¿Qué es un gemelo digital en la construcción de viviendas?

La tecnología de los gemelos digitales se está posicionando como una de las herramientas más importantes para evaluar el comportamiento energético de los edificios, siendo clave para tomar decisiones relacionadas con sus instalaciones o materiales.

La tecnología de los gemelos digitales se está posicionando como una de las herramientas más importantes para evaluar el comportamiento energético de los edificios, siendo clave para tomar decisiones relacionadas con sus instalaciones o materiales.

Pero, ¿sabes qué es un gemelo digital y cuáles son sus ventajas en el sector de la construcción?

¿Qué es un gemelo digital? Definición y características 

El concepto de «gemelo digital» nació en los años 60, cuando la NASA desarrolló una «tecnología de la emulación» para simular sus sistemas utilizados en el espacio mediante complejas reproducciones físicas en tierra.

Ya en la década de los 2000, los gemelos digitales se utilizaron para calcular el ciclo de vida de los productos, implementándose a nivel industrial.

Sin embargo, no ha sido hasta los últimos años, con el desarrollo de la Inteligencia Artificial, cuando todas sus posibilidades se han abierto a otros ámbitos, como la construcción y la arquitectura.

Un gemelo digital (digital twin) es una representación virtual del estado de un objeto físico o un proceso.

A diferencia de las simulaciones o los modelos en 3D estándar, la tecnología de los gemelos digitales genera entornos completos: el objeto estudiado (por ejemplo, un edificio o una vivienda), representado en formato BIM o 3D, incluye sensores relacionados con diferentes áreas, parámetros o propósitos que están vinculados, a su vez, a su ciclo de vida (diseño, construcción, operaciones y mantenimiento). 

¿Cómo funciona?

Este tipo de modelos se diseñan con un flujo constante de datos de entrada y salida, ya que el edificio «envía» a su gemelo digital información sobre su comportamiento e instalaciones en tiempo real.

Al disponer de datos monitorizados y constantemente actualizados, los gemelos digitales se convierten en entes «vivos», capaces de analizar y reflejar los cambios, progresos y mediciones tomadas en su réplica física.

Aplicado a la construcción y el urbanismo, los gemelos promueven la creación, gestión y mantenimiento de viviendas y ciudades más inteligentes, eficientes y autónomas.

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Tipos de gemelos digitales 

El potencial de los gemelos digitales en construcción es prácticamente ilimitado.

Estas réplicas cuentan cada vez con un mayor poder cognitivo gracias a la ejecución de algoritmos de aprendizaje automáticos que permiten, desde obtener datos de los conductos de ventilación, hasta saber cómo el tiempo, el aislamiento o la iluminación afectan a la climatización de un edificio, pasando por el impacto que puede tener la construcción de un puente o un parque en un barrio residencial.

Dependiendo del momento de su implementación en un proyecto, distinguimos tres tipos de gemelos digitales:  

• Prototipo de gemelo digital (DTP). Se crea antes de desarrollar el producto físico y su objetivo es analizar su diseño y su comportamiento.
• Instancia gemela digital (DTI). Este tipo de gemelo virtual se utiliza para hacer pruebas y simulaciones de un objeto físico en diferentes escenarios.
• Digital Twin Aggregate (DTA). Recopila información para analizar las capacidades de un objeto, ejecutar pronósticos y probar nuevos parámetros operativos.

Si tomamos como referente su «nivel de sofisticación», podemos distinguir entre: 

Gemelo descriptivo (nivel 1) 

Es una versión conectada y editable de los datos de diseño y construcción. 

Es decir, es una reproducción visual de un edificio donde los usuarios especifican el tipo de información que quieren incluir y el tipo de datos que desean extraer.

Gemelo informativo (nivel 2) 

Estos gemelos digitales incorporan datos procedentes de sensores: el gemelo captura y agrega datos definidos y los verifica, garantizando la colaboración de todos los sistemas implicados. 

Gemelo predictivo (nivel 3) 

Este tipo de réplicas son capaces de utilizar datos de funcionamiento para llegar a ciertas deducciones objetivas, facilitando así el mantenimiento de los edificios.

Gemelo integrado (nivel 4)  

Los gemelos digitales de nivel 4 simulan situaciones en el futuro aplicando todas las variables a su alcance, y son muy interesantes para la toma de decisiones estratégicas en la ejecución de proyectos constructivos.

Gemelo autónomo (nivel 5)

Se trata de simuladores con una enorme capacidad para aprender algoritmos y completar acciones en nombre de los usuarios, adelantándose a sus propios intereses.

Actualmente, los gemelos digitales empleados en construcción son de nivel 1 y 2. 

¿Por qué los gemelos digitales son importantes? ¿Para qué sirven? 

Uno de los propósitos de los gemelos digitales en la construcción es cerrar la brecha entre forma y función. 

Y es que, a veces, un proyecto cubre todas las necesidades sobre el papel, pero, al llevarlo a la práctica, aparecen deficiencias o se detectan mejoras tanto estéticas como funcionales.

Contar con esta tecnología es especialmente valioso en aquellos edificios que consideramos «dinámicos» y en los que las demandas de espacio, con el tiempo, pueden ser diferentes a los conceptos originales con los que se diseñó un edificio. 

Desarrollar un gemelo digital BIM también ayuda a gestionar el mantenimiento de instalaciones sanitarias o eléctricas de cualquier edificio y, en el caso de reformas, analiza anticipadamente su diseño y respuesta sobre la obra real.

Entre los beneficios de usar un gemelo digital en el ámbito de la construcción, destacamos: 

• Tomar decisiones informadas, basadas en datos objetivos, precisos y actualizados
• Aplicar y observar diferentes variables, elegir aquellas que encajan mejor con nuestros intereses y planificar mejoras en un proyecto de manera más segura.
• Detectar cuándo se van a producir fallos en los sistemas e instalaciones, facilitando el desarrollo de planes de mantenimiento por adelantado.
• Reducir costes y riesgos, evitando reparaciones imprevistas tanto en el proceso de diseño como en el desarrollo y mantenimiento de un edificio.

Esto es ventajoso para: 

Los propietarios 

Los gemelos digitales aportan datos interesantes para la toma de mejores decisiones comerciales desde la fase de planificación y diseño. 

Es más, este tipo de modelos de simulación tienen las herramientas necesarias para acceder a datos enriquecidos y explorar situaciones posibles, facilitando un mejor rendimiento de las inversiones.

Las empresas de arquitectura e interiorismo, como GETECO 

Cuando un estudio de arquitectura, una ingeniería y una empresa de reformas y construcción como GETECO colabora desde el inicio del proyecto con los propietarios, fijando prioridades y expectativas, genera más valor sobre su trabajo y una mayor satisfacción en sus clientes.

Además, gracias a un gemelo digital, lo que antes eran suposiciones, simulaciones, pruebas y errores que podían suponer desvíos en presupuestos y retrasos en entregas, se traduce en ahorro de tiempo y de dinero y en un mayor confort.

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