Hướng tới xây dựng không có khí thải CO2 với giải pháp BIM

Với các công trình xây dựng chịu trách nhiệm cho 37% lượng khí thải carbon liên quan đến năng lượng toàn cầu vào năm 2020 theo Liên minh Toàn cầu về Công trình và Xây dựng (GABC) (1), ngành kiến trúc, kỹ thuật và xây dựng (AEC) đóng một vai trò quan trọng trong quá trình giảm thải cacbon. Tuy nhiên, Bộ phận theo dõi khí hậu các tòa nhà năm 2022 của Viện nghiên cứu Hiệu suất xây dựng Châu Âu (BPIE’s) (2) cho thấy rằng các nỗ lực giảm khí thải còn kém xa so với mức cần thiết và ngành cần phải nỗ lực hơn nếu mong muốn đạt được mức độ trung tính carbon vào năm 2050. Do đó, tính bền vững là một yêu cầu thiết yếu từ các giai đoạn đầu tiên của dự án – và đây là nơi mà Mô hình thông tin tòa nhà (BIM) có thể giúp tăng tính hiệu quả và tối ưu hóa các tòa nhà ở giai đoạn đầu.

BIM cho tính bền vững

BIM tạo cơ hội cho ngành AEC nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên và năng lượng để phát triển bền vững hơn. Cho dù để cải tạo hay xây dựng mới – cả hai đều đóng vai trò quan trọng trong việc giảm khí thải, BIM hỗ trợ các kỹ sư – kiến trúc sư, nhà thầu cải thiện việc đưa ra quyết định cho công trình tòa nhà và cơ sở hạ tầng trong toàn bộ vòng đời của công trình đó. Những quyết định này sẽ giúp vật liệu được tối ưu hóa, giảm đi sự lãng phí, cải thiện việc sử dụng tài sản và tiêu thụ ít tài nguyên hơn trong quá trình xây dựng, vận hành và thậm chí là phá dỡ.

Thiết kế bền vững với BIM

Ở giai đoạn này, BIM hỗ trợ dự án được phân tích chi tiết hơn ở giai đoạn sớm hơn so với các cách tiếp cận truyền thống. Việc có thêm thông tin trước khi bắt đầu thiết kế chi tiết có thể giúp giảm thiểu những thay đổi làm tốn thời gian sau này, khi mà nguy cơ sai sót cao hơn, dẫn tới năng lượng và vật liệu bị lãng phí đối với mỗi lần sửa đổi. Người dùng có thể thực hiện mô phỏng trong mô hình BIM tùy chọn và đánh giá các kết quả dựa trên các dữ kiện, hỗ trợ tối ưu hóa tốt hơn nhiều so với thiết kế 2D. Điều này có thể là để xác định việc sử dụng năng lượng hoặc sưởi ấm hiệu quả hoặc tối ưu hóa vật liệu để giảm thiểu tác động của chất thải và carbon. Phương pháp này có thể được sử dụng để xác định việc sử dụng năng lượng hay nhiệt lượng hiệu quả để giảm thiểu tác động của chất thải và cacbon.

Ngoài ra, quá trình sản xuất và lắp ráp có thể được thiết kế chi tiết và cải thiện hơn với BIM. Thiết kế của một sản phẩm – chẳng hạn như một bức tường đúc sẵn hoặc phòng đúc sẵn – có thể được đơn giản hóa để giảm thời gian và chi phí sản xuất và lắp ráp, tiết kiệm được vật liệu, năng lượng và khí thải CO2. Bằng cách liên kết các cấu kiện BIM với các khai báo sản phẩm môi trường cụ thể của nhà sản xuất, người dùng có thể tạo ra cơ sở dữ liệu tài nguyên xây dựng cho tòa nhà, và tài liệu này có thể sẽ phải được cung cấp cho người mua bất động sản ở Đức trong tương lai.

