Năm 2024 đánh dấu một bước tiến vượt bậc trong ngành xây dựng với sự xuất hiện của nhiều công nghệ tiên tiến, mở ra những khả năng vô cùng rộng lớn cho ngành. Từ công nghệ in 3D, đến công nghệ xây dựng thông minh và giải pháp xây dựng bền vững, những xu hướng công nghệ mới nổi đang không ngừng thay đổi cách chúng ta thiết kế, xây dựng và duy trì các công trình.
Những đổi mới này không chỉ giúp tối ưu hóa chi phí và thời gian thi công, mà còn góp phần quan trọng vào việc tạo ra những công trình an toàn, hiệu quả và thân thiện với môi trường.
Dướt đây là 10 xu hướng công nghệ xây dựng nổi bật trong năm 2024, cung cấp cái nhìn tổng quan về những tiến bộ và ứng dụng sáng tạo đang làm thay đổi bộ mặt ngành xây dựng hiện đại.
Công nghệ in 3D
Xây dựng bằng công nghệ in 3D là một bước phát triển mới hấp dẫn trong xây dựng. Thay vì sử dụng gạch và vữa truyền thống, giờ đây, công nghệ này có thể "in" các kết cấu lớn, chẳng hạn như các bộ phận xây dựng, cầu, nhà cửa và thậm chí là các cấu kiện cho một tòa nhà chọc trời, bằng một máy chuyên dụng. Quá trình này tương tự như in hình ảnh ba chiều từ tệp máy tính.
Xây dựng bằng công nghệ in 3D đang tạo ra các bước tiến đáng kể. Kỹ thuật này giúp tạo ra các bộ phận xây dựng, cầu, nhà và thậm chí các tòa nhà chọc trời một cách nhanh chóng và tiết kiệm chi phí.
Máy bay không người lái
Máy bay không người lái (Drone) được sử dụng trong quá trình xây dựng là loại thiết bị bay được trang bị các công nghệ camera hiện đại, cho phép người xây dựng xem và hiểu các chi tiết khó nhìn thấy từ mặt đất, chẳng hạn như hư hỏng hoặc vết nứt của kết cấu. Drone được trang bị tia laser có thể được sử dụng để khảo sát công trường xây dựng trước khi thực hiện bất kỳ công việc nào.
Với việc sử dụng drone và công nghệ thực tế ảo, các nhà thầu sẽ có thể thu thập dữ liệu cực kỳ chính xác về kích thước và diện mạo của các tòa nhà trong tương lai. Điều này duy trì giá trị cao của dự án xây dựng và cho phép các nhà quản lý dự án và kỹ sư kỹ thuật tiến hành xây dựng một cách hiệu quả hơn.
Hệ sinh thái kỹ thuật số trên công trường xây dựng
Đây là mạng lưới kỹ thuật số trong đó tất cả thiết bị, phương tiện, công cụ, và con người trên công trường được liên kết với nhau thông qua các công nghệ không dây hoặc kỹ thuật số. Mục tiêu của công trường kết nối là tạo ra một hệ sinh thái mà mọi thành phần có thể giao tiếp, trao đổi thông tin và phối hợp làm việc một cách liền mạch.
Việc áp dụng công nghệ này mang lại nhiều lợi ích như cải thiện hiệu quả làm việc nhóm, tăng năng suất, giảm chi phí và tăng cường an toàn lao động. Đây được coi là một bước tiến quan trọng trong việc chuyển đổi ngành Xây dựng sang kỷ nguyên số hóa toàn diện.
Robot và tự động hóa
Ngành xây dựng là một trong số nhiều ngành công nghiệp đang thích ứng với việc sử dụng rộng rãi robot và tự động hóa để hợp lý hóa các quy trình kinh doanh. Điều này có thể giúp các công ty xây dựng khắc phục tình trạng thiếu hụt nhân sự, cắt giảm chi phí, hỗ trợ tính bền vững và rút ngắn thời gian thực hiện các dự án xây dựng.
