Tổng quan

Công nghệ xây dựng là gì?

Công nghệ xây dựng là một thuật ngữ chung cho các loại công nghệ có mục đích sử dụng cụ thể trong ngành xây dựng. Ví dụ về điều này bao gồm máy móc thông minh, rô bốt tự động, thực tế ảo, 5G và IoT. Tất cả đều được tạo ra và điều chỉnh để hỗ trợ ngành công nghiệp cải thiện điều kiện làm việc, nâng cao hiệu quả, cải thiện sức khỏe và an toàn và nhiều lợi ích khác.

10 xu hướng công nghệ xây dựng ảnh hưởng đến ngành

1) Dữ liệu lớn

Một thế kỷ trước, tài nguyên được đề cập là dầu mỏ. Ngày nay, những gã khổng lồ của ngành công nghiệp kỹ thuật số kinh doanh dữ liệu, dầu mỏ của kỷ nguyên kỹ thuật số.

Có 2,5 nghìn tỷ byte dữ liệu được tạo ra mỗi ngày với tốc độ hiện tại của chúng tôi, nhưng tốc độ đó chỉ đang tăng nhanh khi công nghệ xây dựng tiến bộ. Chỉ trong hai năm qua, 90% dữ liệu trên thế giới đã được tạo ra!

Dữ liệu lớn là gì và dữ liệu đến từ đâu? 

Dữ liệu lớn là một thuật ngữ được sử dụng để mô tả các tập dữ liệu cực lớn có thể được sử dụng để khám phá các xu hướng tiềm ẩn, các mẫu trong hành vi, các mối tương quan chưa biết để đưa ra các quyết định kinh doanh sáng suốt hơn và là cơ sở cho các hệ thống tự động hóa và trí tuệ nhân tạo. Chính dữ liệu lớn này đã giúp phát triển những tiến bộ trong công nghệ xây dựng.

Dữ liệu này đang được thu thập từ các tìm kiếm và dịch vụ trên Internet, điện thoại di động, ảnh kỹ thuật số, phương tiện truyền thông xã hội và nhiều dạng công cụ giao tiếp kỹ thuật số khác - chẳng hạn như tin nhắn văn bản, Skype và email.

Dữ liệu lớn đang được sử dụng như thế nào trong xây dựng?

• Dữ liệu lớn lịch sử có thể được phân tích để chọn ra các mô hình và khả năng xảy ra rủi ro trong xây dựng để hướng các dự án mới thành công và tránh xa cạm bẫy.
• Dữ liệu lớn từ thời tiết, giao thông, cộng đồng và hoạt động kinh doanh có thể được phân tích để xác định phân kỳ tối ưu của các hoạt động xây dựng.
• Có thể xử lý đầu vào của cảm biến từ các máy móc được sử dụng trên địa điểm để hiển thị thời gian hoạt động và không hoạt động để đưa ra kết luận về sự kết hợp tốt nhất giữa việc mua và thuê thiết bị đó cũng như cách sử dụng nhiên liệu hiệu quả nhất để giảm chi phí và tác động đến môi trường.
• Vị trí địa lý của thiết bị cũng cho phép cải thiện công tác hậu cần, có sẵn phụ tùng thay thế khi cần thiết và tránh được thời gian ngừng hoạt động.
• Việc bảo tồn năng lượng trong các trung tâm mua sắm, khối văn phòng và các tòa nhà khác có thể được theo dõi để đảm bảo nó phù hợp với các mục tiêu thiết kế. Thông tin về căng thẳng giao thông và mức độ uốn cong của cầu có thể được ghi lại để phát hiện bất kỳ sự kiện nào nằm ngoài giới hạn.
• Dữ liệu này cũng có thể được đưa trở lại hệ thống mô hình thông tin tòa nhà (BIM) để lên lịch các hoạt động bảo trì theo yêu cầu.

2) Trí tuệ nhân tạo & học máy

Trí tuệ nhân tạo (AI) là trí thông minh do máy thể hiện để bắt chước hành vi của con người và học máy (ML) là một lĩnh vực của AI, nơi các kỹ thuật thống kê được sử dụng để cung cấp cho máy tính khả năng học hỏi từ dữ liệu mà không cần được lập trình rõ ràng. Cả hai đều nhanh chóng trở thành phần không thể thiếu của công nghệ trong ngành xây dựng. 

