Muchos ingenieros saben que las nuevas tecnologías pueden ayudar, pero no siempre es fácil seguir las novedades y aprender a utilizarlas de forma eficaz. La utilización de los drones en la construcción es una de ellas.

Estos equipos avanzados, con cámaras de alta resolución y sensores, son capaces de transformar la manera en que los proyectos de construcción son planeados, supervisados y entregados. Sin contar que también sirven para evitar altos costos en mantenimiento. 

Lee la publicación del blog y descubre más sobre esta herramienta que ha llegado para quedarse en Ingeniería Civil. Hasta el final del artículo podrás ver: 

• Drone, UAV o VANT: ¿cuál es la forma correcta de decirlo?

• Los drones en la construcción 

• ¿Para qué sirven los drones en la construcción? 

• ¿Cómo pueden los drones ser un aliado de las imágenes en 360° en la supervisión de obras? 

• ¿Cómo saber cuál es el drone adecuado para usar en la construcción? 

• Tipo de drone en la construcción ideal para cada situación

• Sensores para drones muy útiles en la construcción

• Reglas para el uso de drones

• Contrata Construct IN y gestiona tus obras a distancia

Drone, UAV o VANT: ¿cuál es la forma correcta de decirlo?

Podemos decir que existen varias formas de llamar a un drone. UAV (Vehículo Aéreo No Tripulado) significa vehículo aéreo no tripulado. La sigla en español para UAV es VANT. Ya el "Drone", según la ANAC, es un término muy común usado por periodistas para referirse a VANT.

Los drones en la construcción 

El drone es una aeronave que puede volar de forma autónoma o ser controlada a distancia sin la necesidad de un piloto humano a bordo. Con cámaras de alta resolución, sensores avanzados y tecnología GPS, estos equipos pueden generar modelos 3D precisos y realizar inspecciones remotas en la construcción.

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¿Para qué sirven los drones en la construcción? 

El drone puede ser utilizado en varias etapas de la construcción: desde la selección del lugar adecuado hasta la inspección. 

1. Fase de planificación

1.1. Selección del lugar adecuado

Con los drones, los ingenieros pueden tener una visión detallada de la accesibilidad, la proximidad a redes de transporte y la infraestructura de la región. Todo esto ayuda a estos profesionales a entender si el lugar cumple con los requisitos logísticos del proyecto. 

En estas imágenes, se pueden observar posibles obstáculos o desafíos en el acceso al lugar. Así, es más fácil hacerse una idea de lo que podría afectar la construcción y el transporte de equipos y materiales.

1.2.  Levantamiento topográfico y mapeo de los sitios de construcción

En la topografía con drones se capturan imágenes aéreas del sitio de construcción en detalles. Los datos recolectados permiten mediciones precisas de distancias, elevaciones y contornos. Esto es fundamental para crear modelos 3D detallados,  realizar cálculos con precisión y definir puntos de referencia (georreferenciación) para los próximos mapeos.

También es posible hacer el mapeo del área, es decir, crear mapas y modelos del sitio en detalle. Para ello, es necesario contar con dos elementos: imágenes aéreas generadas por el drone y técnicas avanzadas de fotogrametría, método que utiliza imágenes superpuestas para medir y mapear objetos y terrenos. 

Los algoritmos de fotogrametría procesan estas imágenes para generar mapas 2D y 3D, incluyendo mapas topográficos que muestran elevaciones, contornos y pendientes. También es posible generar mapas ortomosaicos, creados por la combinación de múltiples imágenes que facilitan mediciones precisas, cálculos de distancia y análisis visuales detallados. 

2. Fase de construcción

2.1. El monitoreo de terraplenado y nivelación 

Este recurso es muy importante para quienes quieren usar los recursos de forma más eficiente en el sitio de construcción. Con la ayuda de los drones, los ingenieros pueden tener en sus manos medidas precisas y fotos del lugar en detalles. Con esta información, es posible hacer análisis de corte y relleno (excavaciones y terraplenes), cálculos de volumen y monitorear taludes (inclinaciones de terrenos). 

2.2. Monitoreo del progreso de la obra en los sitios

Así como las cámaras en 360°, con los drones es posible tener una visión detallada y en tiempo real del progreso. De hecho, una tecnología  complementa a la otra.

Capturan imágenes aéreas del sitio de construcción regularmente, lo que hace más fácil ver el progreso de diferentes actividades de construcción. Además de fotos y filmaciones, los drones pueden realizar levantamientos fotogramétricos, es decir, mapas detallados del terreno y las estructuras construidas.

Los datos recolectados pueden ser comparados con el cronograma del proyecto. Esto ayuda a verificar si el trabajo se está realizando conforme a lo planeado. Si hay retrasos, ajustes y problemas, los gestores pueden tomar decisiones rápidas: hacer la reubicación de recursos para mantener el proyecto dentro del plazo.

La comunicación también se ve beneficiada, porque las imágenes y datos capturados por los drones pueden ser compartidos con todo el equipo. La documentación visual proporcionada mejora la coordinación entre los diferentes equipos y partes interesadas, reduce malentendidos y promueve una visión compartida del estado del proyecto.

