Công nghệ xây dựng 2021: 5 xu hướng cần theo dõi trong năm nay

Danh sách năm xu hướng công nghệ xây dựng năm 2021 này, rõ ràng là các nhà xây dựng cũng đang tìm kiếm những cách sáng tạo để giữ an toàn cho mọi người trong điều kiện hiện tại, loại bỏ họ khỏi các địa điểm thực tế trong khi tăng cường hiểu biết của họ về những gì đang diễn ra ở đó.

14-01-2021 10:00:03 AM - 1990

1. Pocket LIDAR

LIDAR là cách chính xác và hiệu quả nhất để xác minh rằng những gì đã được xây dựng trên một công trường xây dựng phù hợp với mô hình BIM kỹ thuật số (Mô hình thông tin công trình). Phần cứng quét la-de hiện tại rất cồng kềnh và khó xử lý, và hầu hết là các công cụ đơn nhiệm. Nhưng điều đó đang thay đổi, dẫn đầu bởi hai gã khổng lồ công nghệ tiêu dùng: Apple và Google.

Apple iPhone 12 Pro và Apple iPad Pro mới nhất đi kèm với máy quét LIDAR, sử dụng xung laser dài nano giây để đo khoảng cách từ các vật thể. Dữ liệu này có thể được tổng hợp để tạo bản đồ 3D có độ sâu và độ phức tạp đáng kinh ngạc.

Tương tự, Google đang nghiên cứu một hệ thống dựa trên radar hoạt động như một máy dò chuyển động tiên tiến. Đối với điện thoại thông minh tiêu dùng, hệ thống LIDAR chủ yếu sẽ thúc đẩy các ứng dụng thực tế tăng cường như ARkit của Apple, tích hợp các môi trường và ký tự tổng hợp vào các ứng dụng hiện có. Điều đó cũng có thể là một trợ giúp đắc lực trên các công trường xây dựng, để chuyển các mô hình BIM vào công trường, bay các tuyến đường lưu thông của tòa nhà đã hoàn thiện hoặc phát hiện các mô hình sử dụng trước khi đóng vách thạch cao.

Đưa các tính năng LIDAR kích thước bỏ túi vào các công trường xây dựng là một cách lý tưởng để quản lý sự năng động tột độ của những nơi này. Khi vật liệu và nhân sự luân chuyển khắp các địa điểm, LIDAR có thể ghi lại từng giai đoạn với độ chính xác vô song trong thời gian thực. Nó cũng có thể được sử dụng để bảo trì và sửa chữa cơ sở hạ tầng lớn, đặc biệt là ở những nơi quá rộng lớn - chẳng hạn như lưới điện - cho một cặp mắt người và một kênh CCTV.

Trong nhà, LIDAR có thể phát hiện các vết nứt nhỏ hoặc các khuyết tật trên tường có thể trở thành nguy cơ mất an toàn. An toàn xây dựng cũng được hưởng lợi từ hướng dẫn lưu thông chi tiết hơn, cập nhật hơn và giảm nhu cầu kiểm tra trực tiếp những nơi nguy hiểm. Apple hiện đang nghiên cứu cảm biến LIDAR gắn trên đầu, lý tưởng cho những người lao động cần rảnh tay khi sử dụng công cụ hoặc điều khiển máy móc hạng nặng.

2. Sạc pin các thiết bị công trường

Khi pin lớn hơn, việc sử dụng điện trên các công trường xây dựng có nghĩa là hoạt động sạch hơn, bền vững hơn. Thiết bị xây dựng nặng đang theo xu hướng có thể sạc lại. Máy xúc, cần cẩu, giàn khoan và xe tải hạng nặng đang trở nên trung hòa và hiệu quả như nguồn điện của chúng — có thể là năng lượng mặt trời, gió hoặc địa nhiệt.

