Las Tendencias de La Ingenieria Del Furuto

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIAPAS FACULTAD DE INGENIERÍA CAMPUS I

CATEDRÁTICO: ING.RUSEY OCHOA AGUILAR ASIGNATURA: RETOS DEL DESARROLLO NACIONAL

TEMA: LAS TENDENCIAS DE LA INGENIERIA DEL FUTURO

INTEGRANTES: PÉREZ MENDOZA PEDRO OBED PÉREZ GÓMEZ MANUEL EMILIANO PÉREZ ZAMAYOA LEONARDO RAFAEL QUINTO SEMESTRE

GRUPO: B

Enero- Junio 2022

ÍNDICE 1. Tendencias para la ingeniería del siglo XXI..........................................................................................3 2. Búsqueda de nuevas tecnologías.........................................................................................................4 3. Diseño y producción de máquinas más precisas, eficientes y económicas, que minimicen el consumo de materiales y energía............................................................................................................4 4. Desarrollo de sistemas telemáticos de información eficientes, seguros y económicos.......................4 5. Desarrollo económico y efectivo de sistemas electrónicos de control y operación.............................5 6. Menor dependencia de la mano de obra.............................................................................................5 7. energías renovables y sostenibilidad ambiental..................................................................................6 8. Conocimiento, desarrollo y producción de nuevos materiales............................................................7 9. Proporcionar acceso al agua potable...................................................................................................9 10. Sistemas de medición más precisos, sencillos y accesibles a la sociedad........................................10 11. Viviendas autosuficientes................................................................................................................10 12. Edificios inteligentes o Domótica.....................................................................................................12 13. Mega Construcciones......................................................................................................................13 14. Puente Helicoidal.............................................................................................................................14 15. Nuevas técnicas de construcción en países pobres.........................................................................14 16. La visión para la ingeniería civil en 2025..........................................................................................15 17. Tendencias para la formación de ingenieros...................................................................................16 Bibliografías...........................................................................................................................................17 Preguntas:.............................................................................................................................................18 Dinámica. El globo con mensaje............................................................................................................21

Las tendencias de ingeniería del futuro La Industria se convertirá en una tendencia importante y disruptiva dentro de la ingeniería en los próximos años, utilizando nuevas infraestructuras de comunicación, tecnología que ayudará al proceso de desarrollo de la ingeniería, fábricas inteligentes que marcará n el comienzo de una nueva era en la producción eficiente, nuevas y emocionantes oportunidades para automatizar una multitud de tareas mientras reinventan y optimizan modelos comerciales, la Industria parece ser una tendencia para dominar la ingeniería durante muchos años por venir.

1. Tendencias para la ingeniería del siglo XXI De acuerdo a la Academia Nacional de Ingeniería de USA, los retos para la Ingeniería del Siglo XXI (National Academy of Engineering, 2008), son:  Hacer económica la energía solar.  Obtener energía de la fusión nuclear.  Desarrollar métodos para fijar el CO2.  Controlar el ciclo del nitrógeno.  Proporcionar acceso al agua potable.  Restaurar y mejorar la infraestructura urbana.  Avanzar en la informática aplicada a la salud.  Desarrollar mejores medicinas.  Hacer la ingeniería inversa del cerebro.  Prevenir el terror nuclear.  Asegurar el ciberespacio.  Mejorar la realidad virtual.  Avanzar en el aprendizaje personalizado.  Propiciar herramientas para la investigación científica. Se pueden considerar como tendencias o retos de la ingeniería, globalmente aceptados por la comunidad internacional, los siguientes (Valencia, et. al. 2012):  Búsqueda de nuevas tecnologías.  Diseño y producción de máquinas más precisas, eficientes y económicas, que minimicen el consumo de materiales y energía.  Desarrollo de sistemas telemáticos de información eficientes, seguros y económicos.  Desarrollo económico y efectivo de sistemas electrónicos de control y operación.  Menor dependencia de la mano de obra.  Energías renovables y sostenibilidad ambiental.

 Conocimiento, desarrollo y producción de nuevos materiales.  Sistemas de medición más precisos, sencillos y accesibles a la sociedad.

2. Búsqueda de nuevas tecnologías. La tecnología es útil y beneficiosa en muchas áreas, en especial en la nuestra, en la de la información, ya que nos permite mejorar la organización del trabajo en nuestras vidas, nos permite reducir tareas repetitivas, mejorar la gestión interna de un proceso, ofrecer y recibir más y mejores servicios individuales y colectivos. En el área profesional la encontramos por doquier, desde el ya común computador que facilita y agiliza muchas tareas, y que los conecta a través de los diversos programas y sistemas existentes, y a los lugares donde no se puedan imaginar. La tecnología es de gran utilidad en nuestras, pero como siempre, somos malos en utilizarlo, ya que muchas de las veces no lo hacemos de manera factible para nosotros.

3. Diseño y producción de máquinas más precisas, eficientes y económicas, que minimicen el consumo de materiales y energía. Diseñar maquinaria sostenible, que sea lo más respetuosa posible con nuestro planeta es una de nuestras máximas a la hora de crear maquinaria. Tenemos claro que los recursos de nuestro planeta son limitados y por ello tenemos un compromiso firme con el medio ambiente. En este aspecto, es clave tener en cuenta que pensar únicamente en la productividad de una máquina o una fábrica, conlleva consecuencias medio ambientales irreversibles. Por eso partimos de la ecoeficiencia. Es decir, de la disminución del impacto ambiental en relación con el volumen de producción. En otras palabras: queremos que nuestras máquinas sean tan o más productivas, pero que el consumo a nivel ambiental se vea reducido, en comparación con lo que ha venido siendo el mundo industrial hasta hace relativamente poco. Según el Consejo Empresarial Mundial para el Desarrollo Sostenible, existen 7 elementos para conseguir ecoeficiencia. Cumplir estos siete parámetros implica que las máquinas no solo mejoran su productividad en relación con el planeta, sino que aportan sorprendentes beneficios para las instalaciones donde se encuentran, los operarios que las usan o para aquellos que han decidido adquirirlas.

