IA en arquitectura: redefiniendo la forma de construir las ciudades
Descubre cómo la IA en la arquitectura mejora el diseño, la eficiencia y la sostenibilidad. También hablaremos de cómo la IA está cambiando la jornada laboral de los arquitectos.
Los monumentos y edificios históricos, como la Torre Eiffel de París y el Pentágono de Estados Unidos, no existirían sin el campo de la arquitectura y los brillantes arquitectos que lo hacen posible. Además de aportar infraestructuras de valor a nuestro mundo, el mercado mundial de servicios de arquitectura es una parte esencial de la economía y está a punto de alcanzar unos 550 millones de dólares en 2032.
Los arquitectos trabajan constantemente para abordar retos como reducir los residuos, disminuir la huella de carbono y planificar diseños eficientes. Las herramientas de inteligencia artificial (AI) pueden intervenir y ayudar a resolver muchos de estos retos en la arquitectura. La AI puede contribuir a optimizar diseños, analizar estructuras y mejorar la gestión y visualización de proyectos. En este artículo, aprenderemos todo sobre cómo se puede utilizar la AI en la arquitectura.
¿Cómo se utiliza la AI en la arquitectura?#
La AI en la arquitectura está cambiando las reglas del juego al hacer que el diseño sea más inteligente, aumentar la eficiencia energética y ayudar a crear edificios más ecológicos. Es increíble cómo se están aplicando estos avances en proyectos del mundo real. Veamos cómo sucede.
Reducir los residuos y disminuir la huella de carbono#
En 2018, las actividades de construcción y demolición en Estados Unidos produjeron 600 millones de toneladas de escombros. Uno de los problemas más frecuentes en el campo de la arquitectura es reducir los residuos de construcción y las emisiones de carbono. La AI puede ser fundamental para afrontar este reto mediante el uso de algoritmos avanzados y análisis de datos que optimicen cada fase del proceso de construcción.
Por ejemplo, las técnicas de AI, como el aprendizaje automático, pueden analizar grandes conjuntos de datos sobre el rendimiento de los materiales, la logística de la cadena de suministro y el impacto medioambiental para recomendar los materiales y métodos de construcción más sostenibles. Los modelos de aprendizaje automático pueden predecir los posibles residuos en función de las decisiones de diseño y permitir que los arquitectos hagan ajustes antes para minimizarlos.
La AI generativa puede ir un paso más allá al crear automáticamente varias opciones de diseño centradas en la sostenibilidad. Al establecer parámetros como la eficiencia de los materiales, la integridad estructural y el uso de la energía, la AI generativa puede utilizarse para generar una variedad de diseños que cumplan los objetivos medioambientales y sigan siendo atractivos. Los arquitectos pueden elegir el diseño que mejor combine creatividad y sostenibilidad. Spacemaker es un ejemplo de herramienta que utiliza AI generativa para ayudar a arquitectos y urbanistas a crear y probar rápidamente distintas opciones de diseño.
Fig. 1. Un ejemplo de diseño sostenible generado con Spacemaker.
Integración de la visión artificial con el modelado de información de construcción (BIM)#
Los investigadores están estudiando cómo la visión artificial puede trabajar con el modelado de información de construcción para hacer que los proyectos arquitectónicos sean más precisos y eficientes. El BIM es un modelo digital que representa las características físicas y funcionales de un edificio. Permite a arquitectos, ingenieros y contratistas colaborar en un plan detallado y sirve como recurso central que incluye desde la estructura del edificio hasta sus sistemas.
Fig. 2. Arquitectos conversando sobre el modelado de información de construcción.
Cuando se añade visión artificial al BIM, las cámaras y los sensores capturan imágenes detalladas y escaneos 3D de las obras. A continuación, estas imágenes se comparan en tiempo real con el modelo BIM para detectar diferencias entre el diseño planificado y la construcción real, como paredes desalineadas o estructuras mal ubicadas. La información obtenida de este análisis puede ayudar a realizar correcciones rápidas y mantener el proyecto encauzado.
En el pasado, la detección de estos problemas dependía de inspecciones manuales, que eran lentas y propensas a errores. Con la visión artificial, los arquitectos y los gestores de proyectos pueden recibir alertas instantáneas cuando algo no coincide con el modelo BIM. Los pequeños problemas pueden detenerse antes de convertirse en otros mayores y más costosos. Combinar la visión artificial con el BIM también facilita la colaboración entre todas las personas implicadas. Cuando se señalan problemas en el modelo BIM, arquitectos, ingenieros, contratistas y clientes pueden revisarlos rápidamente y encontrar soluciones.
Aplicaciones únicas de la AI en la arquitectura#
La AI también aporta algunas aplicaciones únicas al campo de la arquitectura. Veamos rápidamente algunas de ellas:
- Eficiencia energética: la AI puede analizar cómo se utiliza la energía en los edificios y ayudar a optimizar los diseños para reducir el consumo y mejorar la sostenibilidad. Al recomendar materiales y cambios de diseño energéticamente eficientes, la AI contribuye a crear edificios más respetuosos con el medio ambiente y rentables a largo plazo.
- Cumplimiento de las normas de seguridad: los sistemas automatizados pueden comprobar los diseños con respecto a los códigos de edificación y las normativas de seguridad, garantizando el cumplimiento sin necesidad de revisiones manuales. Esto no solo ahorra tiempo, sino que también reduce la probabilidad de errores y garantiza que los edificios cumplan todas las normas de seguridad necesarias.
- Reutilización adaptativa: la AI puede ayudar a los arquitectos a reutilizar edificios existentes mediante el análisis de su integridad estructural y la sugerencia de modificaciones para satisfacer nuevas necesidades. La AI permite transformar estructuras antiguas en espacios modernos y funcionales, preservando al mismo tiempo su valor histórico o cultural.
