Buildings

Mô hình Thông tin Xây dựng (BIM) mang lại nhiều cơ hội đáng kể cho quản lý xây dựng, vì nó cung cấp một phương pháp hiệu quả cho thiết kế và tài liệu, hỗ trợ giao tiếp và hợp tác, và nâng cao những yếu tố quan trọng nhất của dự án (thời gian, chi phí và chất lượng). Mục tiêu của nghiên cứu này là điều tra các rào cản đối với việc triển khai BIM tại các công ty AEC (kiến trúc, quản lý, xây dựng và đo đạc khối lượng) ở Jordan, và xem xét sự tương đồng và khác biệt trong nhận thức về tầm quan trọng của những rào cản này giữa các đối tượng khảo sát từ các công ty AEC khác nhau. Để đạt được những mục tiêu này, một cuộc khảo sát câu hỏi đã được tạo ra để thu thập phản hồi về 20 rào cản chính đối với việc triển khai BIM đã được xác định thông qua một bài tổng quan tài liệu toàn diện. Các rào cản quan trọng nhất đã được xác định bằng chỉ số Tầm quan trọng Tương đối (RII) và giá trị trung bình; và để đánh giá sự khác biệt giữa các đối tượng tham gia từ bốn công ty AEC, một phân tích phương sai một chiều (ANOVA) đã được sử dụng. Từ đó, kết luận rằng “chi phí đào tạo”, “chi phí phần mềm BIM”, “kiến thức và nhận thức kỹ thuật BIM không đủ”, “thiếu hướng dẫn BIM đầy đủ”, và “đầu tư lớn vào BIM ban đầu” là những rào cản chính ảnh hưởng đến việc triển khai BIM ở các công ty AEC Jordan. Xét thấy điều này, nghiên cứu này cung cấp một bước quan trọng trong việc hiểu rõ hơn về việc triển khai BIM ở Jordan.

Không thể phủ nhận rằng bê tông là một trong những vật liệu xây dựng hàng đầu trên toàn cầu, nhưng nó có điểm yếu cốt lõi liên quan đến khả năng chịu kéo thấp mà không có sự gia cố. Đây là lý do mà nhiều loại vật liệu đổi mới đang được sử dụng trên bê tông để khắc phục những điểm yếu này và làm cho nó đáng tin cậy và bền vững hơn. Hơn nữa, carbon tích hợp trong bê tông rất cao do sự hiện diện của xi măng, là chất kết dính chính. Các xu hướng nghiên cứu mới nhất chỉ ra tiềm năng đáng kể của sợi carbon như một vật liệu đổi mới để cải thiện sức mạnh cơ học của bê tông. Mặc dù có nhiều tài liệu quan trọng về việc sử dụng sợi carbon trong bê tông, nhưng số lượng nghiên cứu tập trung vào việc sử dụng sợi carbon để cải thiện sức mạnh cơ học của bê tông và giảm carbon hóa thì khá hạn chế. Theo khoảng trống trong nghiên cứu, nghiên cứu này nhằm mục đích điều tra và tối ưu hóa việc sử dụng sợi carbon cho những cải tiến về đặc tính cơ học và carbon tích hợp. Việc sử dụng sợi carbon trong bê tông tự đầm giảm thiểu hiện tượng lún. Số lượng sợi carbon lớn nhất khiến cho tỷ lệ tắc nghẽn giảm, buộc bê tông kết tinh lại khi các cụm hình thành. Theo thời gian, sợi carbon cải thiện độ bền của bê tông. Bê tông tự đầm không có sợi carbon có sức mạnh kéo kém. Các thí nghiệm đã được thực hiện bằng cách thêm sợi carbon với các tỷ lệ 0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8% và 1.0% theo trọng lượng. Các thử nghiệm bê tông tươi bao gồm thử nghiệm lún và thử nghiệm L-box; các thử nghiệm bê tông đã cứng liên quan đến sức chịu nén và sức chịu kéo; cũng như các thử nghiệm độ bền liên quan đến khả năng hấp thụ nước và thử nghiệm tấn công bằng axit đã được tiến hành. Tỷ lệ carbon tích hợp đã được tính toán cho tất cả các tỷ lệ phối trộn và thấy rằng có một sự giảm thiểu tác động dưới dạng hiệu quả sức mạnh sinh thái khi thay đổi trong việc thêm sợi carbon vào bê tông. Từ kết quả thử nghiệm, rõ ràng rằng tỷ lệ 0.6% sợi carbon là tỷ lệ lý tưởng để tăng cường độ chịu nén và độ chịu kéo tách lên lần lượt 20.93% và 59% so với phối trộn kiểm soát. Phương pháp Bề mặt Phản hồi (RSM) sau đó được áp dụng để phát triển một mô hình dựa trên kết quả của các thí nghiệm rộng rãi. Tối ưu hóa mô hình được thực hiện và các phương trình mô hình cuối cùng được cung cấp để tính toán tác động của việc thêm sợi carbon vào bê tông. Những ảnh hưởng tích cực được đề xuất cho sự phát triển của bê tông trong tương lai liên quan đến sợi carbon.

