Marco de Simulación y Toma de Decisiones Basado en Gemelos Digitales para el Diseño de Renovación de Edificios y Entornos de Patrimonio Industrial Urbano: Un Estudio de Caso del Parque Industrial de la Vieja Planta de Acero de Xi’an

En respuesta a la coexistencia de conflictos multicitados y complejidad ambiental en la renovación del patrimonio industrial urbano contemporáneo, este estudio desarrolla una metodología de simulación y toma de decisiones para la renovación arquitectónica y ambiental basada en un marco de gemelo digital. Utilizando el Parque de Patrimonio Industrial de la Vieja Planta de Acero de Xi’an como estudio de caso, se construyó un modelo de gemelo digital a escala comunitaria que integra múltiples dimensiones: arquitectura, medio ambiente, población y sistemas de energía, permitiendo la integración dinámica de datos de múltiples fuentes y análisis de respuestas a diferentes escalas. La metodología propuesta comprende cuatro componentes clave: (1) integración de conjuntos de datos de referencia de múltiples fuentes—incluyendo datos de años meteorológicos típicos, estándares de la industria e información geoespacial abierta—mediante BIM, GIS y modelado paramétrico, para establecer un entorno de datos unificado para la validación metodológica; (2) desarrollo de un sistema de simulación dinámica de alto rendimiento que integra ENVI-met para modelar microclimas y confort térmico, EnergyPlus para la evaluación de energía de edificios y emisiones de carbono, y AnyLogic para la simulación de comportamiento espacial multi-agente; (3) establecimiento de un modelo integral de evaluación del rendimiento basado en Análisis de Decisión Multicriterio (MCDA) y el Proceso de Jerarquía Analítica (AHP); (4) implementación de una plataforma interactiva visual para retroalimentación de diseño y optimización de esquemas. Los resultados demuestran que bajo condiciones de simulación calibradas por parámetros, el sistema de gemelo digital refleja con precisión las variaciones ambientales y las dinámicas del comportamiento de masas dentro del sitio de patrimonio industrial. Bajo el esquema de renovación optimizado, las emisiones anuales de carbono del parque disminuyen en comparación con el escenario base, mientras que el Índice Climático Térmico Universal (UTCI) y el índice de vitalidad espacial muestran una mejora significativa. Los hallazgos confirman que las intervenciones de diseño impulsadas por gemelos digitales pueden mejorar sustancialmente el rendimiento ambiental, la eficiencia energética y la vitalidad social en la renovación del patrimonio industrial. Este enfoque marca un cambio de un diseño basado en la experiencia a uno basado en evidencia, proporcionando un camino tecnológico replicable y un marco de apoyo a la decisión para la renovación inteligente, adaptativa y sostenible de espacios urbanos post-industriales. El marco de gemelos digitales propuesto en este estudio establece un paradigma validado para la acoplamiento de modelos y procesos de toma de decisiones, sentando una base metodológica para la futura integración de datos del mundo real completos y mapeo dinámico de precisión.