Hãy tưởng tượng một thế giới mà bạn có thể sử dụng hệ thống máy tính để lập trình robot, máy móc hoặc tự động tính toán và thiết kế xây dựng nhà ở. Công nghệ này đã có sẵn và đang được sử dụng ngày nay, nó tiếp tục giúp cải tiến công nghệ xây dựng với ngành công nghiệp có thể hưởng lợi từ việc tăng hiệu quả về chi phí và tốc độ.

Dưới đây là một số ví dụ về cách AI và ML đang mang lại lợi ích cho ngành xây dựng ngày nay:

• Thiết kế dự đoán, xem xét nhiều yếu tố như thời tiết, vị trí và tạo ra các cặp song sinh của tòa nhà kỹ thuật số để tăng tuổi thọ của tòa nhà.
• Thiết kế tòa nhà tốt hơn - Máy học có thể được sử dụng để khám phá các biến thể khác nhau của một giải pháp và tạo ra các giải pháp thay thế thiết kế, xem xét các hệ thống cơ khí, điện và hệ thống ống nước và đảm bảo các tuyến đường cho hệ thống MEP không đụng độ với kiến ​​trúc tòa nhà. 
• Sử dụng tự động hóa do AI điều khiển để đảm nhận các công việc có tính lặp lại cao có thể cải thiện đáng kể năng suất và tăng độ an toàn, đồng thời giải quyết tình trạng thiếu lao động của ngành.
• Lập kế hoạch tài chính và quản lý dự án tốt hơn - sử dụng dữ liệu lịch sử, AI có thể dự đoán bất kỳ chi phí vượt quá nào, tiến trình thực tế và cũng có thể giúp nhân viên truy cập thông tin và tài liệu đào tạo nhanh hơn để giảm thời gian lên máy bay.
• Tăng năng suất - AI có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho máy móc nhằm thực hiện các công việc lặp đi lặp lại như đổ bê tông, lát gạch hoặc hàn, giải phóng nhân công cho chính công trình xây dựng.
• Tăng cường an toàn - Công nhân xây dựng bị giết trong công việc thường xuyên hơn gấp năm lần so với những người lao động khác. Với việc sử dụng AI, các địa điểm có thể được theo dõi các mối nguy hiểm về an toàn, sử dụng ảnh và công nghệ nhận dạng để cho biết liệu một công nhân có đeo đúng PPE hay không hoặc bằng cách sử dụng vị trí địa lý để xác định các khu vực nguy hiểm và cảnh báo cho công nhân.

3) Internet vạn vật (IoT)

Các Internet of Things (IOT) là một mảnh đã không thể thiếu trong công nghệ xây dựng và ồ ạt chuyển theo cách của mình làm việc.

IoT được tạo thành từ các thiết bị và cảm biến thông minh, tất cả đều chia sẻ dữ liệu với nhau và có thể được điều khiển từ một nền tảng trung tâm. Ý nghĩa của điều này là rất lớn vì nó có nghĩa là một cách làm việc mới thông minh hơn, hiệu quả hơn và an toàn hơn hiện rất khả thi.

Điều này có ý nghĩa gì đối với việc xây dựng?

• Máy móc thông minh có thể được sử dụng để thực hiện các công việc lặp đi lặp lại và cũng có thể đủ thông minh để tự duy trì, ví dụ như máy trộn xi măng chạy ít xi măng, với việc sử dụng cảm biến, nó có thể tự đặt hàng nhiều hơn, tăng hiệu quả và năng suất
• Bước chân có thể được theo dõi tại chỗ và các ứng dụng được sử dụng để thu hút và kiểm tra công nhân ra vào - giảm bớt các công việc nặng nhọc về giấy tờ và tiết kiệm rất nhiều thời gian
• Tăng cường an toàn - bằng cách sử dụng vị trí địa lý, các khu vực nguy hiểm có thể được xác định trong khu vực xây dựng và với việc sử dụng công nghệ thông minh có thể cảnh báo cho bất kỳ công nhân nào nếu họ đi vào khu vực đó.
• Với việc sử dụng công nghệ thông minh, nó có thể làm giảm đáng kể lượng khí thải carbon của một khu phát triển. Bằng cách có các cảm biến trong xe để tắt động cơ khi không hoạt động hoặc bằng cách đo mức lãng phí và sử dụng dữ liệu đó để lập kế hoạch tốt hơn nhằm thông báo cho bố cục của một sự phát triển nhằm giảm việc đi lại trên các địa điểm.

