Trong báo cáo “Thành phố thông minh bền vững: nghiên cứu khảo sát” cũng nhấn mạnh: các trung tâm đô thị chiếm 67% nhu cầu năng lượng của thế giới, thải ra 70% khí nhà kính; các tòa nhà tiêu thụ 40% tổng năng lượng của thế giới. Viễn cảnh về một thế giới đô thị hóa, cùng với sự bắt đầu rất đáng quan ngại của biến đổi khí hậu, khiến các vấn đề liên quan đến điều kiện sống trong một vài thập kỷ và thế kỷ tới đây trở nên nổi bật, cùng mọi hậu quả do biến đổi khí hậu gây ra.

Autodesk áp dụng công nghệ generative design vào lĩnh vực xây dựng 

Chuẩn bị cho những thách thức trong tương lai

Tính bền vững là một khái niệm được các nhà quy hoạch đô thị, các kiến trúc sư sử dụng ngày càng nhiều. Khái niệm này liên quan đến khả năng chống chịu với nghịch cảnh, thích nghi và rút ra bài học từ những sự kiện bi thương hoặc khủng hoảng. Một thuật ngữ khác - “các thành phố hướng tới tương lai” - đề cập đến khả năng nhìn xa trông rộng, biết cách thích ứng với những thách thức và nhu cầu chưa biết trong tương lai (có thể là môi trường, xã hội, kinh tế hoặc công nghệ) theo cách đảm bảo sự thịnh vượng của chính thành phố và cư dân thành phố.

AI - công nghệ của tương lai

Các hiện tượng thiên nhiên theo thời gian trở nên trầm trọng hơn, nhiều vấn đề tưởng chừng xa vời giờ đây đã trở thành một phần trong cuộc sống hàng ngày của mỗi người, đòi hỏi phải có những hành động tổng thể, cấp bách. Cùng với đó, tiến trình đô thị hóa nhanh tiếp tục gây áp lực lên đất đai, hạ tầng xã hội và thiên nhiên.

Nhiệm vụ của các kiến ​​trúc sư, các nhà quy hoạch đô thị, kỹ sư và các chủ thể trong chính sách quốc gia là cần chuẩn bị gì cho những thách thức trong tương lai và đảm bảo chất lượng cuộc sống tốt cho cư dân hiện tại và cư dân mới, để phát triển thành phố một cách bền vững. Theo Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC), “con đường phát triển bền vững là một quá trình quản lý liên tục biến đổi khí hậu và các động lực khác có ảnh hưởng đến tổng thể; quá trình này kết hợp tính linh hoạt, đổi mới và giải quyết vấn đề hiệu quả mọi vấn đề trên cơ sở tham gia vào việc giảm nhẹ hậu quả của biến đổi khí hậu và thích ứng với biến đổi khí hậu”.

Viện Tài nguyên Thế giới đã tổng hợp 3 cách tiếp cận với việc thích ứng để có thể giảm bớt các rủi ro khí hậu, với điều kiện nguồn tài chính đủ và áp dụng nhanh dựa theo báo cáo của IPCC. Những cách tiếp cận này gồm các chương trình hướng đến khuyến khích công bằng xã hội; bảo vệ và phục hồi các hệ sinh thái; các công nghệ và hạ tầng mới liên quan đến kiến ​​trúc, chế tạo máy và xây dựng. Ngược lại, các hoạt động này đòi hỏi những dự án phù hợp và những nhà thiết kế có trình độ để thực hiện các dự án đó. Theo báo cáo của IPCC được trích dẫn trước đây, “một số biện pháp thích ứng với biến đổi khí hậu có thể gây hại nếu nghiên cứu không kỹ hoặc thực hiện bằng biện pháp thiếu phù hợp”.

Để mỗi thành phố cũng như ngành xây dựng có thể góp phần giảm bớt rủi ro khí hậu một cách hiệu quả, cần có những thay đổi lớn nhằm giảm tác động từ các rủi ro này, nhất là về mặt tiêu thụ năng lượng và khí thải carbon. Những thay đổi có thể mang tính tổ hợp, được thực hiện bằng pháp luật và sự chuyển đổi trong quá trình xây dựng, hoặc có thể được tích hợp vào các dự án mới hay phiên bản cập nhật. Những thay đổi cũng có thể được thể hiện tại chính địa điểm thi công, hoặc trong cách thiết kế một tòa nhà mới, hay thiết kế môi trường đô thị mới. Sự chuyển đổi này được thúc đẩy bởi các công nghệ trí tuệ nhân tạo, dữ liệu lớn và Internet vạn vật, được ứng dụng trong nhiều quy trình khác nhau thông qua nhiều dạng phần mềm khác nhau.