Ngoài các phương pháp xây dựng công trình truyền thống, sử dụng robot trong điều kiện xây dựng phức tạp, nguy hiểm có thể giảm bớt khả năng xảy ra tai nạn lao động nghiêm trọng cho con người.
Việ áp dụng tự động hóa và robot cũng đảm bảo chất lượng hiệu suất tốt hơn. Tất cả các yếu tố này khiến các công ty xây dựng nên đầu tư vào các loại công nghệ này có khả năng nâng cao mức năng suất dài hạn của họ.
Công nghệ BIM
Việc tạo và quản lý dữ liệu thông qua Mô hình thông tin công trình (BIM) được thực hiện trong các giai đoạn thiết kế, xây dựng và vận hành. Công nghệ BIM có khả năng hợp nhất dữ liệu từ nhiều phần mềm, tạo ra các mô hình kỹ thuật số chi tiết được giám sát trong một nền tảng đám mây mở để cộng tác theo thời gian thực.
Việc sử dụng BIM giúp tăng cường khả năng hiển thị và ra quyết định, cho phép cân nhắc các lựa chọn bền vững hơn và tiết kiệm chi phí trong các dự án kiến trúc, kỹ thuật và xây dựng (AEC).
Máy quét laser 3D
Máy quét laser hoạt động bằng cách phát ra các xung ánh sáng nhanh phản xạ khỏi bề mặt và quay trở lại máy quét. Quá trình này sử dụng công nghệ được gọi là LiDAR, xác định khoảng cách của một vật thể bằng cách tính thời gian ánh sáng đi ra và quay trở lại.
Công nghệ này có khả năng quét toàn bộ một địa điểm, thu thập một lượng dữ liệu khổng lồ và tạo ra một mô hình 3D chính xác của địa điểm xây dựng. Theo báo cáo từ Mordor Intelligence, thị trường máy quét 3D toàn cầu đạt khoảng 3,56 tỷ USD trong năm vừa qua. Điều này cho thấy nhu cầu về công nghệ quét 3D, bao gồm quét laser, đang gia tăng đáng kể trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm cả xây dựng.
Mô phỏng 4D
Mô phỏng 4D, khi tích hợp với BIM, không chỉ cho phép theo dõi tiến độ dự án theo thời gian mà còn cung cấp một cái nhìn toàn diện về mối liên hệ giữa các yếu tố thiết kế, thi công và lịch trình. Công nghệ này kết hợp mô hình không gian 3D với chiều thời gian (thường là lịch trình dự án) để tạo ra hình ảnh động mô phỏng các giai đoạn khác nhau của dự án.
Nhiều công ty xây dựng lớn đã sử dụng mô phỏng 4D để hình dung và điều chỉnh quy trình thi công các dự án phức tạp như tòa nhà chọc trời, cầu đường và cơ sở hạ tầng lớn. Ví dụ, mô phỏng 4D đã được áp dụng trong dự án xây dựng sân bay quốc tế để đảm bảo tiến độ và quản lý không gian làm việc hiệu quả.
Điện toán đám mây
Điện toán đám mây đã trở thành công cụ quan trọng trong ngành xây dựng, giúp lưu trữ, xử lý và quản lý dữ liệu mà không cần cơ sở hạ tầng vật lý phức tạp. Công nghệ này hỗ trợ cộng tác từ xa, đồng bộ dữ liệu và tối ưu hóa hiệu suất dự án. Các nhóm có thể lưu trữ tài liệu và dữ liệu dự án ở một vị trí trung tâm, truy cập qua internet, cùng lúc cập nhật và chia sẻ thông tin, giảm thiểu sai sót.
Điện toán đám mây khi tích hợp với các công nghệ như BIM, IoT và mô phỏng 4D để tối ưu quy trình làm việc. Lợi ích nổi bật của công nghệ này bao gồm cải thiện hiệu suất làm việc nhóm, tiết kiệm thời gian và chi phí, bảo mật dữ liệu và khả năng linh hoạt mở rộng.