4) Người máy & máy bay không người lái

Ngành công nghiệp xây dựng là một trong những ngành công nghiệp tự động hóa ít nhất, sử dụng lao động sử dụng nhiều thủ công như một nguồn năng suất chính, và điều đáng ngạc nhiên là robot vẫn chưa đóng một vai trò quan trọng nào.

Một trở ngại chính đối với việc này là bản thân công trường xây dựng vì robot yêu cầu một môi trường được kiểm soát và các nhiệm vụ lặp đi lặp lại và không thay đổi.

Tuy nhiên, hiện nay chúng ta đang thấy các công trường xây dựng trở nên thông minh hơn, với sự phát triển của công nghệ xây dựng, do đó, cách lập trình và sử dụng robot cũng vậy. Dưới đây là một vài ví dụ về cách công nghệ robot và máy bay không người lái đã được sử dụng trên các công trường xây dựng ngày nay:

• Drone có thể được sử dụng để đảm bảo an toàn cho công trường; họ có thể giám sát các địa điểm và với việc sử dụng camera được sử dụng để xác định bất kỳ khu vực nguy hiểm nào và cung cấp cho người quản lý xây dựng một cái nhìn nhanh chóng về địa điểm mà không cần anh ta có mặt trực tiếp
• Drone có thể được sử dụng để vận chuyển vật liệu đến công trường, giảm số lượng phương tiện cần thiết tại công trường
• Gạch và nề là những công việc trong đó robot có thể được sử dụng để cải thiện tốc độ và chất lượng của công việc
• Robot phá dỡ đang được sử dụng để phá dỡ các thành phần kết cấu khi kết thúc dự án, mặc dù chúng chậm hơn, chúng rẻ hơn và an toàn hơn
• Xe điều khiển từ xa hoặc xe tự hành

5) 5G và Wi-Fi 6

Với sự phát triển của công nghệ xây dựng mới, cần phải có một đường trục mạnh mẽ, đáng tin cậy cho kết nối để hỗ trợ tốc độ cao hơn và truyền dữ liệu lớn hơn.

5G là công nghệ không dây thế hệ thứ năm dành cho mạng di động kỹ thuật số, có tốc độ nhanh hơn, xử lý lưu lượng tốt hơn và ít tắc nghẽn hơn. Để đi kèm với điều này, Wi-Fi 6, tiêu chuẩn mới nhất của công nghệ Wi-Fi cũng đang được cải thiện trên các phiên bản tiền nhiệm của nó.

Với những cải tiến to lớn của các giải pháp di động, băng thông rộng công trường di động đang chứng minh một giải pháp thay thế cạnh tranh cho các đường dây cố định truyền thống và chúng tôi đang thấy nhiều địa điểm xây dựng và sự phát triển hơn hướng tới điều này và thu được lợi ích của thời gian lắp đặt nhanh hơn và tính linh hoạt cao hơn, trong khi vẫn nhận được mức độ yêu cầu của dịch vụ.

5G và Wi-Fi 6 sẽ cho phép người dùng giao tiếp hiệu quả, chia sẻ bản vẽ quy mô lớn, chạy các ứng dụng tốn nhiều tài nguyên mà không ảnh hưởng đến tốc độ / hiệu suất. Chưa kể sẽ cung cấp một mạng truyền thông đáng tin cậy và an toàn, trên đó các công nghệ mới và tiên tiến sẽ sử dụng.