Các công cụ mới dựa trên dữ liệu, trong bộ công cụ thiết kế có thể giúp tạo những không gian và tòa nhà chất lượng hơn, hiệu quả hơn, giúp tiết kiệm tài nguyên và vật liệu, đồng thời phù hợp hơn với môi trường và con người ở trong đó.

Các công nghệ mới giúp các kiến ​​trúc sư, các nhà quy hoạch thiết kế tốt hơn

Trong các dự án xây dựng, AI đang được sử dụng ở nhiều giai đoạn khác nhau, từ thiết kế và lập mô hình đến đảm bảo an toàn tại địa điểm thi công, giám sát chi phí, kiểm tra các sai sót và sự thiếu phù hợp, kết hợp thực tế ảo và thực tế ảo tăng cường để đơn giản hóa quy trình lắp đặt các bộ phận. AI cho phép vận dụng mọi thứ mà máy tính biết làm tốt nhất: tính toán lượng dữ liệu khổng lồ, xử lý và so sánh các dữ liệu với nhau để dự báo kết quả chính xác hơn theo thời gian.

Một ví dụ là thiết kế phái sinh (generative design) kết hợp thiết kế tham số và trí tuệ nhân tạo để xử lý dữ liệu đầu vào từ nhà thiết kế. Thiết kế phái sinh dựa vào việc tìm kiếm nhiều giải pháp thay thế bắt nguồn từ những giả định được nhà thiết kế xác lập cho một mục đích cụ thể - từ vật liệu, kết cấu đến các yêu cầu tiêu chuẩn, các yếu tố môi trường (gió, tiếng ồn, tầm nhìn) cùng nhiều yếu tố khác. Các phương án có thể là tối ưu hóa tòa nhà nhằm giảm mức tiêu thụ năng lượng, bố cục trong các quy hoạch tổng thể đô thị để đảm bảo điều kiện vi khí hậu tốt. Cho dù quy mô như thế nào, kết quả mong muốn ra sao, AI luôn giúp các chuyên gia dễ dàng tạo, thử nghiệm và lựa chọn các phương án tiết kiệm tài nguyên, hiệu quả hơn và ít tác động đến môi trường hơn.

Một ví dụ khác là Spacemaker - phần mềm Autodesk hoạt động với AI dựa trên đám mây, cho phép các nhóm cộng tác, phân tích và thiết kế các công trình bất động sản với giải pháp hướng đến kết quả. Như vậy, ngay từ khi bắt tay nghiên cứu một dự án mới, hàng nghìn khả năng có thể được thử nghiệm nhằm tối đa hóa tiềm năng của khu đất xây dựng và sự kết nối với thành phố, đồng thời đảm bảo chất lượng sống tốt (ánh sáng tự nhiên, tiếng ồn, vi khí hậu, mặt trời...).

Carl Christensen - đồng sáng lập Spacemaker, Phó chủ tịch Tập đoàn Autodesk cho biết: AI không thể tách rời khỏi quá trình sáng tạo và trực giác kiến ​​trúc. Điều này cho phép các nhà thiết kế và AI hợp lực để cùng đạt được nhiều thành tựu hơn và giải quyết hiệu quả hơn những thách thức cấp bách hiện nay. Đây chính là cách con người và máy móc hợp tác với nhau và mang lại lợi ích cho nhau. Các bên cùng mạnh, chứ không cạnh tranh nhau. Ngoài ra, việc tự động hóa các nhiệm vụ lặp đi lặp lại và căng thẳng vốn phù hợp nhất với máy tính sẽ giúp giải phóng thời gian để  các kiến ​​trúc sư có thể làm những gì họ làm tốt nhất, chẳng hạn sử dụng kinh nghiệm, trực giác và sự sáng tạo của bản thân để tạo ra những không gian đáng sống, hấp dẫn và bền vững; nhận diện và giải mã tốt ngữ cảnh địa phương trong đó có thẩm mỹ, văn hóa và điều kiện kinh tế - xã hội.

Howard Haukeland - đồng sáng lập Spacemaker, Giám đốc cấp cao của Autodesk tin rằng “quy trình lập kế hoạch dựa trên dữ liệu sẽ mang tính hợp tác, minh bạch và khách quan hơn, chắc chắn sẽ thay đổi cách mọi người làm việc”. Tất nhiên - ông nhấn mạnh - công nghệ không phải là linh đan chữa bách bệnh, không thể thay thế trực giác của kiến ​​trúc sư; song việc cung cấp cho kiến trúc sư các công cụ để sử dụng dữ liệu nhằm đưa ra giải pháp đúng đắn sẽ giúp họ thiết kế các thành phố, tòa nhà tốt hơn, bền vững hơn, giảm nhẹ hệ lụy từ biến đổi khí hậu trong tương lai, vững vàng trước thử thách của thời gian.

http://www.decor.design 2022

ND: Lệ Minh