Bài báo này thảo luận về nhu cầu ngày càng tăng đối với các trang trại thẳng đứng bằng cách xem xét các vấn đề liên quan đến an ninh lương thực, sự tăng trưởng dân số đô thị, sự thiếu hụt đất canh tác, "cự ly lương thực" và các phát thải khí nhà kính (GHG) liên quan. Các nhà quy hoạch đô thị và các nhà lãnh đạo nông nghiệp đã lập luận rằng các thành phố sẽ cần sản xuất thực phẩm nội bộ để đáp ứng nhu cầu của dân số gia tăng và tránh tình trạng tắc nghẽn nghiêm trọng, ô nhiễm độc hại và giá thực phẩm không thể chấp nhận được. Bài báo xem xét nông nghiệp đô thị như một giải pháp cho những vấn đề này bằng cách kết hợp sản xuất và tiêu thụ thực phẩm ở một nơi, trong đó trang trại thẳng đứng là phù hợp cho các khu vực đô thị nơi đất có sẵn thường bị hạn chế và tốn kém. May mắn thay, những tiến bộ gần đây trong công nghệ nhà kính như thủy canh, khí canh và thuỷ sản nông nghiệp đã cung cấp một tương lai đầy hứa hẹn cho khái niệm trang trại thẳng đứng. Những hệ thống công nghệ cao này đại diện cho một sự thay đổi mô hình trong canh tác và sản xuất thực phẩm và cung cấp các phương pháp thích hợp và hiệu quả cho nông nghiệp thành phố bằng cách tối thiểu hóa công tác bảo trì và tối đa hóa sản lượng. Sau khi xem xét những công nghệ này và kiểm tra các nguyên mẫu dự án, chúng tôi nhận thấy rằng những nỗ lực này có thể gieo hạt cho sự hiện thực hóa của trang trại thẳng đứng. Tuy nhiên, bài báo kết thúc bằng cách suy đoán về các hậu quả, lợi ích và bất lợi của việc triển khai trang trại thẳng đứng. Tính khả thi kinh tế, các quy định, quy tắc và sự thiếu hụt chuyên môn vẫn là những trở ngại chính trong con đường thực hiện trang trại thẳng đứng.

