Áp dụng công nghệ mới trong xây dựng công trình là một trong những cách hiệu quả giúp doanh nghiệp nâng cao năng lực cạnh tranh trên thị trường, đặc biệt là trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 hiện nay. Dưới đây là 3 công nghệ mới, được xem là xu hướng của xây dựng công trình trong thời đại 4.0 mà doanh nghiệp cần quan tâm.
Nội dung chính
1. Ứng dụng công nghệ IoT trong xây dựng công trình giao thông
IoT (viết tắt của Internet of Things – Internet kết nối Vạn vật) có thể hiểu đơn giản là một hệ thống mạng lưới các thiết bị, từ những hệ thống chip siêu nhỏ đến những hệ thống máy móc đồ sộ được kết nối với nhau thông qua Internet. IoT là một trong những yếu tố quan trọng trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0.
Theo một số ý kiến từ chuyên gia, công nghệ IoT được xem như là một công cụ mang lại cơ hội tăng doanh thu cho rất nhiều ngành, đồng thời nó cũng thúc đẩy công tác thương mại hóa xảy ra nhanh chóng hơn. Sự ảnh hưởng của IoT đối với một số ngành có thể kể đến như: Quản lý và giám sát cơ sở hạ tầng, xây dựng thành phố thông minh – Smart City; giao thông, dịch vụ tiện ích; dịch vụ bán lẻ; nông nghiệp xanh,…
Đối với lĩnh vực xây dựng công trình, mà cụ thể là giao thông, công nghệ IoT có những tác động mạnh mẽ, cụ thể là: Xây dựng hệ thống giao thông thông minh phục vụ cho nhu cầu xây dựng thành phố thông minh (Smart City).
Hệ thống giao thông thông minh (ITS – Intelligent Transport System) là yếu tố tất yếu nằm trong mục tiêu xây dựng thành phố thông minh mà nước ta đang hướng đến trong tương lai. Hệ thống giao thông thông minh hỗ trợ cho công tác quản lý nhà nước hiệu quả hơn và mang lại những lợi ích cho xã hội như: Thúc đẩy phát triển sản xuất và lưu thông hàng hóa, nâng cao chất lượng dịch vụ ngành du lịch, giảm ô nhiễm môi trường….
Nằm trong mục tiêu xây dựng hệ thống giao thông thông minh, xây dựng hệ thống đỗ/đậu xe thông minh – Smart Parking là một ứng dụng dự kiến sẽ mang lại hiệu quả cao, giúp giải quyết những vấn đề về tắc nghẽn giao thông do vấn đề đậu xe trên đường, và nó cũng giúp cải thiện lưu lượng giao thông trong thành phố tốt hơn.
Bên cạnh đó, hệ thống giao thông thông minh cũng bao gồm Dịch vụ thu phí đường điện tử (Electronic Road Pricing – ERP). Đây là một ứng dụng hiệu quả trong quản lý tắc nghẽn giao thông, đặc biệt là vào giờ cao điểm.
Bên cạnh việc ứng dụng trong xây dựng hệ thống giao thông thông minh, công nghệ IoT còn được ứng dụng trong các giải pháp quản lý đội tàu, viễn thông, giao thông vận tải, an ninh…
2. Ứng dụng công nghệ scan 3D và xử lý hình ảnh trong xây dựng công trình
Scan 3D là một công nghệ hiện đại, hoạt động với cơ chế không tiếp xúc, không phá hủy hình dạng của vật thể. Công nghệ scan 3D sử dụng dòng ánh sáng laser để thu thập dữ liệu vật thể và tạo thành dữ liệu đám mây điểm – Point Cloud. Dữ liệu đám mây điểm này với độ chính xác và độ phân giải rất cao, giúp mô tả chính xác hình dạng bề mặt của vật thể được quét trong không gian 3 chiều. Kết quả thu được này rất hữu ích cho công tác kiểm tra vật liệu và kiểm soát chất lượng công trình.
Hiện nay, có 2 công nghệ scan 3D phổ biến được áp dụng là:
- Công nghệ scan 3D mặt đất: Còn được gọi là công nghệ scan laser mặt đất 3 chiều (Terrestrial Laser Scanning). Công nghệ scan 3D này đã được áp dụng trong khá nhiều ngành, lĩnh vực tại Việt Nam, trong đó xây dựng công trình là một trong những ngành mà công nghệ này đã và đang mang lại nhiều giá trị thiết thực về kinh tế. Sử dụng kết hợp với phần mềm xử lý số liệu, công nghệ scan 3D mặt đất trở thành một giải pháp đo đạc, khảo sát địa hình hoàn chỉnh mà chưa có thiết bị nào có thể thay thế được.
