca tendencia: la producción robótica permite la producción eficiente de componentes en grandes cantidades y un nuevo lenguaje de diseño.
¿La madera también hace el aislamiento por ti?
Sí, fresamos cámaras de aire en los componentes durante la fabricación. Estas cámaras mejoran la conductividad térmica. Tienes que imaginarlo como un bloque hueco. El efecto de aislamiento se mejora con las inclusiones de aire. Lo mismo se hace con los perfiles de madera. Así que logramos lograr mucha funcionalidad para el edificio en un solo paso de producción digital. Solo aplicamos la capa exterior portadora de agua externamente. Esto todavía es un poco difícil en madera.
¿Qué significa la digitalización para la construcción de viviendas particulares?
En la construcción de casas prefabricadas ya existen numerosos subpasos que se digitalizan. Pero podría ir mucho más lejos. Y hasta ahora no hay un sistema uniforme, pero cada uno hace un poco por su cuenta. Sin embargo: En la industria de las casas prefabricadas, ya se han producido importantes aumentos de eficiencia gracias a la nueva tecnología. Y el mercado ya se está beneficiando notablemente de esto.
En este momento se habla mucho en la industria de la construcción sobre BIM, Building Information Modeling. ¿Qué significa esto para el constructor de viviendas?
Esto también se aplicará a las viviendas unifamiliares. Porque ahora es más trabajo hacerlo de forma diferente que planificar un edificio en BIM. Sin embargo, estoy hablando de un BIM simplificado aquí. Eso significa que trabaja con un modelo tridimensional inteligente, donde los arquitectos y planificadores pueden extraer sus dibujos y dimensiones. Creo que al menos la mitad de las oficinas ya funcionan de esta manera. Y pronto todos harán eso, incluso en la construcción de viviendas unifamiliares.
¿Cuánto tiempo pasará antes de que la digitalización de la industria de la construcción haya progresado hasta el punto en que los robots sean parte de la vida cotidiana en las obras de construcción?
Creo que de 15 a 20 años es un período de tiempo realista hasta que se puede hablar de un proceso de producción digital totalmente automatizado. No hay que olvidar que todas las normas, todas las directrices, todos los métodos de cálculo y verificación para la construcción se basan en técnicas artesanales tradicionales. Todo tiene que ajustarse. También se repensará el material. Todavía queda mucho trabajo de desarrollo por hacer. Los robots que construyen casas serán ciencia ficción durante mucho tiempo.