Các trận động đất gần đây tại Ý đã nhấn mạnh sự cần thiết phải theo dõi rộng rãi và đánh giá an toàn cho di sản kiến trúc. Điều này cũng xuất phát từ các yêu cầu của các Khuyến nghị Kỹ thuật mới về xây dựng của Ý. Trong bối cảnh này, bài báo nghiên cứu sự dễ bị tổn thương trước động đất của một tòa nhà bằng gạch lịch sử cụ thể: Cung Điện Vicario (Palazzo del Vicario) ở Pescia, một thị trấn nhỏ gần Florence. Hành vi kết cấu của Cung Điện đã được điều tra bằng cách sử dụng mô hình phần hữu hạn, trong đó các tính không tuyến tính của vật liệu gạch đã được xem xét thông qua các giả định cấu trúc phù hợp. Hành vi địa chấn đã được đánh giá bằng phương pháp đẩy ngã (pushover), theo các Khuyến nghị Kỹ thuật Ý. Kết quả đã được so sánh với những gì thu được từ một phương pháp đơn giản hóa dựa trên định lý động học của phân tích giới hạn. So sánh giữa yêu cầu địa chấn dự kiến và khả năng chịu đựng địa chấn của Cung Điện xác nhận sự yếu kém của loại tòa nhà này dễ bị hư hại lớn dưới tác động của động đất, như thường thấy trong các loại hình xây dựng tương tự. Thêm vào đó, việc hiểu rõ hành vi kết cấu dưới tải trọng động đất cho phép xác định một chiến lược gia cố hợp lý.

Tái chế chất thải kim loại đã trở thành một yêu cầu toàn cầu nhờ vào lợi ích môi trường và hoạt động kinh tế mạnh mẽ của nó. Chất thải từ đinh kim loại (MNW) là một sản phẩm phụ của quá trình sản xuất đinh kim loại. MNW có kích thước đồng nhất, chứa tỷ lệ sắt cao và có trọng lượng riêng lớn so với cốt liệu bình thường. Chúng tôi trình bày việc tái chế MNW như một phần thay thế cho cốt liệu mịn và xỉ thép lò hồ quang điện (EAFSS) như cốt liệu thô để sản xuất bê tông nặng bền vững (HWC). Mục tiêu nghiên cứu chính của chúng tôi là khảo sát khả năng chắn bức xạ và các tính chất cơ học của HWC bền vững thông qua việc thay thế một phần MNW với 10, 20, 30 và 40% cát. EAFSS là cốt liệu thô cho 60% tổng thể tích. Các tính chất tươi và cứng của HWC đã được trình bày. Hơn nữa, chúng tôi đã phân tích cấu trúc bên trong của các hỗn hợp HWC bằng kính hiển vi điện tử quét. Kết quả của chúng tôi cho thấy những ảnh hưởng tích cực của MNW lên trọng lượng riêng của bê tông. Mật độ của các hỗn hợp HWC dao động từ 2650 đến 3170 kg/m3. Ngoài ra, MNW góp phần tăng cường sức mạnh nén của các hỗn hợp bê tông với mức sử dụng lên đến 30%. Do đó, các tỷ lệ MNW đã cải thiện hành vi chịu thất bại của các hỗn hợp HWC. Hệ số suy giảm tuyến tính của các hỗn hợp HWC được cải thiện là do việc sử dụng các tỷ lệ MNW và mật độ cao hơn so với hỗn hợp tham chiếu.

Các mái xanh và xanh-lam đang trở thành một tính năng ngày càng phổ biến của các mái nhà, đặc biệt là trong các khu vực đô thị. Những điều kiện vấn đề cụ thể làm cho việc sử dụng chúng trở nên phức tạp ở các quốc gia Bắc Âu. Để đảm bảo rằng các mái xanh được xây dựng bền vững và có tuổi thọ như mong đợi, điều quan trọng là phải biết tất cả các yếu tố liên quan đến việc xây dựng và vận hành của chúng. Một nghiên cứu khám phá đã được thực hiện nhằm có cái nhìn tổng quan về nghiên cứu mái xanh và tài liệu khoa học có sẵn. Một trăm bài báo có mối quan tâm đặc biệt cho các khí hậu Bắc Âu đã được thu thập và tóm tắt các phát hiện của chúng. Tìm thấy rằng phần lớn các nghiên cứu về mái xanh đã được tiến hành trên cơ sở lý thuyết, hoặc với các phép đo thực tế trên các giường thử nghiệm mái xanh hoặc các thành phần riêng lẻ. Hầu như không có tài liệu nào về việc vận hành mái xanh quy mô đầy đủ đã được triển khai tại các tòa nhà, và không có bài báo nào được tìm thấy về hiệu suất kỹ thuật xây dựng của các mái xanh đã lão hóa. Những khoảng trống kiến thức này chỉ ra một yếu tố rủi ro lớn trong việc vận hành mái xanh, vì hiệu suất và tính toàn vẹn của chúng theo thời gian chưa được ghi nhận. Điều này mặc dù thực tế rằng các mái xanh đã được triển khai và hoạt động trên toàn cầu trong nhiều thập kỷ.

