EnglishKhi thời hạn đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 ngày càng đến gần và thế giới ngày càng chú trọng đến yếu tố môi trường, ngành xây dựng đang chịu sự quan tâm ngày càng lớn về việc làm thế nào để xây dựng bền vững hơn – với vai trò then chốt của các kỹ sư kết cấu. Hãy cùng khám phá năm cách giúp bạn giảm lượng carbon hàm chứa trong các công trình kết cấu của mình.
Mặc dù mỗi người đều có vai trò riêng trong việc cải thiện mức độ “xanh” trong xây dựng, các kỹ sư lại nắm giữ vị trí nổi bật có thể tạo ra sự khác biệt rõ rệt, bởi họ chịu trách nhiệm định hình cách mà các công trình và hạ tầng trong tương lai được thiết kế và xây dựng.
Một ngành xây dựng bền vững hơn có thể là mục tiêu tổng thể, nhưng để đạt được điều này cần đến nhiều yếu tố khác nhau. Trong đó có mô hình hóa carbon và phân tích vòng đời – vì một phần đáng kể giá trị carbon hàm chứa cuối cùng của một tòa nhà đã được xác lập ngay từ giai đoạn thiết kế ban đầu trong chuỗi trình tự thi công.
Dù hiện tại chưa có quy định pháp lý bắt buộc phải lập báo cáo carbon hàm chứa cho các dự án xây dựng mới, nhưng điều này hoàn toàn có thể trở thành hiện thực trong tương lai – thậm chí có thể áp dụng thuế carbon. Trước thời điểm đó, mô hình hóa carbon dự kiến sẽ trở thành yêu cầu ngày càng phổ biến từ phía khách hàng và các nhà phát triển dự án. Trên thực tế, xu hướng này đã bắt đầu – có thể đến từ sự thay đổi nhận thức vì lý do đạo đức, hoặc từ mong muốn thực sự tìm hiểu và giảm thiểu lượng carbon hàm chứa trong công trình của họ.
Vậy các kỹ sư có thể làm gì để giảm mức độ carbon hàm chứa trong thiết kế kết cấu?
1. Tính toán lượng carbon hàm chứa hiện có
Nghe có vẻ đơn giản, thậm chí là hiển nhiên, nhưng điều tiên quyết là bạn cần hiểu rõ và chi tiết mức độ carbon hàm chứa trong công trình được đề xuất. Chỉ khi đó bạn mới có thể đánh giá và xem xét những cách giảm thiểu con số này.
Ở đây, công cụ tính toán carbon hàm chứa có thể cực kỳ hữu ích – hoạt động song song với phần mềm mô hình hóa 3D để đo lường chính xác và cung cấp cái nhìn tổng quan tức thời về lượng carbon trong toàn bộ công trình đề xuất hoặc từng thành phần riêng lẻ. Có được dữ liệu này ngay từ đầu trong chuỗi trình tự thi công là điều vô giá – cung cấp thông tin và quan trọng hơn cả là thời gian cần thiết để đánh giá và giảm thiểu hiệu quả tác động carbon của công trình.
2. Tối ưu thiết kế
Ở nhiều khía cạnh, việc tối ưu thiết kế đã là một phần quen thuộc và thiết yếu trong vai trò của kỹ sư – với nhiệm vụ thiết kế một công trình có thể thi công được, hiệu quả và có lợi nhuận. Tuy nhiên, đây cũng là yếu tố then chốt trong việc giảm mức độ carbon hàm chứa.
Hãy thử xét một dầm thép tiêu chuẩn hoặc một bản sàn bê tông trong một tòa nhà. Nếu đánh giá hiệu quả của cấu kiện này trong bối cảnh tổng thể công trình, có thể bạn sẽ thay thế nó bằng một dầm hoặc bản mỏng hơn mà vẫn đảm bảo ổn định và hiệu suất tổng thể. Ngoài việc tiết kiệm chi phí và thời gian, thay đổi thiết kế đơn giản này cũng có thể giúp giảm lượng carbon hàm chứa của công trình.
