El futuro del diseño edificatorio: 3 vías de colaboración interprofesional

• Los avances en tecnología y ciencia de datos dan libertad a los diseñadores para encontrar nuevas soluciones automatizando tareas y sugiriendo ideas.
• El diseño generativo ayuda a los equipos a definir sus objetivos y aporta una valiosa información que afecta a todo el ciclo de vida del proyecto.
• El diseño para la fabricación y el ensamblaje (DfMA) permite a los equipos de construcción trabajar en taller, reduciendo tiempos, errores y costos.
• La digitalización de los proyectos de construcción reúne a todos los intervinientes en un único modelo compartido de riesgos y beneficios.

Los diseñadores se enfrentan a una especie de crisis existencial: mientras los líderes del sector ensalzan los beneficios de la construcción industrializada y de la automatización de última tecnología mediante el diseño asistido y aumentado, los proyectistas se preguntan cómo encajarán en este nuevo paradigma (o peor: si se van a quedar sin empleo).

En realidad, es justo lo contrario: Gracias a la ciencia de datos y a las nuevas maneras de trabajar, los profesionales aumentan su capacidad para transmitir ideas y formas, además de los resultados técnicos. Y una mejor comunicación del diseño con cada fase del proyecto (desde los primeros bocetos hasta el mantenimiento) hace que el valor añadido que aportan sea aún mayor. Pueden centrarse en lo importante, automatizar tareas rutinarias y sugerir cambios más acertados en función de los objetivos concretos. Parece contradictorio, pero en el futuro del diseño la tecnología dará nuevas herramientas a los diseñadores para actuar con más reflexión, ingenio y control. Se valorarán más las habilidades y experiencia de los diseñadores y habrá un renovado interés por la creatividad.

La tecnología permite que los diseñadores se centren en el resultado final, y ya despuntan tres tendencias muy útiles en esta dirección: el diseño generativo, el diseño para la fabricación y ensamblaje (DfMA, por sus siglas en inglés) y la colaboración interprofesional, impulsada por la digitalización de los proyectos (¡se acabó el papel!).

“Gracias a la ciencia de datos y a las nuevas maneras de trabajar, los profesionales aumentan su capacidad para transmitir ideas y formas, además de los resultados técnicos”.

El diseño generativo se vale de la inteligencia artificial (IA) y la computación en la nube para explorar y optimizar diseños. Con el DfMA, los arquitectos proyectan teniendo en cuenta la fabricación, el montaje y el funcionamiento, de modo que el edificio responda a los requisitos de costos y de sus ocupantes; el DfMA aumenta el control de la construcción sin desdeñar los resultados del diseño tradicional. Por último, la digitalización de los proyectos facilita la colaboración interprofesional y redefine el papel de cada interviniente, asegurando, por ejemplo, que en todo momento del proceso de diseño participa un profesional de la construcción.

En su conjunto, estos planteamientos ―diseño basado en resultados― están redibujando el futuro del diseño. Al adoptar tales procesos, los proyectistas pueden aprovechar la tecnología para acelerar la renovación y aportar un valor añadido a sus trabajos a lo largo de todo su ciclo de vida.

1. Aprovechar al máximo la tecnología y los megadatos para obtener resultados óptimos

Los procesos de diseño generativo permiten a los equipos definir los objetivos al inicio del proyecto, mientras que la tecnología del diseño generativo obtiene el máximo rendimiento de la inteligencia artificial, los datos y la automatización para alcanzarlos. Con este planteamiento, los equipos toman mejores decisiones en menos tiempo en beneficio de todo el ciclo de vida del proyecto. Además, los diseñadores pueden aportar soluciones más creativas sin perder tiempo en tareas tediosas que en ocasiones exigen múltiples iteraciones.

La tecnología que posibilita estas opciones ha madurado en apenas tres décadas. El diseño generativo es un concepto habitual en los procesos de fabricación y está ganando terreno en la arquitectura, la ingeniería y la construcción, pero no es la única manera en que los datos y la tecnología moderna se ponen a disposición de los diseñadores para que estos se puedan centrar en los resultados, ayudados con programas informáticos.

Imaginemos un edificio de viviendas: La empresa promotora ha adquirido un solar y su arquitecta trabaja en un anteproyecto. La promotora quiere un diseño atractivo, ajustado en costes y con instalaciones modernas que resulten del agrado de sus ocupantes. La arquitecta, el equipo de ingeniería y el propietario se preocupan por la funcionalidad del edificio, su estética y las características que lo harán atractivo (y vendible) a los futuros inquilinos.

Las cualidades del emplazamiento y el edificio pueden traducirse en parámetros que introducir en un programa de diseño como Spacemaker, de Autodesk. Desde el primer momento, Spacemaker se encarga de recabar múltiples datos: topografía, edificios adyacentes, tráfico, incidencia del viento, requisitos normativos de las ordenanzas locales, proximidad a carreteras y un largo etcétera.

La tecnología genera un modelo completamente digital del proyecto, un diseño conceptual que los arquitectos denominan “primer encaje”. Está muy poco detallado, pero los profesionales pueden analizarlo, cambiar sus parámetros y crear infinitas variaciones para ir ajustando los resultados y satisfacer las necesidades tanto de los propietarios como de los ocupantes, siempre de acuerdo con las ordenanzas locales, los criterios arquitectónicos, el tamaño del solar y demás parámetros.

Esta arquitecta, por ejemplo, podrá analizar cada una de las viviendas con la herramienta de dibujo. Al venderse, el precio de cada una variará según sus vistas o las horas de sol y sombra que recibe al día. El sistema modela los condicionantes del lugar de acuerdo con los datos disponibles y plantea diversas posibilidades. Cuando un profesional valida una o varias opciones, el programa genera flujos de datos y transforma el modelo conceptual en un diseño detallado mediante Revit, de Autodesk, u otro programa.

