Hài hòa các công nghệ thông minh với khả năng chống chịu và hệ thống môi trường xây dựng bền vững

Hài hòa các công nghệ thông minh với khả năng chống chịu và hệ thống môi trường xây dựng bền vững

Harmonizing smart technologies with building resilience and sustainable built environment systems

SHARE COMMENTS

1 – GIỚI THIỆU

Trước những lo ngại ngày càng gia tăng do thảm họa liên quan đến biến đổi khí hậu, việc xây dựng môi trường bền vững và chống chịu là cấp bách. Cuộc cách mạng kỹ thuật số đang phát triển gần đây có khả năng tận dụng các tính năng vượt trội để đạt được mục tiêu bền vững và chống chịu trong ngành xây dựng. Bài viết này nhằm trình bày quan điểm tương lai về ba trụ cột cơ bản của một môi trường xây dựng bền vững và chống chịu. Các trụ cột này bao gồm tính bền vững, khả năng chống chịu và việc sử dụng Trí tuệ Nhân tạo (AI) để giám sát và quản lý sức khỏe và hiệu suất cấu trúc. Điều này được thể hiện trong bối cảnh các tòa nhà thông minh và khả năng của chúng để nâng cao hiệu quả tiêu thụ năng lượng, cải thiện chất lượng cuộc sống và tăng cường giám sát sức khỏe cấu trúc nhằm giảm thiệt hại và thực hiện các hoạt động bảo trì kịp thời. Qua việc so sánh các thành phần của thành phố ảo được thiết kế từ hai loại bê tông chất kết dính kiềm hoạt hóa (AABC) và bê tông xi măng Portland thông thường (OPC), tất cả các thành phần của thành phố được thiết kế từ AABC cho thấy sự giảm thiểu lượng CO2 phát thải. Mức giảm cao nhất được quan sát thấy ở các trường học được thiết kế từ AABC, với mức giảm khoảng 25%, trong khi mức giảm thấp nhất là đối với các biệt thự và cơ sở hạ tầng; khoảng 11% và 10% tương ứng so với những công trình được thiết kế từ bê tông OPC. Các kết quả cũng chỉ ra rằng việc sử dụng bê tông bền vững thay vì các loại truyền thống có khả năng giảm phát thải CO2 tới 25%. Tầm quan trọng của công trình này nằm ở việc thiết lập cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo kết hợp các thực hành xây dựng thông minh, thân thiện với môi trường và chống chịu.

2 – MÔ TẢ HỆ THỐNG

Hệ thống môi trường xây dựng bền vững, còn được gọi là hệ sinh thái bền vững, có thể được định nghĩa là một hệ thống phức hợp và tích hợp các tài nguyên thiên nhiên, quy trình và các yếu tố hoạt động cùng nhau nhằm giảm thiểu tác động xấu đến môi trường trong khi duy trì cân bằng sinh thái và cung cấp các dịch vụ cần thiết để hỗ trợ cuộc sống trên Trái Đất. Các môi trường nhân tạo mà con người sống, làm việc và tương tác được gọi là hệ thống môi trường xây dựng. Hệ thống này bao gồm tất cả các đặc điểm vật lý như vườn, đường xá, cầu, tòa nhà và các dịch vụ khác cấu thành các khu vực đô thị và nông thôn. Hệ thống này là một phần quan trọng của nền văn minh nhân loại và có ảnh hưởng lớn đến môi trường, tăng trưởng kinh tế và mức sống.

3 – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc so sánh các thành phần của một thành phố ảo được thiết kế từ hai loại bê tông khác nhau: bê tông chất kết dính kiềm hoạt hóa (AABC) và bê tông xi măng Portland thông thường (OPC). Các thành phần được so sánh về lượng CO2 phát thải trong suốt vòng đời của chúng. Đánh giá vòng đời (LCA) được sử dụng để đánh giá các tác động môi trường liên quan đến các giai đoạn khác nhau của vòng đời xây dựng, bao gồm sản xuất nguyên vật liệu, sử dụng và phá dỡ cuối cùng. Phương pháp này cho phép đánh giá chi tiết nhu cầu năng lượng và lượng khí thải CO2, từ đó so sánh các tác động môi trường của các vật liệu xây dựng khác nhau.

4 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Các kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng bê tông AABC có thể giảm đáng kể lượng CO2 phát thải so với bê tông OPC. Thành phố ảo được xây dựng từ AABC cho thấy mức giảm lượng CO2 phát thải từ 10% đến 25% tùy thuộc vào loại công trình. Các công trình như trường học và nhà ở có mức giảm CO2 cao nhất khi sử dụng AABC. Những phát hiện này nhấn mạnh tiềm năng của AABC như một giải pháp thay thế thân thiện với môi trường cho bê tông truyền thống trong các dự án xây dựng nhằm giảm tác động tiêu cực đến môi trường.

5 – KẾT LUẬN