Công nghệ xây dựng đang mở cửa kỷ nguyên chuyển đổi kỹ thuật số cho quá trình quản lý dự án xây dựng.
Trước đây, ngành xây dựng đang phải đối mặt với tình trạng thiếu lao động có tay nghề trầm trọng. Trong một cuộc khảo sát gần đây về quá trình quản lý tiến độ thi công xây dựng công trình, 89% doanh nghiệp xây dựng cho biết gặp khó khăn trong việc tuyển dụng nhân viên và 61% cho biết họ đang gặp phải tình trạng dự án bị chậm trễ do thiếu lao động.
Ngoài ra, về vấn đề quản lý chất lượng công trình và nguyên vật liệu, hơn 90% nhà xây dựng cho biết họ đang phải đối mặt với tình trạng thiếu nguyên liệu và chi phí về vật liệu xây dựng tăng cao. Trong tháng 12/2021, chi phí đầu vào bình quân tăng gần 20% trong khi giá thầu bình quân chỉ tăng 12,5%. Đây chính là thời điểm phù hợp cho các công nghệ xây dựng mới gia nhập, trở thành một phần của ngành với mục tiêu cải thiện các vấn đề nêu trên.
Theo Statista, thị trường công nghệ xây dựng dự kiến sẽ tăng gấp đôi từ 6,4 nghìn tỷ USD (năm 2022) lên 14,4 nghìn tỷ USD (năm 2030). Sự tăng trưởng đáng kể này phản ánh sự tích hợp ngày càng tăng của công nghệ trong ngành. Là một doanh nhân trong ngành xây dựng, bạn sẽ thấy rằng thập kỷ tới tràn đầy cơ hội cho đổi mới, gia tăng với hàng loạt các công nghệ xây dựng mới.
Vậy, 8 công nghệ xây dựng mới nổi bật trong năm 2024 là gì? Hãy cùng khám phá và để bài viết mách bạn cách lựa chọn công nghệ nào phù hợp cho doanh nghiệp của bạn.
Hàng năm, hàng triệu USD được đầu tư vào việc bảo trì, sửa chữa và phục hồi đường sá, nhà cửa, đường hầm và cầu cống, bởi tất cả bê tông cuối cùng đều bị nứt và cần được sửa chữa. Ngoài ra, lượng carbon thải ra trong quá trình sửa chữa, thi công chiếm gần 30% lượng phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực xây dựng và bất động sản. Đó là lý do tại sao Bê tông tự phục hồi được kỳ vọng sẽ là một công nghệ xây dựng đột phá về thời gian, tài chính và môi trường.
Bê tông tự phục hồi (SHC – Self Healing Concrete) là loại bê tông có thể tự làm liền các vết nứt, giúp cải thiện độ bền của các cấu trúc xây dựng. Đặc biệt, đây là loại bê tông rất hữu ích trong các công trình lớn hay công trình ngầm. Kỳ quan công nghệ này thể hiện rõ khi nước thấm vào vết nứt.
Điều này kích hoạt lại vi khuẩn đã được trộn trong quá trình trộn bê tông. Khi vi khuẩn được kích hoạt, nó sẽ tiết ra canxi cacbonat, chất này sau đó sẽ vá lại vết nứt. Từ đó, bạn có thể thấy vật liệu xây dựng mới này mang lại nhiều lợi ích cho dự án như:
Bê tông tự phục hồi có thể tự vá các vết nứt nhỏ, giúp giảm nhu cầu sửa chữa tốn kém và sử dụng nhiều năng lượng. Cuối năm 2022, dự án đầu tiên được nghiên cứu tại Australia có thể ngăn 17.000 km đường ống thoát nước bị nứt vỡ trong tương lai mà không cần con người can thiệp, giúp tiết kiệm 1,4 tỷ USD phí bảo trì hàng năm. Vật liệu xây dựng công nghệ mới được đánh giá sẽ tiết kiệm hơn một tỷ USD cho kinh tế Australia và thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn bằng cách tái sử dụng bột phèn thường bị đổ ra bãi rác.