4. Desarrollo de sistemas telemáticos de información eficientes, seguros y económicos. El nuevo contexto de la Sociedad de la Información y el desarrollo de las Tecnologías de la Información y la Comunicación inciden en los ámbitos económico, político, social y cultural. La

transformación del mercado laboral constituye un exponente claro de los cambios propiciados por la denominada economía digital. Por un lado, emergen nuevos empleos y perfiles profesionales que requieren el dominio de estas tecnologías. Por otro lado, surge un nuevo modelo de búsqueda de empleo: la red actúa de elemento intermediario entre oferentes y demandantes. En este trabajo se ofrece una panorámica general de la situación actual. Se trata, asimismo, de argumentar que las actuaciones acometidas desde la Administración Pública vasca para facilitar la respuesta a las nuevas exigencias que plantea la Sociedad de la Información, pueden ser directa o indirectamente consideradas estrategias de generación de empleo. En la actualidad se está produciendo una profunda transformación social, económica y política motivada por el desarrollo de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC). Se está asistiendo a un proceso de grandes cambios tecnológicos que permiten configurar la denominada Sociedad de la Información.

5. Desarrollo económico y efectivo de sistemas electrónicos de control y operación. Uno de los recursos más utilizados en el sector industrial es el sistema de control. Toda producción liderada por ingeniería requiere de este proceso para lograr objetivos determinados. La función de este sistema es la de gestionar o regular la forma en que se comporta otro sistema para así evitar fallas. El sistema de control de procesos está formado por un conjunto de dispositivos de diverso orden. Pueden ser de tipo eléctrico, electrónico, neumático, hidráulico, mecánico, entre otros. El tipo o los tipos de dispositivos están determinados, en buena medida, por el objetivo a alcanzar. Otro punto importante es la ingeniería de control es la disciplina de la ingeniería que aplica la teoría de control para diseñar, planificar y desarrollar dispositivos y sistemas con comportamientos deseados. La práctica requiere utilización de sensores y actuadores de entrada para hacer modificaciones en la respuesta de salida. La ingeniería de control se enfoca principalmente en la implementación de sistemas de control a partir de modelamientos matemáticos.

6. Menor dependencia de la mano de obra. Gracias a avances tecnológicos que reducen sin cesar el costo del capital, las empresas reemplazan con máquinas a más y más personas. Para llegar a ese resultado respecto de las tecnologías sustitutivas, construimos un nuevo índice multinacional que abarca economías tanto avanzadas como emergentes. El índice mide la proporción de las ocupaciones que podrían ser víctimas de la automatización; el avance tecnológico está representado por la evolución de los precios de los bienes de inversión. Más que nada, la tecnología y la integración mundial han afectado a la participación de la mano de obra intermedia en el ingreso nacional. Los resultados coinciden con la idea de que la

exposición a la rutinización y la deslocalización reduce la demanda de trabajadores de mediana calificación, lo cual los lleva a aceptar salarios con pocas posibilidades de mejora u ocupaciones menos calificadas y mal remuneradas.

7. energías renovables y sostenibilidad ambiental Las energías renovables son aquellas que se producen de forma continua y son inagotables a escala humana; se renuevan continuamente, a diferencia de los combustibles fósiles, de los que existen unas determinadas cantidades o reservas, agotables en un plazo más o menos determinado. Las principales formas de energías renovables que existen son: la biomasa, hidráulica, eólica, solar, geotérmica y las energías marinas. Las políticas de energías renovables requieren un mayor trabajo en equipo de los ingenieros civiles con la función pública. La compleja situación que atraviesa nuestro país en materia energética y los preocupantes niveles en cuanto a contaminación ambiental, encuentran una oportunidad en el ámbito de la energía renovable, al provenir de una fuente natural, casi inagotable y que, en la mayoría de sus recursos, no genera emisiones de gases a la atmósfera, siendo esto último especialmente valorable en Argentina, que ocupa el puesto 21 en el Listado de Emisores Globales. Actualmente, sin embargo, nuestra matriz de generación de energía eléctrica está compuesta sólo por un 2% de renovables, mientras que las usinas térmicas representan el 63%, las hidráulicas el 30% y las atómicas el 5%. Por otro lado, cuando aplicamos el término sostenible a la ingeniería civil hacemos referencia a proyectos en los que objetivos como el coste, la calidad o el plazo deben establecerse según los principios de la sostenibilidad, incluyendo:    

Análisis del ciclo de vida del proyecto  Aplicación de los criterios de sostenibilidad en todas las fases del proyecto Colaboración de los diferentes actores implicados.  Valoración del entorno social en la construcción.

Los 4 grandes retos de la ingeniería civil sostenible Conseguir una ingeniería urbana realmente sostenible, apostar definitivamente por energías eficientes y mejorar las políticas públicas de energías renovables son algunos de los retos de la ingeniería civil sostenible. Pero no son los únicos, ya que las obras de ingeniería civil tienen un peso importante en el desarrollo y en la economía de cualquier Estado. Los principales retos a los que se enfrenta la ingeniería civil sostenible son:    

Mantenimiento y mejora de las estructuras actuales. Consecución de un sistema constructivo industrializado. Reducción del impacto medioambiental. Adaptación a ciudades verticales y edificios inteligentes

La sostenibilidad tendrá en cuenta no sólo la construcción en la creación del ambiente, sino también los efectos que ésta producirá en aquellos que lo llevan a cabo y en los que vivirán en

ellos. La importancia creciente en las consideraciones del "síndrome del edificio enfermo" en los edificios de oficinas y la "sensibilidad ambiental" en la construcción de viviendas ha dado lugar a una mayor consideración de los efectos que los materiales de construcción tienen en la salud humana. Se tratará de construir en base a unos principios, que podríamos considerarlos ecológicos y se enumeran a continuación: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Conservación de recursos. Reutilización de recursos. Utilización de recursos Reciclables y Renovables en la construcción. Consideraciones respecto a la gestión del ciclo de vida de las materias primas utilizadas, con la correspondiente prevención de residuos y de emisiones. Reducción en la utilización de la energía. Incremento de la calidad, tanto en lo que atiende a materiales, como a edificaciones y ambiente urbanizado. Protección del Medio Ambiente. Creación de un ambiente saludable y no tóxico en los edificios.

