Avances tecnologicos
- 1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA I.U.P “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN PUERTO ORDAZ CARRERA DE ARQUITECTURA HISTORIA DE LA TECNOLOGÍA PROCESO DE APLICACIÓN Y AVANCES EN LA TECNOLOGÍA ARQUITECTURA E INGENIERÍA Alumna: Hernández Susana C.I 27.644.696 Profesora: Gladys Araujo Puerto Ordaz 08 de Agosto de 2020
- 2. Los avances tecnológicos están cambiando la forma en que producimos, consumimos y compartimos información, ofreciendo grandes oportunidades para optimizar procesos en arquitectura y construcción. La tecnología evoluciona con velocidad, lo que cambia las metodologías y técnicas de trabajo en todas las áreas productivas. Desde procesos simples como la creación, edición y difusión de documentos en línea, hasta complejos aparatos de realidad aumentada que escanean datos en el entorno. Estas aplicaciones abren nuevas posibilidades a cualquier rubro, prometiendo mejorar la eficiencia y la calidad de los servicios entregados por las empresas. La arquitectura y la construcción no son ajenos a estos cambios, cada vez vemos más tecnologías consolidándose distintas tareas y procesos de trabajo que apoyan el negocio. El desarrollo de aplicaciones y software dedicado a esta área estará cada vez más limitado por la creatividad que por las capacidades tecnológicas LOS AVANCES TECNOLÓGICOS EN EL CAMPO DE LA INGENIERÍA CIVIL La Ingeniería Civil es una profesión científica, técnica, teórica y experimental que tiene por objeto transformar los recursos naturales en bienes y servicios útiles al hombre, aplicando los conocimientos de las ciencias exactas, físicas y químicas, desarrollando tecnologías para tal fin. El ingeniero civil está capacitado para la realización de obras civiles en general, lleva a cabo el estudio, proyecto, cálculo, dirección y construcción en todas las obras afines a la industria de la construcción. Para hacer diseños estándar y fáciles, las computadoras tienen un papel importante. Utilizando los programas de diseño asistido por ordenador (DAO, más conocido por CAD, Computer - Aided Design), los ingenieros pueden obtener más información sobre sus diseños. El ordenador puede traducir automáticamente algunos modelos en instrucciones aptas para fabricar un diseño. La computadora también permite una reutilización mayor de diseños desarrollados anteriormente, mostrándole al ingeniero una biblioteca de partes predefinidas para ser utilizadas en sus propios diseños. Entre los países que han alcanzado mayor desarrollo tecnológico en esta área se encuentran: Alemania, Inglaterra, Japón, Estados Unidos, Rusia, Holanda, Suecia, China y Dinamarca. ORDENADORES Y SOFTWARE Anteriormente para poder medir la resistencia de un edificio o una estructura, conocer si podría soportar las grandes cargas, así como su propio peso, había que realizar muchos cálculos físicos y matemáticos, mediante la utilización de fórmulas. Ahora existen diferentes tipos de software muy útiles para los ingenieros civiles tales como el ETABS o el SAP2000, los cuales permiten diseñar edificios desde la nada, estructuras que nos salgan de la imaginación y al mismo tiempo mediante el ingreso de valores, tipos de materiales, grosores de columnas, de losas, vigas,
- 3. número de varillas, además de otros tipos de datos calcular resistencias, deformaciones, y mediante animaciones conocer si el edificio resistirá o no a nuestros valores para la utilización de nanotecnología. Otro avance tecnológico en la Ingeniería Civil está en la investigación de una pintura que proteja la estructura y pueda encontrar fallas en la misma. Es una pintura ecológica que está siendo desarrollada en la Universidad de Strathclyde en Glasgow, Escocia. La pintura ecológica utiliza nanotecnología, la cual se obtiene de productos reciclados como lo son las cenizas volantes y nanotubos de carbón alineados que poseen propiedades semejantes al cemento pero de más fácil colocación. Otro