Bài báo này tổng hợp kết quả của một cuộc điều tra toàn diện bao gồm hơn 100 trường hợp hư hại do mỏi, được báo cáo cho các cầu thép và cầu composite. Các trường hợp hư hại được phân loại theo các loại chi tiết. Các cơ chế đứng sau hư hại do mỏi trong từng loại được xác định và nghiên cứu. Kết quả cho thấy hơn 90% tổng số trường hợp hư hại được báo cáo là loại hư hại do sự biến dạng gây ra và được sinh ra bởi một loại tương tác không cố ý hoặc bị bỏ qua giữa các bộ phận hoặc hệ thống chịu tải khác nhau trong cầu. Việc thiết kế chi tiết kém, với các khoảng trống không cứng và sự thay đổi đột ngột trong độ cứng tại các mối nối giữa các bộ phận khác nhau cũng được tìm thấy là yếu tố đóng góp vào sự nứt do mỏi trong nhiều chi tiết.

Nhũ tương bitum đường, đặc biệt là những nhũ tương kết hợp với các aggregates thứ cấp và biên, là những lựa chọn hiệu quả về năng lượng, thân thiện với môi trường và bền vững cho các hỗn hợp nhựa đường nóng. Nghiên cứu này nhằm so sánh các tính chất kỹ thuật của nhũ tương bitum nhựa đường hoàn toàn được tạo thành từ các aggregates nguyên chất với một nhũ tương bao gồm 55% nhựa đường tái chế và 45% aggregates nguyên chất. Các aggregates được kết dính bằng một nhũ tương bitum cationic chậm, bao gồm 65% bitum nền và 35% nước. Các mẫu Marshall được tạo hình tại các mức nước trước trộn và hàm lượng nhũ tương bitum khác nhau được ủ trong khuôn trong 24 giờ trước khi được lấy ra khỏi khuôn và ủ thêm 72 giờ ở 40 °C. Mật độ khô, độ rỗng và độ bền kéo gián tiếp của các mẫu đã ủ được xác định ở trạng thái khô và ngâm nước. Hỗn hợp aggregates nguyên chất, tại hàm lượng chất liên kết tối ưu 6.1%, có tỷ lệ độ bền kéo là 1.3 với các giá trị tương ứng về không gian khí và khả năng hấp thụ ẩm là 10.1% và 0.92%, tương ứng. Tương tự, hỗn hợp nhựa đường tái chế với hàm lượng chất liên kết tối ưu 6.2% có tỷ lệ độ bền kéo là 1.03, với các giá trị không gian khí và khả năng hấp thụ ẩm tương ứng là 7.9% và 0.38%, tương ứng. So với hỗn hợp nguyên chất, hỗn hợp nhựa đường tái chế có ít không gian khí hơn và giá trị hấp thụ ẩm thấp hơn với lợi ích chung là tăng cường khả năng kháng hư hỏng do ẩm.

