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• Miguel Angel Chavez Casas

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

CENTRO DEL PERU INNOVACIONES TECNOLOGICAS EN LA CONSTRUCCION CATEDRA: DISEÑO EN LA CONSTRUCCION CATEDRATICO: MSC. ING. FERNANDO BOZA CCORA ALUMNOS: •

JACOBE ALVIÑO, YIMI

•

CABALLON FLORES, JHON RODDY

•

CASTAÑEDA BALTAZAR, KEVIN YHON

•

MALLASCA MONGE, LUIS

•

QUILLATUPA SOTO, JOSE

•

SANTIVAÑEZ RODRIGUEZ, PAOLO

•

TRINIDAD YANAYACO, DAVID

•

VERA LIZANA, ANGELS

SEMESTRE:

DISEÑO EN LA CONSTRUCCION

IX

HUANCAYO-PERU 2019

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Contenido 1

INTRODUCCION ......................................................................................................... 5

2

CONCEPTOS DE LA INNOVACION TECNOLOGICA ................................................. 5

3

4

2.1

Generalidades ....................................................................................................... 5

2.2

Principios de la innovación tecnológica ................................................................. 6

2.3

Problemas que enfrenta la innovación tecnológica ................................................ 7

2.4

Implementación de innovaciones tecnológicas ...................................................... 8

INNOVACION TECNOLOGICA EN TRANSPORTES................................................... 9 3.1

Pavimento permeable: .......................................................................................... 9

3.2

Pavimentos que se reparan de forma autónoma ................................................. 10

3.3

Asfalto diseñado para reducir el ruido de los vehículos ....................................... 10

3.4

Asfalto verde y sostenible.................................................................................... 11

3.5

Impresora de calzada. ......................................................................................... 12

INNOVACIONES TECNOLOGICAS EN HIDRAULICA............................................... 12 4.1

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DOMICILIARIOS ............................................... 12

4.1.1 4.2

BAÑOS ECOLOGICOS SECOS ......................................................................... 14

4.2.1 4.3

FOTOVOLTAICO ......................................................................................... 13

COMPONENTES: ........................................................................................ 15

EMPLEO DE GEMELOS DIGITALES EN PROYECTOS HIDROLOGICOS Y

SANEAMIENTO ............................................................................................................. 16 4.3.1

SURGIMIENTO ............................................................................................ 16

4.3.2

PRINCIPALES BENEFICIOS ....................................................................... 16

4.3.3

APLICACIÓN ............................................................................................... 17

4.4

Torre de agua...................................................................................................... 18

4.5

Medidor de agua ................................................................................................. 18

4.6

Medidores de presión .......................................................................................... 19

4.7

hidrobomba ......................................................................................................... 19

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5

4.8

Inspección de pozos por video ............................................................................ 19

4.9

Adensador de lodos ............................................................................................ 20

4.10

Sistema de planta de tratamiento de agua potable .............................................. 20

4.11

Sistema de planta de aguas residuales domesticas ............................................ 21

4.12

Sistema de planta de tratamiento de aguas residuales industriales ..................... 21

4.13

Filtros de carbón activado ................................................................................... 22

4.14

Osmosis inversa .................................................................................................. 22

4.15

Generador de ozono ........................................................................................... 23

4.16

Esterilizador ultravioleta ...................................................................................... 23

4.17

Desionizadores o desmineralizadores ................................................................. 23

4.18

Dosificación proporcional de cloro ....................................................................... 24

4.19

El Concreto En Obras Hidráulicas ....................................................................... 24

4.20

Obtención De Agua De Niebla............................................................................. 26

INNOVACION TECNOLOGICA EN ESTRUCTURAS................................................. 27 5.1

El cemento fosforescente .................................................................................... 27

5.2

Buldócer sin conductor: ....................................................................................... 28

5.3

Las tuneladoras ................................................................................................... 28

5.4

ascensores multidireccionales ............................................................................. 29

5.5

Reciclar para crear de nuevo .............................................................................. 29

5.6

Nanos materiales, la industria del futuro, también en la construcción .................. 30

5.7

Sistema Exacta ................................................................................................... 30

5.8

Pinturas con efectos ópticos ................................................................................ 32

5.8.1

Para uso decorativo ..................................................................................... 32

5.8.2

Para demarcación vial .................................................................................. 32

5.9

Refuerzo de estructuras mediante adhesión externa de polímeros reforzados con

fibra de carbono y aramida (frp) ..................................................................................... 33

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5.10

Concreto celular .................................................................................................. 34

5.11

SUPERBOARD ................................................................................................... 35

5.11.1

USOS ........................................................................................................... 36

5.12

Concreto traslúcido. ............................................................................................ 36

5.13

Pintura solar. ....................................................................................................... 37

5.14

BIM (Modelado de información de construcción) ................................................. 37

5.15

Robot de construcción. ........................................................................................ 38

6

CONCLUSIONES....................................................................................................... 39

7

BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................... 40

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1 INTRODUCCION La construcción enfrenta varios desafíos hoy en día. Primero, la complejidad de los proyectos

de

construcción

ha

aumentado

notoriamente,

demandando

mayores

requerimientos técnicos y de calidad. Por otro lado, la competencia en los mercados de la construcción se ha incrementado significativamente, debido principalmente a variaciones temporales en la demanda por servicios de construcción y a la entrada de nuevos competidores en el mercado mundial. Es claro que esta tendencia continuará en el futuro. Finalmente, existe una fuerte demanda de parte de los dueños o mandantes de reducir los costos de construcción a través de una mejor administración de los recursos disponibles. Este último aspecto es de particular relevancia para un país de escasos recursos como el nuestro. La innovación tecnológica ofrece posibilidades concretas para enfrentar estos desafíos. Al igual que en otros ambientes, la industria de la construcción debe empezar a buscar e incorporar nuevas ideas, nuevos enfoques para llevar a cabo los proyectos de construcción, y dejar atrás su típico sistema tradicional. Muchas innovaciones tecnológicas que han sido desarrolladas en otras industrias pueden ser incorporadas adecuadamente a la construcción. También, muchas instituciones académicas, en especial en países desarrollados, están proponiendo nuevas técnicas y/o métodos y están investigando activamente para aumentar el conocimiento existente sobre la construcción. El principal propósito de este trabajo es explorar los conceptos generales de la innovación tecnológica y su aplicación a la industria de la construcción. Primero, se revisa la base conceptual general de la innovación tecnológica. A continuación, dicha base es proyectada al entorno de la construcción, tomando en cuenta sus características y necesidades particulares.

