Công nghệ xây dựng mới không chỉ là mốt hay một món đồ chơi mới thú vị nhất thời. Nó có những ứng dụng thực tế, thiết thực và lợi ích để hiện đại hóa các quy trình hiện tại của chúng ta. Và nếu một công ty xây dựng muốn duy trì tính cạnh tranh và không bị bỏ lại phía sau, sẽ cần tìm cách tích hợp các phương pháp mới vào chiến lược và quy trình làm việc của mình.
Những công nghệ tiên tiến này đang thay đổi mạnh mẽ cách thức hoạt động của ngành xây dựng và cách thức hoàn thành các dự án trong tương lai.
1. Công nghệ di động [Mobile Technology]
Công nghệ di động không còn chỉ dành cho game nữa. Ứng dụng đang dần trở thành tiêu chuẩn trong xây dựng. Khả năng di động của máy tính bảng và điện thoại thông minh tăng lên cho phép giao tiếp tốt hơn và khả năng làm việc ở mọi nơi. Việc tích hợp loại công nghệ này vào các quy trình xây dựng có thể đơn giản hơn nhiều và cần một khoản đầu tư trả trước nhỏ hơn trong khi vẫn mang lại lợi ích lớn và tăng năng suất trong hoạt động hàng ngày của bạn. Vì vậy, nếu bạn muốn bắt đầu thực hiện công nghệ, đây là một nơi tốt để bắt đầu.
Công nghệ di động có thể giúp tiết kiệm thời gian và giúp dự án của bạn tiến nhanh hơn bằng cách cung cấp các cập nhật theo thời gian thực. Bạn có thể dễ dàng truy cập các bản sửa đổi mới nhất cho các kế hoạch hoặc báo cáo sự cố cho người quản lý dự án đang ở công trình.
2. Máy bay không người lái [Drones]
Máy bay không người lái, một flycam nhiều chức năng hơn. Đó là một công nghệ xây dựng mới nổi nhưng đang được sử dụng rộng rãi nhất. Nó có thể tiến hành khảo sát địa hình nhanh hơn và chính xác hơn. Tích hợp máy ảnh độ phân giải cao của nó và dữ liệu được thu thập có thể tạo các mô hình và bản đồ 3D hoặc địa hình tương tác và thực hiện các phép đo âm lượng.
Một lợi ích khác của việc sử dụng drones là khả năng tiếp cận an toàn những vị trí khó khăn. Như: cầu hoặc xung quanh các tòa nhà cao tầng. Những hình ảnh được chúng gởi về có thể dễ dàng quan sát bằng kết nối internet tại văn phòng.
3. Mô hình công nghệ xây dựng [BIM]
BIM tương tự như AutoCAD, nhưng không hoàn toàn giống nhau. Những gì sẽ được xây dựng sẽ được mô phỏng trực tiếp trên nền 3D. Nhưng các tính năng của nó không có gì dừng lại ở đó! Nó không chỉ tạo ra một mô hình 3D hấp dẫn trực quan cho một tòa nhà. Mà còn tạo ra nhiều lớp siêu dữ liệu và hiển thị chúng trong quy trình hợp tác, được viết bởi Engineering.com. Nó thể hiện mọi thứ mà trên một tờ giấy là không thể.
Theo báo cáo của JBKnowledge trong khảo sát năm 2016, đã có 32,7% các nhà xây dựng hiện đang sử dụng phần mềm BIM / CAD. Việc sử dụng BIM thậm chí đã được ủy thác ở Anh cho các dự án xây dựng của chính phủ.
Việc sử dụng BIM cung cấp không gian để cộng tác tốt hơn giữa các khâu chuyên môn có thể thêm tác phẩm của họ vào cùng một mô hình, thay vì chia ra nhiều phiên bản của bản vẽ giấy 2D. Bằng cách này, mô hình phát triển ngay lập tức khi mọi người đóng góp, hợp lý hóa quy trình và tăng hiệu quả. BIM cũng giúp giải quyết vấn đề trong các giai đoạn thiết kế và lập kế hoạch của dự án. Bằng cách tự động phát hiện xung đột và cung cấp một bức tranh đầy đủ hơn về dự án.
