El Edificio 4.0: Innovación y Sostenibilidad en la Arquitectura Moderna

La transformación digital ha revolucionado los procesos empresariales y las posibilidades de los productos y servicios que ofrecemos. En el caso del sector de la construcción, la digitalización se ha materializado en lo que se conoce como edificio 4.0. Esta nueva forma de construcción es el resultado de integrar tecnologías avanzadas que permiten optimizar el funcionamiento del edificio, sus posibilidades y el uso de recursos que precisa.

A lo largo de esta publicación, profundizaremos en los componentes y beneficios del edificio 4.0, así como en aspectos relacionados como son la construcción 4.0 o la arquitectura 4.0, que son necesarios para entender el enfoque y el proceso de desarrollo de este tipo de edificaciones.

El edificio 4.0 ¿Qué es exactamente?

Estamos inmersos en la cuarta revolución industrial o industria 4.0. Se trata de un cambio de paradigma donde tecnologías digitales avanzadas como la IA (inteligencia artificial), gemelos digitales, domótica o el Internet de las Cosas (IoT) se han integrado en los procesos empresariales para disponer de una actividad interconectada, automatizada y eficiente. El edificio 4.0 es el resultado de aplicar dichas tecnologías en la construcción para confeccionar edificios inteligentes y sostenibles.

El edificio 4.0 va más allá del concepto de construcción tradicional, siendo una especie de organismo vivo que se adapta según aspectos como condiciones ambientales, necesidades de los usuarios o situaciones adversas como incendios. Como resultado, se dispone de una construcción que mejora la interacción y experiencia del usuario, al mismo tiempo que se promueve la sostenibilidad y el uso eficiente de los recursos desde las fases iniciales del diseño del proyecto hasta su posterior uso.

Arquitectura 4.0 y Construcción 4.0

Antes de meternos en materia, conviene aclarar algunos conceptos que a menudo se utilizan de forma indistinta en ámbitos menos especializados. Aunque construcción 4.0 y arquitectura 4.0 están interrelacionadas y ambas usan tecnologías como BIM o IoT y persiguen objetivos de sostenibilidad y eficiencia, se trata de etapas distintas del proceso de desarrollo de un edificio 4.0.

• Arquitectura 4.0 aplica las tecnologías de la industria 4.0 al proceso de diseño y conceptualización del proyecto del edificio 4.0. Por ejemplo, se utiliza la integración de diseños biofílicos para conectar a las personas con la naturaleza dentro de las construcciones o el uso de Realidad Aumentada (AR), Realidad Virtual (VR) o impresión 3D para explorar las posibilidades del edificio de una forma más exhaustiva y a la vez más sencilla y visual.
• Construcción 4.0, por su parte, se centra en el uso de tecnologías digitales y técnicas avanzadas en el proceso de construcción específicamente. En este caso, hablaríamos por ejemplo del uso de construcciones modulares para ser más rápidos y eficientes, o el uso de BIM (Building Information Modeling) para unificar y mejorar la coordinación, colaboración y comunicación entre las distintas partes involucradas en el proyecto.

Características principales del Edificio 4.0

Tecnologías integradas

Tanto en la arquitectura 4.0 como en la construcción 4.0, se han incorporado numerosas tecnologías al proceso. Dentro de estas, las más destacadas son las siguientes:

• BIM (Building Information Modeling): BIM ha sido quizás la gran revolución en el sector de la construcción en los últimos años. En lo que respecta al edificio 4.0, aporta la posibilidad, en primer lugar, de realizar una planificación y ejecución del proyecto más precisa. En segundo lugar, gracias a la gestión y analítica de datos de esta tecnología, permite al edificio disponer de la flexibilidad y adaptabilidad necesarias para adaptarse a los cambios y necesidades de los usuarios. Además, precisamente por la recopilación de datos en tiempo real, el edificio 4.0 puede disfrutar de un mantenimiento predictivo que permite minimizar problemas y tiempos de inactividad, así como prolongar su vida útil.

• Automatización: aspectos como la climatización del edificio o la iluminación ahora es posible que se realicen de forma automática con la mínima intervención humana. En este ámbito, destaca el BMS o Sistema de Gestión de Edificios; Una plataforma de control centralizado que permite integrar y gestionar todos los sistemas del edificio en tiempo real (ventilación, HVAC, iluminación o seguridad, entre otros), monitorizando y automatizando gran parte de las tareas de supervisión y control de operaciones. Todo en un único sistema con una interfaz de usuario que simplifica el proceso de velar por la eficiencia operativa y energética del edificio.
• IoT y conectividad: el IoT ha sido decisivo para disponer de un control centralizado del edificio 4.0, donde hay una interconexión de los distintos dispositivos y sistemas, como son los sistemas de climatización o de seguridad. De esta forma, se puede disponer de un control remoto y en algunos aspectos incluso automatizado. El conjunto de subsistemas del edificio se comunican entre sí permitiendo una obtención de datos fiable. La información se extrae de tecnologías como los sensores inteligentes, los cuales recopilan datos sobre, por ejemplo, la temperatura, el uso de recursos o la energía.

La sostenibilidad en el edificio 4.0

El edificio 4.0 también es una vía para lograr edificaciones sostenibles y cumplir con los requisitos legales y demandas actuales de la sociedad. La sostenibilidad en este punto se basa principalmente en los siguientes aspectos:

• La eficiencia energética a través de la optimización del consumo, el uso de energías renovables o la aplicación de sistemas de almacenamiento de energía para reducir el consumo energético.
• Uso de materiales de construcción sostenibles y reciclables.
• Gestión de residuos que tenga en cuenta dos aspectos fundamentales: la reducción de dichos residuos y sistemas de reciclaje eficientes.

Beneficios del edificio 4.0

Al abordar un proyecto de construcción desde la arquitectura 4.0 y la construcción 4.0, se logra una edificación que aporta los siguientes beneficios a las empresas que aborden este tipo de proyectos:

• Ahorro de energía con la optimización de su uso y el aprovechamiento de energías limpias como la luz natural, algo que recae tanto en una reducción del impacto ambiental como en una reducción de los costes.
• Mejora de la productividad y el bienestar de los empleados al disfrutar de entornos más cómodos, con las óptimas condiciones en aspectos como la temperatura, la iluminación o la reducción de la contaminación del aire.
• Mejor gestión y mantenimiento de las instalaciones con un sistema que monitoriza en tiempo real el estado del edificio de forma automatizada.
• Flexibilidad y adaptabilidad. Como hemos dicho anteriormente, un edificio 4.0 es versátil y está preparado para adaptarse de forma ágil a los cambios de uso y nuevas necesidades de los usuarios.

El impacto en el sector industrial y logístico

En Onilsa, como constructora experta en edificaciones del sector logístico e industrial, hemos podido comprobar el impacto significativo que ha tenido la incorporación de las nuevas tecnologías. La arquitectura 4.0 y construcción 4.0 nos ha permitido no solo ofrecer un servicio más ágil y de mayor calidad y reducir costes y el impacto ambiental, sino también la oportunidad de poder crear verdaderas construcciones inteligentes al servicio de las necesidades de los negocios.

Un ejemplo de edificio 4.0 es aquel que realizamos para la empresa Prologis y que gracias a la metodología BIM y la incorporación de nuevas tecnologías, ofrecimos una construcción que permitió una circulación eficiente de vehículos, con ratio de muelles óptimo, solera, cubiertas deck con aislamiento térmico y acústico, protección contra incendios, herramientas digitales para analizar el consumo y mantenimiento, y buena iluminación natural.