Proyectos de arquitectura moderna diseñados con AI#
Aunque pueda parecer que los proyectos arquitectónicos basados en AI pertenecen al futuro, la realidad es que los proyectos diseñados con AI ya están en marcha e incluso se han completado. Veamos algunos de estos proyectos pioneros.
El Centro Heydar Aliyev#
El Centro Heydar Aliyev de Bakú, Azerbaiyán, fue diseñado por Zaha Hadid y terminado en 2012. Muestra cómo el diseño generativo y las herramientas de AI están cambiando la arquitectura. La forma suave y curva del edificio no se parece a las líneas rectas tradicionales. El diseño refleja el espíritu moderno y vanguardista de Azerbaiyán. Las primeras herramientas de diseño generativo de Autodesk y Rhino desempeñaron un papel clave en la creación de esta compleja arquitectura.
Fig. 3. El Centro Heydar Aliyev.
La empresa japonesa Daiwa House Industry#
Las ciudades densamente pobladas de Japón han generado una demanda de diseños de viviendas innovadores y eficientes en el uso del espacio. El diseño generativo, impulsado por la AI, se está convirtiendo en una herramienta clave para empresas como Daiwa House Industry a la hora de responder a esta necesidad. Al establecer parámetros de diseño específicos, el diseño generativo puede producir rápidamente una variedad de planos de viviendas, cada uno optimizado para pequeños espacios urbanos. A diferencia de los métodos tradicionales, que pueden ser lentos y menos adaptables, el diseño generativo es más rápido y flexible. La AI generativa está redefiniendo la forma de diseñar y construir viviendas en las zonas densamente pobladas de Japón.
Fig. 4. Un diseño de vivienda urbana de Daiwa House Industry (fuente: autodesk.com).
La oficina de Autodesk en Toronto#
La oficina de Autodesk en Toronto es un gran ejemplo de cómo se puede utilizar la AI para crear diseños arquitectónicos innovadores. Mediante su propia herramienta de diseño generativo, Project Discover, la empresa pudo crear innumerables opciones de distribución de oficinas basadas en las preferencias de sus propios empleados. Al combinar las ideas humanas con la AI, Autodesk pudo diseñar un espacio de trabajo perfecto sin los errores de diseño habituales.
Fig. 5. El Centro Tecnológico de Autodesk en Toronto.
Los innovadores diseños de tiendas de Stamhuis#
Stamhuis, una empresa de los Países Bajos especializada en la construcción y renovación de tiendas minoristas, ha recurrido al diseño generativo para acelerar y mejorar su proceso de diseño. Antes, tardaban varias horas en diseñar la distribución de una tienda minorista. Ahora, con las herramientas de AI generativa, pueden generar 40 opciones de diseño optimizadas en solo 15 minutos. Al mismo tiempo, esto permite a sus diseñadores centrarse en tareas más importantes, como establecer relaciones con los clientes y planificar la construcción.
Fig. 6. Un diseño de tienda de Stamhuis creado con AI (fuente: autodesk.com)
¿La AI sustituirá a los arquitectos?#
Las innovaciones de AI en la arquitectura pretenden apoyar a los arquitectos, no sustituirlos. Aunque la AI aporta muchas ventajas a la arquitectura, es importante señalar que la creatividad y el criterio humanos siguen siendo esenciales. Al combinar la creatividad humana con las capacidades de análisis de datos y automatización de la AI, los arquitectos pueden crear mejores diseños de edificios. Los estudios muestran que, gracias a la AI, se produce un aumento del 30 % de la productividad. La AI puede encargarse de la mayoría de las tareas tediosas, mientras que los arquitectos pueden centrarse en los aspectos estimulantes y estratégicos de su trabajo.
Retos relacionados con la AI en la arquitectura#
Una consecuencia de que las herramientas de AI sean cada vez más populares en la arquitectura es que los arquitectos necesitan mejorar sus competencias y aprender cómo funcionan estas innovaciones de AI. Comprender cómo funcionan la AI y los datos les ayuda a utilizar las herramientas de AI con éxito. Por desgracia, esto supone un reto importante, ya que muchos arquitectos carecen de la formación necesaria. Según las encuestas, el 60 % de los arquitectos no tiene formación formal en AI. Reducir esta brecha es fundamental para que los arquitectos sigan siendo competitivos y creen diseños modernos e innovadores.
Fig. 7. Estadísticas sobre la formación en AI para arquitectos.
Otro reto son los costes más elevados asociados a la implementación de la AI, incluidos los gastos de software, hardware y formación. Estas inversiones iniciales pueden resultar difíciles para los estudios de arquitectura más pequeños y con presupuestos limitados. Además, existen costes continuos de mantenimiento y actualizaciones, que aumentan la presión financiera. Para integrar la AI con éxito, los estudios deben gestionar estos costes con cuidado. Con una buena planificación, pueden asegurarse de que las ventajas de la AI compensen los gastos iniciales.
Construir un futuro mejor con AI y arquitectura#
La AI es una herramienta potente para los arquitectos. Puede proporcionar información en tiempo real para ayudar a gestionar los proyectos dentro de plazo y presupuesto. También puede ayudar a realizar tareas que consumen mucho tiempo, como dibujos de diseño, comprobaciones estructurales y estimaciones de costes, permitiendo a los arquitectos centrarse en las ideas creativas. Los arquitectos que adoptan la AI y exploran sus numerosas funciones y herramientas pueden mantenerse a la vanguardia y liderar el futuro de la arquitectura.
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