Nhà thông minh: Giải pháp công nghệ đột phá trong phòng chống thiên tai

Nhà thông minh "ghi điểm" trong bối cảnh biến đổi khí hậu

Nóng lên toàn cầu, biến đổi khí hậu đang "giáng đòn" tàn khốc xuống Trái Đất với bão lũ, động đất, hạn hán... liên tiếp "tấn công" nhiều quốc gia, gieo rắc nỗi kinh hoàng cho hàng triệu người. Cùng trở về gần 10 năm về trước, vào năm 2016, Ấn Độ đã phải oằn mình chống chọi với nạn hạn hán khốc liệt, làm mùa màng thất thu và ảnh hưởng đến cuộc sống của hơn 330 triệu người dân. Tháng 9/2024, tại Nepal ít nhất 218 người đã thiệt mạng, 27 người khác vẫn mất tích trong trận lũ lụt được đánh giá là mang tính lịch sử vừa qua ở nước này. Việt Nam cũng không nằm ngoài "tâm bão", theo báo cáo của Ủy ban Quốc gia về Tìm kiếm và Cứu nạn, mỗi năm phải hứng chịu trung bình 9-10 cơn bão, gây thiệt hại hàng tỷ đồng.

Chính vì sự khó lường của thiên tai mà nhà thông minh đã nổi lên như một giải pháp hiệu quả và thiết yếu. Trước hết, nhà thông minh giúp đảm bảo an toàn cho người ở và quản lý nguồn năng lượng hiệu quả, đặc biệt khi xảy ra thiên tai. Điều này là bởi đa số nhà thông minh hiện nay được trang bị các cảm biến hiện đại có khả năng phát hiện những dấu hiệu của thiên tai như động đất, lũ lụt hay bão.

Theo một báo cáo của Trung tâm Thông tin Động đất Quốc gia (National Earthquake Information Center, Mỹ), khoảng 20.000 trận động đất xảy ra mỗi năm chỉ ở Mỹ. Hệ thống cảnh báo sớm sẽ thông báo kịp thời cho cư dân, giúp họ có đủ thời gian để thực hiện các biện pháp ứng phó cần thiết. Việc này không chỉ giảm thiểu thiệt hại về tài sản mà còn bảo vệ tính mạng của các thành viên trong gia đình.

Bên cạnh đó, các ngôi nhà này thường được trang bị hệ thống quản lý năng lượng tự động. Một nghiên cứu của McKinsey cho thấy rằng việc áp dụng công nghệ thông minh có thể giúp giảm 10 - 30% mức tiêu thụ năng lượng trong các hộ gia đình. Khi thiên tai xảy ra, hệ thống có thể tự động điều chỉnh mức tiêu thụ điện, giảm tải cho lưới điện và đảm bảo rằng nguồn năng lượng dự phòng được duy trì. Sự tiết kiệm năng lượng không chỉ giúp giảm chi phí mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

Không chỉ đảm bảo an toàn và tiết kiệm năng lượng, mô hình nhà thông minh còn cải thiện chất lượng sống cho chủ nhà. Các tiện ích như hệ thống chiếu sáng tự động, kiểm soát nhiệt độ và bảo mật giúp tạo ra một môi trường sống tiện nghi và thoải mái.

Theo báo cáo của Statista, thị trường nhà thông minh toàn cầu dự kiến sẽ đạt giá trị 158,6 tỷ USD vào năm 2024, cho thấy sự quan tâm ngày càng tăng về tiện ích thông minh.

Bài học từ Nhật Bản và ý tưởng về ngôi nhà "biết di chuyển" của người Việt

Do đặc thù khí hậu riêng biệt nên các loại nhà phòng chống thiên tai ở mỗi quốc gia sẽ khác nhau. Đơn cử như ở Nhật, nơi thường xuyên xảy ra động đất và sóng thần, những ngôi nhà bền vững ở đây cũng chủ yếu được thiết kế để chống chịu với hai loại thiên tai này.