descubrimiento tecnológico innovador para la ingeniería civil es la del material conocido como hormigón translúcido que se consigue ya sea por la utilización de fibra óptica o también de un polímero. La fibra óptica es una hebra muy fina ya sea de silicio o también de vidrio que es conductora de la luz. El grosor de esta fibra no es mayor al de un cabello humano y tiene como sus componentes al láser, a la fibra óptica y un fotodiodo (detector de luz). ISLAS ARTIFICIALES Una isla artificial es la que ha sido formada por el ser humano en vez de procesos naturales. Generalmente son construidas sobre algún pequeño filón, usando arena o rocas o como una expansión de una o varias isletas. Las islas artificiales tradicionales son creadas mediante tierras ganadas al mar, aunque algunas estructuras más recientes son construidas de forma similar a las plataformas petroleras. Otro tipo de isla artificial es la formada por el aislamiento de una zona mediante la construcción de canales. CRECIMIENTO VERTICAL DE CIUDADES La mayoría de las ciudades han sido desarrolladas por casas pequeñas y muchas veces alejadas unas de otras; las ciudades dispersas consumen mayores recursos por el requerimiento de servicios, más energía, más suelo, más agua; sin embargo la “verticalidad” de las edificaciones logra hacer de las ciudades densas más compactas con menos invasión de su naturaleza haciendo más fácil la construcción de redes de abastecimiento de agua potable y la reducción de la red del transporte público. La verticalidad controlada es el modelo más eficiente de vivir y permanecer en el planeta sin afectarlo. La vida en altura es más humana, la ciudad densa facilita el contacto entre la gente y resuelve problemas de explotación de la naturaleza.
- 4. EDIFICACIONES SUSTENTABLES Estas edificaciones se refieren a la utilización de métodos constructivos y el uso de materiales respetando el medio donde se desarrolla desde su planificación, diseño, ubicación, construcción, usando energía renovable (fuente solar, eólica), conservando el agua, aprovechando los recursos naturales de luz y ventilación, minimizando los residuos y creando ambientes productivos. UTILIZACIÓN DE MATERIALES OPTIMIZADOS Como producto de la investigación vienen apareciendo diversos materiales para ser utilizados en obras civiles que permiten optimizar sus propiedades de resistencia mecánica, durabilidad, factores económicos, disponibilidad y el respeto por el medio ambiente; y surgen materiales como el concreto translúcido, el permeable, el flexible, fibra de carbono, composites o resinas compuestas, nanotubos, nanocerámica, nanopinturas, y quizás por qué no, el uso industrializado en la construcción del aerogel y otros materiales innovadores. EDIFICIOS INTELIGENTES Son aquellas edificaciones equipadas con cableado estructurado que permite a sus ocupantes controlar, remotamente, una serie de dispositivos automatizados por medio de un solo comando, es decir que un solo botón pueda realizar varias tareas a la vez. Este concepto de edificios inteligentes permite sistematizar automáticamente el control de la luz, temperatura y cambios de humedad y que sus ocupantes puedan personalizar los servicios del edificio. VÍAS Una de las ramas que estudia la ingeniería civil es la vía para la realización de carreteras y otras formas de desplazamiento para el transporte moderno y facilitar la velocidad en el tiempo de traslado de un lugar a otro con mucha más seguridad para los viajantes, y favorecer la movilidad de los vehículos terrestres, el tiempo que consumen estos viajes y el cansancio que, en la mayoría de los casos, causan accidentes fatales. Es el área de la ingeniería civil encargada del mantenimiento de las vías y sus estructuras. Un ingeniero especializado en infraestructura vial y pavimentos debe tener conocimientos en las siguientes áreas: diseño geométrico de vías; diseño de pavimentos tanto rígidos como flexibles; ingeniería de materiales.