2.3. Drones y la seguridad en el sitio de construcción

Usar drones también es una excelente manera de monitorear y reducir los riesgos de accidentes con los trabajadores en la obra. Esto se debe a que la presencia de cámaras avanzadas, sensores y recursos de procesamiento de datos ayudan a identificar varios problemas, tales como: 

• Condiciones inseguras para los trabajadores; 

• Estructuras inestables;

• Escombros;

• Mal funcionamiento o uso inadecuado de equipos de protección personal (EPIs);

• Entre otros problemas.

Siempre deseamos que nunca ocurra, pero si hay un accidente, los drones pueden proporcionar una vista aérea de forma rápida y en tiempo real. Pueden ayudar a los equipos a evaluar la situación y planear formas de rescatar a los accidentados. Si esta herramienta tiene cámaras con sensores térmicos, puede localizar focos de incendio y personas desaparecidas bajo los escombros. 

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2.4. Entrega y control de materiales

En áreas remotas o con acceso limitado, el drone también puede ser utilizado para entregar materiales. Esta es una manera más fácil, rápida y eficiente. Además, reduce los costos de entrega. 

Otra gran contribución es observar los materiales almacenados en los sitios. Equipados con cámaras de alta resolución y sensores avanzados, los drones pueden sobrevolar el lugar y capturar imágenes detalladas de ellos. Con ellas, es posible realizar un conteo preciso de ladrillos, cemento, madera, etc.

Al recolectar datos regularmente, permiten que los gerentes de obra monitoreen el consumo de materiales en tiempo real y vean posibles desperdicios, evitando retrasos en la construcción.

3. Fase de mantenimiento

Los drones, con los sensores en la tecnología LiDAR, pueden ser muy utilizados para identificar problemas en estructuras, tales como: corrosión, grietas y deformaciones. Esto es posible porque esta herramienta puede generar buenos datos de nubes de puntos 3D de estructuras.

Cuando se compara con los datos anteriores o los de referencia, es posible visualizar estas alteraciones. Con esto, los ingenieros pueden actuar de forma proactiva evitando mayores deterioraciones o fallas.

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¿Cómo pueden los drones ser un aliado de las imágenes en 360° en la supervisión de obras? 

Las imágenes en 360°, como las generadas con la plataforma aquí de Construct IN,  muestran una visión completa del sitio de construcción. Ya los drones capturan los detalles vistos desde arriba. Usar estas dos tecnologías juntas permite monitorear todas las partes del sitio, asegurando que ningún detalle del proyecto pase desapercibido.

¿Cómo saber cuál es el drone correcto para usar en la construcción? 

El primer paso es definir el objetivo del uso del drone. Luego, ve la extensión del área que necesita mapear, la cantidad y el peso de los equipos que necesita cargar y el ambiente en que se operará el drone (incluyendo factores como clima, topografía y obstáculos).

Tipo de drone en la construcción ideal para cada situación

El análisis se basa en el tipo de ala del equipo, pero es necesario considerar otros factores. Ve las ventajas y desventajas de cada tipo:

1. Ala fija

Ventajas de usar este tipo de drone en la construcción: 

• Largo tiempo de vuelo sin necesidad de aterrizar: lo cual es excelente para proyectos de levantamiento topográfico y mapeo en gran escala que requieren mucho tiempo en el aire;

• Excelente para supervisión de sitios de construcción;

• Cobertura de áreas extensas gracias a su velocidad y resistencia;

• Estabilidad en el viento: gracias a su diseño aerodinámico, pueden volar bien incluso en días de viento fuerte;

• Capacidad de llevar más peso: pueden transportar equipos pesados, como cámaras de alta resolución y sensores avanzados (como el LiDAR), permitiendo capturar datos detallados para la creación de mapas, modelado 3D y análisis volumétrico de sitios de construcción. 

Conoce las desventajas de usar este tipo de drone en la construcción: 

• Maniobra limitada: no pueden detenerse en el aire o volar en espacios pequeños, lo que dificulta la inspección de edificios altos o áreas estrechas;

• Necesitan una pista para despegar y aterrizar: lo que puede ser complicado en lugares con poco espacio;

• Necesitan pilotos experimentados: ya que vuelan distancias más largas y tienen características más complejas. Esto incluye planificar rutas de vuelo y hacer verificaciones previas al vuelo;

• Costo alto: son más caros que drones más pequeños y simples, lo que puede ser un problema para proyectos más pequeños o para quienes tienen un presupuesto ajustado.

2. Ala rotativa (cuadricópteros o drones multirotores)

Como pueden ser operados por una sola persona, son una solución económica para la supervisión de sitios de construcción.  

Ve las ventajas de usar este tipo de drone en la construcción: 

• Fáciles de maniobrar y detenerse en el aire: pueden moverse ágilmente en varias direcciones y detenerse en el aire. Esto es excelente para inspeccionar de cerca edificios altos, estructuras complejas, áreas pequeñas y estrechas;

• No necesitan pista para despegar y aterrizar: lo que los hace perfectos para lugares con poco espacio, como sitios de construcción estrechos;

• Son más sencillos de pilotar: no requieren tanta experiencia del piloto, lo que los hace más accesibles para proyectos pequeños.