Thoải mái nhiệt là rất quan trọng đối với sự hài lòng và duy trì chất lượng giấc ngủ cho cư dân. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã điều tra nhiệt độ thoải mái trong phòng ngủ vào ban đêm và chất lượng giấc ngủ của sinh viên Indonesia trong mùa hè và mùa đông. Mười tám sinh viên nam Indonesia, tuổi trung bình 29 ± 4 năm, đã tham gia nghiên cứu này. Các tham gia viên đã sống tại Nhật Bản khoảng sáu tháng. Chúng tôi đã đánh giá các tham số giấc ngủ bằng cách sử dụng máy theo dõi hành vi trong suốt mùa hè và mùa đông. Tất cả các tham gia viên đã hoàn thành bảng khảo sát về cảm giác nhiệt, tình trạng thể chất và sự buồn ngủ chủ quan trước khi ngủ. Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của phòng ngủ của các tham gia viên cũng được đo. Chúng tôi phát hiện rằng thời gian trên giường trong mùa đông kéo dài lâu hơn đáng kể so với mùa hè. Tuy nhiên, hiệu quả giấc ngủ trong mùa đông lại tồi tệ hơn đáng kể so với mùa hè. Nhiệt độ trong phòng ngủ của các tham gia viên nằm trong khoảng nhiệt độ thoải mái tại Indonesia. Với nhiệt độ trung bình của không khí trong phòng ngủ là 22.2 °C, hầu hết các tham gia viên vẫn thích cảm giác "ấm" và cảm thấy "hơi thoải mái" trong mùa đông. Nhiệt độ thoải mái trung bình cho mỗi mùa được tính toán bằng phương pháp Griffiths là 28.1 °C trong mùa hè và 23.5 °C trong mùa đông. Kết luận, sự khác biệt trong hành động thích ứng ảnh hưởng đến điều kiện nhiệt trong phòng ngủ. Hơn nữa, thói quen khuyến khích hiệu suất giấc ngủ của sinh viên Indonesia.

Trung Quốc đang xây dựng các tòa nhà thương mại với tốc độ khổng lồ - khoảng 2 tỷ mét vuông mỗi năm, với sự quan tâm đáng kể và hoạt động liên quan đến thiết kế và xây dựng xanh. Chúng tôi xem xét bối cảnh của thiết kế và xây dựng tòa nhà thương mại ở Trung Quốc, và nhìn vào một dự án cụ thể như một ví dụ về thiết kế bền vững, hiệu suất cao, đó là Viện Nghiên cứu Xây dựng Thượng Hải (IBR). Tòa nhà IBR tích hợp hơn 40 công nghệ và chiến lược bền vững, bao gồm ánh sáng tự nhiên, thông gió tự nhiên, tái chế nước xám, sản xuất năng lượng mặt trời và các hệ thống HVAC (Thông gió, Sưởi ấm và Điều hòa không khí) hiệu quả cao. Chúng tôi trình bày dữ liệu đo đạc về hiệu suất của tòa nhà, bao gồm phân tích chi tiết theo từng loại năng lượng sử dụng, lượng nước sử dụng, và sự thoải mái và hài lòng của cư dân. Tổng lượng tiêu thụ năng lượng của tòa nhà vào năm 2011 là 1151 MWh, với chỉ số Độ mạnh sử dụng Năng lượng (EUI) là 63 kWh/m2 (20 kBtu/ft2), chiếm 61% giá trị EUI trung bình là 103 kWh/m2 (33 kBtu/ft2) cho các tòa nhà tương tự trong khu vực. Chúng tôi cũng bình luận về quy trình thiết kế độc đáo, đã tích hợp các chiến lược thụ động xuyên suốt tòa nhà, và đã dẫn đến sự hài lòng cao của cư dân với thông gió tự nhiên, ánh sáng tự nhiên, và không gian làm việc xanh trong sân vườn. Cuối cùng, chúng tôi trình bày những suy nghĩ về cách triết lý thiết kế của tòa nhà IBR có thể là một hướng dẫn cho thiết kế tiết kiệm năng lượng ở các khu vực khí hậu khác nhau trên toàn Trung Quốc và các nơi khác.