2 CONCEPTOS DE LA INNOVACION TECNOLOGICA 2.1

Generalidades

De acuerdo a los diccionarios, innovación significa "introducción de algo nuevo; cambio en la forma de hacer las cosas". Por otro lado, tecnología corresponde a "el dominio y utilización de los métodos de producción y del arte industrial ‘’ o también, "la aplicación sistemática del conocimiento a tareas prácticas en la industria".

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Usando las definiciones presentadas, innovación tecnológica puede ser definida, en forma amplia, como "la introducción de nuevas ideas, conocimientos, métodos y dispositivos a la forma en que una industria desarrolla sus negocios o intenta una tarea". ¿Para qué?, ¿por qué es importante?, ¿cómo hacerlo? Las respuestas a éstas y otras preguntas relacionadas ayudarán a comprender la idea general de la innovación tecnológica y de su importancia. Las principales razones o incentivos que una empresa tiene por la innovación tecnológica son: a) Esta es una época de creciente competencia en todos los campos, la cual será cada vez más fuerte en el futuro. La innovación tecnológica puede ofrecer la necesaria ventaja comparativa a una empresa, pudiendo llegar a ser un requerimiento básico de supervivencia en este ambiente tan competitivo. b)

Es la única forma de mantenerse al día tecnológicamente, de estar preparado para manejar los cambios tecnológicos y para incorporar todo el potencial que ellos ofrecen.

c) La innovación tecnológica busca obtener una mayor productividad, disminuir los costos y mejorar los productos, objetivos de indudable atractivo para cualquier empresa.

2.2 Principios de la innovación tecnológica Varios principios que deben ser aplicados para una innovación tecnológica exitosa, compartidos por la mayoría de la gente, se discuten a continuación. Primero, la innovación tecnológica requiere el compromiso de la empresa. Esto implica creer en los beneficios potenciales de la innovación tecnológica, entenderlos e incorporarlos en la planificación de corto y largo plazo de la empresa. Esto puede ser considerado prácticamente como la primera innovación tecnológica de la empresa. Segundo, se necesita una actitud positiva al interior de la empresa, lo que significa tener el apoyo y la participación de la jefatura de la empresa, estructurar la organización de la empresa de modo de favorecer la innovación tecnológica y proveer un ambiente creativo para el desarrollo de nuevas ideas o la aplicación innovadora de las actuales. Tercero, la innovación tecnológica significa trabajo y esfuerzo, requiere ingenio, conocimiento y concentración. Es especializada, debe practicarse sistemáticamente y debe ser cuidadosamente planificada e implementada. Cuarto, la innovación tecnológica incluye el análisis de fuentes de nuevas oportunidades con gran potencial (orientación oportunista),

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debe buscar a los potenciales usuarios (enfoque de mercado), y debe considerar un enfoque de alternativas múltiples. Requiere también un horizonte de largo plazo para su evaluación.

2.3 Problemas que enfrenta la innovación tecnológica Existen varios problemas y barreras que dificultan la innovación tecnológica. La más importante es la falta de apoyo de parte de la jefatura de la empresa debido a la no comprensión de ésta o a la falta de participación en ella. Hay personas que piensan que la inversión en innovación tecnológica es una pérdida de dinero y de tiempo y por lo tanto debe ser minimizada. Ellos usan normalmente un horizonte de corto plazo para la evaluación de los beneficios económicos de potenciales innovaciones tecnológicas. Otras personas están tan aisladas del área productiva de la empresa que no tienen la oportunidad de detectar posibles necesidades u oportunidades existentes de innovación tecnológica. Las estructuras organizacionales inadecuadas y las barreras burocráticas tienen también un efecto negativo en la innovación tecnológica. Este aspecto es extremadamente crítico en la etapa de implementación de una innovación. La selección de áreas de bajo potencial de innovación es también un problema bastante común. Generalmente, esto es debido a la no existencia del personal apropiado dentro de la empresa; a la poca cantidad de gente creativa e ingeniosa, o a la falta de experiencia de la empresa en nuevas áreas. Otro problema es la pobre administración del proceso de implementación de las innovaciones y de la transferencia de conocimientos. Una innovación tecnológica no puede ser exitosa sino es rápida y apropiadamente trasladada a la práctica o incorporada en un producto. Esta implementación exige tomar en cuenta los puntos de vista u opiniones del usuario, el entrenamiento del personal encargado de la implementación, el uso de técnicas de motivación e incentivos y contar con el personal apropiado. Otro aspecto que no debe descuidarse es el factor humano durante el proceso de implementación. La resistencia al cambio, el miedo a la pérdida de poder, el rechazo de productos, etc., son problemas típicos que deben ser pensados antes de llevar a cabo la implementación. Algunas veces las empresas exageran su compromiso y dedicación a la innovación tecnológica sin tener cuidado de la organización como un todo. Este puede ser otro problema importante que resulta en un rendimiento decreciente de otras funciones o áreas de la organización. Es importante no olvidar el concepto de sistema y evitar la sub optimización.

