8 cách ngành xây dựng sử dụng công nghệ để phát triển bền vững hơn

Tính bền vững trong xây dựng là yếu tố vô cùng quan trọng

Xây dựng và tính bền vững không phải lúc nào cũng song hành với nhau, nhưng thời thế đang thay đổi. Vào năm 2021, Autodesk đã báo cáo rằng 82% công ty kiến ​​trúc, kỹ thuật và xây dựng (AEC) hiện có một nhóm chuyên trách về phát triển bền vững và 74% các công ty AEC đang trực tiếp đầu tư vào công nghệ để cải thiện tính bền vững của doanh nghiệp.

Ngoài ra, xây dựng bền vững đã trở thành một yêu cầu đối với các dự án, vì 87% công ty xây dựng cho biết việc giữ chân khách hàng là động lực cho trọng tâm phát triển bền vững của họ. Suy nghĩ và lập kế hoạch bền vững đã được chứng minh là cải thiện năng suất và giảm lãng phí nhân lực. Ba trong bốn công ty xây dựng báo cáo rằng các sáng kiến ​​bền vững đã giúp họ sử dụng tốt nguồn lực hơn.

Mặc dù lợi ích của việc xây dựng bền vững là rất lớn, nhưng việc thực hiện nó không phải là dễ dàng. Các công ty AEC đang tìm kiếm công nghệ để đưa họ vào con đường hướng tới sự bền vững. Dưới đây là một số ví dụ về cách công nghệ đã cho phép ngành xây dựng vận hành bền vững thành công.

8 cách ngành xây dựng sử dụng công nghệ để phát triển bền vững hơn

1. Plug-in phân tích năng lượng hướng đến Net Zero Energy

Công nghệ này đã được ứng dụng trong dự án thiết kế cho Trường Trung học Benjamin Banneker ở Washington, DC. Nhóm Perkins Eastman, do kiến ​​trúc sư Omar Calderón Santiago dẫn đầu đã áp dụng phương pháp thiết kế tổng thể, cân nhắc từng bước các yếu tố môi trường, công nghệ, kinh tế và xã hội. Các mục tiêu bền vững tập trung rõ ràng vào điểm giao nhau giữa năng lượng và hạnh phúc.

Nhóm đã sử dụng kết hợp mô hình 3D trong SketchUp và phân tích năng lượng và ánh sáng ban ngày trong plug-in Sefaira của SketchUp và Climate Studio để giảm thiểu năng lượng cung cấp cho những khu vực có ánh sáng tự nhiên. Thông qua việc khảo sát cẩn thận ánh sáng tự nhiên ban ngày, nhiệt độ, âm thanh và chất lượng không khí, nhóm đã đưa ra phương án tối ưu hơn, mang lại sự thoải mái trong sử dụng.

Trước đây, Perkins Eastman dựa vào các chuyên gia tư vấn bên ngoài để phân tích năng lượng, nhưng giờ đây với Sefaira của SketchUp, nhóm có thể giữ toàn bộ thiết kế của mình và tập trung vào việc tối ưu hóa hiệu suất. Đây là cách mà Perkins Eastman sử dụng công nghệ để phát triển bền vững trong cuộc chiến cạnh tranh hiện nay.

2. Mô hình BIM chi tiết giúp giảm lãng phí vật liệu

Việc sử dụng BIM trong xây dựng đã không còn quá xa lạ đối với nhà thầu hay chủ đầu tư. BIM giúp tái hiện công trình một cách chi tiết, nhưng không chỉ có thế, BIM còn giúp cho việc thi công, xây dựng được tối ưu hóa hơn nhờ khả năng hỗ trợ tính toán vật liệu chính xác, loại bỏ nguy cơ gây lãng phí. Ví dụ về Wayne Brothers dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn.

Nhà thầu bê tông Wayne Brothers, Hoa Kỳ không xa lạ gì với khả năng của BIM (mô hình hóa thông tin tòa nhà). Công ty bắt đầu sử dụng Tekla Structures vào năm 2012 để lập mô hình cho các dự án công nghiệp và thương mại nhằm nâng cao chất lượng công việc và giảm thời gian thiết kế. Sử dụng mô hình BIM chi tiết trong dự án xây dựng Nhà máy bia của Sierra Nevada đã giúp nhóm giảm đáng kể chất thải vật liệu cốt thép.

