La ingeniería arquitectónica o ingeniería de arquitectura , también conocida como ingeniería de edificación , es una disciplina que se ocupa de la ingeniería y construcción de edificios , como los ambientales, estructurales, mecánicos, eléctricos, computacionales, integrables y otros dominios de investigación. Está relacionada con la arquitectura , la ingeniería mecatrónica , la ingeniería informática , la ingeniería aeroespacial y la ingeniería civil , pero se distingue del diseño de interiores y el diseño arquitectónico como un arte y ciencia del diseño de infraestructura a través de estas diversas disciplinas de ingeniería, de las cuales se alinean adecuadamente con muchos avances de ingeniería circundantes relacionados. [1]
Desde la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero hasta la construcción de edificios resilientes, los ingenieros arquitectónicos están a la vanguardia a la hora de abordar varios de los principales desafíos del siglo XXI. Aplican los últimos conocimientos científicos y tecnologías al diseño de edificios . La ingeniería arquitectónica como profesión con licencia relativamente nueva surgió en el siglo XX como resultado de los rápidos avances tecnológicos. Los ingenieros arquitectónicos están a la vanguardia de dos grandes oportunidades históricas en las que está inmerso el mundo de hoy: (1) la tecnología informática que avanza rápidamente y (2) la revolución paralela de la sostenibilidad ambiental. [2] [3]
Tanto los arquitectos como los ingenieros arquitectónicos desempeñan papeles cruciales en el diseño y la construcción de edificios, pero se centran en aspectos diferentes. Los ingenieros arquitectónicos se especializan en los aspectos técnicos y estructurales, garantizando que los edificios sean seguros, eficientes y sostenibles. Su formación combina la arquitectura con la ingeniería, centrándose en la integridad estructural, los sistemas mecánicos y la eficiencia energética. Diseñan y analizan los sistemas de construcción, realizan estudios de viabilidad y colaboran con los arquitectos para integrar los requisitos técnicos en el diseño general. Los arquitectos, por otro lado, enfatizan los elementos estéticos, funcionales y espaciales, desarrollando conceptos de diseño y planes detallados para satisfacer las necesidades del cliente y cumplir con las regulaciones. Su formación se centra en la teoría del diseño , la historia y los aspectos artísticos, y supervisan el proceso de construcción para garantizar que el diseño se implemente correctamente.
Los ingenieros de ingeniería mecánica e ingeniería eléctrica son especialistas cuando se dedican a los campos de diseño de edificios. [4] [5] [6] [7] Esto se conoce como ingeniería mecánica, eléctrica y de plomería (MEP) en los Estados Unidos, o ingeniería de servicios de construcción en el Reino Unido, Canadá y Australia. [8] Los ingenieros mecánicos a menudo diseñan y supervisan los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC), plomería y agua de lluvia . Los diseñadores de plomería a menudo incluyen especificaciones de diseño para sistemas simples de protección activa contra incendios , pero para proyectos más complicados, los ingenieros de protección contra incendios a menudo se contratan por separado. Los ingenieros eléctricos son responsables de la distribución de energía del edificio , telecomunicaciones , alarmas contra incendios , señalización, protección contra rayos y sistemas de control , así como sistemas de iluminación .
La ingeniería estructural implica el análisis y diseño del entorno construido (edificios, puentes, soportes de equipos, torres y muros). [9] [10] A quienes se concentran en edificios a veces se los denomina informalmente "ingenieros de construcción". Los ingenieros estructurales requieren experiencia en resistencia de materiales , análisis estructural y en la predicción de cargas estructurales, como el peso del edificio, los ocupantes y el contenido, y eventos extremos como el viento, la lluvia, el hielo y el diseño sísmico de estructuras, lo que se conoce como ingeniería sísmica . Los ingenieros arquitectónicos a veces incorporan la estructura como un aspecto de sus diseños; la disciplina estructural, cuando se practica como una especialidad, trabaja en estrecha colaboración con arquitectos y otros especialistas en ingeniería. [11] [12]
La ingeniería sustentable implica diseñar u operar sistemas para utilizar energía y recursos de una manera que mantenga el equilibrio ambiental y garantice que las generaciones futuras puedan satisfacer sus propias necesidades sin comprometer el medio ambiente natural. [13] Los ingenieros arquitectónicos están influenciados por los principios de la ingeniería sustentable en su educación, capacitación y práctica, integrando estrategias de diseño sustentable para crear edificios y estructuras que minimicen el impacto ambiental y mejoren la eficiencia energética.
La ingeniería de cerramientos y fachadas de edificios implica el diseño y la gestión de la capa exterior de un edificio, que actúa como barrera entre los entornos interior y exterior. Esto incluye paredes, techos, ventanas, puertas y otros componentes que, en conjunto, garantizan la protección del edificio frente a elementos externos como el aire, el agua, el calor, la luz y el ruido.
