La automatización tecnológica lleva años en sectores industriales y ahora, gracias a los avances en robótica e inteligencia artificial, está dando el salto a nuevos entornos como el de la construcción. Las máquinas pueden encargarse de tareas repetitivas para agilizar las obras, pero también se presentan como una ayuda indispensable para crear estructuras más resistentes a las extremas condiciones climáticas actuales.
El uso de aires acondicionados u otros sistemas refrigerantes no es la única solución disponible para hacer frente al calor asfixiante del verano. Contar con estructuras aislantes facilita reducir el consumo energético que conlleva tener encendido el AC todo el día y en la Universidad Técnica de Múnich (TUM) estudian cómo automatizar su construcción.
La profesora Kathrin Dörfer de Fabricación Digital en la TUM ha iniciado un taller junto a expertos del Gremio de la Construcción de Múnich-Ebersberg, en el que aprendices de albañiles aprenden a construir un muro aislante junto a un brazo robótico. El objetivo final es que humanos y máquina colaboren para construir una pared de ladrillo diseñada por ordenador para adaptarlo al clima de cada zona.
Construcciones más frescas
La propia pared genera su sombra, como demuestran recientes construcciones como el rascacielos Quay Quarter Tower, en el centro de Sidney. El edificio se ha diseñado para que la profundidad y el perfil de los parasoles que enmarcan las ventanas permitan entrar la luz, pero reduciendo más del 30% del calor que provoca la incidencia del Sol.
De forma similar, la Universidad Técnica de Múnich trabaja en un muro con relieve donde, de los 1.700 ladrillos que lo conforman, más de 200 no encajan como se esperaría en una construcción tradicional.
Robot en la construcción de edificios adaptados al clima
Como se puede apreciar en la fotografía, la disposición de los mismos crea un relieve en escalera en el que cada bloque proyecta sombra sobre el ladrillo inferior. Esta extraña disposición por secciones es fruto del uso de la tecnología, en concreto, una combinación de programas de simulación y robótica.
La simulación recrea en el ordenador las condiciones de cada fachada. Según la ubicación del edificio, se tiene en cuenta la incidencia de la luz solar a lo largo del día, la disposición del resto de edificios cercanos, incluso si delante del mismo hay un árbol que aporte sombra.
El muro tiene 55 centímetros de grosor, lo que implica entre 20 y 25 centímetros más de lo habitual. "Se utilizarán ladrillos de clínker resistentes a la intemperie o impregnados en el exterior, mientras que en el interior se usarán ladrillos aislantes, inicialmente indicados en este caso con ladrillos perforados", explica Fleckenstein.
El uso de ladrillos supone una ventaja al permitir una construcción más sencilla, usando menos variedad de materiales. Además, se facilita que en el futuro pueda desmontarse y reutilizar los ladrillos en una nueva construcción.
Para materializar el diseño generado por ordenador se requiere, según aseguran los investigadores, la ayuda de la robótica para que los albañiles coloquen cada ladrillo con la inclinación exacta. Markus Bruckner, instructor de albañiles explica en el comunicado de TUM que: "el robot proporciona precisión allí donde los humanos alcanzan sus límites".
Un robot albañil
La mayoría de robots que se han adentrado en el mundo de la albañilería se han enfocado en la colocación de ladrillos o piezas de gran tamaño, dejando a los humanos el trabajo restante. Solo de vez en cuando se da a conocer algún modelo diferente diseñado, por ejemplo, para moldear el hormigón y hacer edificios más resistentes.
Muro diseñado para soportar el calor
La rapidez a la hora de edificar la construcción suele ser la principal ventaja que aportan estas máquinas. Sin embargo, la Universidad Técnica de Múnich no habla de esta cualidad, sino de la precisión del brazo robótico.
Este dispositivo está equipado con una pinza y montado sobre una base móvil para moverse a izquierda y derecha según sea necesario. Esto le permite alcanzar cualquier punto de la pared, de aproximadamente 4 x 2,50 metros.
La máquina no realiza todo el trabajo, solo coloca los ladrillos en la posición que le indica el programa de ordenador. Son los albañiles los que se encargan de realizar el resto del proceso: desde la preparación de la cimentación hasta ir añadiendo el mortero para fijar los ladrillos en la posición que ha indicado el robot.
También es necesario el trabajo humano para poner a punto los propios ladrillos y, si hace falta, cortarlos para cuadrar la estructura con esta nueva forma en relieve que ha dispuesto el modelo digital.
Diseño del muro adaptado al clima por ordenador
"El taller deja claro que la robótica colaborativa no pretende sustituir la artesanía, sino ampliarla de forma específica", afirma Kathrin Dörfer, profesora de Fabricación Digital en la TUM, inició el taller junto a la maestra artesana Laura Lammel, del Gremio de la Construcción de Múnich-Ebersberg.