BIM cho xây dựng bền vững

Khi xét về tính bền vững, lợi ích chính của việc ứng dụng BIM trong giai đoạn xây dựng là loại bỏ các trường hợp giao tiếp không rõ ràng hoặc các phương pháp dẫn đến tăng lượng khí thải và lãng phí vật liệu do trì hoãn và phải làm lại. Người dùng có thể tránh lãng phí tại công trường thông qua việc lập kế hoạch nâng cao hiệu quả, chẳng hạn như mô phỏng trình tự xây dựng bằng mô hình BIM hoặc trực quan hóa bố trí công trường và lập kế hoạch bố trí, tiếp cận và lưu trữ thiết bị và vật liệu. BIM cũng hỗ trợ người dùng tạo ra dữ liệu sản xuất cấu trúc mô-đun, đúc sẵn và công nghiệp hóa chính xác ở định dạng mà các nhà chế tạo và nhà sản xuất có thể sử dụng trực tiếp từ mô hình, và vì thế, sẽ có một luồng dữ liệu liền mạch từ thiết kế trực tiếp đến các máy móc sản xuất.

Với BIM và các công cụ kỹ thuật số, khi đến công trường, người dùng có thể không cần giấy tờ, tài liệu xây dựng. Bằng cách sử dụng máy tính bảng, mô hình BIM có thể cung cấp thông tin dự án tại chỗ, cũng như hỗ trợ người dùng chia sẻ thông tin và quản lý các vấn đề một cách dễ dàng và minh bạch. Các công cụ như ứng dụng mTim hỗ trợ thông tin sản xuất hoặc lắp ráp đúc sẵn được truy cập và cập nhật nhanh chóng từ thiết bị di động.

Việc so sánh liên tục giữa các đám mây điểm và mô hình BIM tạo ra cơ sở thông tin có giá trị cho tất cả các bên liên quan, hỗ trợ sản xuất các cấu kiện xây dựng tương ứng sẽ không có lỗi. Các mô hình đã xây dựng sẽ giúp giảm thiểu rủi ro và tiết kiệm công sức, đặc biệt là đối với các bản thuộc tính đã có sẵn cho cấu kiện.

Quản lý cơ sở vật chất bền vững với BIM

Khi bắt đầu sử dụng BIM, những cơ sở vật chất có thể được ứng dụng cho nhiều hoạt động bền vững khác nhau, cho dù là để dự đoán việc bảo trì trong tương lai, lập kế hoạch tân trang hay quản lý việc sử dụng năng lượng. BIM cung cấp một bản sao ảo của cơ sở vật chất đã hoàn thành, một điều rất hữu ích để theo dõi mức tiêu thụ năng lượng hoặc lập kế hoạch sử dụng năng lượng hiệu quả thông qua giám sát việc sử dụng không gian bên trong. Thông tin có trong một mô hình BIM dồi dào dữ liệu sẽ giúp người dùng lập kế hoạch sửa chữa và bảo trì, theo dõi hiệu suất dễ dàng hơn hoặc đảm bảo việc tân trang lại hiệu quả hơn. Mô hình BIM cũng cung cấp dữ liệu quan trọng để lưu trữ thông tin vật liệu cho bất kỳ hoạt động tân trang hoặc phá dỡ nào trong tương lai khi xét về kinh tế tuần hoàn, do đó, xác định được cụ thể các vật liệu được sử dụng, định vị và đánh giá để sử dụng lại.

Giải pháp BIM xanh để không có khí thải CO2

Việc tối ưu hóa thiết kế, cách tiếp cận xây dựng và quản lý cơ sở vật chất mà BIM hỗ trợ mang lại những lợi ích bền vững đáng kể – giảm lượng khí thải cacbon từ các hoạt động xây dựng, giảm thiểu việc sử dụng tài nguyên thiên nhiên và tránh tạo ra chất thải. Trong một tương lai cần các hành động bảo vệ môi trường, các quy trình kỹ thuật số có thể cải thiện hiệu quả và tính bền vững của môi trường xây dựng là một bổ sung có giá trị cho bộ công cụ phát triển bền vững của ngành công nghiệp xây dựng.

Các ví dụ trên chỉ là một bản tóm tắt rất ngắn gọn về cách BIM có thể giúp đạt được các mục tiêu giảm thiểu khí thải CO2. Để tìm hiểu thêm về những cách mà BIM hỗ trợ xây dựng không có khí thải, hãy tải xuống nghiên cứu Green BIM – Giải pháp kỹ thuật số cho tính bền vững của chúng tôi.