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2.4 Implementación de innovaciones tecnológicas Como se indicará previamente, la jefatura superior juega el rol más importante en lograr que la innovación tecnológica sea un éxito dentro de una empresa. Una de las decisiones más importantes que debe tomarse en cuenta, es el cambio en la forma en que la empresa está organizada y es dirigida, de modo que el proceso de innovación tecnológica sea eficiente y correctamente transformado en una aplicación práctica, sea esta un nuevo producto, la modificación de un producto, nuevos métodos o procesos, nuevas técnicas de administración, etc. Estas aplicaciones prácticas son la expresión final de la innovación tecnológica, y como tal su desempeño debe medirse usando el parámetro más adecuado. Los parámetros más comunes son: la magnitud del progreso técnico obtenido de la inversión en tecnología y el monto de las utilidades obtenidas a causa de dicho progreso. La implementación de una innovación tecnológica debe considerar los siguientes importantes factores: a) Requiere una preparación y planificación meticulosa, y debe ser llevada a cabo en el mejor momento y lugar, de acuerdo con el tipo de innovación. b) La selección del personal para poner en práctica la innovación es una actividad crítica. El equipo de gente que coordina el estudio de innovación debe estar compuesto por: •

un patrocinador, quien provee los recursos necesarios

•

un promotor, quien debe ser un buen vendedor y solucionador de problemas

•

un administrador del proyecto, quién se preocupa de los detalles administrativos

•

un integrador, quien soluciona los conflictos de prioridades y moldea el grupo de trabajo a través del uso de herramientas de comunicación. Dado que estos son roles, no personas, un individuo puede tomar más de un rol, o varias personas pueden llevar a cabo una sola función, dependiendo de la magnitud e importancia de la innovación.

c) Aquellas personas cuya aceptación de la innovación es crítica para su implementación, deben ser identificadas tempranamente, y se debe planificar cuidadosamente la forma de abordarlas. Las fuentes de rechazo o miedo a la innovación deben ser comprendidas y tomadas en cuenta en el curso de acción elegido. Una herramienta muy poderosa en este sentido son los incentivos, en especial los monetarios relacionados al desempeño.

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d) La transferencia de conocimientos debe ser planificada. Para que sea exitosa, es de vital importancia elegir líderes de opinión adecuados entre los usuarios. Frecuentemente estos líderes son aquellos profesionalmente destacados y respetados por el resto del personal o usuarios. e) Conducir operaciones piloto para probar la factibilidad técnica de la innovación y como un modelo convincente de demostración. Para que sea convincente no puede haber fallas y el modelo debe ser comprendido claramente por todos los involucrados. No olvidar que una innovación tecnológica raramente gana una aceptación automática de parte de todos, y que normalmente es objeto de críticas numerosas y variadas. Estas críticas deben aceptarse y analizarse cuidadosamente. Algunas veces una nueva innovación puede estar contenida en ellas.

3 INNOVACION TECNOLOGICA EN TRANSPORTES 3.1 Pavimento permeable: Contar con un pavimento permeable resulta de enorme utilidad en zonas donde las frecuentes tormentas provocan un exceso de agua en las calles o vías, que dificulta la circulación y supone un peligro importante. Existen diferentes desarrollos que van en esta vía, sirviendo como ejemplo los dos que vamos a indicar a continuación: •

El pavimento desarrollado VTT dentro de su proyecto Class, es idóneo para zonas que tienen un bajo volumen de tráfico, como aparcamientos, aceras, patios y plazas, y en lugares como los países nórdicos, donde las condiciones meteorológicas son cambiantes y la lluvia es muy frecuente

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3.2 Pavimentos que se reparan de forma autónoma Como los desarrollados en la Universidad Tecnológica de Delft, o los creados por Repsol: •

Erick Schlangen (profesor de Ingeniería Civil en la Universidad Tecnológica de Delft), ha desarrollado un proyecto en el que ha podido fabricar un asfalto poroso capaz de regenerarse y autor repararse cuando se le aplica calor por medio de inducción. Para conseguirlo han añadido micro partículas de acero al betún, que es el material que mantiene pegados los componentes del pavimento. Cuando con el paso del tiempo y las condiciones meteorológicas el betún pierde su capacidad de mantener pegados los componentes del asfalto éstos se separan, produciéndose las brechas y baches.

•

Además, ésta no es la única ventaja de este tipo de asfalto, ya que al necesitar menos mantenimiento que los tradicionales, también se reduce la contaminación y residuos generados en las labores habituales de conservación del pavimento.

3.3 Asfalto diseñado para reducir el ruido de los vehículos Una de las principales causas del ruido provocado por los vehículos en la carretera es el roce de los neumáticos con el asfalto. Para solucionar este problema, se ha desarrollado un novedoso material, que se coloca sobre la carretera, y consigue eliminar hasta un 85 % dicho ruido (para conseguir el mismo objetivo, se necesitaría una barrera acústica de unos tres metros de altura, lo que da idea de la ventaja de este sistema) Uno de los investigadores principales del Proyecto Persuade, Luc Goubert, indica que la novedad del sistema es que se ha incidido en la elasticidad del material implantado, y no sólo en la textura y absorción del mismo, como en otras soluciones. El novedoso material desarrollado, compuesto de caucho (de neumáticos usados) y granito triturado permite

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traspasar el agua de la lluvia, y asegura una adherencia óptima de los neumáticos, lo que es vital para garantizar la seguridad de los vehículos

3.4 Asfalto verde y sostenible A partir de los años 60, la industria de la construcción comenzó a utilizar exitosamente el caucho reciclado, principalmente de neumáticos usados, en una mezcla de asfalto de mejor calidad, reduciendo de esta manera los costes de los materiales y el desperdicio de la basura. Esta práctica se ha extendido en los últimos años al uso del plástico reciclado, botellas, vajillas desechables etc. Pero el plástico y el caucho no son los únicos materiales reciclables usados en el asfalto.

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3.5 Impresora de calzada. El Road Printer (RSP6) es una creación de la compañía RP Systems y es un sistema único para la colocación de aceras o calzadas. Funciona haciéndole los ajustes (patrón y dimensiones), luego alimentándole adoquines por un extremo y seguidamente la máquina se encarga de imprimir la superficie pavimentada. Es autónoma, utiliza electricidad y puede colocar 500 metros de adoquines diarios entre 1 y 6 metros de ancho.

4 INNOVACIONES TECNOLOGICAS EN HIDRAULICA 4.1 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DOMICILIARIOS La electricidad es una fuente de energía moderna que puede ser utilizada para iluminación de los ambientes de viviendas, transformación de productos, funcionamiento de sistemas de comunicaciones, incremento de la producción agrícola, extracción minera, etc. Además, la electricidad permite extender las horas de trabajo diarias gracias a la iluminación, ahorrar esfuerzos y disminuir los tiempos de ejecución de actividades. El proceso de llevar energía eléctrica a las poblaciones alejadas de las grandes ciudades poblaciones que viven en pequeñas aldeas o en forma dispersa, exige la implementación de alternativas adecuadas, eficientes y de fácil uso para el usuario final. El sistema fotovoltaico domiciliario permite aprovechar la energía solar, transformarla en energía eléctrica, almacenarla y brindarla según sea el uso específico de una vivienda en la zona rural. Este aprovechamiento de la energía solar asegura el acceso a la electricidad permitiendo el uso

de

equipos

de

iluminación,

artefactos

electrodomésticos y/o pequeños motores, según sea la necesidad.