Được thúc đẩy bởi chi phí pin giảm mạnh, Gammons Construction đã triển khai pin lithium-ion Enertainer cỡ container vận chuyển, tạo ra các công trường xây dựng không có khói diesel. Ngoài lượng khí thải carbon nhỏ hơn, các đơn vị này (có thể được chế tạo theo mục đích hoặc trang bị thêm cho động cơ diesel) đáng tin cậy hơn và yêu cầu bảo trì ít hơn. Việc giảm tiếng ồn và ô nhiễm cũng cho phép việc xây dựng kéo dài hơn trong các khu dân cư.

Nhiều thiết bị trong số này vẫn yêu cầu dây nguồn, nhưng điều đó cũng có thể trở thành dĩ vãng. Công ty khởi nghiệp có trụ sở tại San Francisco và là cư dân của Trung tâm Công nghệ Autodesk PHION Technologies đã phát triển một nguyên mẫu hệ thống dữ liệu và nguồn điện không dây không dây có thể đạt gần chục feet để sạc lại các thiết bị mà không cần dây nguồn hoặc đế sạc. Mục tiêu cuối cùng là sức mạnh có thể mở rộng trong bán kính 30 foot cũng mang lại chức năng theo dõi vị trí cho rô bốt xây dựng và hỗ trợ kết nối mạng không dây.

3. Theo dõi (hoặc trong) Trang web từ mọi nơi

Đại dịch COVID-19 là một khóa học về sự hợp tác từ xa cho tất cả mọi người. Nhưng ngay cả trước khi đại dịch xảy ra, một số công ty đã nghiên cứu cách phần mềm và phần cứng xây dựng có thể tạo điều kiện hợp tác tốt hơn trong khoảng cách xa. Resolve là một ví dụ. Nó cho phép các nhà thiết kế và xây dựng kiểm tra các mô hình BIM ở các quy mô khác nhau, lờ mờ chúng như một người khổng lồ hoặc ở tầng trệt, theo từng tầng. Sử dụng tai nghe không dây Oculus Quest và có thể hoạt động với Autodesk BIM 360, Resolve chuyển các mô hình phức tạp thành môi trường thực tế ảo sống động, tạo chú thích chuyển lời nói thành văn bản và cho phép các hình đại diện đầy màu sắc đo lường và phác thảo trong các mô hình ảo.

construction technology 2021

ZEITdice, cư dân của Trung tâm Công nghệ Autodesk, đến từ Canada, thực hiện một cách tiếp cận khác để hợp tác từ xa bằng cách sử dụng máy ảnh tua nhanh thời gian có độ nét cao thay vì các kiểu máy kỹ thuật số. Bằng cách phân loại qua hàng giờ liên tục các cảnh quay về các công trường xây dựng, ZEITdice sử dụng công nghệ máy học để nhận ra các mẫu và điểm bất thường, tạo báo cáo về các cải tiến hiệu quả và an toàn, đồng thời cung cấp hình ảnh nhiệt và hồng ngoại.

Phần cứng đưa loại dữ liệu này vào thực địa là hoạt động rảnh tay và trực quan. Kính thông minh của Vuzix có cảm biến GPS, gia tốc kế 3 trục, loa, micrô và máy quay video 4K để liên lạc bằng hình ảnh và âm thanh liền mạch. Đối với những người muốn tham gia, Microsoft’s HoloLens 2 phản ứng nhanh với cảm ứng và chuyển động, cho phép người dùng thao tác hình ảnh ảo bằng cách vuốt hoặc vẫy.

4. Hardhat Drones

Thế hệ máy bay không người lái đầu tiên dành cho các công trường xây dựng đã ở đó để nhìn chứ không phải chạm vào. Các ứng dụng đo quang của họ đã tiết kiệm thời gian và tiền bạc - đồng thời tăng cường hiệu quả và an toàn cho công trường. Thế hệ máy bay không người lái mới đang làm bẩn các thanh chống hạ cánh của chúng, được lập trình để thực hiện các công việc nguy hiểm hoặc khó khăn nhất từ tay con người.

