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Por Daniel Schmidt M., decano Facultad de Arquitectura, Construcción y Medio Ambiente de la Universidad Autónoma de Chile

¡Primero había que entender lo que NetZero significaba!

Aprendimos que el concepto de NetZero se refiere a edificaciones de consumo energético y emisiones de CO2 casi nulo. Una aspiración que normalmente está orientada a edificios de alto estándar y presupuesto. Luego cabía hacerse la pregunta: ¿Es posible que una vivienda social en Chile pueda alcanzar esta aspiración? 

¡De acuerdo con los resultados del concurso podríamos concluir que sí! El equipo de estudiantes de Arquitectura e Ingeniería en Construcción de la Universidad Autónoma de Chile sede Temuco, liderados por su profesor guía, el Dr. Juan Pablo Cárdenas logró dar con una solución que cumplió con todos los parámetros evaluados por el jurado, dando respuesta así a la pregunta que subyace en la organización del concurso Desafío Net Zero 2030 organizado por el programa estratégico de Corfo Construye2025, el Instituto de la Construcción y el Colegio de Arquitectos de Chile.

Para nuestra Facultad, la organización de este concurso nos entregó la oportunidad de poner a prueba la forma en que estamos educando a nuestros futuros profesionales y a cuestionarnos los énfasis que hoy ponemos en los contenidos que entregamos en las aulas. El proceso que vivieron nuestros alumnos durante la participación en el concurso supera con creces la experiencia de aprendizaje que pudieron haber tenido en su proceso normal. El enfrentarse a un desafío real y poner a prueba sus conocimientos y convicciones frente a un jurado de alto nivel los obligó a indagar, a investigar en profundidad sobre la construcción sustentable, a proponer formas novedosas de resolver los problemas técnicos y a trabajar en un equipo multidisciplinario para alcanzar el objetivo. Es así como el rigor técnico que este concurso exigía se conjugó con una propuesta a escala humana, práctica y con gran sensibilidad hacia el usuario, sellos de nuestra propuesta de formación académica.

La experiencia que ahora les tocará vivir en Nottingham, como premio por haber alcanzado el primer lugar en el concurso, será, sin duda, otro gran aporte a su formación. Ninguno de ellos ha viajado al extranjero con anterioridad y el poder participar de este viaje y conocer los estándares constructivos y la forma de enfrentar los desafíos del diseño, la planificación y la construcción en Inglaterra es una oportunidad única de crecimiento personal y de ampliación de sus marcos de referencia profesionales. Esta experiencia les permitirá, además, relacionarse con pares, con académicos y con profesionales del ámbito de la construcción en Europa, ampliando así sus redes de colaboración futuras. Sin duda, este grupo de alumnos comenzará su futuro laboral con una mirada distinta sobre su rol como profesionales, particularmente con el compromiso de avanzar hacia una construcción más sustentable. 

Nos interesa avanzar hacia la concreción de la construcción a escala real de este prototipo, de manera de poner a prueba lo que hoy está en el papel y en los modelos que arrojaron los software de cálculo. Sin duda, ésta sería otra gran experiencia para este grupo de alumnos y un gran aprendizaje para avanzar hacia una vivienda social NetZero.

Es fundamental que sigamos promoviendo y participando en estas instancias de reflexión y encuentro para afrontar los desafíos que tenemos en la industria de la construcción y, en espacial, el desafío de reducir el impacto de las edificaciones en nuestro medio ambiente, haciéndonos cargo de la huella que estas dejan durante todo su ciclo de vida. 

Son estas instancias las que nos desafían a repensar las estrategias y los énfasis que imprimimos en la formación de nuestros futuros profesionales. 

Por Dra. Claudia Muñoz Sanguinetti y Dr. Rodrigo García Alvarado, académicos de la Facultad de Arquitectura, Construcción y Diseño, investigadores asociados al Centro de Investigación en Tecnologías de la Construcción, CITEC Universidad del Bío-Bío.

La cuarta revolución industrial, reconocida como la industria 4.0 y/o transformación digital, conlleva una reformulación de los modelos de negocios tradicionales, haciendo uso de la inteligencia artificial, de robots, de las impresoras 3D, entre otros; para el desarrollo de elementos y/o productos, lo cual mejora la productividad, ecoeficiencia y es compatible con un desarrollo sustentable.

La Universidad del Bío-Bío es un referente nacional e internacional de investigación avanzada en edificación sustentable, con carreras de pregrado, postgrado, laboratorios tecnológicos, ensayos y prototipajes de sistemas constructivos. En ese contexto, desde el año 2018 la UBB, cuenta con una infraestructura, equipamiento y experiencia inicial, pionera en Latinoamérica y en Chile para generar paquetes tecnológicos de manufactura aditiva en hormigón. Desde hace cinco años desarrolla construcción impresa-3D en hormigón con un robot industrial, el cual permite imprimir elementos a tamaño real, y la próxima implementación de una impresora-3D de gran escala, constituyendo el equipamiento más avanzado de Latinoamérica en el área, por lo que se ha propuesto promover la industrialización de viviendas impresas-3d en hormigón apropiadas para Chile.