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La energía solar, se deriva del sol y se puede aprovechar al transformarla de dos maneras: a) La energía que viene del sol en forma de calor se llama energía solar térmica. Este calor puede ser aprovechado y transferido a otros cuerpos mediante colectores térmicos, por ejemplo, los calentadores solares de agua. b) La energía del sol que se utiliza para producir electricidad se la llama energía solar fotovoltaica. Para transformarla en energía eléctrica se utilizan los módulos o paneles fotovoltaicos. El sol al igual que el viento y el agua son recursos locales que se pueden renovar o recuperar de forma natural. Todos son fuentes de energía renovable. Texto Base para formación ocupacional en Instalación de Sistemas Fotovoltaico Domiciliarios 16 Es un conjunto de componentes que permite captar la energía del sol o energía solar y transformarla en energía eléctrica. A este proceso se le llama efecto fotovoltaico. 4.1.1

FOTOVOLTAICO

significa poder transformar la energía solar en energía eléctrica. Esta energía eléctrica obtenida del sol o energía fotovoltaica es almacenada y puede ser utilizada para iluminar dentro de las viviendas encender focos, utilizar aparatos como radios y televisores, y aprovechar aparatos electrodomésticos de bajo consumo. Generalmente se utiliza estas opciones tecnológicas para producir energía fotovoltaica en lugares donde no hay acceso a las redes eléctricas convencionales. Esta energía también puede ser utilizada, entre otros ejemplos, para: •

Bombeo de agua o extraer agua en zonas donde no hay fuentes superficiales.

•

Repetidores de telecomunicaciones, para dar electricidad a los equipos de telecomunicaciones, antenas y radios utilizados como repetidores de televisión, radio o telefonía celular.

•

Iluminación pública, en zonas donde no se puede colocar las redes convencionales.

4.1.1.1 COMPONENTES BÁSICOS DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO DOMICILIARIO. Los componentes del sistema fotovoltaico están agrupados en tres (3) subsistemas: a) Subsistema de Generación Responsable de transformar la energía solar en electricidad. Está conformado por el panel solar. b) Subsistema de almacenamiento

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Encargado de almacenar la energía eléctrica producida por el panel solar durante el día. Corresponde a la batería. c) Subsistema de control Permite tener el control de todo el sistema fotovoltaico y monitorear su buen funcionamiento. Normalmente está compuesto por el controlador de carga, el interruptor termo magnético, y la fusilera de protección para consumo.

4.2 BAÑOS ECOLOGICOS SECOS Un baño ecológico seco (BES) es una tecnología eficiente, sencilla en su construcción, operación y de bajo costo; abona el suelo y evita la propagación de enfermedades; y protege las aguas de superficie y subterránea. Es una gran solución para zonas con napa freática alta. Sirve para el tratamiento y elijación de excreta y orinas humanas y es capaza de destruir a los microbios que causan enfermedades como la parasitosis. Es amigable al medioambiente, ya que no consume ni contamina el agua.

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¿COMO FUNCIONA? La caracteriza principal de un baño seco es que no necesita agua para su funcionamiento. Luego de hacer uso del mismo, en vez de realizar una descarga de agua, se arroja una medida de material secante (caliza). Se favorece así la descomposición aeróbica o compostaje en una cámara aislada del ambiente. En el baño seco, la orina se separa del material fecal mediante la utilización de conductos separadores que hace que vayan a recipientes separados y asilados entre sí. Esto evita el exceso de agua en el compostaje y e encharcamiento, lo cual produciría malos olores. Cosa que ese evita. 4.2.1 •

COMPONENTES: Las cámaras composteras: Son espacios donde se depositan las heces hasta que se deshidraten y puedan ser usadas como abono.

•

El eco-inodoro: Es una pieza de fibra de vidrio que tiene un separador para las heces y un separador para la orina, esta va superpuesta a una taza inodoro de concreto.

•

Taza de Granito: Es un sanitario de granito (concreto) que sirve de base del ecoinodoro.

•

El tubo de ventilación: Es un tubo de PVC SAL de 4”, que va conectado desde la cámara compostera hacia el exterior superior de la cumbrera para conducir los gases o malos olores.

•

El urinario: Es un sanitario de fibra de vidrio que sirve para el mayor uso y comodidad de los varones y evitar que ingresen líquidos a la cámara compostera.

•

La caseta: Construida de preferencia con materiales de la zona (barro, adobe, paja y agregados), debe dimensionarse para dar comodidad a los usuarios.

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4.3 EMPLEO

DE

GEMELOS

DIGITALES

EN

PROYECTOS

HIDROLOGICOS Y SANEAMIENTO ¿QUE ES UN GEMELO DIGITAL? La réplica virtual de un producto, servicio o sistema real permite adelantarse a posibles problemas y experimentar sin correr riesgos antes de lanzar nuevas funcionalidades. 4.3.1

SURGIMIENTO

Una de las principales tendencias tecnológicas remarcada durante los últimos años por diversas consultoras es la creación de gemelos digitales, un concepto al que en ocasiones también se refieren por su nombre en inglés: ‘Digital twins’. A grandes rasgos, la apuesta por esta tecnología no es más que la generación de una réplica virtual de un producto, servicio o proceso que simula el comportamiento de su homólogo físico, con el objetivo de monitorizarlo, analizar su reacción ante determinadas situaciones y mejorar su rendimiento y eficacia. Por lo tanto, la puesta en marcha de un gemelo digital se concreta en un sistema u objeto real cuya estructura y la información que maneja cuenta con una copia virtual donde es posible experimentar sin correr riesgos, algo muy beneficioso para los procesos de fabricación. 4.3.2