Bê tông tự phục hồi có thể kéo dài tuổi thọ của công trình lên đến 200 năm, so với 50-100 năm đối với bê tông truyền thống. Điều này có nghĩa là cần ít vật liệu và năng lượng hơn để xây dựng và bảo trì các công trình, dẫn đến giảm lượng khí thải CO2. Theo Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), việc sử dụng bê tông tự phục hồi trên toàn cầu có thể giúp giảm 40% lượng khí thải CO2 từ ngành xây dựng.
Các yếu tố như tiết kiệm chi phí bảo trì và tăng tuổi thọ công trình sẽ là bệ phóng cho SHC sớm được ứng dụng vào thực tiễn. Theo allied market research, thị trường SHC trên toàn thế giới đang phát triển với tốc độ tăng trưởng kép hằng năm (CAGR) dự báo trong giai đoạn 2018-2025 là 26,4%. Tuy nhiên, giá thành cao sẽ là một khó khăn cho SHC tiếp cận thị trường. Với sự đầu tư nghiên cứu hiện nay, các sản phẩm SHC sẽ hạ được giá thành và sớm được người dùng cuối chấp nhận.
In 3D đã được biết đến từ lâu như một trong những công nghệ xây dựng mới nhất hiện nay. Mọi thứ đều có thể được in 3D; chỉ là vấn đề đâu là dự án bạn muốn thực hiện, khả năng mở rộng như thế nào và bạn sẽ bỏ ra bao nhiêu tiền. Vậy nên công nghệ in 3D sẽ mở ra một tương lai mới cho ngành xây dựng.
Công nghệ xây dựng này cho phép bạn tạo ra mô hình 3D của các vật liệu xây dựng như bê tông, polyme, sợi, cát và các loại khác và sau đó lắp ráp lại thành tòa nhà. Điều này đặc biệt hữu ích khi bạn đang phải đối phó với tình trạng thiếu hụt vật tư hoặc khi bạn đang làm việc ở một khu vực xa xôi. Thay vì chờ đợi vật liệu cần thiết trong nhiều tuần hoặc nhiều tháng, bạn có thể in các nguyên vật liệu trong vài giờ hoặc vài ngày. Công nghệ xây dựng này được kỳ vọng sẽ mang lại rất nhiều lợi ích cho ngành xây dựng:
In 3D có thể là giải pháp tuyệt vời để đáp ứng nhanh chóng nhu cầu về các tòa nhà văn phòng và đẩy nhanh tiến độ xây dựng. Ví dụ, ở Dubai, các chuyên gia xây dựng đã in 3D một tòa nhà văn phòng chỉ trong khoảng 17 ngày và mất hai ngày để lắp ráp tại chỗ; hay công ty Mighty Buildings đã xây dựng Mighty Duo B, một ngôi nhà in 3D rộng 700 mét vuông chỉ trong 8 tuần, giảm tới 75% thời gian xây dựng, và ngôi nhà đó chỉ có giá 314 USD/foot vuông.
Với việc ít nhu cầu nhân lực dẫn đến trả lương ít hơn, công nghệ in 3D là giải pháp đang được nhiều quốc gia áp dụng để xây các tòa nhà, thậm chí là nhà ở cho những người bị ảnh hưởng bởi các thảm họa thiên nhiên hoặc những người nghèo khó.
Chẳng hạn, tại thành phố Bologna (Ý), các ngôi nhà 3D TECLA được xây dựng bằng 100% vật liệu có thể tái chế và công nghệ in 3D. Điều đặc biệt ở đây là với mỗi căn nhà như thế này chỉ cần khoảng 200 giờ để xây dựng, và chỉ với 2 kỹ sư giám sát. Hay ICON, một công ty xây dựng nhà bằng cách sử dụng in 3D, đã xây dựng một ngôi nhà rộng 650m2 trong 24 giờ với chi phí 10.000 USD và họ kỳ vọng có thể giảm giá xuống chỉ còn 4.000 USD trong tương lai.
