Xây dựng theo truyền thống là một trong những ngành gây tiêu hao nhiều tài nguyên nhất. Tuy nhiên, ngày nay với quy hoạch chặt chẽ cùng các công cụ kỹ thuật số, quá trình xây dựng hoàn toàn có thể đóng góp tích cực vào việc bảo vệ môi trường.

Xây dựng bền vững, thân thiện với môi trường đòi hỏi cả một quá trình dài để thực hiện và thích nghi. Các giải pháp kỹ thuật số chính là yếu tố đóng vai trò quyết định trong quá trình này, nhưng trên thực tế chúng ta vẫn chưa tận dụng được quá nhiều khả năng kỹ thuật số sẵn có. Dưới đây, các chuyên gia từ Nemetschek Group (công ty phát triển và phân phối phần mềm cho KTS, kỹ sư và ngành xây dựng) sẽ cho thấy một số cơ hội về công nghệ trong xây dựng mà họ có.

Xây dựng kỹ thuật số tiết kiệm tài nguyên

Phương pháp đo lường lợi ích đối với mô hình thông tin xây dựng (BIM) từ công ty kiểm toán đình đám PricewaterhouseCoopers (PwC) cho thấy, khi chúng ta ứng dụng xây dựng kỹ thuật số trước khi xây dựng vật lý, sử dụng mô hình và thực tế ảo sẽ giúp xác định sớm các xung đột và thông số kỹ thuật không chính xác trong quá trình xây dựng. Điều này sẽ giúp giảm thiểu việc phải sửa chữa không cần thiết, từ đó cũng giảm tiêu thụ năng lượng, lượng khí thải carbon và lượng vật liệu xây dựng trong quá trình xây dựng thực tế.

Không chỉ vậy, việc ứng dụng công nghệ còn giúp cho một tòa nhà có thể được phá bỏ hiệu quả bởi từng chi tiết đã được ghi lại một cách chính xác, dù cho nhiều năm trôi qua. Ngày nay có nhiều tòa nhà từ những năm 1980 đang được chuyển đổi hoặc tháo dỡ nhưng không ai biết vật liệu nào được sử dụng ở đâu và với số lượng bao nhiêu, điều này có nghĩa là quá trình tháo dỡ đòi hỏi rất nhiều nỗ lực và có thể dẫn đến những phức tạp không mong muốn. Đối với các tòa nhà được lập kế hoạch với BIM, các vật liệu được sử dụng được ghi lại bằng kỹ thuật số. Bằng cách này, quá trình phá hủy thậm chí có thể được sử dụng để chiết xuất nguyên liệu thô.

Khi ứng dụng các giải pháp kỹ thuật số, các mô hình có thể được kiểm tra kỹ lưỡng ở giai đoạn đầu của quá trình lập kế hoạch để không cần thay đổi chi phí và vật liệu tốn kém sau này trong quá trình xây dựng. Các phân tích về tính bền vững cũng có thể được thực hiện theo cách này. Ví dụ: khách hàng có thể sử dụng các yếu tố chi phí và phát xạ để tô màu mô hình dưới dạng bản đồ nhiệt 3D, giúp họ hiểu những phần nào của thiết kế cần được làm lại để tăng tính bền vững.

Ít nguyên liệu thô hơn + Ít năng lượng hơn

Chúng ta có thể tiết kiệm một lượng đáng kể vật liệu thông qua việc tính toán chính xác và lập kế hoạch tốt hơn cho các cấu trúc phức tạp. Ví dụ, trong đường hầm Gotthard Base xuyên qua dãy Alps (Thụy Sĩ), đã có tổng cộng 89.000 mét khối bê tông được tiết kiệm nhờ việc tính toán, tối ưu hóa hình học vỏ hầm thành hai phần.

Các giải pháp phân tích kết cấu kỹ thuật số có thể giúp chúng ta tiết kiệm vật liệu cũng như thời gian trong thiết kế và xây dựng các loại công trình khác nhau. Ví dụ, chúng ta có thể sử dụng ít bê tông hơn cho cột đỡ hoặc cũng có thể thay thế hoàn toàn bê tông bằng vật liệu bền vững hơn như gỗ, công nghệ sẽ giúp chúng ta tính toán được những khả năng này.

Ngoài ra, lập kế hoạch kỹ thuật số của các phần tử bê tông đúc sẵn trong CAD có thể giảm đáng kể tỷ lệ lỗi cho hệ thống xây dựng đó. Tại Metsä Wood ở Tokyo, họ giảm thiểu thất thoát vật liệu thông qua việc tối ưu hóa cấu trúc. Các yếu tố riêng lẻ được thiết kế để đạt hiệu quả về mặt công nghiệp, do đó chiều rộng của cột và dầm được giữ nhất quán nhất có thể. Việc lập kế hoạch tối ưu và cải thiện các kết nối thép trong dự án cũng có thể tiết kiệm một lượng lớn vật liệu kết nối. Ví dụ, một trung tâm cung cấp y tế ở Hoa Kỳ đã tiết kiệm được 25% chi phí cho vít nhờ tính toán kỹ thuật số.

Tài nguyên cũng có thể được tiết kiệm trong việc điều hành và quản lý tòa nhà đã hoàn thiện bằng cách sử dụng không gian một cách tối ưu. Hệ thống Quản lý nơi làm việc Tích hợp (phần mềm giúp các tổ chức tối ưu hóa việc sử dụng các nguồn lực tại nơi làm việc) có thể được sử dụng để đo lường chính xác hơn nhu cầu về không gian văn phòng. Điều này đảm bảo rằng không gian được thiết kế ra để đảm bảo nhu cầu thực sự cần thiết, một chiến thuật quan trọng khác cho sự bền vững. Mặt khác, phương pháp này cũng giúp xác định đúng kích thước của hệ thống HVAC (sưởi, thông gió và điều hòa không khí) và cung cấp một môi trường làm việc tích cực, thoải mái cho nhân viên.

Có nhiều cách để giảm thiểu tác động sinh thái của ngành xây dựng, chỉ cần những nhà xây dựng và KTS quyết định đóng góp tích cực. Ngay cả việc tái sử dụng nguyên liệu thô từ các tòa nhà cũng có thể sử dụng các giải pháp BIM. Do có đầy đủ tài liệu kỹ thuật số, chúng ta hoàn toàn có thể xác định chính xác chi tiết nào đã được sử dụng ở đâu, thậm chí nhiều năm sau đó. Do đó, tòa nhà sẽ trở thành nhà cung cấp nguyên liệu thô ngay cả khi thời hạn sử dụng hữu ích của nó đã kết thúc.

Biên dịch | H.N (Nguồn: Archdaily)

XEM THÊM

Bình luận từ Facebook