PRINCIPALES BENEFICIOS

La unión de los mundos físico y virtual mediante gemelos digitales

posibilita

un análisis

exhaustivo

de

la

información, algo que combinado con soluciones de ‘big data’ e inteligencia artificial permite llevar un riguroso control de los sistemas para evitar problemas, prevenir tiempos de inactividad, planificar escenarios futuros mediante simulaciones y personalizar la producción a partir de los requerimientos de los clientes. Al contar con una réplica virtual se puede obtener un ‘feedback’ inmediato de la actividad en curso y aplicar las posibles correcciones en un tiempo récord. Por este motivo, los gemelos digitales son especialmente útiles para el mantenimiento de máquinas y equipos conectados que generan y analizan grandes volúmenes de datos. DISEÑO EN LA CONSTRUCCION

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¿COMO FUNCIONA? Para poder trabajar con esta tecnología, en primer lugar es necesario contar con soluciones capaces de recabar la información generada por los distintos componentes del elemento físico. Para ello se deben instalar sensores y otras herramientas que recopilen datos sobre el estado del proceso, producto o servicio en tiempo real. A su vez, esos componentes físicos deben estar conectados a un sistema basado en la nube que recibe y procesa toda la información obtenida, además de compararla con otros parámetros contextuales. A partir de ahí, ya es posible generar virtualmente el proceso, producto o servicio y ensayar en él cualquier cambio que sólo se aplicará físicamente cuando se haya comprobado su éxito en el entorno digital. Consejos para la implementación de un gemelo digital: 1. Establecer modelos a partir de estándares 2. Involucrar a toda la cadena de valor del producto o servicio 3. Incluir múltiples fuentes para la recopilación de los datos 4. Asegurar a largo plazo el acceso a los modelos y su evolución Una vez puesta en marcha esa réplica virtual, será posible acelerar los procesos de innovación dentro de la organización bajo un modelo que no para de ganar adeptos en la era de la Industria 4.0. 4.3.3

APLICACIÓN

Tenemos a modo de ejemplo la digitalización en curso del sector del agua, Will Sarni (Fundador y CEO de Water Foundry) exploró su potencial para fortalecer la cadena de valor de la cuenca, los activos, los consumidores. Para el monitoreo de aguas superficiales y subterráneas aguas arriba, las imágenes satelitales ya se utilizan ampliamente, así como para el pronóstico de inundaciones. Moviéndose a lo largo de la cadena de valor, los proveedores de agua más avanzados han comenzado a utilizar los sistemas de Infraestructura de medición avanzada (AMI) para recopilar, procesar y analizar datos en tiempo real sobre la presión, el flujo y la calidad del agua. Gracias a la información obtenida a partir de estos datos, ahora se pueden predecir y tratar de manera más rápida y eficiente incidentes como tuberías corroídas, fugas o incluso contaminaciones. La explotación de “gemelos digitales” (que proporciona un modelo virtual completo que refleja los activos físicos) está abriendo nuevas posibilidades también para simular modificaciones a los sistemas de agua antes de que se implementen en la realidad. Con software como

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Dropcountr y WaterSmart, la digitalización también puede convertirse en la herramienta para involucrar a los consumidores finales en comportamientos sostenibles que los hagan conscientes de los patrones de consumo de agua individuales.

4.4

Torre de agua

Sirve como almacenamiento de grandes cantidades de agua, su altura de ubicación hace presurizar el agua.

4.5 Medidor de agua Un medidor de agua es aquel aparato que mide el volumen de agua que pasa por dicho objeto, se utiliza en los sistemas de abastecimientos de agua de viviendas, industrias, centros comerciales, etc. para hacer cobros debidos a los usuarios

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4.6 Medidores de presión Es un instrumento que se utiliza para medir la presión del agua

4.7 hidrobomba Es aquel instrumento que sirve para impulsar el agua desde una altura inferior hasta una altura superior. puede ser utilizado en la impulsión de agua para un reservorio elevado, para abastecer de agua a los habitantes de 9n edificio, etc.

4.8 Inspección de pozos por video El sistema consiste en un circuito cerrado de televisión lo cual permite inspeccionar pozos de agua, perforaciones y pozos de monitoreo hasta los trescientos metros de altura. La información que ofrece el sistema es a colores con un alto grado de nitidez que permite apreciar los estados de corrosividad, incrustabilidad y deterioro de la estructura.

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4.9 Adensador de lodos Equipo para espesamiento de lodo, su fin es dejar el lodo con una consistencia apropiada para ser enviados a lechos de secado, filtros de prensas de planchas, prensas desaguadoras y otras unidades de deshidratación.

4.10 Sistema de planta de tratamiento de agua potable

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4.11 Sistema de planta de aguas residuales domesticas

4.12 Sistema de planta de tratamiento de aguas residuales industriales

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4.13 Filtros de carbón activado El filtro de carbón funciona por el mismo principio que el filtro de arena, la diferencia radica en los elementos filtrantes y su finalidad. El carbón activado es un material natural que con millones de agujeros microscópicos atrae, captura y rompe moléculas de los contaminantes presentes. Se diseña normalmente para remover cloro residual, sabor, olor y demás compuestos orgánicos.

4.14 Osmosis inversa Este proceso invertido aplicando una presión externa mayor a la presión osmótica haciendo circular el agua de la solución más concentrada a la menos concentrada es el proceso de Osmosis Inversa, como resultado conseguiremos de un lado las sales y por el otro lado el agua purificada con bajo contenido en sales.

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4.15 Generador de ozono El Ozono se utiliza para la desinfección de agua ya que descompone agresivamente a los organismos vivos sin dejar residuos químicos que puedan afectar la salud o el sabor del agua. Es apto para descomponer detergentes, pesticidas, trihalometanos y otras muchas sustancias orgánicas presentes en el agua. Además, neutraliza cianuro, amoniaco, nitritos y urea. Todo esto lo hace muy apropiado para el tratamiento de todo tipo de aguas ya que recupera las características comunes del agua eliminando todo tipo de sabores, colores y olores extraños.