Trong dự án này, Wayne Brothers cần thực hiện một cấu trúc bê tông rộng 12.000 foot vuông với hàng trăm điểm nhúng và khối bên ngoài, yêu cầu lập kế hoạch cẩn thận để tránh sai sót cũng như việc làm lại và lãng phí sau đó. Tekla được sử dụng để mô tả chi tiết cốt thép và điều phối các hoạt động công việc. Việc sử dụng mô hình 3D đã giúp Wayne Brothers giảm bớt một tuần so với lịch trình ba tháng (kế hoạch ban đầu) và loại bỏ lỗi trong quá trình thực hiện. Đối với loại dự án này, người ta sẽ mong đợi 10 - 15 % chất thải cốt thép; tuy nhiên khi sử dụng Tekla, tỷ lệ này đã giảm xuống dưới 1% hay chỉ còn 2 tấn trong số 300 tấn thép. 

3. Công nghệ điều khiển máy móc giúp giảm phát thải và tiêu thụ tài nguyên

Công nghệ này đã được ứng dụng trong dự án thiết kế, chế tạo và lắp đặt dây cáp, ống dẫn và hố ga cho Trung tâm dữ liệu Dekalb mới ở Dekalb, Illinois, Hoa Kỳ.

Nhóm dự án của Aldridge Electric đã sử dụng các mô hình BIM để đánh giá thiết kế, phát hiện xung đột, các cơ hội xây dựng và xem xét các thiết bị điều khiển máy móc tại hiện trường.

Hệ thống Trimble Earthworks trên máy xúc và máy ủi phù hợp liền mạch với quy trình làm việc được kết nối của công ty—các mô hình 3D được chuyển đến Trimble Business Center rồi đến máy móc. Với các thiết bị điều khiển máy, công việc tại công trường được hoàn thành với độ chính xác cao. Các kỹ sư đã cài đặt các đối tượng trong phạm vi dung sai nửa inch. Điều này đã giúp cho những người vận hành máy làm việc hiệu quả hơn và giảm bớt việc phải làm lại, đồng thời giảm lượng khí thải và nhiên liệu.

4. Chế tạo bên ngoài làm giảm khí thải và tăng hiệu quả

Một nghiên cứu năm 2021 của Đại học Hanyang ở Hàn Quốc cho thấy xây dựng công nghiệp hóa giúp giảm 40% lượng khí thải carbon so với các phương pháp truyền thống. Công ty Xây dựng Điện Cooper đã nhận ra lợi thế này khi mở rộng công tác chế tạo sẵn nhằm đáp ứng tiến độ của dự án có nhịp độ nhanh và vượt qua sự cạnh tranh trên thị trường.

Nhà thầu điện, thiết bị đo đạc & điều khiển hàng đầu trong ngành đã chọn phần mềm chi tiết Trimble SysQue. So với Autodesk Revit, SysQue đã tạo ra các mô hình thiết kế chi tiết hơn bằng cách sử dụng các thành phần thực. Việc sử dụng SysQue đã cho phép công ty di chuyển 60% lao động hiện trường liên quan đến chế tạo ống dẫn và khay cáp từ nơi làm việc sang cơ sở chế tạo bên ngoài của họ. Ngoài việc giảm lượng khí thải, Cooper Electric cũng đã có được ​​những cải tiến to lớn về năng suất, độ an toàn và chất lượng.

5. Thực tế hỗn hợp (MR) loại bỏ dấu chân carbon bằng đào tạo tại chỗ

Công ty dịch vụ và năng lượng đa quốc gia của Anh Centrica hiểu được nhu cầu chuyển đổi kỹ thuật số trong lĩnh vực năng lượng. Cùng với Trung tâm Công nghệ Net Zero, chuyên gia thực tế hỗn hợp VISR Dynamics và Microsoft, nhóm đã khám phá thực tế hỗn hợp (Mixed Reality MR) và khả năng trong việc thúc đẩy tối ưu hóa quy trình, an toàn, năng suất và hiệu quả, đồng thời hỗ trợ quá trình chuyển đổi sang net zero.

Centrica đã áp dụng MR để kết nối những người lao động tuyến đầu tại các nhà máy năng lượng với các kỹ sư năng lượng. Các kỹ sư của Centrica có thể tạo và thêm các hướng dẫn về quy trình và bảo trì dựa trên các điểm neo không gian xung quanh một vị trí thực tế. Để đảm bảo thiết bị phù hợp để sử dụng trong môi trường ATEX cấp 2, nhóm VISR đã chọn hợp tác với Trimble Field Technologies để cung cấp MR ở dạng mũ cứng.