Công nghệ xây dựng này đang dần trở thành xu hướng dẫn đầu trên toàn thế giới. Thị trường in 3D xây dựng đang phát triển với tốc độ đáng kinh ngạc. Các báo cáo cho thấy tốc độ CAGR là 100,7% cho đến năm 2030. Hiện nay tại Việt Nam, công nghệ in 3D trong xây dựng chỉ được ứng dụng để tạo ra các mô hình kiến trúc thử nghiệm. Tuy nhiên trong tương lai, phương pháp này có tiềm năng mang đến những tối ưu về mặt chi phí, thời gian và công sức cho quá trình thiết kế và xây dựng các công trình kiến trúc.
Bạn có bao giờ tưởng tượng có thể xây dựng một tòa nhà chỉ trong vài ngày? Đó chính là điều mà công nghệ mô-đun có thể làm được!
Công nghệ xây dựng mô-đun sử dụng các khối hoặc tấm đúc sẵn tại nhà máy để vận chuyển và lắp ráp tại công trường. Các mô-đun được sản xuất trên dây chuyền tự động hóa hiện đại, đảm bảo độ chính xác và tính đồng nhất cao. Nhờ những tính chất đó, công nghệ xây dựng hiện đại này đang nổi lên như một xu hướng tất yếu, mang lại nhiều lợi ích vượt trội so với các phương pháp xây dựng truyền thống.
Đây là một trong những ưu điểm nổi bật nhất của phương pháp xây dựng mô-đun. Các mô-đun được sản xuất sẵn tại nhà máy theo quy trình, đảm bảo độ chính xác và tính đồng nhất cao. Nhờ đó, thi công tại công trường diễn ra nhanh chóng, tiết kiệm 30-50% thời gian so với phương pháp xây dựng truyền thống. Chẳng hạn với công ty CP Công nghệ Xây dựng E tại Việt Nam, họ đã hoàn thành thi công dự án xây dựng trường học 3 tầng tại Hà Nội trong 4 tháng, nhanh hơn 30% so với xây dựng truyền thống.
Bằng cách rút ngắn thời gian thi công và giảm thiểu lãng phí vật liệu, nhân công, phương pháp xây dựng mô-đun có thể giúp tiết kiệm chi phí cho các nhà đầu tư. Chi phí xây dựng bằng mô-đun thường thấp hơn 10-15% so với phương pháp xây dựng truyền thống. Nhiều công ty đã thành công ứng dụng công nghệ xây dựng tiên tiến này cho dự án văn phòng và đã tiết kiệm 15% chi phí thi công so với kế hoạch đề ra.
Sản xuất mô-đun tại nhà máy giúp giảm thiểu tối đa nguy cơ tai nạn lao động so với thi công trực tiếp tại công trường. Quá trình sản xuất mô-đun cũng được kiểm soát chặt chẽ, giảm thiểu tối đa lượng chất thải xây dựng. Các mô-đun được sản xuất trong môi trường an toàn, giảm thiểu các yếu tố nguy hiểm như bụi, tiếng ồn và hóa chất.
Và mặc dù còn tương đối nhỏ so với toàn bộ thị trường xây dựng, ngành xây dựng mô-đun đã có tốc độ tăng trưởng nhanh chóng trong vài năm qua. Thị trường xây dựng mô-đun toàn cầu trị giá khoảng 91 tỷ USD vào năm 2022 và dự kiến sẽ tăng lên 120,4 tỷ USD vào năm 2027.
Ngày càng có nhiều tổng thầu (GC), kiến trúc sư và nhà phát triển nhận thấy rằng việc đúc sẵn và xây dựng mô-đun giúp giảm chi phí, rút ngắn thời gian xây dựng và giảm lãng phí. Công nghệ tiên tiến trong xây dựng này có thể ứng dụng vào hấu hết các dự án thi công. Đặc biệt, các cơ sở chăm sóc sức khỏe, khách sạn và nhà nghỉ dự kiến sẽ được hưởng lợi nhiều nhất từ việc xây dựng mô-đun và chế tạo sẵn trong ba năm tới.