Mới đây nhất, tòa nhà chống động đất cao nhất Nhật Bản - Mori JP Tower đã được xây dựng ở quận Azabudai. Tòa nhà được trang bị nhiều hệ thống giúp giảm rung lắc mạnh, có thể trụ vững trong động đất mạnh tới 9 độ. Với chiều cao “chọc trời”, để có thể đứng vững khi động đất xảy ra, tòa tháp này đã được xây dựng với các ống thép, bên trong được lấp đầy bởi bê tông cường độ cao và được lắp đặt một số hệ thống giảm chấn để giảm độ rung lắc.

Ngoài ra, Mori JP cũng có nơi trú ẩn khẩn cấp với sức chứa 3.600 người và nơi tích trữ nhu yếu phẩm đề phòng thiên tai. Chủ tòa nhà này, ông Mori, chia sẻ với báo giới: "Thép và bê tông độ bền cao được sử dụng để giữ cân bằng công trình. Chúng tôi cũng đặt thiết bị kiểm soát độ rung ở những khu vực chủ chốt, giúp giảm hiệu quả rung động trong động đất, dẫn tới khả năng chịu lắc mạnh. Ngoài ra, thiết bị quy mô lớn gọi là bộ giảm chấn khối lượng chủ động cũng giúp hạn chế đung đưa ở đỉnh tòa nhà khi gió mạnh".

Đại diện công ty thiết kế tòa nhà Pelli Clarke & Partners cho biết thêm, tất cả điện năng cung cấp cho tòa nhà được lấy từ nguồn năng lượng tái tạo, sử dụng nhiệt từ hệ thống cống. Khi trời mưa, nước sẽ được trữ lại, xử lý qua bộ xử lý của tòa nhà để tưới cây xanh, trong khi nước thải từ các hộ dân cư được thu gom và sử dụng trong phòng tắm của các tầng văn phòng.

Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, Việt Nam phải đối mặt với vô vàn thử thách từ thiên nhiên như bão lũ, sạt lở đất. Giữa bối cảnh đó, những ngôi nhà thông minh ứng dụng công nghệ tiên tiến đang dần trở thành "lá chắn thép", bảo vệ con người trước sức mạnh tàn phá của thiên tai.

Dọc theo dải đất miền Trung, nơi hàng năm phải oằn mình chống chọi với bão lũ, những ngôi nhà chống bão thông minh đang dần trở nên phổ biến. Những ngôi nhà này có thiết kế chịu lực tốt hơn để đứng vững trong gió bão và chịu lực tác động mạnh. Bên cạnh đó, các vật liệu chịu gió, như nhựa composite, thép nhẹ, bê tông nhẹ và ngói nhẹ, giúp giảm tải trọng và tăng cường độ bền cũng được sử dụng nhiều. Mái nhà được thiết kế dốc, hệ thống thoát nước hiệu quả để tránh tích tụ nước và giảm áp lực từ gió. Đặc biệt, nhiều ngôi nhà còn được trang bị hệ thống cảm biến cảnh báo sớm về thiên tai, giúp người dân ở trong tư thế chủ động, chuẩn bị kịp thời để ứng phó với bão. Nếu gặp bão quá lớn và hư hỏng, nhà chống bão cũng có thể dễ dàng sửa chữa sau khi bão tan.