6. Chương trình phát hiện rò rỉ độc đáo giúp giảm thiểu thất thoát nước

Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) ước tính rằng 16% tổng lượng nước được sử dụng trên khắp Hoa Kỳ bị thất thoát, và có khả năng lên đến 30%. Nói cách khác, nước được thu thập và xử lý này không được đến tay người dùng cuối, cuối cùng gây lãng phí tài nguyên. Bộ phận GIS của Central Arkansas Water đã phát triển phương án có khả năng giảm thiểu thất thoát nước và nó liên quan đến một chú chó cứu hộ trong phòng thí nghiệm màu đen tên là Vessel.

Vessel có thể đánh hơi bất kỳ nguồn nước nào nổi lên khắp Khu vực Cấp nước Trung tâm Arkansas để xác định xem nước đó có chứa clo hay không. Sau khi phát hiện rò rỉ nước chứa clo, hệ thống có thể được sửa chữa và loại bỏ thất thoát nước. Ngoài những nỗ lực của Vessel, các tiện ích cũng cần được theo dõi và Cityworks có thể giúp nhóm thực hiện việc này. Cityworks là một nền tảng quản lý tài sản, bộ phận GIS đã tạo một danh mục trường tùy chỉnh trong Cityworks để theo dõi và báo cáo hiệu quả và độ chính xác của Chương trình Bảo vệ Rò rỉ Canine.

7. Mô hình hóa BIM chi tiết và xây dựng ngoại vi loại bỏ chất thải trong chế tạo

Sigmat, công ty hàng đầu của Vương quốc Anh về khung thép khổ nhẹ, biết tác động của mô hình 3D đối với việc xây dựng bên ngoài. Với các công cụ phù hợp có khả năng phát hiện xung đột, nâng cao chi tiết và trực quan hóa thực tế, về cơ bản, nhóm sẽ xây dựng dự án của họ hai lần: Một lần trong môi trường kỹ thuật số và một lần tại chỗ. Sigmat sử dụng phần mềm Tekla để lập mô hình chính xác và hiệu quả, với lập trường rằng nếu nó hoạt động trong mô hình, nó sẽ hoạt động tại chỗ.

Sigmat đã hướng đến xây dựng bền vững, học nhúng Sig-Dek - sản phẩm hồ sơ sàn của riêng họ vào thư viện Tekla BIM. Việc này giúp nâng cao độ chính xác cho dự án. Đạt được mức độ chính xác này trong các quy trình thiết kế và xây dựng ảo (VDC) cho phép Sigmat đạt được mức lãng phí bằng không so với việc xây dựng bên ngoài. Ngoài ra, số lượng vật liệu đặt hàng luôn chính xác nhờ tính năng bóc tách số lượng tự động và không cần phải làm lại do lỗi chi tiết hoặc chế tạo.

8. Phần mềm lập kế hoạch tuyến tính nhắc nhở giao dự án đúng hạn và giảm phát thải sau đó

Một dự án đường sắt cao tốc với 1.600 cột trụ, 3.000 cột điện và 300 km cáp nhôm, đường dây trên cao và cáp quang hoàn thành đúng thời hạn là điều gần như chưa từng có. Nhưng đó chính xác là những gì đã xảy ra với dự án xây dựng tuyến Cologne-Rhine/Main ở Đức.

Để quản lý số lượng lớn các hoạt động, THOST Projekt Management đã sử dụng Trimble Tilos, một hệ thống lập lịch trình được phát triển đặc biệt cho các công trường xây dựng tuyến tính. Tilos lưu trữ các thuật toán mở rộng có chứa thông tin về thời lượng của quy trình, thiết bị, nhân sự, chi phí liên quan, v.v. Thông tin như số lượng và tài nguyên với các giá trị hiệu suất tương ứng có thể tương quan với từng quy trình và được lưu trữ trong thư viện.

Phần mềm lập lịch tuyến tính dữ liệu mở cho phép các nhóm chia sẻ thông tin và cập nhật theo thời gian thực. Phần mềm rất quan trọng để cung cấp dự án đúng hạn. Việc giao hàng đúng hạn giúp giảm tài nguyên để hoàn thành dự án và đường sắt cao tốc có thể mở cửa sớm hơn, thay thế giao thông đường bộ và giảm lượng khí thải carbon.