- 5. ESTRUCTURAS ARQUITECTÓNICAS Una de las ramas importantes de la ingeniería civil es la parte arquitectónica con la cual le damos una nueva forma de ver la construcción moderna, es la parte de diseño y va de la mano con la ingeniería civil. Con ésta se puede construir un futuro diferente ya que al modernizar el diseño de las estructuras también se demuestra un cambio en la cultura; otra forma de ver cómo la arquitectura y la ingeniería civil se apoyan se da en los hermosos lugares creación del ser humano, como por ejemplo puentes transparentes (de vidrio) que conectan torres y vías, siendo ésta una demostración de las grandes obras hechas por ingenieros civiles. NUEVOS PROCESOS CONSTRUCTIVOS Según el tipo de obra, los procesos constructivos se adecuan a una mejor producción, reducción de tiempos de construcción y eficiencia en la gestión de proyectos. Las aplicaciones de estos nuevos procesos como los prefabricados, la construcción industrializada, la construcción mecanizada, el lean construction (construcción sin pérdidas), la biotecnología, y otros, siempre están de la mano de las innovaciones tecnológicas y la aplicación y utilización de nuevos materiales. APROVECHAMIENTO RACIONAL DE AGUA El aprovechamiento del recurso hídrico es una preocupación mundial puesto que el agua es cada vez más escasa. Para minimizar el riesgo y optimizar su uso debemos evitar el despilfarro del agua, su uso en muchos casos no es el racional; existe una serie de pérdidas como en el transporte para la irrigación, se debe maximizar el aprovechamiento del agua mediante el uso del riego gota a gota incorporando aspersores más eficientes, la identificación de las necesidades hídricas de las plantas cultivadas. En el sector industrial, mejorar las técnicas industriales y evitar la contaminación del agua. Para el caso del agua de uso doméstico se debe plantear el uso diferenciado de agua y no utilizar, necesariamente, agua potable para el funcionamiento de inodoros; así también, identificar fugas de agua. LOS AVANCES TECNOLÓGICOS EN EL CAMPO DE ARQUITECTURA. Los avances tecnológicos de la era digital han cambiado por completo el escenario en el que se mueve el mundo de la Arquitectura. Los procesos constructivos van venciendo límites insospechados y los retos que presenta la revolución 4.0 se van cumpliendo. Todo ello se traduce en un crecimiento en este campo y que a su vez viene derivado de las nuevas tecnologías. O al menos así lo refleja el Barómetro del
- 6. Observatorio Industrial de la Construcción, que sigue registrando resultados positivos en el sector. IMPRESIÓN 3D EN ARQUITECTURA El potencial de la impresión tridimensional no es cosa de ciencia ficción, sino que ha venido para quedarse y revolucionar el sector de la Arquitectura. Esta tecnología crea objetos y elementos para maquetas de diferentes sectores. Sin embargo, en el mundo de la Construcción y la Edificación ya forma parte de proyectos que no necesitan moldes y que combinan diferentes materiales para completar las distintas partes de una estructura. Así, a través de una macroimpresora y un modelo introducido por ordenador se puede ir colocando el material resultante en capas hasta conseguirlo. DRONES APLICADOS A LA EDIFICACIÓN El uso profesional de drones también ha alcanzado a las tareas arquitectónicas. La recreación del terreno con infografia 3D, la toma imágenes aéreas para supervisar la evolución de las construcciones de forma precisa o la modificación de estructuras construidas con elementos arquitectónicos de última generación son solo algunas de sus aplicaciones dentro de este campo. ARQUITECTURA ROBÓTICA Por el momento ya se utilizan robots para mecanizar las tareas peligrosas (demolición, proyección de aislamientos, o aquellas que resulten más pesadas (colocación de materiales, adaptación de espacios a distintos tamaños, labores de inspección, limpieza…) con el objetivo de agilizarlas y optimizar los tiempos. No obstante, el desarrollo que está viviendo la robótica nos hace pensar que dentro de no tanto tiempo también le permitirá realizar otras tareas de mayor responsabilidad arquitectónica. METODOLOGÍA BIM No solo está suponiendo una revolución en sí misma para los ingenieros, sino que los arquitectos también experimentan sus ventajas en las fases del diseño y el mantenimiento de edificios. Ten en cuenta que esta metodología permite realizar proyectos inmersivos en los que se puede pasear por su interior antes incluso de que estos se lleven a cabo o detectar y combatir errores en su planificación. REALIDAD VIRTUAL APLICADA A LA ARQUITECTURA Las múltiples aplicaciones de la Realidad Virtual han convertido esta tecnología en un nuevo nicho arquitectónico. Y entre todas ellas, cabe destacar que esta nueva forma de diseño 3D en tiempo real permite a arquitectos, clientes u otros agentes del proyecto interactuar con el entorno creado: desde modificar las texturas o el color de las paredes hasta cambiar un exterior, consultar las medidas o actualizar los gastos.