4. Xây dựng với công nghệ thực tế ảo [Virtual Reality and Wearables]
Công nghệ thực tế ảo gắn liền với BIM để giúp hiểu rõ hơn về các dự án phức tạp. Bạn tạo ra một thiết kế tòa nhà với BIM và sử dụng VR để xem giống như đang xem 1 tòa nhà thật. Khá tuyệt phải không? Điều này sẽ cung cấp cho nhóm thi công, hoặc khách hàng, một ý tưởng thực tế hơn nữa về dự án sẽ trông như thế nào sau khi hoàn thành. Nắm bắt đầy đủ hơn về dự án trước khi nó bắt đầu cho bạn cơ hội để tránh những thay đổi lớn và các đơn đặt hàng thay đổi đắt tiền giữa chừng.
Wearable là một công nghệ xây dựng sẽ có tác động đến an toàn và quản lý rủi ro. Kính thông minh Daqri, là một ví dụ. Chiếc kính này có màn hình thực tế tăng cường, camera góc rộng, cảm biến độ sâu và các tính năng khác. Cho phép công nhân thu thập và xem dữ liệu dựa trên môi trường của họ. Chiếc kính cung cấp cho công nhân thông tin và hướng dẫn họ cần để hoàn thành một nhiệm vụ ngay trên màn hình, hoàn thành công việc nhanh hơn và ít lỗi hơn.
5. Công nghệ in 3D
In 3D như một công nghệ xây dựng có tiềm năng thay đổi nguồn nguyên liệu.
Như công trình tại U.K. Green Building Council, khoảng 15% vật liệu được chuyển đến các công trường xây dựng trở thành rác thải tại bãi chôn lấp. Viện Kiến trúc sư Hoa Kỳ tin rằng chất thải liên quan đến tòa nhà chiếm từ 25% đến 40% dòng chất thải rắn của Mỹ, theo báo cáo của Fortune tại đây. Với in 3D, thậm chí có thể in các tài liệu ngay tại chỗ, giảm chất thải và tiết kiệm hơn nữa chi phí vận chuyển và lưu trữ.
6. Trí tuệ nhân tạo & Robot
Ngành công nghệ xây dựng đã triển khai trí thông minh nhân tạo trong môi trường làm việc. Với việc sử dụng robot cho các nhiệm vụ như lát gạch và thiết bị tự trị có thể vận hành và hoàn thành các nhiệm vụ mà không cần sự tương tác của con người.
Trí tuệ nhân tạo có thể mang lại lợi ích cho các dự án xây dựng thông qua việc tăng tính an toàn. Cải thiện quy trình công việc và hoàn thành công việc nhanh hơn và tốt hơn. Robot có thể sao chép các phán đoán, quyết định và hành động của con người mà không bị mệt mỏi. Ông Dan Kara thuộc ABI Research cho biết. Nó cũng có thể xác định khi thông tin hoặc phần bị thiếu và đặt câu hỏi, và sử dụng dữ liệu mà nó thu thập.
Mời bạn xem video “Vai trò của robot trong công nghệ xây dựng mới”
Trong quá khứ, cách duy nhất để sửa chữa bê tông bị nứt là vá, gia cố, hoặc đập vỡ để làm lại từ đầu. Năm 2010, nhóm nghiên cứu tại Đại học Rhode Island, Mỹ, chế tạo thành công một loại bê tông "thông minh" với khả năng tự vá lành vết nứt, theo How Stuff Works. Hỗn hợp bê tông được trộn lẫn với vô số viên nang natri silicate [Na2SiO3] nhỏ. Khi vết nứt hình thành, các viên nang vỡ ra giải phóng một chất có dạng gel nhanh chóng lấp đầy khoảng trống. Ảnh: Justin Sullivan.
Bằng cách sử dụng kỹ thuật in thạch bản bằng chùm điện tử, các nhà khoa học hiện nay có thể chế tạo ống carbon với độ dày chỉ bằng một nanomet. Ống nano carbon có tỷ lệ sức mạnh/trọng lượng cao hơn so với bất kỳ loại vật liệu khác trên Trái Đất, và nó có thể bị kéo căng gấp hàng triệu lần so với độ dày vốn có. Các ống nano carbon rất nhẹ và chắc chắn. Chúng có thể được trộn lẫn vào vật liệu xây dựng khác như kim loại, bê tông, gỗ, thủy tinh để làm tăng tỷ trọng và độ bền. Ảnh: Corbis.