Từ xử lý Dữ liệu lớn tại trụ sở đến Drone tại chỗ, 5G và Wi-Fi 6 sẽ được yêu cầu. Khi nói đến công nghệ truyền thông này, chúng tôi đã đề cập đến bạn ở đây tại UK Connect. Một trong những sứ mệnh của tôi là đảm bảo chúng tôi không chỉ cung cấp một nền tảng ổn định và đáng tin cậy. Ngoài ra, một trong những đổi mới ổn định cung cấp cho khách hàng của chúng tôi quyền truy cập vào công nghệ mới này.

6) Công nghệ xây dựng mô hình thông tin (BIM)

Công nghệ BIM là một công cụ mô hình 3D thông minh hỗ trợ các chuyên gia kỹ thuật, kiến ​​trúc và xây dựng lập kế hoạch, thiết kế, sửa đổi và quản lý các tòa nhà cũng như cơ sở hạ tầng của chúng một cách hiệu quả. Nó bắt đầu với việc tạo ra các mô hình và hỗ trợ quản lý tài liệu, điều phối và mô phỏng trong toàn bộ vòng đời của một dự án (kế hoạch, thiết kế, xây dựng, vận hành và bảo trì).

Công nghệ BIM cho phép cộng tác tốt hơn, vì mỗi chuyên gia có thể thêm lĩnh vực chuyên môn của mình vào cùng một mô hình (kiến trúc, MEP, dân dụng, nhà máy, xây dựng và kết cấu), cho phép xem xét quá trình phát triển dự án và kết quả làm việc trong thời gian thực.

Kỳ vọng là sự phát triển hơn nữa của các tính năng BIM và công nghệ tiếp theo sẽ là yếu tố kích hoạt những thay đổi trong thiết kế, phát triển, triển khai và quản lý dự án xây dựng.

So với bản vẽ 2D - nó là sự hỗ trợ hoàn hảo để phát hiện xung đột và giải quyết vấn đề trong quá trình thiết kế, giúp cải thiện việc lập kế hoạch và tăng hiệu quả trong suốt vòng đời của dự án xây dựng. Trong số tất cả các lợi ích, nó cũng giúp tối ưu hóa công việc và quy trình của công ty.

7) Công nghệ thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR)

Công nghệ VR và AR được công nhận là yếu tố thay đổi cuộc chơi cho ngành xây dựng. Chắc chắn rằng họ không còn thuộc về ngành công nghiệp game nữa.

Thực tế ảo (VR) ngụ ý một trải nghiệm đắm chìm hoàn toàn giúp tắt thế giới thực, trong khi thực tế tăng cường (AR) thêm các yếu tố kỹ thuật số vào chế độ xem trực tiếp.

Tiềm năng của công nghệ VR / AR kết hợp với công nghệ BIM là vô tận. Bước đầu tiên sẽ là tạo một mô hình tòa nhà với công nghệ BIM và sau đó là đi ngắm cảnh và đi qua xung quanh nó theo đúng nghĩa đen - nhờ các tính năng AR / VR.

Dưới đây là một số lợi ích và cách thức mà công nghệ AR / VR đang được sử dụng trong xây dựng ngày nay:

• Các chuyến tham quan ảo / dạo qua các mô hình xây dựng để bạn có thể trải nghiệm gần như tận mắt dự án vật lý đã hoàn thành trông như thế nào và bố cục của thiết kế sẽ trôi chảy như thế nào
• Cộng tác tốt hơn - các nhóm có thể làm việc cùng nhau trong một dự án bất kể vị trí thực tế của họ
• Phản hồi thiết kế theo thời gian thực - trực quan hóa các dự án 3D và môi trường xung quanh của chúng được cung cấp bởi công nghệ AR / VR hỗ trợ mô phỏng nhanh chóng và chính xác những thay đổi về kiến ​​trúc hoặc cấu trúc [BR], các phép đo tự động và cho phép cải tiến thiết kế.
• Đánh giá rủi ro (như một hoạt động đòi hỏi và nhạy cảm), được củng cố bằng các mô phỏng nguy cơ và phát hiện xung đột đã trở thành một nhiệm vụ thường xuyên được thực hiện bởi các công nghệ tiên tiến này.
• Tiềm năng của công nghệ AR / VR để cải thiện và đào tạo an toàn là vô giá, cũng như hỗ trợ cho các nhà quản lý, giám sát, thanh tra hoặc người thuê mà thậm chí không cần phải có mặt trực tiếp để tham quan địa điểm.