Bằng cách sử dụng các công cụ tính toán carbon hàm chứa – như công cụ tích hợp trong Tekla Structural Designer – kỹ sư có thể đồng thời quan sát và đánh giá cả hai yếu tố (lượng carbon và thiết kế/khả năng chịu lực), từ đó đảm bảo cả hai đều được cân nhắc và thiết kế công trình theo hướng hiệu quả nhất.
3. So sánh vật liệu và thiết kế
Một phần quan trọng trong việc tối ưu thiết kế là khả năng so sánh. Chỉ khi đánh giá kỹ các phương án thiết kế, vật liệu, loại móng và lưới cột, ta mới có thể chọn được phương án hiệu quả nhất.
Tương tự, khi nói đến carbon, khả năng trực quan hóa, đánh giá và phân tích các phương án thiết kế khả thi khác nhau, vật liệu khác nhau cùng với lượng carbon hàm chứa tương ứng sẽ giúp đưa ra quyết định thiết kế chính xác hơn – và tạo nên một công trình thân thiện với môi trường hơn.
4. Giảm lãng phí vật liệu
Dù do sai sót trong giai đoạn thiết kế hay quá trình truyền đạt thông tin kém hiệu quả đến nhà gia công và nhà thầu, việc lãng phí vật liệu có thể là một vấn đề nghiêm trọng trong bất kỳ dự án xây dựng nào. Ví dụ: các cấu kiện kết cấu được chế tạo và vận chuyển đến công trường, nhưng lại không thể sử dụng vì bị xung đột với các phần khác.
Bên cạnh việc gây ra chậm trễ trong tiến độ tổng thể, những lỗi này cùng với việc phải làm lại và gia công lại cũng tạo ra lượng carbon phát thải vượt mức – những phát thải có thể hoàn toàn tránh được.
Với quy trình làm việc dựa trên mô hình 3D và khả năng trực quan cùng mức độ chi tiết cao mà nó mang lại, kỹ sư có thể đảm bảo thiết kế kết cấu được đề xuất có thể thi công được, đồng thời phát hiện và xử lý các xung đột hoặc vấn đề tiềm ẩn trước khi triển khai ngoài thực địa – đảm bảo quá trình thi công “đúng ngay từ đầu”.
5. Hợp tác và giao tiếp
Sự phối hợp và giao tiếp hiệu quả là điều không thể thiếu trong bất kỳ dự án xây dựng nào – dù là nội bộ hay với các bên liên quan và nhà thầu – và thường đóng vai trò then chốt để dự án được triển khai thành công. Các công cụ hợp tác như Trimble Connect dựa trên nền tảng đám mây đã chứng minh tính hiệu quả trong việc thúc đẩy cách làm việc phối hợp và sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng khi chúng ta bước vào hành trình phát triển bền vững.
Không có gì mới khi nói rằng việc “xây dựng xanh” và giải quyết biến đổi khí hậu đòi hỏi một tư duy mới. Đây là một thách thức mới cho tất cả chúng ta – và ai cũng có phần đóng góp. Do đó, việc giao tiếp ở quy mô rộng lớn hơn sẽ là yếu tố then chốt, khi chúng ta thay đổi cách tiếp cận dự án và bắt đầu áp dụng các công cụ mới như Công cụ Tính toán Carbon Hàm chứa của Tekla, đồng thời chia sẻ kiến thức và kinh nghiệm với đồng nghiệp và các bên liên quan.
Là kỹ sư, bạn thường giữ vai trò ra quyết định thiết kế quan trọng trong một dự án, làm việc chặt chẽ với khách hàng và các bên liên quan khác để cùng định hình cách thức triển khai. Do đó, điều quan trọng là bạn cần chủ động chia sẻ về tầm quan trọng của xây dựng bền vững – với các công cụ tính toán carbon hàm chứa là một phần không thể thiếu trong tầm nhìn “xây dựng xanh” đó.
Nguồn: Tekla
