7 sáng kiến công nghệ xây dựng đột phá trong năm 2020

Hãy tưởng tượng rằng bạn đang làm việc tại một công trình xây dựng. Cơ thể bạn được trang bị cánh tay robot tân tiến nhất với các cảm biến gửi dữ liệu điện toán đám mây, cho phép bạn nâng vật tư có khối lượng lên đến hàng trăm kí-lô.

Hay việc bạn có thể điều khiển chuyển động thông qua kính thực tế ảo 3D và đôi giày bạn mang có tích hợp GPS để theo dõi vị trí của bạn. Bạn có nghĩ điều này giống khoa học viễn tưởng không? Hãy đọc bài viết sau để hiểu rõ hơn về các công nghệ ngành xây dựng xuất hiện trong năm 2020 và xa hơn.

Công nghệ tích hợp trong thiết bị thông minh

Ngành xây dựng là một công việc nguy hiểm vì đòi hỏi công nhân phải làm việc ở độ cao chóng mặt để vận hành máy móc cỡ lớn, đặc biệt là trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Điều đó giải thích tại sao ngành công nghiệp xây dựng từ lâu đã yêu cầu công nhân phải mặc đồ bảo vệ cơ thể như quần áo bảo hộ, mũ bảo hộ, kính và giày bảo hộ.

Sarcos Robotics’ Guardian XO Alpha

Nhưng nếu thiết bị bảo hộ được tích hợp trí tuệ và sức mạnh thì sao? Một thiết bị thông minh được tích hợp sức mạnh cơ bắp, giống như một bộ đồ robot cho phép công nhân xây dựng có thể nâng vật tư có khối lượng lên tới 200 kí. Tuy nhiên, bộ đồ sẽ được thiết kế sao cho người mặc sẽ mang khối lượng ít nhất, giúp giảm nguy cơ chấn thương. Không cần thắc mắc khi những công nhân nhà máy Ford là những người tiên phong trong việc  sử dụng bộ đồ robot trên.

Một công nghệ khác đó là những đôi giày lao động thông minh – sản phẩm thử nghiệm của công ty công nghệ xây dựng SolePower. Sản phẩm được tích hợp cảm biến nhúng và công nghệ giao tiếp cho phép theo dõi vị trí của bạn; cũng như khả năng trao đổi dữ liệu với các thiết bị liên quan trong thời gian thực: Chip RFID trong giày có thể tự động xác minh tiến độ  hoàn thành công việc.

Mạng 5G giúp người dùng kết nối thông tin nhanh chóng

Mạng 5G dự kiến sẽ ra mắt trên toàn thế giới vào năm 2020 và mang đến sự đột phá trong ngành xây dựng. Quá trình thiết kế bản vẽ được ứng dụng trí thông minh nhân tạo và BIM (mô hình thông tin xây dựng) đang tạo ra kết nối nhanh hơn, xác thực hơn. Tuy nhiên, điều đó sẽ còn hiệu quả hơn khi ứng dụng mạng 5G, cho phép người dùng truy cập tất cả thông tin khi cùng tham gia vào một nền tảng dự án xây dựng.

Mạng 5G có khả năng cải thiện công nghệ truyền dữ liệu thông qua điều khiển từ xa và phản hồi video theo thời gian thực. Quá trình hoạt động này mang tính then chốt, hiệu quả và an toàn. Nó thậm chí còn giúp các thiết bị điều khiển từ xa và máy móc phát triển vượt bậc để nhận dạng tín hiệu đầu vào, tọa độ bản đồ hoặc đưa ra các lệnh tách dữ liệu và chia sẻ dữ liệu.

Tối ưu quản lý ngành công nghiệp

Các công cụ sử dụng để theo dõi và đo hàm lượng carbon trong khí thải đang cho thấy một tương lai đầy hứa hẹn. Một ví dụ điển hình, Skanska USA có trụ sở tại Thụy Điển đã có thể giảm tới 30% lượng khí thải có hợp chất của carbon thông qua các dự án sử dụng khí thải Carbon trong tính toán xây dựng. Sử dụng công cụ của Skanska, các nhà thầu và nhà thiết kế có thể kiểm tra dữ liệu của vật liệu xây dựng thông thường và tính toán được tổng lượng khí thải cho một dự án. Công cụ này giúp dự đoán, cảnh báo để giảm lượng khí thải của từng dự án xây dựng ngay cả trước khi nó khởi công.

Recycling 

Một quy trình tối ưu là quy trình có thể  loại bỏ chất thải và thúc đẩy việc sử dụng lại tài nguyên liên tục. Việc xây dựng ngày nay đang tiêu tốn 42 tỷ tấn nguồn vật liệu – theo đó, rác thải xây dựng sẽ nằm ở con số 1 đến 2 tỷ (chiếm một phần ba tổng số toàn cầu).

Hiệp hội nhân văn Realdania (Đan Mạch) đã phát động cuộc thi Circular Construction Challenge nhằm tìm giải pháp biến chất thải xây dựng thành một nguồn tài nguyên tiềm năng. Có thể kể ra một số ý tưởng độc đáo của cuộc thi như:  tạo ra vật liệu xây dựng từ chất thải hữu cơ và bào tử nấm hay tái sử dụng chất thải của ngành xây dựng (ví dụ, gạch men và xà lan) để xây dựng các công trình hiện đại.

