Trí tuệ nhân tạo hỗ trợ giảm dấu chân cacbon trong kiến trúc: Từ ý tưởng đến triển khai xây dựng

Trí tuệ nhân tạo (AI) đã cách mạng hóa cách sống của chúng ta trong nhiều thập kỷ qua. Trong kiến trúc, AI đã lặng lẽ thâm nhập vào đời sống thông qua các điều khiển tự động dành cho hệ thống chiếu sáng, an ninh và các thiết bị khác và tiến tới tính toán chính xác về hiệu quả sử dụng năng lượng của tòa nhà.

Việc ứng dụng AI cho kiến trúc khử cacbon bắt đầu từ giai đoạn thiết kế ý tưởng, cung cấp dữ liệu có giá trị để tối ưu hóa không gian tốt hơn và tạo ra sự thoải mái cho người sử dụng.

Trên thực tế, trí tuệ nhân tạo có thể cộng tác với các kỹ thuật thiết kế thụ động để tối ưu hóa hướng, kích thước cửa sổ và bóng râm của tòa nhà, tối đa hóa ánh sáng và thông gió tự nhiên. Do đó, thiết kế thụ động dựa trên AI có thể hỗ trợ tạo ra các tòa nhà tiết kiệm năng lượng một cách tự nhiên, giảm mức tiêu thụ năng lượng và lượng khí thải carbon.

Ngoài ra, thuật toán AI có thể phân tích và đề xuất lựa chọn vật liệu tối ưu dựa trên tiêu chí bền vững, xem xét các yếu tố như lượng khí thải carbon, khả năng tái chế, độ bền và hiệu quả năng lượng.

Các nghiên cứu chỉ ra rằng ngành xây dựng chịu trách nhiệm cho khoảng 1/3 lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu. Trước thực trạng trên, nhiều chiến lược khác nhau, trong đó có phát triển trí tuệ nhân tạo (AI), đang được triển khai để giảm lượng khí thải carbon của các tòa nhà.

AI không chỉ ảnh hưởng đến giai đoạn thiết kế ý tưởng mà còn đạt được những bước tiến đáng kể trong giai đoạn xây dựng. Các ứng dụng phần mềm mới nổi đang được thử nghiệm để cắt giảm khí thải từ sản xuất xi măng và thép bằng cách tối ưu hóa quá trình đốt cháy nhiên liệu và giảm tỉ lệ clanhke. Ngoài ra, AI còn góp phần tối ưu hóa hỗn hợp bê tông để giảm lượng khí thải carbon và đẩy nhanh việc khám phá các vật liệu mới.

Tuy nhiên, ngoài những đóng góp của AI trong việc khử cacbon trong kiến trúc trong quá trình thiết kế và xây dựng, còn có sự tiến bộ đáng kể thể hiện rõ trong khả năng thích ứng và vận hành hàng ngày của các tòa nhà.

Hiệu quả năng lượng là một điểm quan trọng khi nói đến quá trình khử cacbon trong kiến trúc. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, việc duy trì hoạt động của các tòa nhà góp phần tạo ra khoảng 26% lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu liên quan đến năng lượng vào năm 2022. Trong bối cảnh này, các công ty xử lý trí tuệ nhân tạo đã đề xuất sử dụng AI để lập bản đồ các mô hình lịch sử và thói quen hàng ngày của người sử dụng, cho phép kích hoạt hoặc hủy kích hoạt thiết bị sinh hoạt. Cách tiếp cận này thổi "sự sống" vào tòa nhà, làm cho kiến trúc có tính đáp ứng và thích ứng với môi trường xung quanh.

Với hệ thống cảm biến tích hợp, AI có thể điều khiển hệ thống sưởi và làm mát một cách chính xác trong môi trường. Cũng có thể điều chỉnh ánh sáng và các hoạt động liên quan đến năng lượng khác, giúp đạt được mức giảm tiêu thụ năng lượng hàng năm từ 20% trở lên.

Tuy nhiên, bất kể AI được áp dụng theo cách thức hay giai đoạn nào, điều quan trọng là nó không phải toàn năng hay “phép màu”. Mà đây là phần mềm do con người tạo ra để hỗ trợ đưa ra các quyết định có thể góp phần vào quá trình khử cacbon trong kiến trúc. Chúng ta sẽ không cứu hành tinh chỉ bằng phần mềm trí tuệ nhân tạo mà chủ yếu là do hành động và ý thức của chính chúng ta, trong đó, AI sẽ là một công cụ cơ bản để giúp chúng ta trong quá trình đó.