Một số định hướng nghiên cứu chính trong ngành xây dựng giai đoạn 2025-2030

ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU NGÀNH XÂY DỰNG GIAI ĐOẠN 2025 - 2030

Ngành xây dựng đang trải qua một giai đoạn chuyển đổi quan trọng với sự tác động mạnh mẽ của công nghệ, yêu cầu về phát triển bền vững, và sự thích ứng với biến đổi khí hậu. Trong giai đoạn 2025 - 2030, các định hướng nghiên cứu trong ngành xây dựng sẽ tập trung vào các lĩnh vực cốt lõi như công nghệ vật liệu mới, ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI), mô hình thông tin công trình (BIM), năng lượng bền vững, đô thị thông minh, và an toàn lao động.

Dưới đây là các hướng nghiên cứu chính trong ngành xây dựng trong giai đoạn tới:

1. Công nghệ và vật liệu xây dựng bền vững

1.1 Vật liệu xây dựng mới và thân thiện môi trường

  • Phát triển bê tông thế hệ mới có hàm lượng phát thải carbon thấp (bê tông xanh, bê tông geopolymer).
  • Sử dụng vật liệu tái chế từ phế thải xây dựng, rác thải công nghiệp để giảm tác động môi trường.
  • Nghiên cứu vật liệu thông minh có khả năng tự phục hồi, chịu lực cao và thích ứng với điều kiện môi trường khắc nghiệt.
  • Ứng dụng công nghệ nano để cải thiện tính năng cơ học và độ bền của vật liệu xây dựng.

 

 

1.2 Công nghệ in 3D trong xây dựng

  • Sử dụng công nghệ in 3D để thi công nhà ở, cầu đường và các công trình đặc biệt.
  • Tích hợp công nghệ in 3D với vật liệu sinh học và vật liệu tái chế nhằm tối ưu hóa chi phí và bảo vệ môi trường.

2. Ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và công nghệ số trong xây dựng

2.1 Mô hình thông tin công trình (BIM) và quản lý dữ liệu lớn

  • Nghiên cứu BIM thế hệ mới kết hợp với AI và dữ liệu lớn (Big Data) để nâng cao hiệu quả thiết kế, thi công và quản lý công trình.
  • Sử dụng BIM để tối ưu hóa quy trình bảo trì và vận hành tòa nhà thông minh.

2.2 AI và tự động hóa trong xây dựng

  • Ứng dụng AI để phân tích dữ liệu dự án, dự đoán rủi ro và tối ưu hóa tiến độ xây dựng.
  • Phát triển hệ thống AI hỗ trợ kiểm tra chất lượng công trình, phát hiện lỗi kỹ thuật sớm.
  • Ứng dụng AI vào quản lý vật liệu, tối ưu hóa chuỗi cung ứng xây dựng.

2.3 Công nghệ thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR)

  • Ứng dụng VR và AR trong thiết kế và mô phỏng công trình, giúp trực quan hóa dự án trước khi thi công.
  • Sử dụng AR trong đào tạo lao động xây dựng, nâng cao kỹ năng và hiệu quả làm việc.

3. Xây dựng thông minh và công trình tự động hóa

3.1 Công trình và tòa nhà thông minh

  • Nghiên cứu hệ thống IoT trong các tòa nhà thông minh để tự động điều chỉnh ánh sáng, nhiệt độ, và an ninh.
  • Ứng dụng cảm biến thông minh để giám sát và cảnh báo sớm các nguy cơ hư hỏng trong công trình.

 

3.2 Robot trong xây dựng

  • Phát triển robot xây dựng tự động thi công, lắp đặt và kiểm tra công trình.
  • Sử dụng robot để làm việc trong môi trường nguy hiểm như xây dựng công trình cao tầng, hầm mỏ và công trình ngầm.

4. Năng lượng và hiệu suất công trình

4.1 Công trình tiết kiệm năng lượng

  • Phát triển mô hình công trình “Net Zero Energy” – công trình không phát thải carbon.
  • Ứng dụng vật liệu cách nhiệt tiên tiến giúp giảm tiêu thụ năng lượng trong các tòa nhà.
  • Hệ thống HVAC thông minh tự động điều chỉnh theo điều kiện môi trường để tiết kiệm năng lượng.

4.2 Năng lượng tái tạo trong xây dựng

  • Tích hợp năng lượng mặt trời, gió vào các công trình dân dụng và công nghiệp.
  • Phát triển các tòa nhà sử dụng pin lưu trữ năng lượng hiệu suất cao.

5. Xây dựng bền vững và ứng phó biến đổi khí hậu

5.1 Công trình chống chịu thiên tai

  • Nghiên cứu vật liệu và thiết kế công trình chống động đất, lũ lụt, bão.
  • Phát triển công nghệ thi công cho vùng ven biển chịu ảnh hưởng của nước biển dâng.

5.2 Hạ tầng xanh và hệ thống thoát nước bền vững

  • Ứng dụng hệ thống thoát nước đô thị bền vững (SUDS) để chống ngập úng.
  • Phát triển hạ tầng giao thông và công viên sinh thái giúp điều hòa khí hậu đô thị.

6. Quản lý và phát triển đô thị thông minh

6.1 Quy hoạch đô thị thông minh

  • Ứng dụng dữ liệu lớn (Big Data) để xây dựng mô hình quy hoạch đô thị thông minh.
  • Sử dụng AI để dự báo sự phát triển đô thị và tối ưu hóa hạ tầng giao thông.

6.2 Giao thông thông minh và hạ tầng số hóa

  • Phát triển hệ thống giao thông thông minh tích hợp cảm biến và AI giúp giảm ùn tắc.
  • Nghiên cứu mô hình bãi đỗ xe thông minh, tối ưu hóa không gian đô thị.

6.3 Ứng dụng Blockchain trong xây dựng

  • Sử dụng Blockchain để quản lý hồ sơ công trình, kiểm soát chất lượng và nguồn gốc vật liệu.
  • Ứng dụng Blockchain trong đấu thầu và hợp đồng xây dựng để đảm bảo tính minh bạch.

7. Công nghệ thi công và mô hình xây dựng tiên tiến

7.1 Công nghệ lắp ghép module (Prefabrication)

  • Nghiên cứu công nghệ lắp ghép nhanh giúp rút ngắn thời gian thi công và giảm chi phí.
  • Phát triển vật liệu tiền chế có độ bền cao và khả năng tái sử dụng.

7.2 Công nghệ thi công trong không gian hạn chế

  • Nghiên cứu phương pháp thi công công trình ngầm, hầm giao thông bằng công nghệ khoan TBM.
  • Ứng dụng máy bay không người lái (drone) để giám sát và khảo sát công trình xây dựng.

8. An toàn lao động và quản lý rủi ro trong xây dựng

8.1 Công nghệ giám sát an toàn lao động

  • Sử dụng cảm biến thông minh và thiết bị đeo theo dõi sức khỏe và an toàn lao động.
  • Ứng dụng AI để nhận diện nguy hiểm và cảnh báo kịp thời cho công nhân.

8.2 Mô hình quản lý rủi ro bằng dữ liệu số

  • Phát triển hệ thống đánh giá rủi ro dựa trên AI và phân tích dữ liệu.
  • Tự động hóa quy trình kiểm soát an toàn lao động trên công trường.