5 Công nghệ 4.0 mới nhất ứng dụng trong ngành xây dựng và thi công công trình

Theo McKinsey, việc ứng dụng công nghệ số có thể nâng cao năng suất của ngành xây dựng lên đến 15%, đem lại hiệu quả, chính xác và mức độ an toàn cao hơn. Bài viết dưới đây giới thiệu 5 công nghệ 4.0 đột phá, đang được xem là những xu hướng mạnh mẽ, ảnh hưởng đến các doanh nghiệp xây dựng và thi công công trình trong những năm gần đây. 

1. Công nghệ chế tạo trước và lắp ghép Module trong xây dựng cầu đường

Xây dựng mô-đun là phương pháp sản xuất các bộ phận cấu kiện tại nhà máy và sau đó vận chuyển chúng đến công trường để lắp ráp thành công trình hoàn chỉnh. Trong ngành xây dựng cầu đường, các hạng mục như dầm cầu, cống bê tông hay kết cấu thép đang chứng minh hiệu quả rõ rệt, với những lợi ích nổi bật:

• Rút ngắn thời gian thi công: Giảm từ 30-50% thời gian xây dựng.
• Tiết kiệm chi phí: Quy trình sản xuất lặp lại giúp giảm chi phí và tạo lợi thế về dòng tiền.
• Tối ưu hóa lao động: Việc sử dụng lao động không cần tay nghề cao trong các nhà máy sẽ dễ dàng hơn so với công trường xây dựng.

2. Ứng dụng vật liệu tiên tiến

Vật liệu xây dựng ngày nay không chỉ là công cụ để tạo nên công trình mà còn đóng vai trò quyết định đến chất lượng và chi phí thi công. Vật liệu tiên tiến, được phát triển để phục vụ các nhu cầu cụ thể, đang ngày càng phổ biến và hứa hẹn mang lại những lợi ích lớn như:

• Giảm bớt sức lao động: Sử dụng công nghệ sản xuất vật liệu giúp giảm công sức lao động.
• Tăng năng suất: Công nghệ sản xuất tiên tiến giúp tăng hiệu quả lao động, nhanh chóng thu hồi vốn đầu tư.
• Bảo vệ môi trường: Vật liệu mới thân thiện hơn với môi trường và an toàn hơn cho người sử dụng.

Trong chiến lược phát triển vật liệu xây dựng của Việt Nam đến năm 2030 và tầm nhìn 2050, ứng dụng công nghệ 4.0 vào sản xuất vật liệu là hướng đi quan trọng nhằm thúc đẩy sự phát triển bền vững của ngành này.

3. Công nghệ in 3D và tác động đến ngành xây dựng

In 3D đã trở thành một công cụ quan trọng trong việc chế tạo các bộ phận công trình, và thậm chí cả toàn bộ tòa nhà. Quy trình này có thể bao gồm việc in các bộ phận riêng lẻ rồi lắp ráp lại, hoặc in trực tiếp toàn bộ công trình. Ưu điểm vượt trội của công nghệ này so với xây dựng truyền thống bao gồm:

• Tiết kiệm thời gian: Chỉ mất khoảng 1 tuần đến 10 ngày để hoàn thành một ngôi nhà.
• Giảm thiểu nhân công: Không cần đội ngũ nhân viên lớn, chỉ cần ít người cho công đoạn thiết kế và cung cấp vật liệu.
• Chi phí thấp: Quá trình thi công nhanh chóng, giúp tiết kiệm chi phí đáng kể.
• Khả năng phát triển lớn: Công nghệ in 3D có thể trở thành một phương thức phổ biến thay thế dần các phương pháp xây dựng truyền thống trong tương lai.

4. Công nghệ tự động hóa trong thi công

Với sự phát triển nhanh chóng của tự động hóa và công nghệ, ngành xây dựng trong tương lai gần có thể hoàn thành một ngôi nhà chỉ trong vòng 24 giờ mà không cần đến sự can thiệp của con người. Các loại robot được sử dụng để thi công công trình, đặc biệt trong các quốc gia có lực lượng lao động già hóa. Các ưu điểm của robot trong thi công bao gồm:

• Hiệu suất cao: Robot làm việc liên tục với độ chính xác cao, không mệt mỏi.
• Ứng dụng rộng rãi: Tại Iran, robot có thể xây dựng tường cao 200m trong một ngày. Tại Anh, một ngôi nhà đã được xây dựng hoàn toàn từ robot trong vòng 3 tuần.

Robot không chỉ xây dựng tường, mà còn có thể thực hiện các công việc phức tạp khác như xây gạch, trát vữa, hay thậm chí là xây dựng các công trình trên các hành tinh ngoài Trái Đất trong tương lai.

5. Công nghệ thực tế ảo và tăng cường trong xây dựng (AR & VR)

Công nghệ thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR) đã được ứng dụng trong ngành xây dựng để tối ưu hóa quy trình thiết kế và thi công. Các xu hướng sử dụng VR và AR trong xây dựng bao gồm:

• Tăng cường trải nghiệm: Cung cấp cho khách hàng các trải nghiệm tương tác về các mẫu thiết kế công trình.
• Mô phỏng thiết kế: Giúp đánh giá các mẫu thiết kế vào không gian thực tế để đưa ra lựa chọn tối ưu.
• Đào tạo an toàn: Cung cấp các mô phỏng an toàn lao động và vận hành máy móc phức tạp trong môi trường độc hại.

AR và VR đang giúp công nhân duy trì cái nhìn tổng thể về kế hoạch xây dựng và giúp họ tương tác với các vật liệu, công cụ một cách chính xác và hiệu quả. Công nghệ này cũng giúp giảm thiểu rủi ro tai nạn trong công trường xây dựng bằng cách cung cấp thông tin ngay lập tức về tình huống nguy hiểm.