Các xu hướng công nghệ tiên tiến nâng cao hiệu quả xây dựng trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0

Hiện nay, việc áp dụng công nghệ mới đang diễn ra trong mọi lĩnh vực, từ tiện ích cho người dân đến các giải pháp công nghệ y tế phức tạp. Ngành xây dựng cũng không ngoại lệ khi nhiều tiến bộ công nghệ đang được nghiên cứu và ứng dụng để nâng cao hiệu suất xây dựng. Công nghệ xây dựng mới đang mang lại những thay đổi lớn trong tất cả các khâu từ khảo sát, thiết kế, thi công và vận hành công trình. Theo McKinsey, áp dụng công nghệ số có thể tăng năng suất ngành xây dựng lên tới 15%, đem lại hiệu quả và an toàn cao hơn.

Các xu hướng công nghệ xây dựng quan trọng nhất

1. Công nghệ chế tạo trước và lắp ghép mô đun trong xây dựng cầu đường:

• • Khái niệm: Chế tạo trước các thành phần cấu kiện trong nhà xưởng, sau đó vận chuyển đến địa điểm xây dựng và lắp ráp.
  • Lợi ích:
    • Tốc độ: Giảm thời gian xây dựng khoảng 30-50%.
    • Chi phí: Quy trình sản xuất lặp lại giúp tiết kiệm chi phí.
    • Lao động: Giảm nhu cầu công nhân lành nghề tại công trường.

2. Ứng dụng vật liệu tiên tiến trong xây dựng:

• Tầm quan trọng của vật liệu: Chi phí vật liệu chiếm phần lớn trong tổng giá thành xây dựng.
• Chiến lược phát triển: Chính phủ phê duyệt chiến lược phát triển vật liệu xây dựng 2021-2030, định hướng đến năm 2050.
• Lợi ích của công nghệ tiên tiến:
  • Giám sát máy móc dễ dàng.
  • Giảm nhân công và tăng năng suất.
  •  zSản phẩm tiêu biểu: Kính tiết kiệm năng lượng, gạch bê tông siêu nhẹ, tấm lợp sinh thái…

3. Công nghệ 3D trong xây dựng

• Khái niệm: In 3D để chế tạo tòa nhà hoặc các cấu kiện xây dựng.

• Ưu điểm:
  • Thời gian xây dựng ngắn: Hoàn thành nhà trong 1 tuần đến 10 ngày.
  • Ít nhân công: Chủ yếu cần thiết kế và vật liệu.
  • Vật liệu đa dạng và tiết kiệm chi phí.

4. Công nghệ tự động hóa trong thi công:

• Khả năng tự động hóa: Robot thay thế con người trong các công việc nặng nhọc.
• Ưu điểm:
  • Hiệu suất cao: Robot làm việc liên tục với độ chính xác cao.
  • An toàn: Giảm tai nạn lao động.
  • Ứng dụng tương lai: Robot có thể xây dựng ngoài trái đất.

5. Công nghệ ảo hóa và thực tế tăng cường (AR & VR):

• • Ứng dụng:
    • Trải nghiệm sản phẩm: Phục vụ marketing và bán hàng.
    • Đào tạo: An toàn lao động và lắp đặt thiết bị phức tạp.
    • Tham quan dự án: Quảng bá và thu hút du lịch.
  • Lợi ích của AR: Áp dụng thông tin bổ sung vào môi trường xung quanh người dùng.

6. Ứng dụng Big Data và phân tích dự đoán:

• • Khái niệm: Xử lý tập hợp dữ liệu lớn và phức tạp.
  • Ứng dụng trong xây dựng:
    • Thiết kế: Phân tích dữ liệu để xác định nơi xây dựng.
    • Xây dựng: Tối ưu hoạt động xây dựng và sử dụng nhiên liệu hiệu quả.
    • Vận hành: Theo dõi hiệu suất và lịch bảo trì công trình.

7. Ứng dụng IoT trong quản lý công trình:

• • Khái niệm: Mạng lưới các thiết bị kết nối và truyền tải thông tin.
  • Ứng dụng:
    • Giao thông thông minh: Quản lý đỗ xe, thu phí điện tử, quản lý đội tàu.
    • Lợi ích: Tăng cường quản lý giao thông và giảm ô nhiễm môi trường.

8. Điện toán đám mây trong xây dựng:

• • Khái niệm: Chia sẻ thông tin mọi lúc mọi nơi.
  • Lợi ích:
    • Kiểm tra bản thiết kế từ xa.
    • Truy cập dữ liệu trên mọi thiết bị.
    • Bảo mật dữ liệu cao.

9. Quét 3D và xử lý hình ảnh:

• • Khái niệm: Công nghệ không tiếp xúc để chụp kỹ thuật số hình dạng của vật thể.
  • Ưu điểm:
    • Kiểm tra vật liệu và kiểm soát chất lượng chính xác.
    • Ứng dụng trong đo 3D và hiển thị 3D.

10. Trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (Machine Learning):

• Ứng dụng:
  • Phân tích dữ liệu: Dự đoán và tối ưu hoá các công đoạn xây dựng.
  • Quản lý dự án: Dự báo rủi ro và lên kế hoạch xây dựng hiệu quả.
• Lợi ích: Tăng cường hiệu quả và giảm chi phí xây dựng.

 

Công nghệ đang mang lại những thay đổi lớn trong ngành xây dựng. Các xu hướng công nghệ như chế tạo mô đun, vật liệu tiên tiến, in 3D, tự động hóa, ảo hóa, Big Data, IoT, điện toán đám mây, quét 3D và AI đều đang góp phần nâng cao hiệu quả và an toàn trong xây dựng công trình. Việc áp dụng các công nghệ này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn tạo ra những công trình bền vững và thân thiện với môi trường.