IoT (Internet of Things) hay Internet vạn vật là yếu tố cốt lõi làm xoay chuyển cả ngành xây dựng. IoT được hiểu là một tập hợp các thiết bị có khả năng kết nối với nhau, với internet và với thế giới để thực hiện một tác vụ nào đó.
Chất lượng cuộc sống của người dân cải thiện đáng kể khi IoT được ứng dụng vào nhiều mặt đời sống. Đặc biệt, nhà thông minh có sự kết hợp của IoT đã mang đến cho cư dân nhiều trải nghiệm sống hiện đại. Bạn có thể điều khiển các thiết bị điện tử, hệ thống an ninh, hệ thống chiếu sáng,… thông qua điện thoại thông minh hoặc giọng nói.
Theo một nghiên cứu tại IBM, hệ thống nhà thông minh có thể giúp tiết kiệm năng lượng tiêu thụ cho gia đình lên tới 30%. Ngay tại Việt Nam, Vinhomes đang áp dụng hệ thống nhà thông minh vào 2 tòa căn hộ đầu tiên là S1.02 của Vinhomes Ocean Park và GS3 của Vinhomes Smart City, đa số cư dân tại đây cho rằng hệ thống tự động hóa giúp họ tiết kiệm 30% điện năng so với khi họ ở những căn nhà thông thường.
Khi khái niệm IoT càng phát triển, nó có thể sẽ thay đổi cách thức hoạt động của hầu hết ngành xây dựng. Việc ứng dụng IoT vào xây dựng sẽ góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống, thúc đẩy phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường.
Với sự phát triển vượt bậc của công nghệ xây dựng thông minh này, bức tranh toàn ngành đang dần thay đổi, trở nên hiện đại và hiệu quả hơn bao giờ hết. Từng được coi là thiết bị mới lạ, drone giờ đây mang đến cho các nhà thầu, chủ đầu tư vô số lợi ích.
Drone có thể thay thế con người thực hiện các công việc nguy hiểm như kiểm tra mái nhà, đường dây điện cao áp hoặc các khu vực có nguy cơ sạt lở. Nhờ công nghệ máy bay không người lái, ngành xây dựng đã chứng kiến tiêu chuẩn an toàn tăng 55%. Với lợi thế này, trong tương lai, bạn sẽ thấy nhiều công ty xây dựng sẵn sàng áp dụng công nghệ này.
Drone có thể khảo sát một địa điểm rộng lớn chỉ trong vài phút, trong khi theo cách truyền thống có thể mất nhiều ngày hoặc thậm chí nhiều tuần. Ví dụ, tại dự án các xây dựng đường cao tốc, việc sử dụng drone đã giúp giảm thời gian khảo sát địa hình từ nhiều tuần xuống còn chỉ một tuần, hoặc thậm chí vài ngày.
Năm 2018, DroneDeploy đã hoàn thành một nghiên cứu cho thấy ngành xây dựng đang áp dụng công nghệ máy bay không người lái nhanh hơn bất kỳ ngành nào khác. Và ngành xây dựng tại Việt Nam không nằm ngoài xu thế đó.
Theo dự báo của Mordor Intelligence, thị trường drone tại Việt Nam dự kiến sẽ đạt giá trị 115 triệu USD vào năm 2028, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 26,2% trong giai đoạn từ năm 2023 đến năm 2028. Vì vậy, ở thời điểm hiện tại, bạn hãy sẵn sàng ứng dụng các xu hướng công nghệ xây dựng và giải pháp kỹ thuật số mới nhất và tận hưởng những làn sóng thay đổi.