Hay như dự án PlasticRoad đầu tiên trên thế giới sử dụng chất thải nhựa của ngành thực phẩm – tiêu dùng để xây dựng hệ thống đường bộ. Dự án ở Zwolle, Hà lan được  lắp đặt dưới dạng một cung đường đi dành cho xe đạp dài hơn 30m, tích hợp các cảm biến thu thập dữ liệu và hệ thống xử lý nước mưa.

Lắp đặt mặt đường làm từ nhựa tái chế

Công nghệ UBQ để ứng dụng tái chế nhựa thành vật liệu xây dựng ở Israel cũng đặc biệt nổi trội. Công nghệ này chuyên phân loại, nghiền, băm nhỏ, cắt nhỏ, làm sạch và nung rác thải nhựa thành các khối nhỏ, dùng để chế tạo thành các vật dụng hàng ngày như khay và thùng đóng gói.

Sự phát triển mạnh mẽ của trí tuệ nhân tạo

Thiết bị tự học (Machine Learning) và trí tuệ nhân tạo (AI) hiện đang giúp các nhà thầu đưa ra hướng giải quyết tối ưu sau khi tổng hợp dữ liệu theo cách hoàn toàn mới. Trước đây, việc tổng hợp dữ liệu về năng suất và hiệu suất quá phức tạp để giúp họ lập kế hoạch.

Giờ đây, AI được sử dụng để giúp lập kế hoạch bằng cách đưa ra những gợi ý được căn cứ trên thời lượng, chi trình và chi phí của công việc. Ví dụ tiêu biểu, TradeTapp và Cấu trúc IQ sử dụng AI để gợi ý đến nhà thầu các tiêu chuẩn, phân tích tổng quan và khuyến cáo giúp họ giảm tối thiểu rủi ro.

Công nghệ xây nhà đúc sẵn và nhà đơn mô-đun

Những ngôi nhà đúc sẵn đang tạo ra những cú hích lớn –  chi phí sản xuất ít hơn và rẻ hơn so với những ngôi nhà truyền thống, đặc biệt là ở những khu vực đắt đỏ như Bay Area. Công nghệ này được chứng minh là bền hơn và rút ngắn thời gian thi công so với nhà truyền thống.

ADU: accessory dwelling unit

Gần đây, thành phố San Jose, CA vừa công bố một chương trình giúp quá trình xin giấy phép xây dựng ADU: accessory dwelling unit (nhà đơn thứ cấp) một cách dễ dàng và hấp dẫn hơn. Redwood City, Abodu có trụ sở tại CA chịu trách nhiệm sản xuất các ADU đầu tiên sau khi được thành phố phê duyệt. Công ty này chuyên cung cấp những ngôi nhà rộng 495 mét vuông với giá rẻ (~ 200 đô la) cùng tiến độ lắp đặt, bàn giao chỉ vỏn vẹn trong vòng hai tuần kể từ khi bắt đầu.

ADU cũng được sử dụng để phục vụ trong các khu vực xảy ra thiên tai hoặc hỏa hoạn . Sunset BUD LivingHome của Plant Prefab là một ADU được thiết kế để các nạn nhân có thể sinh sống tạm thời trong vụ hỏa hoạn ở Malibu, CA. Tiến trình lắp ghép ADU trong  nhà máy xây dựng diễn ra nhanh hơn, tiết kiệm chi phí hơn, và thiết thực hơn thay vì tiến hành tại công trường xây dựng.

Hay như khách sạn AC Marriott  ở New York được xây dựng hoàn toàn bằng module. Bạn có thể xem thêm tại đây.

Dữ liệu : phần thiết yếu trong xây dựng

Dữ liệu (data) sẽ trở thành trái tim của hệ sinh thái xây dựng khi kết nối thông tin các chu trình dự án, cách thức vận hành máy móc, thông số thiết bị và năng suất làm việc. Việc sử dụng các nền tảng khác nhau ở các giai đoạn khác nhau trong quá trình xây dựng, dữ liệu thường bị mất trong tiến trình bàn giao từ kiến ​​trúc sư đến kỹ sư đến nhà thầu và cuối cùng là người dùng.

Blockchain là một trong những công nghệ đột phá nhất trong ngành xây dựng vì nó cung cấp khả năng ghi nhớ, kích hoạt và bảo mật số lượng lớn dữ liệu và cung cấp nhiều loại giao dịch, tạo mối liên hệ giữa các bên tham gia. Trên hết, hệ thống thông tin địa lý (GIS) cung cấp dữ liệu địa lý quan trọng mà các nhà hoạch định, thiết kế và kỹ sư luôn luôn sử dụng suốt quá trình lập kế hoạch xây dựng. Với sự trợ giúp của Blockchain, GIS và chuỗi quy trình xây dựng được kết nối chặt chẽ với nhau. 

Theo Redshift