8) In 3D

In 3D đang nhanh chóng trở thành một công nghệ xây dựng không thể thiếu đối với ngành xây dựng, đặc biệt là khi tính đến tác động của nó đối với những thay đổi trong nguồn cung ứng vật liệu. Công nghệ này đẩy ranh giới vượt ra ngoài bảng của nhà thiết kế bằng cách tạo ra một đối tượng ba chiều từ mô hình thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính, xây dựng đối tượng theo từng lớp.

Dưới đây là một số lợi ích mà ngành xây dựng đang thấy từ công nghệ in 3D ngày nay:

• In 3D cung cấp khả năng đúc sẵn ngoại vi hoặc trực tiếp tại chỗ. So với các phương pháp xây dựng truyền thống, bây giờ có thể in các vật liệu quan trọng để đúc sẵn và có thể sử dụng chúng ngay lập tức.
• Hơn nữa, công nghệ in 3D giúp giảm lãng phí vật liệu và tiết kiệm thời gian bằng cách sản xuất các mẫu hoặc thậm chí các đối tượng hoàn chỉnh ở dạng 3D và giám sát tất cả các chi tiết được thiết kế phù hợp.
• Các tính năng của công nghệ in 3D tác động đáng kể đến lợi ích lao động, tiết kiệm năng lượng và chi phí vật liệu, hỗ trợ phát triển bền vững trong lĩnh vực xây dựng.
•  Đó là một lợi thế lớn đối với các công ty xây dựng cho phép giao vật liệu nhanh chóng và giảm bớt các bước bổ sung vô ích trong quy trình công nghệ.

9) Công nghệ di động và đám mây

Trước sự phát triển của công nghệ xây dựng, ngành xây dựng đã nổi tiếng là một trong những ngành ít được số hóa nhất. Chỉ trong những năm gần đây, công nghệ có thể xử lý các môi trường đầy thách thức, quy trình làm việc và sự phức tạp của một ngành vật lý như vậy mới phát triển và hiện đang tiếp tục tác động đến lĩnh vực này - công nghệ di động và đám mây là một.

Công nghệ đám mây là gì?

Công nghệ đám mây cho phép khả năng truy cập, sử dụng, sửa đổi, trao đổi, quản trị và quản lý dữ liệu được lưu trữ trong các máy chủ từ xa, bằng cách sử dụng các ứng dụng phần mềm thích hợp. Với kết nối Internet và ủy quyền, quyền truy cập vào các tài nguyên từ xa này được hỗ trợ bởi các công nghệ Di động cho phép mọi người đăng nhập vào các dịch vụ Đám mây.

“Năm 2012, một cuộc khảo sát của Sage cho thấy 16% nhà thầu cảm thấy điện toán đám mây quan trọng đối với hoạt động kinh doanh của họ. Năm năm sau, Sage đã thực hiện một cuộc khảo sát tương tự và phát hiện ra rằng 85% nhà thầu đã thực hiện hoặc đang có kế hoạch triển khai các giải pháp đám mây ”.

Công nghệ này đang được sử dụng trong xây dựng ngày nay như thế nào?

Các công nghệ này cho phép chia sẻ dữ liệu, từ địa điểm xây dựng trong thời gian thực đến tất cả các thực thể tham gia vào quá trình xây dựng tòa nhà hoặc cho các thực thể khác chịu trách nhiệm thực hiện hợp đồng. Ví dụ: các công cụ đánh giá cần thiết cho các kỹ sư và kiến ​​trúc sư [BB] hoặc các công cụ quản lý dự án hiện có sẵn mọi lúc, mang lại sự cộng tác và chia sẻ thông tin tốt hơn.

Công nghệ di động và đám mây đã góp phần đáng kể vào những thay đổi và phát triển của lĩnh vực xây dựng, bằng cách nâng cao trải nghiệm kỹ thuật số và hiệu quả kinh doanh, cho phép cung cấp thông tin thời gian thực, cung cấp Phân phối lao động tích hợp [ES] và cải thiện tổ chức và năng suất.