La definición de Construcción Sostenible lleva asociada tres verbos: reducir, conservar y mantener. La combinación de los principios ecológicos y de los recursos disponibles nos proporcionan una serie de consideraciones para tener en cuenta. 

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La reducción en la utilización de los recursos disponibles se llevará a cabo a través de la reutilización, el reciclaje, la utilización de recursos renovables y un uso eficiente de los recursos. Se tratará de incrementar la vida de los productos utilizados, un incremento en la eficiencia energética y del agua, así como un uso multifuncional del terreno. La conservación de las áreas naturales y de la biodiversidad se llevará a cabo a partir de restricción en la utilización del terreno, una reducción de la fragmentación y la prevención de las emisiones tóxicas. El mantenimiento de un ambiente interior saludable y de la calidad de los ambientes urbanizados se llevará a cabo a través de la utilización de materiales con bajas emisiones tóxicas, una ventilación efectiva, una compatibilidad con las necesidades de los ocupantes, previsiones de transporte, seguridad y disminución de ruidos, contaminación y olores

8. Conocimiento, desarrollo y producción de nuevos materiales Los nuevos materiales son productos de nuevas tecnologías fruto del desarrollo de la química y la física aplicada, de la ingeniería y de la ciencia de los materiales. Se han diseñado para responder a nuevas necesidades o alguna aplicación tecnológica.

El rápido progreso de la electrónica durante la segunda mitad del siglo XX se explica por el refuerzo mutuo entre la investigación de materiales y su aplicación industrial práctica en áreas tan distintas como la ingeniería, la medicina, la construcción, las telecomunicaciones o la informática. Los avances de la física y la aparición de la electrónica combinada con los progresos de la ciencia de los materiales han dado lugar a circuitos eléctricos y electrónicos muy reducidos capaces de controlar señales eléctricas de muy baja intensidad, gracias a nuevos materiales eléctricos como: 

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Semiconductores: Materiales como el silicio, galio o selenio, arseniuro de galio, etc., cuya resistencia al paso de la corriente depende de factores como la temperatura, la tensión mecánica o el grado de iluminación que se aplica. Con ellos se fabrican microchips para ordenadores y circuitos de puertas lógicas. Superconductores: Materiales como el mercurio por debajo de 4 K de temperatura, nanotubos de carbono, aleaciones de niobio y titanio, cerámicas de óxidos de itrio, bario y cobre, etc., que, al no oponer resistencia al paso de la corriente eléctrica, permiten el transporte de energía sin pérdidas. Piezoeléctricos: Materiales como el cuarzo, la turmalina, cerámicas y materiales plásticos especiales, dotados de estructuras microcristalinas, que poseen la capacidad de transformar la energía mecánica en eléctrica y viceversa. Se utilizan como sensores y actuadores en dispositivos electrónicos como relojes, encendedores, micrófonos, radares, etc.

Otros nuevos materiales son: 

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Siliconas: Polímeros en los que las cadenas están formadas por silicio en lugar de carbono. Son materiales muy flexibles, ligeros y moldeables. Son aislantes del calor y de la electricidad y no les afectan ni el agua, ni las grandes variaciones de temperatura. No sufren rechazo en tejidos vivos. Se usan para fabricación de revestimientos exteriores, tapar y sellar grietas, fabricación de prótesis e implantes, material quirúrgico, cirugía estética, etc. El coltán: formado por dos minerales, la columbita y la tantalita, de los que se extraen el tántalo y el niobio, metales necesarios para la fabricación de microprocesadores, baterías de móviles, componentes electrónicos, aleaciones de acero para oleoductos, centrales nucleares, etc. El 80% de las reservas conocidas se encuentra en la República Democrática del Congo. Por ello hay en esta región una amplia zona de conflicto y de guerras por el control de las minas de diamantes, oro, uranio y coltán. La fibra óptica: son fibras constituidas por un núcleo central de vidrio muy transparente, dopado con pequeñas cantidades de óxidos de germanio o de fósforo, rodeado por una fina capa de vidrio con propiedades ópticas ligeramente diferentes. Atrapan la luz que entra en ellas y la transmiten casi íntegramente. Materiales inteligentes, activos o multifuncionales: materiales como los recubrimientos termocrómicos, capaces de responder de modo reversible y controlable a diferentes estímulos físicos o químicos externos, cambian de color según la temperatura,

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en caso de incendio, movimientos, esfuerzos, etc. Se utilizan como sensores, actuadores, etc. en domótica y sistemas inteligentes de seguridad. Materiales con memoria de forma: materiales como las aleaciones metálicas de níquel y titanio, variedades de poliuretano y poliestireno capaces de «recordar» la disposición de su estructura espacial y volver a ella después de una deformación. Se utilizan en sistemas de unión y separación de alambres dentales para ortodoncia, películas protectoras adaptables y válvulas de control de temperatura. Materiales híbridos: materiales formados por una fibra y una matriz, como fibras de vidrio y de carbono con una matriz de poliéster o matriz metálica o de cerámica. Son materiales ligeros y de gran resistencia mecánica y altas temperaturas, utilizados en la industria aeronáutica y de embarcaciones, en motores y reactores de aviación.

