TÍNH BỀN VỮNG VÀ HẠ TẦNG: Một liên minh dựa trên BIM

Từ “Có thì tốt” đến Chiến lược Cốt lõi

Lịch sử cho thấy, tính bền vững trong xây dựng từng được coi là một yếu tố “thêm vào” hay “có thì tốt”. Ngày nay, nó đã trở thành một chiến lược then chốt và là ưu tiên tài chính. Fernandes giải thích rằng Bentley xem tính bền vững là một yếu tố trung tâm trong các phát triển của mình, kết hợp ba yếu tố: xã hội, môi trường và kinh tế. Mục tiêu không phải là hy sinh một yếu tố cho yếu tố khác, mà là tìm ra giải pháp cân bằng cả ba trụ cột.

Cách tiếp cận này được chuyển hóa thành các giải pháp cho phép tổ chức giảm chi phí và thời gian, đồng thời tăng cường an toàn, giảm rủi ro vật lý, giảm dấu chân carbon và kéo dài tuổi thọ của tài sản. Nó cũng đề cập đến một khía cạnh ít được nhắc đến: “giấy phép xã hội để hoạt động” bằng cách tạo điều kiện cho cộng đồng hình dung và hiểu dự án để có thể phê duyệt. Về bản chất, đó là làm được nhiều hơn với ít hơn, nhưng theo cách thông minh và có trách nhiệm hơn.

Một Bãi Thử Nghiệm Ảo

Yếu tố trung tâm của sự chuyển đổi này là bản sao số (digital twin), cho phép mô phỏng và phân tích trước khi xây dựng. Như giám đốc phát triển bền vững giải thích, bạn có thể “xây dựng bao nhiêu lần tùy thích trong thế giới ảo trước khi xây dựng trong thế giới thực”. Điều này cho phép tối ưu hóa thiết kế, giảm vật liệu và giảm thiểu tác động, chẳng hạn như lượng đất được đào trong các dự án hạ tầng.

Dự án Tăng cường Khả năng chống chịu ven biển Brooklyn Bridge-Montgomery – ảnh do Bentley Systems cung cấp

Một ví dụ cụ thể là công cụ phân tích carbon cho phép kỹ sư thiết kế một dự án và ngay lập tức thấy được tác động carbon liên quan. Nếu thiết kế thay đổi, công cụ sẽ hiển thị tác động mới, cho phép tối ưu hóa lượng carbon thải ra theo thời gian thực trong giai đoạn thiết kế. Điều này không chỉ hoạt động với các mô hình của Bentley mà còn có thể thêm thông tin từ bất kỳ phần mềm BIM nào, hợp nhất tất cả vào một nơi để tạo báo cáo carbon.

Trong các dự án hạ tầng quy mô lớn, việc mô phỏng bản sao số là rất quan trọng. Tại Vương quốc Anh, một dự án đường sắt đã sử dụng công cụ GeoBIM để hiểu rõ hơn về địa tầng, từ đó tối ưu hóa việc đào đất và cho phép tái sử dụng đất, giúp giảm chi phí và tác động đến môi trường.

Giải Quyết Các Thách Thức Khí Hậu

Cơ sở hạ tầng hiện tại thường phải đối mặt với các rủi ro ngày càng gia tăng như lũ lụt, hạn hán và các hiện tượng thời tiết cực đoan. Bản sao số và các công nghệ liên quan mang lại giải pháp thông qua việc tổng hợp dữ liệu thời gian thực. Dữ liệu này có thể được thu thập thông qua cảm biến, viễn thám và các mô hình trí tuệ nhân tạo để đưa ra “thông tin có thể hành động” về tình trạng của hạ tầng. Điều này cho phép dự đoán các vấn đề như rò rỉ ống hoặc hỏng hóc kết cấu.

Ví dụ, trong trường hợp các con đập, bản sao số có thể được sử dụng để phát hiện vết nứt và vấn đề kết cấu với sự trợ giúp của máy bay không người lái và cảm biến. Trong ngành nước – một trong những lĩnh vực hạ tầng quan trọng nhất – các công ty tiện ích sử dụng học máy và trí tuệ nhân tạo kết hợp với dữ liệu cảm biến để phát hiện rò rỉ và tối ưu hóa hoạt động của máy bơm, giúp giảm thất thoát nước, tiêu thụ năng lượng và lượng phát thải carbon.

Công nghệ này cũng được áp dụng vào việc quy hoạch hạ tầng mới có khả năng chống chịu khí hậu. Tại New York, ví dụ, các cửa chắn lũ đang được xây dựng trong thành phố đã được thiết kế và tính toán kích thước bằng các mô phỏng lũ của Bentley. Tương tự, tại Lisbon, một đường hầm đã được xây dựng để chuyển hướng nước mưa từ trung tâm thành phố ra sông, và thiết kế cùng kích thước của đường hầm này cũng được thực hiện bằng các công cụ mô phỏng tương tự.

Di Chuyển và Giao Tiếp

Quá trình số hóa cũng mở rộng sang lĩnh vực di chuyển và quy hoạch đô thị. Các thành phố ngày càng sử dụng phần mềm thiết kế và phân tích dữ liệu, như phần mềm của Bentley, để mô phỏng và lên kế hoạch giao thông. Các ví dụ bao gồm việc thúc đẩy phương tiện di chuyển nhỏ tại Abu Dhabi và tối ưu hóa lưu lượng người đi bộ tại các ga tàu điện ngầm ở Istanbul để cải thiện trải nghiệm người dùng và năng lực vận hành.

Ga Trung tâm Trondheim – mô phỏng với MassMotion – ảnh do Arkitema cung cấp

Cuối cùng, Fernandes nhấn mạnh một khía cạnh quan trọng: khả năng hình dung. Không chỉ là thu thập dữ liệu, mà là làm cho dữ liệu trở nên dễ hiểu với tất cả các bên liên quan, từ người ra quyết định đến cộng đồng. Các công cụ mô phỏng 3D và bản sao số giúp tăng cường truyền đạt và sự tham gia. Một ví dụ là khi một mô hình cầu in 3D được sử dụng để người khiếm thị có thể hiểu dự án và đưa ra đề xuất trong giai đoạn thiết kế.

BIM cung cấp các công cụ và dữ liệu, trong khi tính bền vững mang lại mục tiêu và tầm nhìn. Cùng nhau, chúng tạo nên nền tảng cho một kỷ nguyên mới trong xây dựng – nơi hiệu quả, khả năng chống chịu và trách nhiệm môi trường không còn là lựa chọn, mà là yêu cầu thiết yếu cho tương lai của hạ tầng.

Nguồn: BIMCommunity