10) Công nghệ chuỗi khối

Tác động của công nghệ chuỗi khối đối với ngành xây dựng ngày càng trở nên đáng kể trong những tháng gần đây. Công nghệ này ra đời vào năm 2008, là kết quả của việc thiết lập một loại tiền kỹ thuật số hoặc tiền điện tử (như Bitcoin hoặc Etherium).

Blockchain là gì?

Blockchain là thông tin kỹ thuật số được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu công cộng giao dịch (khối), được kiểm soát hoặc xác minh ngang hàng bởi mạng máy tính (chuỗi). So với cơ sở dữ liệu tiêu chuẩn, blockchain không cần cơ quan trung tâm, chỉ vì tất cả trao đổi thông tin đang diễn ra giữa người dùng cuối - đồng nghiệp hoặc các nút, mà không cần sự trung gian của người trung gian.

Mỗi nút trong chuỗi đều chứa các loại thông tin khác nhau như bằng chứng về giao dịch tài chính của ngân hàng, hợp đồng, giấy chứng nhận quyền sở hữu và tuyên bố xác thực. An toàn dữ liệu chuỗi khối được kiểm soát bởi từng nút trong chuỗi, chịu trách nhiệm bảo vệ phần thông tin của nó bằng chữ ký số và cho phép trao đổi thông tin nhanh chóng và an toàn mà không có bất kỳ bên thứ ba nào.

Các trường hợp sử dụng chuỗi khối trong công nghệ xây dựng

• Hợp đồng thông minh

Công nghệ chuỗi khối, với tư cách là quản trị viên đáng tin cậy duy nhất cho tất cả các bên liên quan đến việc thực hiện hợp đồng, có khả năng thiết lập quy trình không có lỗi để tạo, quản trị và giám sát hợp đồng. Hợp đồng thông minh là một loại giao thức kỹ thuật số được triển khai trong mạng Blockchain với mục đích thực hiện các điều kiện đã ký kết.

Trong trường hợp này, mọi nút trong mạng chứa tất cả các thông tin chi tiết về các nghĩa vụ hợp đồng và quen thuộc với các điều kiện cần được thực hiện trong quá trình thực hiện chúng. Việc triển khai hợp đồng thông minh thông qua công nghệ blockchain cải thiện hiệu quả (sau khi kiểm tra thành công - một công việc được thực hiện trở thành một công việc được trả tiền) và loại trừ các bên trung gian và dịch vụ của họ.

• Cải tiến quy trình làm việc

Công nghệ chuỗi khối kích hoạt tính minh bạch trong quá trình xây dựng, làm cho nó trở nên rộng mở và ảnh hưởng đến việc tối ưu hóa quy trình làm việc của dự án. Hơn nữa, nó khuyến khích làm việc hợp tác hơn và góp phần đưa ra quyết định kịp thời nhằm giảm thiểu rủi ro và tránh tranh chấp.

Bitcoin để xây dựng

Khả năng ứng dụng của Bitcoin trong ngành công nghệ xây dựng có thể là một chất xúc tác quan trọng có khả năng thúc đẩy sự hợp tác và minh bạch trong các giao dịch trong quá trình thực hiện hợp đồng, chẳng hạn như thông qua mô hình “thanh toán khi bạn giao hàng”. Nó cung cấp bằng chứng kỹ thuật số hợp lệ về các nghĩa vụ hợp đồng đã thực hiện để kích hoạt thanh toán.

Tầm quan trọng ngày càng tăng của công nghệ blockchain đối với ngành xây dựng được xác nhận bởi sự thành lập của Tổ chức Xây dựng Blockchain - là một tổ chức nghiên cứu công khai với hơn 60 người tham gia khám phá các tiềm năng của blockchain áp dụng cho ngành xây dựng.

Nhìn chung, năm 2021 được coi là một năm thú vị đối với công nghệ xây dựng khi các dịch vụ này trở nên sẵn có hơn và trở nên quan trọng để hướng tới một môi trường làm việc an toàn hơn, hiệu quả hơn và thông minh hơn.