- 7. ARQUITECTURA SOSTENIBLE La necesidad de mejorar la sostenibilidad y lograr la eficiencia energética de los edificios y de otras infraestructuras es hoy una realidad europea. Y es que, la Estrategia Europa exige que todas las viviendas de nueva construcción en sus países miembro presenten un consumo energético “casi nulo” para el año 2020. Por ello, surgen distintas herramientas de simulación y diseño bioclimático (sensores y materiales inteligentes, domótica, Realidad Virtual) con el objetivo de perseguir el cuidado medioambiental. De esta forma se consigue proporcionar el máximo confort con el mínimo gasto de energía. INNOVACIÓN EN LA CONSTRUCCIÓN: NUEVOS MATERIALES Y NUEVAS TECNOLOGÍAS Al buscar innovaciones en la construcción avanzada, el Instituto de Diseño Computacional (ICD) y el Instituto de Estructuras de Edificios y Diseño Estructural (ITKE), junto con estudiantes de la Universidad de Stuttgart, han estado creando una serie de pabellones experimentales durante muchos años. Estas estructuras cuentan una historia de diseño computacional y procesos de fabricación asistidos por computadora para la construcción avanzada. El objetivo del ICD es preparar a los estudiantes para el avance continuo de los procesos computacionales en la arquitectura, combinando los campos de diseño, ingeniería, planificación y construcción. La interrelación de tales temas se expone tanto técnica como conceptualmente a través de estrategias de diseño paramétrico
- 8. y algorítmico. Esto proporciona una plataforma para una mayor exploración del uso integrado de los procesos computacionales en el diseño arquitectónico, con un enfoque particular en los métodos integradores para la generación, simulación y evaluación de modelos completos basados en información y orientados al rendimiento. Hay dos campos principales de investigación en el ICD: el desarrollo teórico y práctico de los procesos de diseño computacional generativo, y el uso integral de los procesos de fabricación controlados por computadora con un enfoque particular en la fabricación robótica. Estos temas integran los avances tecnológicos en la fabricación para la producción de material performativo y sistemas de construcción. Paralelamente, el Instituto de Estructuras de Edificios y Diseño Estructural (ITKE) de la Universidad de Stuttgart centra su actividad en el desarrollo de estructuras como el aspecto principal de la arquitectura. El objetivo de ITKE es trascender los límites actuales de la disciplina mediante la aplicación de las últimas innovaciones tecnológicas en ingeniería y el desarrollo de nuevos materiales para construir una nueva forma de hacer arquitectura. Los dos intereses clave del grupo de investigación ITKE son el desarrollo de nuevos materiales de alto rendimiento junto con la morfología estructural y el estudio de sistemas estructurales innovadores. En el verano del 2011, el Instituto de Diseño Computacional (ICD) y el Instituto de Estructuras de Edificios y Diseño Estructural (ITKE), junto con estudiantes de la Universidad de Stuttgart, realizaron un pabellón "biónico" hecho de madera. En la convergencia entre enseñanza e investigación, el proyecto incorpora principios biológicos encontrados en los esqueletos del erizo de mar a través de nuevos métodos de diseño y simulación por computadora junto con
- 9. sistemas de fabricación controlados por computadora. La innovación de este proyecto consiste en la posibilidad de apropiarse efectivamente de los principios biológicos mapeados, aplicándolos a una variedad de geometrías diferentes a través de procesos computacionales. Finalmente, el pabellón fue construido completamente en láminas de madera contrachapada de solo 6.5 mm, revelando un desempeño estructural muy similar a las simulaciones encontradas en el análisis de la estructura biológica de referencia.