La Universidad del Bío-Bío en Campus Concepción, instalará en agosto de este año una impresora industrial-3D para viviendas completas y otros elementos constructivos, permitiendo alcanzar mayor nivel de madurez tecnológica de proyectos, con prototipaje a escala real. Este equipo, un pórtico de dimensiones aproximadas de 5x9x12 m permitirá imprimir volúmenes de forma continua hasta 3,5 m de altura, 6,5 m de ancho y 9 m de longitud, pudiendo además extender las dimensiones de largo. La gigantesca impresora-3D está adscrita al Laboratorio de Prototipaje PEP-Lab del Centro de Investigaciones en Tecnologías de la Construcción (CITEC -UBB) y fue adquirido a través de un proyecto FONDEQUIP- ANID EQM210225: Impresora industrial 3D, para prototipado a mayor escala de elementos funcionales y sistemas constructivos con mezclas cementicias optimizadas, liderado por la Dra. Claudia Muñoz Sanguinetti del Depto. de Ciencias de la Construcción, por un monto cercano a las $M400.

Esta impresora completa un relevante repertorio de equipos de construcción aditiva que alberga el mismo laboratorio, constituido por un robot industrial de 2,5 m (KUKA KR120), montado sobre un riel de 7 m. de largo, pórticos de menor escala de 1×1 m, impresoras de arcilla y de plástico de alta calidad, junto con bombas de hormigonado, mezcladoras y extrusores. Además de modelación BIM, análisis estructural y diseño paramétrico, sostenido por un grupo multidisciplinario de investigadores de las Facultades Arquitectura, Construcción y Diseño, y de Ingeniería, quienes llevan cinco años liderando la investigación en este tema en el país y Latinoamérica, encabezado por el Dr. Rodrigo García Alvarado. Estas capacidades se integran además con todo el equipamiento de la Universidad del Bío-Bío en calidad de la construcción y edificación sustentable con más de 30 laboratorios de conformidad, monitoreo ambiental de viviendas, edificios piloto, etc. así como programas académicos posgrado reconocidos y acreditados y centros de investigación disciplinares.

Fig 1: Impresora Industrial UBB: BEM 1 PRO -7500 Be-More. 

Fig 2: Vivienda Prueba UBB.

El grupo de construcción aditiva de la Universidad del Bío-Bío ha ejecutado más de cincuenta elementos impresos, incluyendo mobiliario urbano funcional con bancas y jardineras, columnas, y muros de escala real, constituyendo récords nacionales de impresión en esa altura. Además, se han desarrollado procedimientos de diseño y modelación paramétrica, evaluaciones estructurales, diseños de mezclas para impresión trabajando en conjunto con empresas del rubro, quienes han apoyado el desarrollo tecnológico desde el año 2018; cementera CBB y aditivos químicos SIKA®, logrando reconocimientos internacionales en revistas científicas y ser finalista el concurso MarcoPolo 100 de innovación tecnológica de la construcción, en que se elaboraron prototipos para vivienda en Toronto, Canadá. Actualmente el equipo de investigadores estudia y avanzan en soluciones para los refuerzos estructurales para la capacidad antisísmica de las edificaciones impresas, en el diseño de viviendas sensibles al clima y las necesidades de distintos grupos de personas, y en mezclas cementicias con baja huella ecológica, considerando la incorporación de áridos reciclados en su matriz de diseño y adiciones como cenizas volantes u otros subproductos industriales, en concordancia con principios de Economía Circular y metas de carbono-neutralidad nacionales y globales.

Fig. 3: Muro impresión 3D, altura 2.20 m, Grupo Construcción Impresa UBB.

Fig 4: Prototipos Hormigón 3D, Grupo Construcción Impresa UBB.

De este modo, observamos que la transferencia de conocimiento e integración del desarrollo tecnológico de la manufactura aditiva es una valiosa oportunidad para el sector construcción, tanto para transformar e innovar en los actuales procesos constructivos como además como una oportunidad efectiva para la disminución de las brechas de productividad en Chile y de la activación de la industria de la construcción sustentable, atendiendo la Hoja de Ruta del Programa Estratégico Nacional en Productividad y Construcción Sustentable, Construye2025, en la cual se plantea introducir nuevas tecnologías y mejoramientos, incluyendo la industrialización de la construcción, mediante la identificación de sistemas, procesos y aplicaciones posibles a desarrollar, según el avance tecnológico y las necesidades e intereses locales (CORFO, 2016), junto a otras iniciativas nacionales.