Trong những năm 1980, các nhà khoa học bắt đầu thử nghiệm loại gốm mới làm từ hỗn hợp bột nhôm, oxy và nitơ. Họ nung nóng bột nhôm với áp lực lớn suốt nhiều ngày ở nhiệt độ 2.000 độ C, cuối cùng là công đoạn đánh bóng để tạo ra vật liệu hoàn toàn trong suốt như thủy tinh nhưng có sức mạnh và độ bền của nhôm. Loại vật liệu này từng được sử dụng để tạo ra cửa sổ chống đạn và ống kính quang học. Ảnh: Claser.
Năm 2015, Lafarge Tarmac, công ty vật liệu xây dựng tại Anh, giới thiệu loại bê tông thấm nước gọi là Topmix có khả năng hút 4.000 lít nước trong một phút. Nó được thiết kế một lớp phủ siêu thấm, cho phép nước thấm qua bề mặt nhanh chóng và tránh bị ứ đọng. Bê tông thấm nước không chỉ giúp đối phó với tình trạng ngập lụt, mà còn giảm nhiệt do vật liệu rải nhựa đường sinh ra khi nắng nóng. Đối với những khu vực dễ bị ngập, phương pháp này có thể thay thế bê tông thông thường và giải quyết vấn đề một cách hiệu quả. Ảnh: Mirror.
Aerogel là một vật liệu rắn dạng bọt gần nhẹ như không khí, có khả năng giữ nguyên hình dạng. Nó được tạo ra bằng cách loại bỏ chất lỏng khỏi gel, tất cả những gì còn lại là cấu trúc silica [SiO2] với 90 đến 99% không khí. Aerogel có tính chất siêu cách điện và cách nhiệt. Dù rất nhẹ, Aerogel có thể thể chịu được sức nóng của một bộ đèn hàn hoặc sức nặng của một chiếc ôtô. Ảnh: NASA.
Công ty Moving Color, Mỹ, sản xuất gạch thủy tinh trang trí có phủ một lớp sơn thay đổi màu sắc theo nhiệt độ trên bề mặt. Ở nhiệt độ phòng gạch có màu đen bóng. Nhưng khi bạn chạm vào những viên gạch hoặc để chúng dưới ánh sáng và nước ấm, viên gạch sẽ xuất hiện nhiều màu sắc như màu lục, màu lam, màu tím óng ánh. Ảnh: Moving Color Studios.
Lấy cảm hứng từ những con mối, nhóm Nghiên cứu Hệ thống Tự tổ chức của Đại học Harvard, Mỹ, đã chế tạo các robot xây dựng nhỏ có khả năng làm việc cùng nhau theo nhóm. Những robot bốn bánh này xây dựng các bức tường gạch bằng cách nâng gạch, leo tường và đặt gạch vào vị trí thích hợp. Chúng có cảm biến để phát hiện sự có mặt của các robot khác cũng như thuật toán để không va chạm với nhau khi di chuyển. Ảnh: AFP.
Công ty WinSu, có trụ sở tại Thượng Hải, Trung Quốc, xây dựng một tòa nhà 5 tầng và một căn biệt thự lớn ở tỉnh Giang Tô bằng cách sử dụng máy in 3D dài 150 m, cao 6 m. Các bức tường được in theo từng lớp, sau đó ghép lại để dựng thành khối hoàn chỉnh. "Mực in" là chất thải xây dựng có khả năng tái chế như sắt, thủy tinh, xi măng và chất phụ gia đặc biệt. Quy trình sử dụng vật liệu tái chế này có thể hạn chế khí thải carbon. Ảnh: Xinhua/REX.
Trong tương lai đường giao thông có thể hoạt động như bộ sạc dành cho xe điện. Công ty Halo IPT tại New Zealand chế tạo thành công một miếng đệm lót trên đường, có thể sạc điện không dây vào chiếc xe điện đang đỗ phía trên. Công nghệ này có thể được lắp đặt trực tiếp trên đường, tại các gara và bãi đỗ xe, nhằm đảm bảo nạp điện liên tục cho xe. Ảnh: Corbis.
Hàng năm, con người thải khoảng 33 tỷ tấn khí nhà kính CO2 vào bầu khí quyển, làm gia tăng quá trình nóng lên toàn cầu. Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts [MIT], Mỹ, sử dụng một loại men đặc biệt chuyển đổi CO2 thành canxi cacbonat [CaCO3] dùng làm vật liệu xây dựng. Một cốc men biến đổi gen này có thể tạo ra 1 kg CaCO3 từ 0,5 kg CO2. Ảnh: Nazgoz.
Lê Hùng