Với điều kiện làm việc nguy hiểm, mối lo ngại về an toàn tại công trường xây dựng của các công nhân đang gia tăng. Theo thống kê của Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ (CDC), mỗi năm có tới 150.000 công nhân xây dựng bị chấn thương não do va đập mạnh vào đầu. Số liệu thống kê như thế này đang dẫn đến lời kêu gọi cải tiến thiết bị an toàn bằng công nghệ. Hiện nay đang có một “ cuộc cách mạng mũ bảo hiểm ” đang diễn ra trong ngành với mục tiêu đặt sức khỏe, tính mạng của công nhân lên hàng đầu.
Nhiều phát triển mới nhất về mũ bảo hiểm an toàn tập trung vào việc giảm tác động nhằm ngăn ngừa thương tích ở đầu và cổ. Một chiếc mũ bảo hiểm của HexArmor có hệ thống treo Kinetix có khả năng hấp thụ và hướng tác động ra ngoài khỏi cổ và tủy sống. Khi so sánh với các loại mũ bảo hiểm khác, hệ thống này giúp giảm lực tác động thêm 40%.
Công nghệ xây dựng mới được phát triển gần đây – công nghệ twICEme – có tính năng vượt trội khi có thể báo hiệu những trường hợp sự cố xảy ra, đồng thời gửi tín hiệu ngay lập tức đến điện thoại thông minh của người quản lý hoặc nhân viên y tế để họ có thể hỗ trợ kịp thời. Lý do là bởi công nghệ twICEme hoạt động thông qua công nghệ NFC nên không cần GSM, wifi hoặc 3G/4G/5G để liên lạc.
Đừng ngạc nhiên nếu bạn bắt gặp robot xuất hiện tại công trường! Ngành xây dựng sẽ chứng kiến sự thống trị của robot nhờ khả năng đem lại độ chính xác và tính tỉ mỉ cao. Mặc dù chi phí ban đầu cho robot có thể cao, nhưng những lợi ích mà chúng mang lại hoàn toàn xứng đáng.
Ví dụ, TyBOT, một thiết bị buộc cốt thép, là một trong những robot xây dựng phổ biến nhất. Việc buộc cốt thép mà không cần robot đòi hỏi công nhân phải thực hiện các động tác vặn tay và cánh tay lặp đi lặp lại trong khi khom lưng hoặc uốn cong ở thắt lưng. Đó thực sự là một công việc vất vả.
Trong khi đó, TyBOT mất chưa đầy bốn giờ để lắp đặt và buộc cốt thép với tốc độ 1.100 nút giao cắt mỗi giờ, giúp tăng năng suất lên tới 40% so với khi sử dụng lao động của con người. Đồng thời, nó làm giảm các tai nạn chấn thương tại nơi làm việc.
Một ví dụ khác là FieldPrinter của công ty Dusty Robotics có thể tự động đánh dấu các bố cục trên tấm bê tông của công trường. Quá trình này thường bao gồm việc các công nhân đo lường thủ công và sử dụng vạch phấn để chỉ ra các đặc điểm cần có trong một công trường xây dựng nội thất.
Với công nghệ xây dựng thông minh này, quá trình tự động nhanh hơn gấp 10 lần so với phương pháp truyền thống. Vì tích hợp hoàn toàn với các mô hình CAD và BIM, nó chỉ cần một người vận hành và một giao diện máy tính bảng để thực hiện tác vụ.
Với nhiều loại robot khác nhau, chúng ta có thể kỳ vọng việc ứng dụng robot trong xây dựng sẽ ngày càng phổ biến. Vì vậy, hãy sẵn sàng chào đón những người bạn đồng hành robot, hỗ trợ con người thực hiện các nhiệm vụ khó khăn, cần nhiều sức lực.
Tưởng tượng bạn có thể bước vào một tòa nhà ảo, di chuyển qua từng ngóc ngách, tương tác với mọi chi tiết, trước khi công trình được đặt viên gạch đầu tiên. Đó chính là viễn cảnh đầy hứa hẹn mà công nghệ Thực tế ảo (VR) và Tăng cường ảo (AR) mang đến cho ngành xây dựng, mở ra một chương mới cho sự đổi mới và phát triển vượt bậc.