9. Proporcionar acceso al agua potable La escasez de agua afecta a más del 40 por ciento de la población mundial, una cifra alarmante que probablemente crecerá con el aumento de las temperaturas globales producto del cambio climático. Aunque 2.100 millones de personas han conseguido acceso a mejores condiciones de agua y saneamiento desde 1990, la decreciente disponibilidad de agua potable de calidad es un problema importante que aqueja a todos los continentes. Cada vez más países están experimentando estrés hídrico, y el aumento de las sequías y la desertificación ya está empeorando estas tendencias. Se estima que al menos una de cada cuatro personas se verá afectada por escasez recurrente de agua para 2050”. Estos datos, aportados por la Organización de Naciones Unidades dentro del Objetivo de Desarrollo Sostenible número cinco “Agua limpia y saneamiento”, definen con exactitud la situación actual de un bien escaso y fundamental para la vida. La administración del agua es una tarea para ingenieros civiles, no para contadores, licenciados en derecho o en economía, porque su principal componente es técnico y científico. Actualmente parece importarle más al gobierno el que los usuarios del agua paguen al fisco por cada metro cúbico de agua que aprovechen, más que el cuidado de los bancos hídricos de las cuencas, visión de una miopía extrema. Esto ya está demandando un número creciente de ingenieros civiles que participen en las diferentes etapas de planeación, aunque no sólo de las obras de infraestructura, sino también de sus costos y financiamientos, los estudios básicos de ingeniería como son los topográficos, geotécnicos, hidráulicos, geofísicos, geohidrológicos, ambientales, electromecánicos, de tenencia de la tierra, etc.; los diseños de las obras tales como cimentaciones, estructuras metálicas y de concreto, acueductos, presas de almacenamiento, presas derivadas, obras de toma en los ríos, pozos profundos, plantas de bombeo, plantas potabilizadoras, etc.; la programación y presupuestación de las obras, la celebración de licitaciones públicas, la consecución de financiamientos nacionales e internacionales, la supervisión de la construcción, la gerencia de proyectos, la operación, la conservación y el mantenimiento.

10. Sistemas de medición más precisos, sencillos y accesibles a la sociedad Los ingenieros deben formarse para asumir retos y no olvidar deberes en campos específicos como los siguientes: aprender a trabajar con los políticos y todo tipo de agentes sociales; ayudar al avance de la pequeña y mediana industria y adoptar la producción limpia; ayudar al avance de la pequeña y mediana minería y utilizar mejor los recursos minerales poco o mal aprovechados; conservar la biodiversidad, detener la destrucción de los bosques y reforestar; ayudar a la higiene pública, atender el abastecimiento de agua potable, intervenir en la disposición de las aguas residuales y colaborar en la óptima disposición de los desechos sólidos; estudiar las patologías de la ciudades, intervenir en las barriadas en suelos inestables, comprometerse con las construcciones antisísmicas y procurar para todos una vivienda decorosa; estudiar la meteorología para prever los efectos del clima y controlar las inundaciones; mantener y rehabilitar obras de infraestructura –sobre todo viales– y propiciar el suministro de energía económica. En este contexto nadie discute el papel que la educación juega en el desarrollo de las naciones, pero se puede decir que es la presencia, tanto del conocimiento como del saber hacer, lo que determina qué tan prósperas son las sociedades. Por consiguiente, la educación de los ingenieros es crítica para todos los países que quieran asegurar el mejor estar de sus ciudadanos. Esto conduce a las siguientes premisas:    

El conocimiento y el saber hacer determinan la prosperidad de una sociedad comparada con otras. La educación de los ingenieros es crítica en cada país para asegurar el bienestar. Es fundamental la investigación y desarrollo de las fuentes energéticas. Se debe conocer el mundo, pues la creación de riqueza depende de la habilidad nacional para hacer productos que otras naciones quieran comprar.

Por lo anterior el ambiente en el cual trabajan los ingenieros del siglo XXI está caracterizado por:    

Las industrias basadas en el conocimiento. Productos de alto valor agregado. Una gran dependencia sobre la aplicación de la ciencia básica en el desarrollo de productos. Un proceso de desarrollo - diseño - manufactura basado en elevados niveles de simulación y de flujo de información.

11. Viviendas autosuficientes Las casas autosuficientes son aquellas que consiguen reducir un 75% las necesidades energéticas propias de la vivienda, y obtener el restante 25% a partir de energías renovables. Por lo tanto, son viviendas totalmente autónomas que dependen solo de sus propios recursos y aprovechamientos.

El objetivo de estas viviendas es minimizar el gasto de energía y emplear recursos amigables con el medio ambiente. Esto se traduce no solo en un ahorro económico, sino colaborar con el medio ambiente. A continuación, se presentan los requisitos fundamentales que definen una vivienda autosuficiente. Las características principales que toda construcción autosuficiente debe tener son las siguientes.    

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Calidad en aislamiento: Construir una casa aislada evita la transferencia de temperatura exterior-interior. Orientación y temperatura: Aprovechar al máximo las horas solares se consigue orientando la vivienda hacia el sur, conviene no incluir ventanas o puertas en habitaciones que den hacia el norte geográfico. Aislar tuberías y depósitos: El rendimiento térmico para agua caliente sanitaria se incrementa cuando se aplican materiales aislantes a tuberías y depósitos. Utilizar materiales ecológicos:  Los recursos físicos para construir edificios pueden llegar a consumir entre un 20% y un 50% de los recursos naturales. Ejemplos de materiales naturales son: el adobe, el corcho, el bambú, el serrín y las maderas de aserraderos certificados. El confort térmico: El confort térmico depende de la actividad propia de la vivienda, es decir, cómo actúan las personas dentro de la casa, desde el punto de vista de la temperatura. Ventilación natural: Es el intercambio de aire fresco del exterior con el interior de la casa. Energías renovables: Integrar energías renovables es necesario para no consumir combustibles fósiles contaminantes y poder cubrir la demanda energética de la vivienda. Agregar contraventanas: Las contraventanas reducen considerablemente el intercambio de temperatura con el exterior que se pierde a través de los vidrios. Color de paredes y cubiertas: El color de las paredes y cubiertas puede reducir o aumentar la absorción de calor hasta en un 50%. Recuperar el agua: Las casas autónomas amplían su ejercicio a todos los tipos de suministros existentes en la región. De este modo, las viviendas sostenibles son capaces de reutilizar el agua de lluvia con la ayuda de un acumulador.