- Công nghệ scan 3D trên không: Công nghệ này sử dụng máy bay không người lái (UAV) có gắn các cảm biến thu thập dữ liệu – được gọi là LiDAR (Light Detection and Ranging) để thu thập dữ liệu vật thể từ trên không dưới dạng dữ liệu Point Cloud. Đây là dạng công nghệ có khả năng thu thập dữ liệu chính xác cao, thời gian thu thập dữ liệu ngắn hơn so với công nghệ scan 3D mặt đất. Tuy nhiên, công nghệ này tại Việt Nam chưa được áp dụng phổ biến như scan 3D mặt đất.
Trong lĩnh vực xây dựng công trình, ứng dụng của công nghệ scan 3D đã được minh chứng về hiệu quả trong:
- Xây dựng giao thông, cụ thể là các công việc như: Đo đạc địa hình, khảo sát hiện trạng bề mặt đường, tính toán mặt cắt lớp bê tông nhựa, tính toán thể tích lớp nhựa bề mặt, thiết kế và lập hồ sơ hoàn công công trình cầu, đánh giá hiện trạng công trình giao thông, phục chế các công trình giao thông mang tính lịch sử…
- Xây dựng và bảo trì, bảo dưỡng các công trình hầm phức tạp, sân bay, nhà ga, đường tàu hỏa, cảng và công trình cảng liên quan.
- Cải tạo công trình dân dụng và công nghiệp, ví dụ như: Thu thập số liệu hiện trạng, các phần chưa được hoàn thiện, các phần hồ sơ hoàn công đã bị thất lạc của các công trình dân dụng và công nghiệp. Ngoài ra, các đám mây điểm 3D cũng được sử dụng để phát triển và xây dựng những mô hình 3D nội thất và ngoại thất cho công trình, hỗ trợ xây dựng kế hoạch và phương án thi công cải tạo, bổ sung cũng như bảo trì định kỳ cho công trình.
3. Ứng dụng công nghệ BIM trong xây dựng công trình
BIM (Building Information Modeling) là một quá trình hợp tác cao cho phép các kiến trúc sư, kỹ sư, nhà phát triển bất động sản, nhà thầu, nhà sản xuất và chuyên gia xây dựng lập kế hoạch, thiết kế và xây dựng một cấu trúc hoặc tòa nhà trong một mô hình 3D.
BIM được chia ra nhiều cấp độ khác nhau:
- BIM cấp độ 0: Bản vẽ trên giấy, không cộng tác.
- BIM cấp độ 1: Bản vẽ xây dựng 2D kết hợp một số mô hình 3D.
- BIM cấp độ 2: Mỗi nhóm làm việc trong mô hình 3D riêng.
- BIM cấp độ 3: Các nhóm làm việc với mô hình 3D được chia sẻ.
- BIM cấp độ 4, 5 và 6: Thêm thông tin về lập lịch trình, chi phí và tính bền vững.
Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin, việc ứng dụng và nâng cấp cho BIM ngày càng diễn ra nhanh chóng. Ứng dụng BIM trong lĩnh vực xây dựng công trình vì thế mà cũng trở nên đơn giản hơn và mang lại nhiều hiệu quả cao hơn. Cụ thể như:
- Giúp các quyết định trong giai đoạn thiết kế và tiền xây dựng công trình được đưa ra nhanh chóng hơn nhờ sự tăng cường giao tiếp với hình ảnh 3D.
- Giảm thiểu khả năng làm lại hoặc ngừng hoạt động nhờ khả năng kiểm tra tính chính xác của bản vẽ nhanh chóng.
- Nâng cao chất lượng thi công, chất lượng các tiền chế xây dựng nhờ công tác tạo lập bản vẽ chính xác từ các mô hình 3D.
- Sử dụng nhân lực hiệu quả hơn và giảm thời gian và chi phí nhân công thực hiện dự án.
- Cho phép quan sát, lập kế hoạch, giám sát tốt hơn nhờ dữ liệu trực quan, chi tiết và có thể truy cập bất kỳ lúc nào.
Có thể thấy rằng, sự phát triển của công nghệ đã mang lại nhiều thay đổi đối với ngành xây dựng công trình trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 hiện nay. Xu hướng sử dụng công nghệ là tất yếu nhằm mang lại hiệu quả, tối ưu chi phí và nâng cao an toàn lao động cho dự án. Vì thế, việc cập nhật và ứng dụng công nghệ mới là điều cần thiết mà mỗi doanh nghiệp cần quan tâm nếu muốn nâng cao năng lực cạnh tranh trên thị trường.
Nguồn tham khảo: moc.gov.vn
>>> Xem thêm: Kết Nối 5G Giúp Robot Trở Thành Người Bạn Tốt Nhất Của Ngành Xây Dựng
