Một công trình vĩ đại luôn bắt đầu từ một ý tưởng táo bạo. Nhưng để biến ý tưởng đó thành hiện thực, ngành xây dựng phải đối mặt với vô số thách thức: từ những bản vẽ phức tạp, nguy cơ sai sót, rủi ro an toàn lao động, cho đến việc quản lý chi phí và tiến độ. Thế kỷ 21 đã mang đến một “kiến trúc sư số” mới, đó là Trí tuệ nhân tạo (AI). AI không chỉ là một công cụ, mà là một cuộc cách mạng, giúp ngành xây dựng giải quyết những bài toán khó nhằn nhất, mở ra một kỷ nguyên mới cho các công trình thông minh và bền vững. Bài viết này sẽ phân tích ứng dụng AI trong xây dựng đang kiến tạo công trình tương lai, từ những số liệu thị trường ấn tượng, lý do công nghệ này phù hợp đến những ứng dụng thực tế đang thay đổi hoàn toàn cách chúng ta xây dựng.
Tổng quan thị trường ứng dụng AI trong ngành xây dựng
Sức ảnh hưởng của ứng dụng AI trong xây dựng đã được chứng minh bằng những con số ấn tượng. Theo các báo cáo thị trường uy tín, ngành này đang trải qua một giai đoạn tăng trưởng bùng nổ.
- Giá trị thị trường: Thị trường AI trong xây dựng được ước tính đạt 590 triệu USD vào năm 2022 và dự kiến sẽ tăng trưởng mạnh mẽ, chạm mốc 4,8 tỷ USD vào năm 2030. Sự tăng trưởng này phản ánh nhu cầu cấp bách của ngành trong việc cải thiện hiệu quả và giải quyết các vấn đề tồn đọng.
- Xu hướng chấp nhận công nghệ: Có khoảng 35% các công ty xây dựng dự báo sẽ ứng dụng công nghệ AI vào năm 2025. Đây là một tín hiệu rõ ràng cho thấy các doanh nghiệp đang nhận thức được vai trò chiến lược của AI trong việc duy trì lợi thế cạnh tranh.
- Hiệu quả đã được chứng minh: Việc ứng dụng AI vào các dự án xây dựng mang lại hiệu quả rõ rệt. Theo thống kê, 40% các công ty đã áp dụng AI cho biết dự án của họ được cải thiện đáng kể. Các công cụ quản lý dự án hỗ trợ bởi AI giúp rút ngắn thời gian hoàn thành trung bình 20%, trong khi 29% các công ty xây dựng hiện đang sử dụng hệ thống giám sát an toàn hỗ trợ bởi AI để bảo vệ người lao động.
Những con số này không chỉ là dự báo, mà là minh chứng sống động cho thấy AI đang trở thành một phần không thể thiếu của ngành xây dựng hiện đại.
Vì sao trí tuệ nhân tạo AI phù hợp với ngành xây dựng?
Ngành xây dựng là một ngành đặc thù, với những đặc điểm như dữ liệu phân tán, rủi ro cao và sự phụ thuộc lớn vào các yếu tố bên ngoài. Điều này khiến cho AI trở thành một công cụ lý tưởng để giải quyết các thách thức này.
- Xử lý dữ liệu đa dạng: Ngành xây dựng có một lượng dữ liệu khổng lồ nhưng lại không có cấu trúc rõ ràng, bao gồm bản vẽ, ảnh công trường, báo cáo thủ công và dữ liệu từ cảm biến. AI có khả năng xử lý và phân tích những dữ liệu “rời rạc” này một cách hiệu quả, biến chúng thành thông tin giá trị.
- Dự báo và tối ưu hóa: AI có thể mô phỏng hàng nghìn kịch bản để dự báo rủi ro, tối ưu hóa tiến độ, chi phí và vật tư. Khả năng phân tích thông tin nhanh chóng và chính xác của AI vượt trội hơn con người rất nhiều, đặc biệt trong một môi trường thi công luôn biến động.
- Tăng tính minh bạch và kết nối: Bằng cách số hóa và chuẩn hóa quy trình, AI giúp tất cả các bên liên quan từ chủ đầu tư, kiến trúc sư đến nhà thầu dễ dàng chia sẻ thông tin, quản lý dự án hiệu quả và đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu.
- Học hỏi từ chính doanh nghiệp: AI có thể “học” từ chính dữ liệu nội bộ của doanh nghiệp, từ đó đưa ra các gợi ý phù hợp với văn hóa làm việc và quy trình đặc thù của từng tổ chức.
Các ứng dụng AI trong xây dựng thực tế
AI không chỉ dừng lại ở lý thuyết mà đã được áp dụng vào thực tế, tạo ra những đột phá trong từng giai đoạn của một dự án xây dựng.
AI trong phát triển đô thị
Các công cụ AI đang cách mạng hóa cách chúng ta quy hoạch và thiết kế các dự án đô thị. Spacemaker, một công ty công nghệ được Autodesk mua lại, là một ví dụ điển hình.