Công nghệ được ứng dụng trong việc quản lý tài liệu, tiến độ và phân tích dữ liệu từ công trường, giúp hỗ trợ các quyết định chính xác hơn. Với sự phát triển của 5G và trí tuệ nhân tạo, điện toán đám mây hứa hẹn sẽ tiếp tục thúc đẩy tự động hóa và quản lý dữ liệu thông minh, nâng cao năng suất và tính bền vững cho các dự án xây dựng trong tương lai.
Bản sao kỹ thuật số (Digital Twins)
Bản sao kỹ thuật số là là bản sao kỹ thuật số ảo (thường là 3D) của một vật thể hay hệ thống thực tế., kết hợp nhiều loại dữ liệu trong một nền tảng tập trung, bao gồm dữ liệu cảm biến, số liệu hiệu suất xây dựng theo thời gian thực và mô hình ba chiều của cấu trúc. Mục đích chính của bản sao kỹ thuật số là kiểm tra và điều chỉnh các quyết định về vật liệu, năng lượng tiêu thụ và thời điểm bảo trì của công trình.
Bản sao kỹ thuật số cũng rất hữu ích trong việc dự đoán các vấn đề tiềm ẩn, giảm thời gian sửa chữa và nâng cao tính bảo mật. Ví dụ, kỹ sư có thể sử dụng nó để dự báo thiệt hại do thời tiết khắc nghiệt, từ đó thiết kế công trình vững chắc hơn. Bằng cách hỗ trợ sự hợp tác và cung cấp một trung tâm quyết định tập trung dựa trên dữ liệu, bản sao kỹ thuật số giúp cải thiện năng suất và đẩy nhanh tiến độ dự án trong ngành xây dựng.
Internet Vạn Vật (IoT)
Ý tưởng về Internet vạn vật, hay IoT, liên quan đến việc kết nối các vật dụng thông thường với Internet, chẳng hạn như tòa nhà, phương tiện và đèn, cho phép giao tiếp và trao đổi dữ liệu. Mặc dù đã tồn tại trong một thời gian, nhưng công nghệ mới gần đây đã khiến nó trở nên quan trọng hơn.
Trong năm 2024, IoT đang thay đổi cách con người sử dụng công nghệ trong ngành xây dựng. Tất cả là về việc kết nối máy móc và cảm biến với các thiết bị khác để chúng có thể thu thập và trao đổi dữ liệu. Khái niệm này đặc biệt đáng chú ý trong nhà thông minh, xe thông minh và thậm chí là thành phố thông minh.
Với IoT, những địa điểm này có thể sáng tạo hơn, tự động hóa hơn và tháo vát hơn. Ví dụ, một ứng dụng điện thoại thông minh có thể được sử dụng để điều khiển nhiều hệ thống trong một ngôi nhà thông minh, chẳng hạn như chiếu sáng, sưởi ấm, an ninh và giải trí, từ một vị trí duy nhất.
Dữ liệu được thu thập thông qua các cảm biến được lắp đặt trong nhà để cải thiện hiệu quả, giảm chi phí, tiết kiệm năng lượng và tăng cường an toàn và bảo mật. Cốt lõi của IoT là khái niệm về tất cả các tiện ích này được liên kết và hợp tác.
Những xu hướng công nghệ xây dựng mới nổi trong năm 2024 không chỉ là những bước tiến về mặt kỹ thuật, mà còn phản ánh một sự thay đổi toàn diện trong cách thức xây dựng, từ thiết kế, thi công đến vận hành. Các công nghệ này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả, giảm thiểu tác động môi trường mà còn mở ra cơ hội mới cho các nhà đầu tư và chuyên gia trong ngành.
Với những cải tiến không ngừng về mặt công nghệ và vật liệu, ngành xây dựng đang trở thành một ngành ngày càng thông minh hơn, bền vững hơn và sáng tạo hơn. Trong tương lai, những công nghệ này sẽ không chỉ là yếu tố giúp các công ty xây dựng cạnh tranh, mà còn là chìa khóa để giải quyết những thách thức lớn mà thế giới đang đối mặt trong việc phát triển cơ sở hạ tầng thông minh và bền vững.