Ventajas de las casas autosuficientes: 

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Ahorro energético: Además de autoabastecerse energéticamente, este tipo de viviendas consiguen reducir en un 75% las necesidades de calefacción y refrigeración. Esto se debe a que el tipo de construcción y materiales de estas ayudan a preservar la energía, haciendo que la energía que se deba consumir sea inferior. Beneficios medioambientales: Las casas autosuficientes utilizan menos energía que las casas convencionales, puesto que utilizan energías alternativas, reduciendo así la dependencia de fuentes contaminantes. Reducción de la huella Ambiental: El uso de energías alternativas, por parte de las casas autosuficientes, hace que la huella ambiental que estas provocan sea prácticamente nula.

12. Edificios inteligentes o Domótica Edificios inteligentes son construcciones conectadas que integran diferentes sistemas, como domótica, seguridad, control de acceso, ascensores, multimedia, telecomunicaciones, aparcamientos, robotizados, etc. en una plataforma única de gestión. Un edificio inteligente proporciona valores como una mayor eficiencia energética, aumento de la seguridad, mejor conectividad, así como el incremento del confort de los usuarios. Características  Sistemas Conectados Muchos edificios ya cuentan con tecnología inteligente en sus facilidades para controlas áreas específicas de la estructura. Esto no significa que ya pueden ser reconocidos como edificios inteligentes. El próximo paso para alcanzar esta distinción es asegurarse que todos los sistemas estan integrados y que el software que procesa la data está bien implementando para así maximizar la eficiencia del edificio. Aunque un sistema centralizado no es necesario para garantizar la funcionalidad de todos los sistemas de manera independiente, tenerlo facilita a los dueños de los edificios y sus gerentes una interfaz única y tablero para monitorear, controlar e identificar ineficiencias entre todos los sistemas integrados a la plataforma.  Sensores por todas partes Los sensores son un elemento muy importante cuando se trata de hacer un edificio inteligente. Estos permiten a los sistemas integrados recoger la cantidad de información necesaria para maximizar la eficiencia del edificio. Sus encargados podrán tomar decisiones más informadas y asignar correctamente los recursos.  Automatización Ninguna parte de la data recolecta se pierde. Un edificio inteligente está constantemente recogiendo información que tiene que ser analizada por los sistemas en tiempo real. Este monitoreo constante permita que se hagan ajustes automáticos que pueden controlar y mejorar las condiciones a través de todo el edificio.   El propósito de un edificio inteligente No es sorpresa que estos avances se están haciendo más común en la industria de la construcción. Para reducir el impacto medioambiental que el consume de energía de los edificios genera, muchas ciudades en Estados Unidos, por ejemplo, ya les solicitan a los dueños de edificios comerciales que divulguen el rendimiento sostenible de las propiedades a sus partes interesadas. Incluyendo sistemas modernos de control y técnicas de automatización, los edificios inteligentes pueden:    

producir ahorros de energía promover la sostenibilidad y proteger el medio ambiente. mejorar la salud y seguridad de sus ocupantes. mejorar la calidad de vida de quienes coexisten con el edificio.

Domótica Entendemos como domótica aquello que ayuda a automatizar los servicios de una casa. Dicho de esta manera parece muy sencillo, pero conlleva una serie de sistemas y servicios integrados, que mejoran notablemente la eficiencia. Cada vez que se habla de estos temas, parece que son temas de futuro, que todavía no tienen nada que ver con la actualidad, pero nada más lejos de la realidad. Cada día se van implantando más este tipo de sistemas, y poco a poco, casi sin que nos demos cuenta, estarán por toda nuestra casa. Ventajas de la domótica:    

Ahorro energético: Es una de las ventajas más importantes de la domótica. El edificio se comporta de manera inteligente y consume menos recursos, ya que los utiliza únicamente cuando los necesita. Seguridad: A través de las instalaciones domóticas se pueden controlar los accesos a la vivienda y tener la zona videovigilada. El cierre automático de puertas o la llamada automática a los servicios de seguridad son solo algunas de las posibilidades. Comodidad: Todos los servicios domóticos tienen como uno de sus objetivos la comodidad del usuario. Desde los detectores de presencia, pasando por las persianas automáticas, hasta los servicios más avanzados. Control total: Con la integración de todos los servicios en uno solo, conseguimos tener el control total de las instalaciones de nuestra vivienda. Podremos detectar cuando hay algo que funciona mal y resolverlo, o simplemente cambiar de canción.

13. Mega Construcciones Cuando se hablamos de mega construcciones, no imaginamos construcciones exageradamente altas, ahora bien, esta idea no está nada equivocada ya que las megas construcciones con esas edificaciones grandes, peor esto a su vez tiene una razón por la cual se construyen de esta forma, lo cual se dará a conocer más adelante. Ahora bien, se sabe que las ciudades como Nueva York, Tokio o París, entre otras, están creciendo muy rápido y para acomodar a su población, en constante crecimiento, están construyendo lo que podrían ser ciudades dentro de ciudades. Mega construcciones que pretenden dar respuesta a esa necesidad de falta de espacio. En 2030 estas urbes habrán cambiado por completo, al menos como las conocemos en la actualidad. Las urbes tal y como las conocemos hasta ahora están cambiando. En los núcleos urbanos vive tanta gente que en ocasiones se ven obligados a moverse a zonas periféricas en las que pueden disfrutar de los metros cuadrados necesarios para desarrollar su vida. Las Naciones Unidas estiman que el número de personas que viven en las ciudades podrían duplicarse para el año 2050.