La envolvente del edificio desempeña un papel fundamental en el mantenimiento del confort interior, ya que controla la temperatura, la humedad y el flujo de aire. También contribuye a la eficiencia energética del edificio, ya que minimiza la pérdida de calor en invierno y la ganancia de calor en verano. Los ingenieros de este campo trabajan para garantizar que la envolvente sea estructuralmente sólida, estéticamente agradable y funcione de manera eficaz para cumplir con diversos requisitos funcionales.
La ingeniería de protección contra incendios es un subcampo de la ingeniería de la construcción centrado en el diseño y la aplicación de sistemas y prácticas que previenen, controlan y mitigan el impacto de los incendios. Esta disciplina tiene como objetivo proteger a las personas, la propiedad y el medio ambiente de los efectos destructivos del fuego mediante una combinación de medidas preventivas, sistemas de detección y estrategias de respuesta.
Los ingenieros de protección contra incendios utilizan su experiencia para analizar posibles escenarios de incendio , modelar la propagación del fuego y el humo y diseñar sistemas que protejan eficazmente las vidas y las propiedades. Colaboran con arquitectos, constructores y funcionarios de seguridad para integrar medidas de protección contra incendios en el diseño y el funcionamiento general de edificios e instalaciones.
La ingeniería acústica o acústica en el diseño de edificios se centra en el control del sonido dentro y alrededor de los edificios para crear un entorno auditivo cómodo y funcional. Esta disciplina implica el estudio y la aplicación de principios para gestionar los niveles de ruido, mejorar la calidad del sonido y garantizar un aislamiento acústico eficaz .
Los ingenieros acústicos trabajan en estrecha colaboración con arquitectos, constructores y otros ingenieros para integrar medidas de control del sonido en el diseño general de un edificio. Utilizan herramientas avanzadas de modelado y simulación para predecir cómo se comportará el sonido en diferentes espacios y emplean diversos materiales y técnicas para lograr el rendimiento acústico deseado. Su objetivo es crear entornos que sean acústicamente confortables y que satisfagan las necesidades específicas de los ocupantes del edificio y su uso previsto.
En muchas jurisdicciones de los Estados Unidos, el ingeniero arquitectónico es un profesional de ingeniería con licencia . [14] Por lo general, un graduado de un programa universitario de ingeniería arquitectónica acreditado por EAC/ABET que prepara a los estudiantes para realizar diseños de edificios completos en competencia con equipos de arquitectos e ingenieros; [15] o para la práctica en uno de los campos estructurales, mecánicos o eléctricos del diseño de edificios, pero con una apreciación de los requisitos arquitectónicos integrados. Aunque algunos estados requieren una licenciatura de un programa de ingeniería acreditado por EAC/ABET, sin excepciones, aproximadamente dos tercios de los estados aceptan licenciaturas de programas de tecnología de ingeniería arquitectónica acreditados por ETAC/ABET para convertirse en profesionales de ingeniería con licencia. Los graduados en tecnología de ingeniería arquitectónica, con habilidades de ingeniería aplicada, a menudo obtienen un aprendizaje adicional con una maestría en ingeniería y/o una maestría en arquitectura acreditada por NAAB para obtener la licencia tanto de ingeniero como de arquitecto. Este camino requiere que el individuo apruebe los exámenes de licencia estatales en ambas disciplinas. Los estados manejan esta situación de manera diferente en función de la experiencia adquirida trabajando con un ingeniero con licencia y/o un arquitecto registrado antes de tomar los exámenes. Este modelo educativo se ajusta más al sistema educativo del Reino Unido, donde el Consejo de Ingeniería exige un título acreditado de máster o maestría en ingeniería para continuar sus estudios para poder registrarse como ingeniero colegiado . El Consejo Nacional de Juntas de Registro Arquitectónico (NCARB) facilita la obtención de licencias y credenciales para los arquitectos, pero los requisitos para el registro suelen variar entre estados. En el estado de Nueva Jersey, un arquitecto registrado puede presentarse al examen de PE y un ingeniero profesional puede tomar las partes de diseño del Examen de Registro Arquitectónico (ARE) para convertirse en arquitecto registrado.
La educación formal en ingeniería arquitectónica, siguiendo el modelo de ingeniería de disciplinas anteriores, se desarrolló a fines del siglo XIX y se generalizó en los Estados Unidos a mediados del siglo XX. Con el establecimiento de un examen de registro de Ingeniería Profesional NCEES específico para "ingeniería arquitectónica" en la década de 1990 y su primera oferta en abril de 2003, la ingeniería arquitectónica pasó a ser reconocida como una disciplina de ingeniería distinta en los Estados Unidos. Una cuenta NCEES actualizada permite a los ingenieros solicitar una licencia PE en otros estados "por cortesía".
En la mayoría de las jurisdicciones en las que se regulan las licencias, los ingenieros arquitectónicos no están autorizados a ejercer la arquitectura a menos que también tengan licencia de arquitecto. La práctica de la ingeniería estructural en lugares de alto riesgo, por ejemplo, debido a fuertes terremotos, o en tipos específicos de edificios de mayor importancia, como hospitales, también puede requerir una licencia independiente. Las reglamentaciones y las prácticas habituales varían ampliamente según el estado o la ciudad.