Incorporar a los múltiples intervinientes desde las primeras etapas de un proyecto constructivo fomenta la colaboración, el entendimiento mutuo y la comunicación durante todo el proyecto. El beneficio está representado por la curva de MacLeamy, que en esencia afirma que cuanto antes se introduzca un cambio, mayor beneficio generará en el proyecto (y con menor costo y esfuerzo).

Como el diseño basado en resultados automatiza las decisiones, se acelera la digitalización en su conjunto. En el futuro, los intervinientes compartirán un único gemelo digital que actualizará en tiempo real los datos dinámicos y las especificaciones para la fase de funcionamiento del edificio.

El gemelo digital aporta información al propietario para la toma de decisiones y facilita, por ejemplo, anticiparse a las labores de mantenimiento. Incorpora todos los datos de proveedores de equipos, los coeficientes de las ventanas, las características de seguridad al fuego de las puertas, la ubicación de los sensores y las mediciones de luz y temperatura, entre otras. El gemelo digital también hace que las renovaciones y reparaciones sean más sencillas: es un modelo del edificio construido, que puede compartirse conforme se suceden los cambios.

2. El DfMA aporta al diseño las ventajas de la prefabricación

Al juntar el diseño basado en resultados con el análisis de rendimiento (mediante programas como Insight, de Autodesk), se incorpora la economía circular al proyecto. Así, la reutilización planificada de materiales acerca el sector de la construcción al DfMA. Cuando los arquitectos contemplan la prefabricación en un proyecto (donde los componentes pueden montarse y desmontarse más adelante), se reducen el material utilizado, los residuos y los imprevistos.

La prefabricación lleva décadas entre nosotros, pero hasta hace poco los fabricantes no invertían lo suficiente en la producción de módulos edificatorios en los que intervinieran distintos profesionales. Los arquitectos más visionarios están proponiéndosela a los propietarios porque acelera el retorno de la inversión: al entregar el proyecto antes y mejor definido, se evitan los sobrecostos y se gestiona mejor la financiación.

El simple hecho de trasladar el trabajo a entornos industriales más seguros y controlados tiene sus ventajas. En una obra reciente, la constructora sueca Skanska AB ha sacado de la obra el 46 % de la actividad, algo que ha reducido el tiempo en un 65 %, los defectos en un 73 % y los costos en un 44 % frente a proyectos similares. La fiabilidad de la prefabricación elimina retrasos y sobrecostos.

Las empresas que fabrican componentes y sistemas en taller fomentan la seguridad y salud, ya que los módulos se construyen y mantienen en un entorno controlado hasta su incorporación a la obra. La prefabricación exige menos personal en obra, ya que solo queda el montaje. Las ventajas son múltiples, aunque el trabajo en taller conlleva costos elevados. De hecho, no todas las empresas se han adaptado a este proceso; por lo que encontrar al socio adecuado no es tarea fácil.

En este aspecto, los diseñadores tienen mucho que aportar. El planteamiento del DfMA apoyado en la tecnología les brinda la capacidad de cambiar por completo la manera de construir y les permite entregar un proyecto que reduzca los costos y riesgos totales mientras se acelera el ritmo de construcción.

3. La digitalización de los proyectos fomenta la colaboración interprofesional

La tecnología está provocando un cambio de mentalidad en todos los sectores. Hasta ahora, cada interviniente en un proyecto asumía sus propios riesgos y beneficios en un proceso estanco dentro de la cadena de valor. Para adaptarse al futuro del diseño, tendrán que avanzar hacia un modelo de riesgos y beneficios compartidos a lo largo de todo el proceso.

Esta tendencia comienza a apreciarse en la colaboración interprofesional en las empresas. Los estudios de arquitectura están comprando empresas de ingeniería o contratando ingenieros para cubrir el abanico completo de servicios. Por su parte, las empresas de ingeniería incorporan arquitectos y las constructoras añaden el diseño a su cartera de servicios para ofrecer un producto completo e integrador. Gracias a estos modelos, las distintas empresas del sector pueden ir más allá y algunas, incluso, ofertan el mantenimiento del edificio tras su construcción.

Pero no se trata solo de encontrar nuevas vías de ingresos. Con este enfoque, las empresas están reduciendo los costos antes debidos a errores y omisiones, a la reelaboración del trabajo y al desperdicio de materiales, de modo que ya están cuantificando ahorros tangibles.

La intensa colaboración permite a los intervinientes en el proyecto añadir limitaciones, reglas, modelos de conformidad y medidas prácticas para garantizar la compatibilidad (como los principios del DfMA), y así asegurarse de que el edificio proyectado es perfectamente construible.

Todo esto sería imposible sin programas que apuntalan la digitalización de los proyectos y que organizan y gestionan los datos en tiempo real. Utilizar un entorno común de datos (CDE por sus siglas en inglés) para almacenar todos los modelos y datos multidisciplinares abre la puerta a importantes avances gracias a los datos compartidos y a una mejor coordinación. Por fin, cualquiera puede acceder a la información que necesite para planificar, diseñar, construir e incluso mantener los activos.

Con el diseño basado en resultados, los diseñadores se convierten en agentes de cambio. Generan un marco interconectado de conocimiento que proporciona información estratégica a todos los intervinientes en el proyecto y el ciclo de vida de un edificio.

Todo esto supone un cambio radical respecto a la manera de diseñar que ha prevalecido hasta ahora, como resume la fantástica descripción de Phil Bernstein, decano titular y profesor asociado de la Universidad de Yale: “Hasta ahora, el arquitecto proyectaba algo y básicamente retaba a la constructora a que lo construyera. Esto ya no será así en el futuro del diseño”.