Người ta ước tính rằng việc sửa chữa lại các công trình bị lỗi chiếm gần 30% chi phí của ngành xây dựng. AR và VR giúp giảm thiểu điều này bằng cách cho phép người xây dựng trước tiên xây dựng các cấu trúc trong môi trường ảo.
Mô hình thông tin công trình (BIM) có lẽ là công cụ phổ biến nhất khi kết hợp với VR tạo ra mô hình 3D của một tòa nhà để khách hàng có thể đi bộ và tương tác với nó một cách ảo. Điều này cho phép các bên liên quan xem trước dự án hoàn thành và tìm ra các lỗi tiềm ẩn, giảm bớt chi phí phát sinh trong quá trình xây dựng sau này.
Các công ty sử dụng đào tạo Thực tế ảo (VR) để mô phỏng các điều kiện làm việc khắc nghiệt và nguy hiểm cho nhân viên, như làm việc trên cao, tiếp xúc với hóa chất độc hại hay vận hành máy móc hạng nặng. Điều này giúp các công ty giảm thiểu tai nạn và thương tích cho người lao động. Theo nghiên cứu của Viện Nghiên cứu An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp Quốc gia Hoa Kỳ (NIOSH), việc sử dụng VR để đào tạo an toàn lao động có thể giúp giảm thiểu tới 40% tai nạn lao động.
Trong khi một số công ty sử dụng kính VR để lập kế hoạch xây dựng chi tiết hơn, thì AR cho phép người dùng phủ các mô hình kỹ thuật số lên không gian vật lý, hiển thị quá trình thi công sẽ trông như thế nào khi hoàn thành. Sự kết hợp của AR và VR mang đến sự khác biệt vượt trội trong các dự án so với khi dựng mô hình truyền thống. Do vậy, Statista dự báo rằng quy mô thị trường công nghệ VR và AR sẽ phát triển nhất ở ngành xây dựng, chỉ sau lĩnh vực chăm sóc sức khỏe và trò chơi điện tử.
Ngày càng nhiều công ty trong ngành, chẳng hạn như Buildots, Akselos và Build Robotics, đang chuyển hướng sang công nghệ xây dựng thông minh để tinh gọn hóa hoạt động của họ. Tuy nhiên, việc lựa chọn giải pháp phù hợp với nhu cầu kinh doanh đòi hỏi một chiến lược rõ ràng.
Để giúp bạn đưa ra quyết định dễ dàng hơn về công nghệ xây dựng, dưới đây là một số điểm chính bạn cần cân nhắc:
Việc lựa chọn công nghệ xây dựng không chỉ đơn thuần là về tính năng – mà còn là về việc phù hợp chúng với các yêu cầu độc đáo của doanh nghiệp. Hãy nhớ rằng, bất kể giải pháp công nghệ xây dựng nào bạn chọn, nó đều phải giải quyết vấn đề, chứ không phải tạo ra vấn đề.
Tìm hiểu thêm về phần mềm ngành xây dựng, bất động sản
Tacasoft đặt nền móng vững chắc cho sự tăng trưởng vượt trội của doanh nghiệp. Phần mềm quản lý dự án xây dựng SMART BUILD của Tacasoft, mang đến sự kết hợp hoàn hảo giữa công nghệ tiên tiến và tính năng thân thiện với người sử dụng.
Với khả năng quản lý nhân công hiệu quả, tự động hóa quy báo cáo và phân tích dữ liệu sâu sắc…..giúp tối ưu hóa doanh thu, giảm chi phí và giảm thiểu rủi ro trong các bộ phận khác nhau cùng đội ngũ chuyên gia bề dày kinh nghiệm tư vấn, các giải pháp tiên phong công nghệ và nhân sự thực chiến triển khai trực tiếp ngay tại doanh nghiệp.
Tacasoft,