Giải pháp giúp ngành xây dựng ở Việt Nam phát triển bền vững hơn

Việc ứng dụng công nghệ vào trong xây dựng nhìn chung đã phát triển tại nhiều nước trên thế giới. Tại Việt Nam, nhiều doanh nghiệp cũng đã nhận thấy được điều này và bắt đầu áp dụng công nghệ vào trong xây dựng để nâng cao hiệu quả và năng lực cạnh tranh trên thị trường. Bài viết ở trên đề cập đến nhiều về mô hình BIM và GIS trong việc giúp ngành xây dựng phát triển bền vững. Để có được dữ liệu phục vụ cho 2 ngành này, cần có những thiết bị/giải pháp thu thập dữ liệu chính xác cao, tin cậy. Dưới đây là 2 giải pháp mà Đất Hợp đang cung cấp với mong muốn thúc đẩy sự phát triển bền vững của ngành xây dựng tại Việt Nam:

1. Giải pháp scan 3D

Công nghệ quét 3D hiện nay trong các lĩnh vực xây dựng, kiến trúc, giao thông, quan trắc kiểm định,.. đang ngày càng phát triển với những hiệu quả tối ưu mà nó đem lại. Các đối tượng được quét với độ chính xác cực kì cao và ghi nhận dưới dạng Point Cloud – Đám mây điểm biểu diễn toàn bộ hình dạng và hiện trạng đối tượng.

Hiện nay, Đất Hợp cung cấp các hệ thống quét 3D tiên tiến đến từ hãng Trimble, cho phép người dùng tự tin quét và tạo sản phẩm với độ tin cậy cao. Cho dù bạn đang thực hiện khảo sát địa hình, chụp để hoàn công, thực hiện phân tích dữ liệu, công trình xây dựng mới hoặc cải tạo, Trimble cung cấp giải pháp quét nhanh chóng và chính xác, ghép và tạo các sản phẩm một cách toàn diện.

Các hệ thống quét 3D điển hình của Trimble đã được nhiều doanh nghiệp tại Việt Nam sử dụng là: Trimble X7, Trimble SX12, Trimble MX50, Trimble X12…

Xem thêm:

>>> Đất Hợp chuyển giao thành công Thiết bị 3D Laser Scanning Trimble X7 thứ 4 cho ONEBIM

>>> Đất Hợp chuyển giao thành công Máy toàn đạc quét laser 3D Trimble SX12 đầu tiên tại Việt Nam

>>> Đất Hợp chuyển giao thành công thiết bị scan laser 3D di động Trimble MX50 đầu tiên tại Châu Á

2. Giải pháp thu thập và tích hợp GIS

GIS – Hệ thống thông tin địa lý ngày nay là một trong những công cụ trợ giúp đắc lực cho cơ quan chính phủ, doanh nghiệp, tổ chức quản lý, cá nhân đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế – xã hội thông qua các chức năng thu thập dữ liệu, quản lý, phân tích và tích hợp các thông tin trên nền tảng bản đồ số.

Nhu cầu về dữ liệu GIS tại Việt Nam đang ngày càng gia tăng, vì thế, sử dụng thiết bị nào để thu thập dữ liệu GIS chính xác cũng là vấn đề của nhiều đơn vị.

Giải pháp thu thập và tích hợp GIS mà Đất Hợp cung cấp sử dụng thiết bị thu thập dữ liệu GIS đến từ Trimble. Các thiết bị đến từ hãng Trimble luôn giúp người dùng an tâm về độ chính xác, độ tin cậy và độ bền trong quá trình sử dụng.

Các thiết bị thu thập và tích hợp GIS điển hình của hãng Trimble đang được Đất Hợp cung cấp là: Trimble Catalyst DA2, Trimble TDC650, Trimble TDC600…

Các giải pháp mà Đất Hợp cung cấp luôn hướng đến mục tiêu giúp ngành xây dựng phát triển bền vững hơn. Liên hệ HOTLINE 0903 825 125 để được tư vấn chi tiết và nhanh nhất!

Nguồn tham khảo: constructible.trimble.com

>>> Xem thêm: VAI TRÒ CỦA CÔNG NGHỆ QUÉT LASER MẶT ĐẤT TRONG MÔ HÌNH HÓA 3D CÁC TÒA NHÀ