Por este motivo podemos decir que las mega construcciones son la solución, al menos de momento, para dar respuesta y cabida al aumento de población. París, Tokio, Nueva York, Shanghái y El Cairo, entre otras, ya están inmersas en estos proyectos urbanos. Eso sí, de cara a 2030, las ciudades más grandes del mundo ya no serán tal y como las conocemos.

14. Puente Helicoidal El puente helicoidal como lo indica su nombre es un puente que forma un círculo alrededor de una montaña para así solucionar un problema de pendiente que se tendría sin el uso del mismo, en la construcción de caminos carreteros, ahora bien, el uso de este tipo de puente representa un desafío para la ingeniería civil, si bien se puede calcular con éxito el uso del mismo y construcción resulta muy interesantes. Ahora bien, se tiene que en toda América latina únicamente se ha construido un único puente helicoidal, el cual se ubica en Calarcá, Colombia. El Puente Helicoidal hace parte del Par Vial que tiene en total 3,5 kilómetros, de los cuales 125 metros son de túnel y 500 del puente. El resto del trayecto es mezcla de carretera y viaductos de variados tipos y formas. Este trazado aporta a la continuidad de dos vías: la Troncal de Occidente (Chinchiná-La Romelia-El Pollo) y por otro lado la vía La Romelia (Dosquebradas)-La Postrera (Santa Rosa de Cabal), con lo cual se continúa con la modernización de la red vial nacional y se logrará la conexión entre los municipios del Área Metropolitana de Pereira-Dosquebradas-La Virginia y la parte norte del país. Antes de poner en operación el puente, la calzada tiene registros de tráfico de hasta 7 mil vehículos por día, en su mayoría vehículos pesados, con velocidades promedio de operación inferiores a 20 kilómetros por hora. Por ello, cualquier problema en la vía genera trancones importantes. La propuesta que se ha construido permite mejorar el nivel de servicio y aumentar la capacidad vial, con una doble calzada de dos carriles en cada sentido en Par Vial, a diferencia de lo que se tenía pensado de dos calzadas de doble sentido cada una. Por lo que la construcción de este tipo de puente representa un avance significativo en la solución de un problema de construcción y que podría ser utilizado más adelante en algunas otras regiones del mundo.

15. Nuevas técnicas de construcción en países pobres Desde la antigüedad es bien sabido que una de las necesidades básicas de la humanidad es el tener un refugio, en nuestra actualidad este refugio es llamado casa la cual consta de paredes y un techo por así decirlo de forma vaga, ahora bien, se sabe perfectamente que no todos los lugares cuentan con los mejores materiales de construcción y/o tampoco con los recursos económicos como para tener las mejores condiciones de vida, entes caso usaremos el ejemplo de Mali.

Consciente de los problemas a los que se enfrenta para construir escuelas, casas, hospitales… en los países más necesitados, ha aplicado en Malí una novedosa y económica técnica de construcción que sustituye a la tradicional. Hasta ahora, además del adobe -uno de los materiales de construcción más antiguos y de uso más difundido, cuya utilización es muy común en algunas de las regiones más pobres del mundo, como América Latina, África y Asia-, el hormigón armado ha sido la otra pieza clave en la construcción maliense. Sin embargo, se siguen buscando nuevos avances que permitan una construcción más económica y sencilla, sin dejar de lado la seguridad y el confort. Por ello, el equipo de infraestructuras de Intervida en Malí ha decidido probar una nueva técnica de edificación basada en el empleo del llamado ‘ladrillo H’, una innovación del arquitecto maliense Gaoussou Taore, que ha sido reconocido internacionalmente por la Organización Mundial de la Propiedad Intelectual por este invento. Este ladrillo debe el nombre a su forma, que recuerda a la letra ‘H’ y simplifica mucho la obra porque se rellena con adobe (una mezcla de arena, arcilla y barro que se encuentra sin problemas en el medio rural) y no necesita de juntas entre ladrillos. Además, proporciona un mayor aislamiento térmico y acústico, y es mucho más resistente al fuego que la obra tradicional. Esta técnica, que sustituye a la clásica de bloques de hormigón con mortero, permite reducir el coste de las obras en un 25%, disminuir el plazo de la construcción entre un 25% y un 50%, al tiempo que se utiliza un material fácilmente accesible y más barato, asegurando la calidad de la estructura.

16. La visión para la ingeniería civil en 2025 Un grupo variado de ingenieros civiles y otros líderes, incluyendo invitados internacionales, se reunió en junio de 2006 para tomar parte activa en la Cumbre sobre el Futuro de la Ingeniería Civil. Su propósito: articular una visión global en cuanto a aspiración para el futuro de ingeniería civil, que tratara todos los niveles y facetas de la comunidad de la ingeniería civil. El estado actual de la ingeniería civil sirvió como patrón de referencia de la Cumbre. Entre los ejemplos de cuestiones y tendencias actuales apuntados en la Cumbre figuran el mal estado de las infraestructuras en muchas naciones, la plaga de la corrupción en los sectores globales de la ingeniería y la construcción, la mínima participación de los ingenieros civiles en el proceso político, la necesidad de abrazar más plenamente la sostenibilidad, la globalización de la praxis de la ingeniería y el deseo de captar a los mejores y más brillantes para la profesión. Los participantes en la Cumbre contemplan un mundo muy diferente para los ingenieros civiles en 2025. Una población mundial en permanente crecimiento y que continúa desplazándose hacia las zonas urbanas va a exigir la adopción generalizada de la sostenibilidad. Las demandas de energía, agua potable, aire limpio, eliminación segura de residuos y transporte van a impulsar la protección ambiental y el desarrollo de infraestructuras. Tratar con los problemas y oportunidades precedentes requerirá una colaboración interdisciplinar, interdisciplinar y multidisciplinar en proyectos y en investigación y desarrollo. Serán necesarios nuevos avances en terrenos como la tecnología de la información, las infraestructuras inteligentes y la simulación digital.