4.16 Esterilizador ultravioleta El tratamiento mediante radiación ultravioleta es una alternativa muy eficaz para potabilización de aguas, tratamiento de aguas de piscinas o desinfección de aguas sanitarias o con alta carga biológica. Mediante el uso de radiación ultravioleta con una longitud de onda menor que puede ir desde los 400 hasta los 150 nanómetros, se eliminan los microorganismos y agentes patógenos del agua dando como resultado un elevado nivel de desinfección.

4.17 Desionizadores o desmineralizadores son equipos que remueven los iones del agua bajo el principio de intercambio iónico: "Iones de carga igual se repelen, iones de carga diferente se atraen".

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El efluente atraviesa una cama de resina catiónica que atraerá los minerales metálicos de carga positiva, después atravesará una cama de resina aniónica para atraer los minerales no metálicos de carga negativa.

4.18 Dosificación proporcional de cloro La dosificación de hipoclorito a caudal constante mediante una bomba y un sistema automático de control y dosificación. Se basa en la medición del caudal de paso en la tubería mediante un contador emisor de impulsos. Este equipo enviará una señal de 4-20 MA a la bomba de cloro que dosificará una cantidad proporcional al caudal de paso de la tubería.

4.19 El Concreto En Obras Hidráulicas Los aditivos químicos pueden mejorar las propiedades del concreto y, de acuerdo con su aplicación o con el sistema constructivo, proporcionar desempeños en estado fresco y endurecido, según las consideraciones establecidas para cada proyecto en particular. Este artículo describe aplicaciones específicas de los aditivos químicos en concretos elaborados para estructuras hidráulicas que, dentro de cada propósito constructivo, serán empleadas

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como estructuras de contención, conducción o desvío de aguas, y que a su vez podrán estar sumergidas total o parcialmente.

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4.20 Obtención De Agua De Niebla En el desarrollo de nuevos modelos de atrapa nieblas, la especulación creativa abre nuevas fronteras para la innovación de los atrapa nieblas. Esta innovación tiene como principal objetivo la optimización en los aspectos funcionales, productivos, económicos y sustentables de los atrapa nieblas. Para avanzar en esta dirección, hay una actividad permanente en diversos centros de investigación a nivel mundial, focalizada en el desarrollo experimental y de verificaciones de los nuevos aportes propuestos. En este contexto, se ha podido determinar un conjunto de factores de diseño que permiten comprender y desarrollar los atrapa nieblas como un sistema integral altamente eficiente. Eficiencia de colección de agua Para optimizar la eficiencia en la colección de agua hay que considerar los factores de diseño relacionados con los fenómenos aerodinámicos del viento y la manera de colectar las gotas de agua que son transportadas por éste. Lo primero es el diseño de los patrones del tejido de la malla que tiene directa relación con la eficiencia aerodinámica, la eficiencia de deposición y la eficiencia de drenado. Lo segundo, tiene que ver con la posición de la superficie de esta malla en relación a la dirección del viento. Este factor de configuración espacial ofrece diversas posibilidades de aumentar la cantidad de superficie de malla en relación a una misma superficie frontal del viento. Por otro lado, cuando la posición de la malla es oblicua con respecto de la dirección del viento, se disminuye la proyección de los poros, haciendo más eficiente la colección. Por último, las soluciones de diseño para la conducción y acopio del agua colectada tienen una importante incidencia en la eficiencia de colección, por cuanto puede ayudar a disminuir mermas por derrames y filtraciones y también evitar la polución del agua colectada. Características del atrapa nieblas Como ha sido mencionado anteriormente, el atrapa nieblas del Proyecto Atrapa nieblas presenta dimensiones de 9 metros de altura por 20 metros de ancho, lo que entrega una superficie de 150 m2 útiles para la cosecha de agua Características del atrapa nieblas:

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Como se ha expuesto, los atrapa nieblas podrían generar a nivel regional con la tecnología que hoy existe, un máximo 1,4 m3/s de recursos hídricos, lo que podría abastecer aproximadamente un 4% de la demanda de agua de toda la región o cubrir casi el 100% de las sus necesidades de agua potable.

5 INNOVACION TECNOLOGICA EN ESTRUCTURAS 5.1 El cemento fosforescente Se ha creado un cemento que tiene la capacidad de absorber e irradiar la luz. Con este nuevo cemento generador de luz, los usos y aplicaciones potenciales pueden ser enormes. La industria de la construcción está evolucionando y una de las principales tendencias es el avance hacia una forma más eficiente de crear estructuras desde el punto de vista de los recursos y la energía. Por lo tanto, las implicaciones de que el cemento actúe como una “bombilla” son muy amplias. Podemos utilizarlos en piscinas, aparcamientos, señales de seguridad vial y mucho más.

A través del proceso de poli condensación de materias primas como arena de río, residuos industriales, sílice, agua y álcalis. El proceso se realiza a temperatura ambiente, por lo que el consumo de energía es bajo.

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5.2 Buldócer sin conductor: La empresa Komatzu Ltd. presentó el primer buldócer que puede funcionar sin conductor y por control remoto. Es una máquina inteligente que permite realizar los trabajos de manera automática, a mayor velocidad y con menores costos.

5.3 Las tuneladoras Las tuneladoras son máquinas utilizadas para realizar grandes túneles. La tuneladora más grande del mundo se llama Bertha y cuenta con un diámetro de 17,48 metros (equivalente a un edificio de seis plantas).

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5.4 ascensores multidireccionales Una compañía alemana ha desarrollado que permite a varios ascensores usar el mismo hueco para desplazarse tanto vertical como horizontalmente, funciona por levitación magnética utilizando potentes imanes que impulsan el ascensor dentro del edificio las cabinas se propulsan por si mismas desplazándose sobre raíles instalados en un circuito. Este sistema permitirá la construcción de edificios con diseños más funcionales. Los ascensores se moverán a una velocidad de unos 5 metros por y reducirán el tiempo de espera y el espacio que se necesita para su instalación.

5.5 Reciclar para crear de nuevo Muchos edificios son derribados para construir otros más nuevos y el resultado son montones de escombros que hasta ahora iban en el vertedero sin que se planteara, en ningún momento, si era más interesante su reutilización. Afortunadamente los procesos de tratamiento han mejorado y el material recuperado tiene cada vez más aplicaciones. El último paso que ha dado la industria en este sentido es la reconversión de residuos de siderurgia en arenas y gravas para la fabricación de cemento o su utilización en carreteras y obra civil.