Không chỉ đối mặt với bão lũ, Việt Nam còn là quốc gia thường xuyên hứng chịu sạt lở đất ở khu vực miền núi. Những thảm họa này có thể cướp đi sinh mạng và tài sản của người dân chỉ trong chớp mắt. Giữa thách thức đó, một ý tưởng sáng tạo đã được "ươm mầm" từ cậu học trò Huỳnh Nguyễn Tấn Dũng, học sinh Trường THPT Lê Quý Đôn, TP.HCM. Dũng đã thiết kế một ngôi nhà "biết di chuyển" khi có sạt lở, dựa trên mô hình nhà sàn truyền thống. Em chia sẻ: “Thiết kế dựa trên mô hình nhà sàn, khi xảy ra hiện tượng sạt lở, đất đá đổ xuống bộ cảm biến được thiết kế như một cái phễu. Bộ cảm biến này kích hoạt và truyền dữ liệu về máy chủ để tính toán được lượng đất sạt lở xuống cao tầm bao nhiêu để truyền tín hiệu cho bộ kích thủy lực. Bộ kích thủy lực sẽ giúp nâng căn nhà lên một mức hợp lý để không bị chôn vùi trong đất.” Ý tưởng này đang được các chuyên gia tiếp tục nghiên cứu và phát triển, với hy vọng sẽ là giải pháp đột phá cho các khu vực có nguy cơ sạt lở cao như Đà Lạt, Quảng Ngãi...

Vượt khó chi phí, hạ tầng để "hiện thực hóa" giấc mơ nhà thông minh chống thiên tai

Dù có rất nhiều triển vọng và tiềm năng phát triển, song không thể phủ nhận việc áp dụng công nghệ phòng chống thiên tai vào nhà ở trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng còn rất nhiều khó khăn. Trước tiên là vấn đề chi phí.

Theo một số báo cáo từ các công ty như Statista, MarketsandMarkets hoặc Frost & Sullivan và báo cáo từ các trường đại học, chi phí xây dựng nhà thông minh có thể tăng từ 10% đến 30% so với nhà truyền thống. Các trang thiết bị cần thiết lắp đặt trong nhà như camera giám sát, hệ thống cảm biến,... cũng khá đắt đỏ, dao động từ 100 - 300 triệu đồng tùy chức năng.

Trong quá trình sử dụng, nhà cần được bảo trì thường xuyên. Chi phí bảo trì cho các hệ thống này có thể dao động từ 5% đến 10% chi phí đầu tư ban đầu mỗi năm, theo báo cáo từ các công ty xây dựng. Đặc biệt, ở các vùng thường hay xảy ra thiên tai và cần sử dụng các ngôi nhà thông minh này nhất thì hầu hết người dân không đủ khả năng chi trả các loại chi phí cao này.

Tại Việt Nam, theo số liệu của Tổng cục Thống kê, thu nhập bình quân đầu người khoảng 4.284 USD/năm (2023), thấp hơn rất nhiều so với số tiền cần bỏ ra để sở hữu và duy trì một căn nhà thông minh. Về phía các nhà thầu và nhà đầu tư, những ngôi nhà này cũng là một thương vụ khá mạo hiểm khi mà thời gian hoàn vốn cho các thiết bị thông minh có thể kéo dài từ 5 đến 10 năm.

Bên cạnh đó, tại các khu vực thường xảy ra thiên tai như động đất, lũ quét, sạt lở,... cơ sở hạ tầng còn yếu, chưa đáp ứng được yêu cầu để triển khai xây dựng nhà thông minh. Cụ thể, hạ tầng đường lưới điện còn chưa ổn định, có thể ảnh hưởng đến việc vận hành các thiết bị thông minh cần nguồn điện liên tục.

Đường truyền Internet để kết nối với các thiết bị trong nhà thông minh còn gặp nhiều khó khăn. Theo báo cáo vào năm 2023 của hai công ty nổi tiếng trong lĩnh vực truyền thông xã hội và tiếp thị kỹ thuật số - We Are Social và Hootsuite, tỷ lệ phủ sóng Internet ở Việt Nam đạt khoảng 70%, nhưng còn nhiều khu vực nông thôn và miền núi chưa có kết nối ổn định, mà đây lại là những khu vực rất cần kết nối mạng để vận hành nhà thông minh. Hệ thống thoát nước và xử lý nước thải cũng chưa thực sự tốt. Đồng thời, mạng lưới giao thông tại các khu vực này còn nhiều khó khăn. Theo báo cáo của Bộ Giao thông Vận tải, nhiều vùng nông thôn và miền núi vẫn chưa có hệ thống giao thông thuận lợi, với khoảng 60% số xã ở miền núi chưa có đường ô tô đến trung tâm xã. Điều này ảnh hưởng đến việc triển khai các dự án nhà thông minh và tiếp cận công nghệ.