“Es una gran profesión. Es la fascinación de contemplar cómo un producto de la imaginación emerge con la ayuda de la ciencia hasta plasmarse en un plano sobre el papel. Luego crea empleos y hogares... eleva los niveles de vida y se suma a las comodidades de la existencia. Ése es el alto privilegio del ingeniero.” Herbert Hoover, ingeniero, humanista y 31º presidente de los Estados Unidos.

17. Tendencias para la formación de ingenieros La ingeniería, considerada como una de las actividades pilares en el desarrollo de las sociedades modernas, cuya razón de ser es aplicar los conocimientos y desarrollar técnicas y tecnologías para mejorar las condiciones de vida de la sociedad, se ve nuevamente, y de manera inevitable, avocada a replantear su paradigma básico para su formación. De acuerdo con Valencia (2010), se han dado hasta el momento tres paradigmas en la historia de la ingeniería: “Hasta fines del siglo XVIII no existía la profesión tal como se conoce hoy; se construía intuitivamente, con base en ensayo y error, y a la manera de los artesanos según la tradición de maestros y aprendices. Podría decirse que los embriones de arquitecto e ingeniero se confundían en el Maestro Constructor, y ésta trabajaba en el sitio de la obra. Éste es el primer paradigma. Debido a las exigencias de la revolución industrial, y gracias a la aparición de las primeras escuelas de ingeniería en Francia, empieza a perfilarse la ingeniería como arte (segundo paradigma), es decir, como un oficio especializado que exigía destrezas y habilidades muy elaboradas. El segundo paradigma dura más o menos hasta la segunda guerra mundial. Luego aparece la ingeniería con base científica, el tercer paradigma. Se aprovechan al máximo las ciencias exactas y naturales para fundamentar la profesión, se desarrollan las llamadas ciencias de la ingeniería como la hidráulica, la resistencia de los materiales, las estructuras, etc., y se acelera la creación de nuevas ramas de la ingeniería, distintas a la civil.” Y siguiendo en la línea de Valencia (2012), éste tercer paradigma llega hasta el inicio de la era digital, de la “Sociedad del Conocimiento”. Es por eso que las Academias de Ingeniería e importantes Asociaciones de Ingeniería, han asumido la importante tarea de repensar la ingeniería, y la formación del ingeniero, en este nuevo contexto, para definir las bases de lo que será el cuarto paradigma de la historia de la ingeniería.

Bibliografías Ingeniería Valencia, CA&CCA. (2019, 27 septiembre). Ingenieria civil sostenible: definición, principios y retos. Empresa Ingenieria Valencia | CA&CCA. Recuperado 28 de abril de 2022, de https://www.caycca.com/retos-desarrollar-ingenieria-civil-sostenible/ InstitutoTecnológico de Canarias, S.A. (s. f.). Energías renovables y eficiencia energética (1ra edición ed.). https://www.cienciacanaria.es/files/Libro-de-energias-renovables-yeficiencia-energetica.pdf Navarro, F. M. (2010, 5 marzo). Ciencias para el mundo contemporáneo. http://www3.gobiernodecanarias.org/aciisi/cienciasmc/web/u8/contenido4.1b_u8.html. Recuperado 27 de abril de 2022, de http://www3.gobiernodecanarias.org/aciisi/cienciasmc/web/u8/contenido4.1b_u8.html Robledo Cabello, L. F. (2019, 2 abril). La participación de la ingeniería civil en la infraestructura del agua – Revista Vector. http://www.revistavector.com.mx/2019/04/02/la-participacion-de-la-ingenieria-civil-enla-participacion-del-agua/. Recuperado 28 de abril de 2022, de A. (2020, 1 junio). 10 claves para construir casas autosuficientes. Ingenieros Asesores. Recuperado 29 de marzo de 2020, de https://ingenierosasesores.com/actualidad/clavespara-construir-casas-autosuficientes/ Lorente, C. F. (2017, 8 agosto). Megaconstrucciones que transformarán las grandes ciudades del mundo en 2030. Blogthinkbig.com. https://blogthinkbig.com/megaconstruccionesque-transformaran-las-grandes-ciudades-del-mundo-en-2030 M. (2007, 2 enero). Nuevas técnicas de construcción en los países más pobres | EROSKI Consumer. Consumer |. https://www.consumer.es/solidaridad/nuevas-tecnicas-deconstruccion-en-los-paises-mas-pobres.html La visión para la Ingeniería Civil en 2025. (2015, 16 marzo). Retos y Perspectivas de la Ingeniería Civil. https://tendenciasingcivil.wordpress.com/la-vision-para-la-ingenieriaen-civil-en-2025/ National Academy of Engineering, “Grand Challenges for Engineering”, Washington, 2008.

Preguntas: 1. ¿Cuál es la energía que se producen de forma continua y es inagotable a escala humana? R: La energía renovable. 2. ¿A qué hacemos referencia cuando utilizamos el término de sostenibilidad en la ingeniería civil? R: Hacemos referencia a proyectos en los que objetivos como el coste, la calidad o el plazo deben establecerse según los principios de la sostenibilidad 3. ¿Cuáles son los cuatro grandes retos de la ingeniería civil sostenible? R: Mantenimiento y mejora de las estructuras actuales. Consecución de un sistema constructivo industrializado. Reducción del impacto medioambiental. Adaptación a ciudades verticales y edificios inteligentes. 4. Son productos de nuevas tecnologías fruto del desarrollo de la química y la física aplicada, de la ingeniería y de la ciencia de los materiales R: El desarrollo y producción de nuevos materiales. 5. Menciona al menos 3 ejemplos de materiales piezoeléctricos R: El cuarzo, la turmalina, cerámicas y materiales plásticos especiales. 6. ¿Cuáles son las viviendas autosuficientes? R: Son aquellas que consiguen reducir un 75% las necesidades energéticas propias de la vivienda, y obtener el restante 25% a partir de energías renovables. 7. Menciona al menos 3 características principales que toda construcción autosuficiente debe tener. R: Calidad en aislamiento, orientación y temperatura, aislar tuberías y depósitos, utilizar materiales ecológicos, ventilación natural, energías renovables, agregar contraventanas, colores claros en paredes y cubiertas, recuperar agua. 8. ¿Qué son los edificios inteligentes? R: Son construcciones conectadas que integran diferentes sistemas, como domótica, seguridad, control de acceso, ascensores, multimedia, telecomunicaciones, aparcamientos, robotizados, etc. en una plataforma única de gestión. 9. ¿Qué es la domótica? R: Es aquello que ayuda a automatizar los servicios de una casa. 10. Menciona las ventajas de la domótica. R: Ahorro energético, seguridad, comodidad y control total. 11. ¿Cuál es la principal razón de la existencia de las mega construcciones? R: La razón más importante es el crecimiento de la población.