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5.6 Nanos materiales, la industria del futuro, también en la construcción La nanotecnología (manipulación de materiales a escala atómica) está trabajando en el desarrollo de nuevas propiedades en el cemento y otros materiales tradicionales. AIDICO, un instituto de investigación aplicada con sede en Valencia, utiliza la nanotecnología para aumentar la vida útil del cemento y reducir así los costes de mantenimiento de infraestructuras y edificios. Otro centro situado en Castellón, el Instituto de Tecnología Cerámica, ha desarrollado muestras de cerámica, madera, piedra natural, metal y cemento con recubrimientos catalíticos que impiden la acumulación de suciedad y aumentan su resistencia exterior.

El catálogo de nuevas propiedades es más amplio en Nano hábitat, un proyecto de dos años de duración en el que centros públicos y empresas privadas quieren obtener materiales para el hogar más resistentes a la corrosión, el agua o las grasas (interesante en baños y cocinas), nuevas propiedades ópticas (idóneo para ventanas y cubiertas de vidrio) o con capacidad para disipar la electricidad estática (ahora que vivimos rodeados de productos electrónicos).

5.7 Sistema Exacta EXACTA es una innovadora solución constructiva para paredes, techos y losas, que integra mampostería, estructura y aislación con criterios de confort y sustentabilidad, como en la rapidez de ejecución. Es ideal para condominios de vivienda, casas y hoteles.

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Máximo ahorro de energía EXACTA aumenta los valores de aislación térmica del ambiente, manteniendo la temperatura interior, creando espacios más confortables y reduciendo considerablemente el consumo en calefacción o refrigeración. Por eso es la mejor solución para el Uso Racional de la Energía. Rápido, simple y limpio EXACTA permite construir con mayor rapidez, minimizar los costos de mano de obra y atenuar el impacto ambiental. Una obra ejecutada con EXACTA es una obra limpia, ya que permite racionalizar el consumo de material minimizando los desperdicios.

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Mayor seguridad EXACTA reduce notablemente el riesgo de accidentes en obra porque utiliza ladrillos ultra livianos, lo que evita esfuerzos y caídas peligrosas.

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3 en 1: Mampostería + Estructura + Aislación El EPS ISOPOR® y el NEOPOR® son los aislantes más eficientes del mercado. Moldeados como ladrillos huecos y hormigonados, permiten concretar tres pasos de la construcción en uno solo, porque la obra queda aislada en el mismo instante en que se arma la mampostería estructural.

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Versatilidad A la hora de proyectar, EXACTA ofrece un potencial ilimitado de diseño. Es compatible con cualquier acabado y se adapta a cualquier forma y estilo, incluso se puede combinar con otros sistemas constructivos.

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Ventajas Hasta un 70% de ahorro en consumo energético. Velocidad de montaje. Entre un 50 y un 70% más rápido. Menor desperdicio. Sólo genera un 2%. Menor cantidad de etapas de obra. Materiales livianos. Logística sencilla. Menos mano de obra calificada. Menor probabilidad de accidentes de trabajo. Construcción en cualquier condición climática.

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5.8 Pinturas con efectos ópticos Ciertas pinturas están diseñadas para mostrar efectos ópticos muy llamativos, por lo que se las utiliza en señalización, demarcación o resaltado de ciertos detalles, que deban sobresalir visualmente de su entorno por cuestiones puramente estéticas, de seguridad, publicitarias, etc. 5.8.1

Para uso decorativo

Pinturas Fluorescentes: Son recubrimientos fabricados a partir de pigmentos con coloración sumamente intensa y vibrante. Deben aplicarse siempre sobre un fondo blanco para que el efecto se manifieste en toda su magnitud.Están disponibles tanto en base acuosa, base solvente o aerosoles en cinco tonos clásicos: amarillo, naranja, rojo, verde y azul fluo.

5.8.2

Para demarcación vial

Pinturas Reflectivas: Se trata en realidad de esmaltes clásicos en colores intensos a los que se le incorpora en algún momento de la aplicación unas pequeñas esferas de vidrio que quedan adheridas en la superficie. Al ser iluminado el conjunto bajo cierto ángulo, la luz incidente se refleja dando la ilusión de una superficie pintada que posee luminosidad propia. Estos productos son muy usados en demarcación vial en zonas oscuras.

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5.9 Refuerzo de estructuras mediante adhesión externa de polímeros reforzados con fibra de carbono y aramida (frp) En obras de edificación como civil que requiere de su adecuación al uso, y reparación debido a la degradación, actualización a nuevas normativas, cambios de uso,… Para dar respuesta a estas exigencias, surgió el refuerzo mediante platabandas de acero. Pero debido a su alto coste de fabricación, al ser elementos muy pesados, dificultosa colocación y a su rápido deterioro por corrosión, limitaron su uso. Más recientemente (unos 25 años atrás) aparecieron los polímeros reforzados con fibras (FRP, fiber-reinforced polymer) como sustitutivo a las platabandas de acero. El atractivo de los refuerzos con composites reside en sus altas resistencias a la tracción, durabilidad (resistentes a la corrosión). A esto le debemos añadir su alta relación resistencia/peso, proporcionando unos materiales muy manejables y rápidos de colocar. El refuerzo de estructuras de hormigón es el campo de la construcción donde más rápido y con mayor éxito se están aplicando los nuevos materiales compuestos (polímeros armados con fibras, o FRP). Los refuerzos con FRP se realizan de forma muy rápida, con pocos operarios y utilizando medios auxiliares ligeros, minimizándose las interrupciones del uso de la estructura y las molestias a los usuarios. La aplicación de estos materiales se traduce en un ahorro en costes de manos de obra respecto los refuerzos tradicionales entorno al 4050%, compensando con creces el coste de la materia

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5.10 Concreto celular El Concreto celular es un material de construcción, destinado a la obra gruesa. Producido exclusivamente a partir de materias primas naturales, se compone de agua, arena, cemento y aire. Si se procesa con solo agua, cemento y aditivos lo llamamos Hormigón o Concreto Celular, si agregamos arena tendremos Hormigón liviano. El hormigón o concreto celular se puede elaborar en obra o en fábricas donde se producen los bloques de Concreto celular. En obra es ideal para contra pisos, carpetas, rellenos e inyecciones; también utilizable en muros o tabiques con moldes adecuados. En obra se utilizan máquinas que se componen de una mezcladora, generador de espuma para el hormigón celular, compresor de aire, bomba de agua y bomba de impulsión a tornillo sinfín (rotor / estator) que lo transporta a los pisos superiores. Los bloques se presentan como estructuras rectangulares de color blanco. La gama completa de productos de hormigón celular se compone de bloques, tabiques, dinteles, forjados y cubiertas, y responde a todas las necesidades de obra de una edificación. El hormigón celular está recomendado en particular para el mercado residencial (casas unifamiliares y colectivas), equipamientos (escuelas, residencias de tercera edad, hotelería etc.) y la construcción de edificios públicos.