El próximo 31 de agosto, la Pontificia Universidad Católica hará el lanzamiento oficial del Centro de Innovación del Hormigón UC, entidad que, junto al recién inaugurado IMA [Lab] del Centro Interdisciplinario para la Productividad y Construcción Sustentable – CIPYCS, generará un polo de desarrollo para la industria de la construcción.

El Centro de Innovación del Hormigón UC (CIH UC), es una organización interdisciplinaria propuesta por la Facultad de Ingeniería y la Facultad de Arquitectura, Diseño y Estudios Urbanos de la Pontificia Universidad Católica de Chile. Participan en el nuevo Centro un grupo de académicos que, en conjunto con instituciones y empresas del sector público y privado, se asocian para desarrollar investigación, difusión, relación con otras organizaciones, y generar transferencia de soluciones para enfrentar los grandes desafíos, brechas y necesidades estratégicas del sector de la construcción con hormigón.

El hormigón de cemento Portland es el material de construcción más utilizado del mundo. Es un material económico, versátil, estructuralmente resistente y muy durable. Lo anterior implica que aproximadamente 14 mil millones de metros cúbicos (m³) de hormigón son usados cada año en el mundo, según la Asociación Mundial de Productores del Cemento y Hormigón (GCCA). En otras palabras, cada persona consume aproximadamente del orden de 1,8 m³ de hormigón por año. Las estadísticas indican que el consumo de este material seguirá en aumento.

Dentro de los grandes desafíos destaca la necesidad de aumentar la productividad y sustentabilidad del material y de los procesos productivos. Particularmente la fabricación del cemento y del hormigón genera a nivel mundial del orden del 8% de las emisiones globales de CO₂. Es importante destacar que el CO₂ se considera como el principal gas precursor del cambio climático y a partir del año 2022 Chile posee una ley Marco de cambio climático que reconoce este fenómeno como la mayor amenaza y desafío de nuestra era.

El CIHUC se suma al IMA [Lab], perteneciente a la Infraestructura del Nodo Metropolitano UC, el primer edificio reconfigurable de Latinoamérica y que será clave en la investigación y testeo de materiales de construcción, los cuales podrán ser sometidos a condiciones climatológicas reales y a nuevos desafíos para la materialización de este tipo obras.

Dado que los desafíos mencionados son globales, a partir de una agenda colaborativa de ambas instituciones y de investigación interdisciplinaria de frontera se espera generar nuevo conocimiento y tecnologías desde Chile hacia el mundo.

Por Macarena Guajardo Mavroski, arquitecta, fundadora y directora ejecutiva de Fundación Basura

Al igual que la industria de la construcción, Chile es líder -a nivel latinoamericano- en generación de residuos. Para atacar este problema, las primeras iniciativas de las que hemos escuchado, tanto a nivel político como cultural, han girado en torno al reciclaje de residuos, una iniciativa fundamental, sin duda, pero que, sin embargo, pone los énfasis en el final de la jerarquía. Lo más importante y eficiente es y seguirá siendo la prevención. 

Pero, ¿cómo evitar la generación de residuos en una industria que crece constantemente?, ¿cómo evitar que todos estos residuos tengan el impacto negativo que tienen en la ciudad y sus barrios, a través de la generación de microbasurales y vertederos de escombros? Desafortunadamente, personas y seres vivos que no tuvieron nada que ver con esa seguidilla de sucesos, sufren las consecuencias del síndrome del patio trasero (NIMBY – not in my back yard). 

El estallido social y la pandemia del COVID-19 han dejado marcas, reflexiones y cuestionamientos que espero puedan quedarse por largo tiempo en nuestra retina. La detención total del mundo podría significar un atisbo de esperanza a la realidad tragicómica que vivimos, donde buscamos la felicidad a través de objetos que no necesitamos para impresionar a personas que no conocemos, donde construimos guetos verticales en barrios de casas de un piso, con planes reguladores precarios, generando beneficios económicos para algunos y tacos de ascensor para otras personas. Edificios cuyos residuos -desde su fabricación, uso y demolición- atentan contra nuestra propia salud, bienestar y calidad de vida. Esto se refleja en las ciudades, en la arquitectura, en la manera de habitar, en la manera de pensar, de hablar y de votar.

Frente a esta realidad es que hemos creado una alianza entre Fundación Basura y la Facultad de Arquitectura de la Pontificia Universidad Católica, para dar origen a Proyecta Circular, una plataforma de información y apoyo para arquitectos y equipos de profesionales en el proceso de proyecto, permitiéndoles diferenciar los atributos de circularidad de manera homogénea, considerando materiales y componentes que a menudo no los explicitan en sus especificaciones o lo hacen de manera desigual, como sucede desde siempre, hasta en los empaques de los alimentos que compramos en el supermercado. 

Proyecta Circular busca ser una nueva manera de cambiar la competencia por la colaboración, el crecimiento indiscriminado por bien común, la linealidad por circularidad en una de las industrias que más lo necesita: la arquitectura & construcción.

Y ustedes, ¿están listos para la construcción circular?