12. ¿Para qué año las naciones unidas estiman que la cantidad de personas que viven en ciudades pueden duplicarse? R: Para el 2050 13. Menciona cinco ciudades que se han unido a la modernización de Mega Construcciones. R: Pon París, Tokio, Nueva York, Shanghái y El Cairo. 14. ¿Dónde se ubica el puente helicoidal en América latina? R: El puente helicoidal se ubica en Calarcá, Colombia. 15. Menciona dos de los materiales de construcción más tradicionales en países pobre. R: Los dos materiales de construcción más utilizados son el adobe y el hormigón u concreto. 16. ¿En qué año se dio la cumbre sobre el futuro de la ingeniería civil? R: La cumbre sobre el futuro de la ingeniería civil se dio en el año del 2006. 17. En la cumbre sobre el futuro de la ingeniería civil, ¿para qué año se estipulo un cambio en el estilo de vida? R: en la cumbre se propuso que para el 2025 se presentarían cambios en la disciplina de la ingeniería civil. 18. ¿Quién dijo la siguiente frase? “Es una gran profesión. Es la fascinación de contemplar cómo un producto de la imaginación emerge con la ayuda de la ciencia hasta plasmarse en un plano sobre el papel. Luego crea empleos y hogares... eleva los niveles de vida y se suma a las comodidades de la existencia. Ese es el alto privilegio del ingeniero.” R: Fue Herbert Hoover, ingeniero, humanista y 31º presidente de los Estados Unidos. 19. ¿Cuál es la disciplina que es considerada como una de las actividades pilares en el desarrollo de las sociedades modernas, cuya razón de ser es aplicar los conocimientos y desarrollar técnicas y tecnologías para mejorar las condiciones de vida de la sociedad? R: Es la ingeniería. 20. Según Valencia, cuantos paradigmas ha surgido en la ingeniería. R: Según Valencia (2010) ha surgido un total de 3 paradigmas a lo largo de la historia de la ingeniería civil. 21. De acuerdo con la Academia Nacional de Ingeniería de USA, menciona al menos 3 de los retos para la Ingeniería del Siglo XXI. R: Hacer económica la energía solar, desarrollar métodos para fijar el CO2, Controlar el ciclo del nitrógeno, proporcionar acceso al agua potable, restaurar y mejorar la infraestructura urbana, avanzar en la informática aplicada a la salud, desarrollar mejores medicinas, propiciar herramientas para la investigación científica.

22. Culés son considerados tendencias o retos de la ingeniería, globalmente aceptados por la comunidad internacional. R: Búsqueda de nuevas tecnologías. Desarrollo económico y efectivo de sistemas electrónicos de control y operación. Menor dependencia de la mano de obra. Energías renovables y sostenibilidad ambiental. Conocimiento, desarrollo y producción de nuevos materiales. Sistemas de medición más precisos, sencillos y accesibles a la sociedad 23. ¿A qué se refiere “búsqueda de nuevas tecnologías”? R: Nos hace referencia a que con el paso del tiempo, el estudio y la investigación, siempre se busca el mejor las tecnología como se conoce. 24. ¿Qué se busca con el diseño y la producción de máquinas más precisas? R: Queremos que nuestras máquinas sean tan o más productivas, pero que el consumo a nivel ambiental se vea reducido, en comparación con lo que ha venido siendo el mundo industrial hasta hace relativamente poco. 25. ¿Cuál es el motivo del desarrollo de sistemas telemáticos de información eficientes, seguros y económicos? R: El motivo se da a causa del nuevo contexto de la Sociedad de la Información y el desarrollo de las Tecnologías de la Información y la Comunicación inciden en los ámbitos económico, político, social y cultural. 26. ¿Cómo está conformado el sistema de control de procesos? R: Está formado por un conjunto de dispositivos de diverso orden. 27. ¿De qué tipos pueden ser? R: Pueden ser de tipo eléctrico, electrónico, neumático, hidráulico, mecánico, entre otros. 28. ¿Qué situaciones han afectado a la participación de la mano de obra intermedia en el ingreso nacional? R: La tecnología y la integración mundial. 29. Cuál es otro punto importante es la ingeniería de control? R: La disciplina de la ingeniería que aplica la teoría de control para diseñar, planificar y desarrollar dispositivos y sistemas con comportamientos deseados. 30. ¿Cuantos elementos existen para conseguir la ecoeficiencia y que implica? R: Según el Consejo Empresarial Mundial para el Desarrollo Sostenible, existen 7 elementos para conseguir ecoeficiencia. Cumplir estos siete parámetros implica que las máquinas no solo mejoran su productividad en relación con el planeta, sino que aportan sorprendentes beneficios para las instalaciones donde se encuentran, los operarios que las usan o para aquellos que han decidido adquirirlas.

Dinámica. El globo con mensaje Se introducirá en cada globo mensajes con pequeñas tareas que cumplir, por ejemplo, cantar una canción o responder a una pregunta, o castigo por parte de las personas que están especteando. Los globos se inflan y se atan en una pared. Cada persona va por turno hacia los globos con los ojos vendados y un palo puntiagudo en la mano. Explota un globo y responde a la pregunta delante de todos. Los demás alumnos decidirán si debe o no recibir un premio.