Conoce las desventajas de usar este tipo de drone en la construcción: 

• No pueden volar por mucho tiempo: consumen mucha energía para mantenerse en el aire y moverse en diferentes direcciones. Esto significa que no son ideales para proyectos grandes o tareas de monitoreo que requieren largos períodos de vuelo;

• Sensibles al viento: esto puede hacer que el vuelo sea inestable y comprometa la calidad de las fotos y videos capturados;

• Velocidad limitada: generalmente alrededor de 60 km/h;

• Solo pueden llevar equipos más livianos, como: pequeñas cámaras o sensores simples. Esto limita el uso para tareas de mapeo detallado o recolección avanzada de datos.

3. Híbrido

Ve las ventajas de usar este tipo de drone en la construcción: 

• Versatilidad: combina las mejores características de los drones de ala fija y rotativa, haciéndolos adecuados para muchas tareas;

• No necesitan pista de aterrizaje, pueden llegar a espacios estrechos, realizar inspecciones de cerca y alcanzar áreas más grandes;

• Más tiempo en el aire: comparados con drones que solo pueden detenerse en el aire, los drones híbridos pueden volar por períodos prolongados, lo cual es excelente para mapeo y monitoreo;

• Pueden llevar más equipos: como cámaras grandes y sensores avanzados.

Conoce las desventajas de usar este tipo de drone en la construcción: 

• No son tan fáciles de operar: dado que una de las particularidades de este drone es tener un poco de ambos tipos (ala fija y rotativa), el piloto debe recibir entrenamiento y tener conocimientos específicos;

• Son más caros que los de ala fija y rotativa: dado que integra lo mejor de ambos tipos de drone, necesita un diseño y ingeniería especializados que generalmente cuestan más; 

• No es tan accesible para proyectos pequeños y limitados: debido a su costo y la necesidad de un piloto más capacitado y con conocimientos. 

Sensores para drones muy útiles en la construcción

Lo cierto es que para la recolección de datos ser más precisa, los drones en la construcción necesitan de sensores. Conoce algunos de los más utilizados: 

1. Sensores RGB

Es un sensor fácil de usar, de bajo costo y ideal para mapeo, inspección y supervisión del sitio de construcción. La tecnología de este sensor utiliza longitudes de onda de luz visible en el espectro electromagnético y puede capturar imágenes en tiempo real. 

El lado negativo es que en condiciones de poca iluminación o en áreas sombreada, las imágenes capturadas pueden ser de calidad inferior. Los sensores RGB son sensibles a reflejos y brillos, especialmente en superficies como vidrio o metal. Esto puede llevar a imágenes distorsionadas o fuera de foco. 

2. Sensores LiDAR

Es un modelo de sensor para drones en la construcción ideal para generar modelos 3D de sitios de construcción. El principal beneficio es una precisión de hasta pocos centímetros, porque su tecnología utiliza láseres para medir distancias. 

Un sensor de este tipo emite algunos cortos pulsos de luz láser infrarroja. Esta llega hasta el lugar u objeto objetivo, y luego parte de esta luz regresa al sensor del drone. El tiempo entre el envío y la llegada de la luz es suficiente para calcular la distancia. La desventaja de este sensor es que es más caro y tiene un alcance limitado de hasta 100 metros. 

3. Sensores TI

Son los sensores de drones en la construcción, más conocidos como “térmicos”. Estas herramientas capturan la energía infrarroja emitida por los objetos y la transforman en una imagen visual. 

Es muy utilizado para prever problemas de calor, filtraciones de aire, intrusión de humedad, daños estructurales o grietas en paredes, pisos o techos. 

La desventaja de este sensor es que puede ser sensible a movimientos y esto afecta la calidad de las imágenes. Además, tienen un campo de visión más restringido en comparación con otros sensores.

4. Sensores GPS y RTK

Los sensores GPS (Sistema de Posicionamiento Global) y RTK (Cinemática en Tiempo Real) son tecnologías utilizadas para determinar la ubicación precisa de un objeto en la superficie de la Tierra.

Estos sensores pueden ser integrados a otros, pero solos ayudan en tareas como: inspección del sitio y tienen la capacidad de crear modelos 3D precisos. 

Algunas de las desventajas de este aparato es que dependen de señales de satélites que pueden ser bloqueadas o debilitadas por condiciones atmosféricas,  árboles u otros factores. 

Reglas para el uso de drones

En España, las reglas para el uso de drones están reguladas por la Agencia Nacional de Aviación Civil (ANAC), el Departamento de Control del Espacio Aéreo (DECEA) y la Agencia Nacional de Telecomunicaciones (ANATEL). 

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Si estás enfrentando desafíos en la gestión de obras, puede ser el momento ideal para considerar la contratación de la plataforma de Construct IN. 

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