Spacemaker sử dụng phần mềm thiết kế sáng tạo (generative design) để giúp các nhóm quy hoạch và thiết kế đưa ra các quyết định thông minh hơn ngay từ đầu. Nền tảng này có thể phân tích tới 100 tiêu chí khác nhau của một khu đất, từ ánh sáng ban ngày, tiếng ồn, hướng gió đến giao thông và bãi đậu xe. Dựa trên phân tích này, Spacemaker sẽ đề xuất các phương án tối ưu để tạo ra những không gian sống thoải mái và bền vững.
Ví dụ cụ thể là dự án Økern Sentrum tại Oslo, Na Uy. Nhờ sử dụng Spacemaker, nhà phát triển đã giảm 10% mặt tiền khu dân cư ồn ào nhất và giảm hơn 50% các khu vực thiếu ánh sáng. Mặc dù có những điều chỉnh này, họ vẫn có thể tối ưu hóa diện tích bán được, một kết quả hiếm có.
AI giúp đặt giá thầu tốt hơn
Đặt giá thầu là một trong những khâu khó đoán nhất trong xây dựng. ConXtech, một công ty xây dựng mô-đun, đã sử dụng AI để giải quyết vấn đề này. Họ hợp tác với Autodesk Research để phát triển một nền tảng đấu thầu nguyên mẫu, sử dụng AI để tìm ra thiết kế kết cấu thép hiệu quả nhất về chi phí.
Nền tảng này có ba “trợ lý” AI:
- HyperGrid: Sắp xếp các cột và thiết lập lưới cấu trúc, có tính đến các yêu cầu của chủ sở hữu.
- Công cụ xấp xỉ (Approximation Engine): Dự đoán kích thước của dầm và cột, sử dụng mạng nơ-ron được đào tạo trên hơn 4.000 điểm dữ liệu mô phỏng.
- Trình tối ưu hóa (Optimizer): Tinh chỉnh cấu trúc để giảm chi phí xây dựng, đồng thời tuân thủ các quy chuẩn địa phương.
Adam Browne, giám đốc kỹ thuật của ConXtech, so sánh công nghệ này với LegalZoom, một dịch vụ pháp lý trực tuyến. “Nó giúp khách hàng có được thiết kế kết cấu và ước tính vật liệu cần thiết mà không cần phải thuê kỹ sư chuyên nghiệp ngay từ đầu,” ông nói. Dù vậy, vai trò của kỹ sư kết cấu vẫn là bắt buộc để đảm bảo sự an toàn và chính xác cho dự án.
AI trong thiết kế và lập kế hoạch thể tích
Công ty xây dựng Nhật Bản Obayashi cũng hợp tác với Autodesk Research để tạo ra một giải pháp AI cho phép các kiến trúc sư lập kế hoạch nội thất hiệu quả hơn. Công cụ này được đào tạo với hơn 2.800 tệp Autodesk Revit của Obayashi.
AI này hiểu được các mối quan hệ trừu tượng giữa các khu vực chức năng trong một tòa nhà, ví dụ như “phòng họp nên gần cửa sổ”. Kiến trúc sư có thể “dạy” cho AI hiểu các khái niệm mơ hồ này và sau đó, AI có thể nhanh chóng sắp xếp các đối tượng thiết kế vào vị trí hoàn hảo, giúp tiết kiệm thời gian và tối ưu hóa bố cục.
AI cho các nhà phát triển bất động sản
Parafin, một nền tảng thiết kế chung được phát triển bởi Brian Ahmes và Adam Hengels, sử dụng AI để cân bằng giữa thiết kế, chi phí và khả năng sinh lời. Nền tảng này giúp các nhà phát triển bất động sản nhanh chóng đánh giá khả năng tài chính của các địa điểm tiềm năng.
Parafin chỉ cần một vài thông số cơ bản (số phòng, chỗ đậu xe, chiều cao…) và có thể tạo ra hàng triệu phương án thiết kế chỉ trong vài phút. “Khi bạn chạy Parafin, thiết kế được sinh ra trong Revit ngay từ đầu,” Ahmes nói. Điều này giúp các dự án đi đúng hướng ngay từ giai đoạn đầu, tiết kiệm thời gian và giảm thiểu rủi ro.
Tất cả các ứng dụng AI này đều có một điểm chung: chúng giúp khởi động các dự án xây dựng dưới dạng kỹ thuật số ngay từ đầu, mang lại sự kiểm soát tốt hơn về thời gian, tài nguyên và hiệu suất. Bằng cách tận dụng sức mạnh của AI, các chuyên gia trong ngành xây dựng có thể nâng cao kỹ năng của mình, tự tin hơn trong việc kiến tạo nên những công trình vĩ đại.
FOXAi cho rằng đây không phải là một công nghệ sẽ thay thế con người, mà là một công cụ mạnh mẽ giúp con người làm việc thông minh hơn. AI đang thay đổi cách chúng ta xây dựng, và những công trình tương lai sẽ là minh chứng sống động cho sự kết hợp hoàn hảo giữa trí tuệ con người và công nghệ.
