Del plano al píxel: la revolución de los gemelos digitales en la construcción

Hay una nueva generación de edificios construidos con bits y píxeles. No sirven como residencia, ni guarecen de la lluvia, pero también tienen aplicaciones muy valiosas. Los digital twins o gemelos digitales están transformando la forma en que concebimos, ejecutamos y gestionamos los proyectos de construcción. Gracias al modelado 3D, los modelos BIM (Building Information Modelling) y el uso de datos en tiempo real, esta tecnología permite optimizar cada fase del ciclo de vida de una infraestructura, desde la construcción hasta el mantenimiento.

¿Qué es un gemelo digital y qué aporta a la construcción?

Un gemelo digital es una réplica virtual dinámica de un activo físico, sistema o proceso que se actualiza con datos en tiempo real. En el ámbito de los proyectos de construcción, va más allá del modelado 3D o los modelos BIM al integrar información procedente de sensores y plataformas inteligentes para ofrecer una visión integral y actualizada de cada fase del ciclo de vida de una infraestructura.

Esta tecnología ayuda a detectar errores antes de que se produzcan, reducir los costes de ejecución y mantenimiento, y mejorar la eficiencia energética y operativa del proyecto. Además, facilita la colaboración entre los distintos equipos implicados, ya sea en la fase inicial de diseño, en el mantenimiento predictivo o, incluso, en la demolición al final de su vida útil.

Principales aplicaciones en el ciclo de vida del proyecto

Los gemelos digitales permiten optimizar cada etapa del ciclo de vida de un edificio o infraestructura de las siguientes maneras:

1. Diseño y planificación. En esta fase, el uso combinado de modelos BIM y modelado 3D permite crear réplicas virtuales altamente detalladas. Al integrarse en un gemelo digital, estos modelos pueden simular escenarios como la eficiencia energética del edificio o el comportamiento estructural ante diferentes condiciones climáticas. Gracias a esta estrategia, se pueden tomar decisiones informadas desde el primer momento.
2. Ejecución y obra. Durante la fase de construcción, los sensores distribuidos por la obra alimentan al gemelo digital con datos en tiempo real. Esta información permite monitorizar el progreso, detectar desviaciones respecto al plan original y anticipar posibles retrasos o problemas logísticos. Además, las herramientas de realidad virtual o aumentada facilitan la validación de diseños en terreno y la capacitación del personal con menores riesgos.
3. Operación y mantenimiento. Gracias al mantenimiento predictivo, es posible anticiparse al desgaste de materiales o equipos, programar revisiones antes de que ocurran fallos y optimizar el uso de sistemas como la climatización o la iluminación. Esto no solo mejora la seguridad, sino que contribuye a aumentar la eficiencia energética y prolongar la vida útil del edificio.

Tipos de gemelo digital

Cabe distinguir varios tipos de gemelo digital en función de su nivel de interacción con el entorno físico:

• Gemelo digital estático. Basado en modelos 3D y BIM sin conexión a datos en tiempo real, este tipo de gemelo se utiliza sobre todo en la fase de diseño, al aportar visualización y análisis previo.
• Gemelo digital conectado. Incorpora sensores que envían información constante desde el entorno físico. Es muy útil en la fase de construcción y en la gestión operativa, ya que permite tomar decisiones en tiempo real.
• Gemelo digital inteligente o predictivo. Gracias a algoritmos de análisis avanzado e inteligencia artificial, este gemelo digital es capaz de anticipar comportamientos futuros, desde el consumo energético hasta necesidades de mantenimiento predictivo.
• Gemelo digital autónomo. En desarrollo en muchos sectores, este tipo de gemelo digital integra automatismos que permiten reaccionar de forma autónoma a ciertos eventos, lo que mejora la resiliencia de las infraestructuras y reduce la intervención humana.

El proyecto BIM2TWIN y su impacto en la construcción

Un ejemplo destacado de la aplicación de gemelos digitales en la construcción es el proyecto BIM2TWIN. Este proyecto consiste en el desarrollo de una plataforma de gemelos digitales de edificios para asistir en la gestión de procesos constructivos. ​

La plataforma de BIM2TWIN integra inteligencia artificial y técnicas semánticas de datos vinculados al modelo BIM (Building Information Model) del proyecto. Esta integración permite reducir pérdidas operativas, optimizar plazos, disminuir costes, mejorar la calidad y seguridad en obra, y reducir la huella de carbono. ​

La plataforma se ha implantado en tres obras en diferentes países europeos: Francia, Finlandia y España. En este último país, ACCIONA lideró la implementación en un proyecto innovador en Valencia. ​

La plataforma proporciona información exhaustiva en tiempo real sobre la situación del edificio o infraestructura y la ejecución de los procesos. Además, facilita el control del progreso y la calidad de ejecución, la detección en tiempo real de situaciones de riesgo a pie de obra, la optimización del uso de maquinaria y una gestión avanzada de la planificación para predecir el impacto de cambios y simular alternativas. ​

BIM2TWIN representa un paso significativo hacia la transformación digital en la construcción, y es una demostración palpable de la forma en que la tecnología de los gemelos digitales puede mejorar la eficiencia, la seguridad y la sostenibilidad en los proyectos constructivos.

Fuente:

• ACCIONA