En algunos países, la práctica de la arquitectura incluye la planificación, el diseño y la supervisión de la construcción de edificios, y la arquitectura, como profesión que proporciona servicios arquitectónicos , se denomina "ingeniería arquitectónica". En Japón, un "arquitecto de primera clase" desempeña el doble papel de arquitecto e ingeniero de construcción, aunque se requieren los servicios de un "arquitecto de primera clase en diseño estructural" (構造設計一級建築士) autorizado para edificios de una determinada escala. [16] [17] [18]
En algunos idiomas, como el coreano y el árabe , "arquitecto" se traduce literalmente como "ingeniero arquitectónico". En algunos países, un "ingeniero arquitectónico" (como el ingegnere edile en Italia) está autorizado para ejercer la arquitectura y a menudo se lo denomina arquitecto. [ cita requerida ] Estos individuos suelen ser también ingenieros estructurales. En otros países, como Alemania, Austria, Irán y la mayoría de los países árabes, los graduados en arquitectura reciben un título de ingeniería ( Dipl.-Ing. – Diplom-Ingenieur ). [19]
En España, un "arquitecto" tiene formación técnica universitaria y competencias legales para realizar proyectos de estructuras e instalaciones de edificación. [20]
En Brasil, los arquitectos e ingenieros solían compartir el mismo proceso de acreditación (Conselho Federal de Engenheiros, Arquitetos e Agrônomos (CONFEA) – Consejo Federal de Ingeniería, Arquitectura y Agronomía). Ahora los arquitectos y urbanistas brasileños tienen su propio proceso de acreditación (CAU – Consejo de Arquitectura y Urbanismo). Además de la formación tradicional en diseño arquitectónico, los cursos de arquitectura brasileños también ofrecen formación complementaria en disciplinas de ingeniería como ingeniería estructural, eléctrica, hidráulica y mecánica. Después de la graduación, los arquitectos se centran en la planificación arquitectónica, pero pueden ser responsables de todo el edificio, cuando se trata de edificios pequeños (excepto en el cableado eléctrico, donde la autonomía del arquitecto está limitada a sistemas de hasta 30 kVA, y debe ser realizado por un ingeniero electricista), aplicado a edificios, entorno urbano, patrimonio cultural construido, planificación del paisaje, planificación del paisaje interior y planificación regional. [21] [22] [23]
En Grecia, los ingenieros arquitectónicos licenciados son graduados de facultades de arquitectura que pertenecen a la Universidad Politécnica, [24] obteniendo un "Diploma de Ingeniería". Se gradúan después de 5 años de estudios y son arquitectos con pleno derecho una vez que se convierten en miembros de la Cámara Técnica de Grecia (TEE - Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδος). [25] [26] La Cámara Técnica de Grecia tiene más de 100.000 miembros que abarcan todas las disciplinas de ingeniería, así como la arquitectura. Un requisito previo para ser miembro es tener licencia como ingeniero o arquitecto calificado y ser graduado de una escuela de ingeniería y arquitectura de una universidad griega, o de una escuela equivalente del extranjero. La Cámara Técnica de Grecia es el organismo autorizado para proporcionar licencias de trabajo a ingenieros de todas las disciplinas, así como a arquitectos, graduados en Grecia o en el extranjero. La licencia se otorga después de los exámenes. Los exámenes se realizan tres o cuatro veces al año. El título de ingeniero equivale a un título de máster en unidades ECTS (300) según los Acuerdos de Bolonia. [27]
Las ramas de ingeniería arquitectónica, estructural, mecánica y eléctrica tienen requisitos educativos bien establecidos que generalmente se cumplen al completar un programa universitario. [28]
En Canadá, un título de ingeniero acreditado por la CEAB es el requisito académico mínimo para registrarse como P.Eng ( ingeniero profesional ) en cualquier lugar de Canadá y el estándar con el que se miden todas las demás calificaciones académicas de ingeniería. [29] Un graduado de un programa no acreditado por la CEAB debe demostrar que su educación es al menos equivalente a la de un graduado de un programa acreditado por la CEAB. [29]
En Vietnam , el título de ingeniero se denomina Bằng kỹ sư y es el primer título que se obtiene después de cinco años de estudio. El Ministerio de Educación de Vietnam también ha emitido normas independientes para la denominación de títulos que no se ajustan a la normativa internacional. [30] [31] [32] [33]
Su enfoque de ingeniería multidisciplinario es lo que diferencia la ingeniería arquitectónica de la arquitectura (el campo del arquitecto): que es un campo de estudio integrado, separado y único en comparación con otras disciplinas de ingeniería.
A través de la formación y la apreciación de la arquitectura, el campo busca la integración de los sistemas de construcción dentro de su diseño general. La ingeniería arquitectónica incluye el diseño de sistemas de construcción, incluidos calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) , plomería, protección contra incendios , electricidad , iluminación , acústica arquitectónica y sistemas estructurales. En algunos programas universitarios, se requiere que los estudiantes se concentren en uno de los sistemas; en otros, pueden recibir un título generalista en arquitectura o ingeniería de la construcción.