Más antiguo de lo que se suele pensar (fue inventado en 1927) el hormigón celular es un material de construcción utilizado con frecuencia. A escala europea, se estima que se construyen 500.000 casas individuales cada año con este material.

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Si bien el material se utiliza mucho en los países de Europa del Norte, desde hace varias décadas, su introducción en España es más lenta debido a motivos culturales. En España, por ejemplo, se aísla una habitación por dentro, mientras que en Alemania, se aísla por fuera. El aislamiento interior es menos eficiente en término energético, debido a la transmitancia de calor por los puentes térmicos (encuentros entre muros exteriores, encuentro entre muros exteriores y suelo), lo que representa de media un 40% de pérdida energética. El hormigón celular es un material homogéneo y macizo (aunque ligero) con aislamiento “repartido”, ya que no necesita el uso de aislamiento adicional. Se trata de un producto “2 en 1”: portante y aislante.

5.11 SUPERBOARD Es una placa plana constituida por una mezcla homogénea de cemento, fibra de celulosa y agregados naturales. Esta formulación permite tener un producto muy versátil que puede trabajarse fácilmente y al mismo tiempo ofrece las virtudes de un producto fabricado con cemento.

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5.11.1 USOS •

Para uso en la intemperie o exteriores, en zonas húmedas, y de alto impacto Se recomienda en:

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Construcción de exteriores de Viviendas, Departamentos en azoteas, Oficinas en Azoteas de empresas o Depósitos

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Revestimiento de paredes internas de talleres, aulas, pasadizos muy transitados, o todo lugar que construido en base al sistema constructivo drywall requiera en las placas una mayor dureza, ello porque la placa superboard tiene una alta resistencia al impacto

5.12 Concreto traslúcido. Concebido en 2004 por estudiantes mexicanos, se ha convertido en un material revolucionario por sus propiedades. Es un componente ligero, transparente y resistente gracias a la incorporación en su composición de un aditivo llamado ilum, que permite el paso de la luz hasta en un 70%. Además de sustentable, puede tener hasta 2 metros de grosor sin distorsión, es 15 veces más resistente que el hormigón convencional, 30% más liviano y con el aditivo critum se puede crear un concreto de alta resistencia.

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5.13 Pintura solar. Haciendo uso de la perovskita, científicos de la Universidad de Sheffield, Inglaterra han creado un spray que puede convertir cualquier superficie en un panel de energía solar. Este abundante material, compuesto por titanato de calcio, es un avance notable, mucho más económico que el silicio y su absorción de luz es de apenas un micrómetro.

5.14 BIM (Modelado de información de construcción) Esta innovación está basada en un sistema dinámico de visualización virtual que hace uso de una plataforma 3D inteligente para diseñar toda clase de estructuras. Los modelos con esta tecnología son capaces de simular cualquier proyecto de ingeniería o arquitectura a escala de forma virtual. Algunas aplicaciones conocidas son el Oculus Rift para empresas AEC, el Proyecto Tango de Google que usa este sistema para tabletas y smartphones, y el Cloud Computing para facilitar la colaboración entre diversos profesionales alrededor del mundo.

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5.15 Robot de construcción. Llamado Hadrian y creado por el australiano Mark Pivac, es capaz de colocar hasta 1000 ladrillos por hora o el equivalente a construir una casa en 2 días. Esta máquina se orienta mediante un plano tridimensional para construir la obra y calcular la cantidad de material necesario.

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6 CONCLUSIONES •

El desarrollo y avance tecnológico presenta un gran potencial como un medio que la industria de la construcción puede usar para enfrentar los desafíos de la creciente complejidad de los proyectos actuales, el aumento de la competencia en el mercado de la construcción y la demanda por procesos de construcción más económicamente eficientes.

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La innovación tecnológica ofrece una ventaja competitiva a cualquier empresa que la incorpora en su gestión de empresa. Para sacar ventaja de las oportunidades que ofrece la innovación tecnológica es necesario entenderla, evaluar su potencial económico y apoyar su desarrollo. La dirección superior juega el rol más importante en asegurar que la innovación tecnológica sea un éxito. La evaluación de este esfuerzo debe ser hecha en el largo plazo y no mirar hacia el beneficio inmediato pero inestable.

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La industria de la construcción presenta buenas oportunidades de innovación, dada la gran complejidad de los procesos de construcción. Sin embargo, para aprovechar dichas oportunidades es necesario superar varios problemas importantes: una pobre transferencia actual de conocimientos, actitudes negativas de la administración superior, resistencia al cambio y falta de comunicaciones.

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Varias tendencias existen hoy en día en el ambiente de la construcción. Se espera un desarrollo continuo v creciente el que ofrecerá un gran número de avances tecnológicos. La construcción debe beneficiarse de estos avances a través de una mayor integración entre los investigadores y los potenciales usuarios. Se deben realizar esfuerzos de investigación para buscar mejores formas de llevar a cabo esta integración, para facilitar la comunicación y la transferencia de conocimientos entre ambas partes y para hacer el proceso de implementación de los avances tecnológicos más efectivo.

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7 BIBLIOGRAFIA •

https://blogs.iadb.org/agua/es/nuevas-tecnologias

•

www.solucionespracticas.org

•

www.sencico.com.pe.

•

http://www.exacta.com.ar

•

es.wikipedia.org/wiki/Hormigón_celular

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