Nổi lên từ Viện Công nghệ Georgia, Skymul, cư dân của Trung tâm Công nghệ Autodesk, đang phát triển một hệ thống máy bay không người lái có thể buộc các giao lộ thép cây, một trong những công việc nhàm chán và đánh thuế vật chất trên một công trường xây dựng. Nó sử dụng máy học để lập bản đồ các kết nối thép cây một cách tự động. Tương tự như vậy, Terra Drone đã thử nghiệm sử dụng máy bay không người lái để thả cảm biến địa chấn trên địa hình núi rộng lớn.

Và gã khổng lồ UAV DJI vừa cho ra mắt một chiếc máy bay không người lái nông nghiệp mới với khả năng phun mạnh mẽ, có thể áp dụng cho các công trường xây dựng. DJI AGRAS T20 có thùng chứa máy phun có thể mang tới 44 pound với vòi phun dài 23 feet. Radar đa hướng của nó có thể theo dõi các đối tượng từ mọi hướng ngang, phần mềm và phần cứng của nó giám sát sức khỏe cây trồng và tạo ra các quy trình xử lý khác nhau. Đối với vườn cây ăn quả, nó có thể tạo ra các tuyến đường đơn giản bằng cách kiểm tra hình dạng của cây. Khả năng tải trọng nặng này cũng có thể hoạt động cho các công trường xây dựng, vì máy bay không người lái được kêu gọi để sơn hoặc chất kết dính, tưới nước cho mái nhà xanh hoặc các mục đích sử dụng khác.

construction technology 2021 DJI drone spraying

5. Liên hệ theo dõi để đảm bảo an toàn và hiệu quả

Cuộc khủng hoảng COVID-19 đã làm rõ rằng việc theo dõi liên lạc trên một công trường xây dựng là rất quan trọng đối với sức khỏe và sự an toàn của công nhân. Các địa điểm xây dựng có nhiều người buôn bán, phức tạp và thay đổi liên tục — một nơi lý tưởng cho bệnh lây lan qua đường hàng không.

Một số công ty đang tập trung vào cách theo dõi sức khỏe và dữ liệu lưu thông trên các trang web để giữ an toàn cho mọi người trong khi xây dựng. Hệ thống WakeCap sử dụng các thiết bị gắn mũ bảo hiểm để giao tiếp với bộ thu, sử dụng cường độ tín hiệu làm proxy cho khoảng cách và do đó là vị trí trên một trang web. Những đơn vị này có thể là những công cụ hỗ trợ đắc lực cho quy trình làm việc trên trang web và cách xa xã hội, theo dõi các điểm tắc nghẽn lưu thông và lập bản đồ các vị trí dễ tiếp cận nhất cho kho dụng cụ và phòng nghỉ.

Trong khi WakeCap được đánh giá cao về tính dễ sử dụng, thì công ty cảm biến có thể đeo được là WorkerSense lại chọn phức tạp hơn. Nó cung cấp các cảm biến gắn trên mũ bảo hiểm để phát hiện nhiệt độ, độ ẩm, mức độ ánh sáng và chuyển động trên chín trục. Nền tảng phần mềm của nó giám sát vị trí của phi hành đoàn, dữ liệu thành phần nhân lực, mã chi phí, việc sử dụng thiết bị bảo vệ cá nhân, thực thi chứng nhận, nhật ký sự cố và điều kiện môi trường. Nokia đang phát triển các hệ thống phát hiện nhiệt tự động chính xác đến 0,3 độ C; Novade đang cung cấp gói Quản lý trang web an toàn bao gồm các nền tảng để kiểm tra tình trạng trang web, theo dõi liên hệ và máy quét nhiệt với tính năng nhận dạng khuôn mặt hoạt động với cả máy ảnh hỗ trợ trí tuệ nhân tạo và thiết bị đeo Bluetooth.