Một thách thức nữa mà nhà ở thông minh áp dụng công nghệ phòng chống thiên tai phải đối mặt là công tác marketing và tiếp cận khách hàng. Khách hàng chính là những người dân ở các vùng thường xuyên có thiên tai bão lũ, sạt lở. Đáng tiếc, chính những khách hàng tiềm năng này lại chưa hiểu đúng, đủ về lợi ích của nhà thông minh và công nghệ phòng chống thiên tai; hoặc có hiểu biết nhưng không đủ điều kiện chi trả cho loại nhà này. Vì vậy, việc quảng cáo và thuyết phục họ đầu tư rất khó.

Ngoài ra, hầu hết các loại nhà vẫn còn đang được nghiên cứu và phát triển trên giấy tờ chứ chưa ứng dụng vào thực tiễn, vì vậy có khá ít thông tin để thực hiện các chiến dịch marketing. Người dùng vì thế cũng gặp khó khăn trong việc tìm hiểu và so sánh các giải pháp khác nhau, nên lại càng “khép lòng” với các loại nhà này. Nhu cầu về giải pháp chống thiên tai lại khác nhau tùy thuộc vào khu vực địa lý và loại thiên tai mà khu vực đó thường xuyên gặp phải, tạo ra sự phức tạp trong việc thiết kế các chiến dịch marketing hiệu quả. Đặc biệt, chi phí đầu tư để xây dựng cho nhà thông minh phòng chống thiên tai đã tương đối lớn nên các nhà đầu tư khó lòng rót vốn thêm cho các chiến dịch marketing, khiến quá trình tiếp cận khách hàng càng trở nên khó khăn.

Dẫu vậy, vẫn còn có những cơ hội và triển vọng cho nhà thông minh ứng dụng công nghệ phòng, chống thiên tai. Dù không mong muốn nhưng thực tế cho thấy thiên tai, bão lũ ngày càng nhiều và diễn biến khó lường do hậu quả của biến đổi khí hậu. Điều này “bất đắc dĩ” tạo ra cơ hội cho các công ty phát triển và cung cấp giải pháp nhà thông minh.

Nước ta còn tích cực hợp tác với các tổ chức quốc tế như UNDP (Chương trình Phát triển Liên Hợp Quốc), World Bank để tìm kiếm nguồn vốn và kinh nghiệm xây dựng nhà ở thông minh thích ứng với biến đổi khí hậu. Đồng thời, nhờ sự ủng hộ của Chính phủ, các nhà thầu, nhà đầu tư cũng đang dần mở rộng hầu bao hơn đối với loại hình nhà này, góp phần giúp nguồn vốn đầu tư dồi dào hơn. Nhà đầu tư và các dự án nhà thông minh phòng chống thiên tai được hưởng ưu đãi về thuế, tiếp cận nguồn vốn vay lãi suất thấp nhằm khuyến khích sự phát triển của các mô hình nhà ở bền vững. Các tập đoàn lớn như Vingroup, Sun Group... đã bắt đầu triển khai những khu đô thị thông minh, trong đó nhà ở được trang bị hệ thống cảm biến, điều khiển tự động, đảm bảo an toàn cho cư dân khi có bão lũ hay động đất.

Bên cạnh đó, cơ sở hạ tầng, công nghệ phòng chống thiên tai cũng được chủ trương phát triển mạnh trong thời gian tới, sẵn sàng ứng phó với những thách thức từ môi trường.

Tại Diễn đàn Kinh tế Thế giới ngày 12/1/2022, Thủ tướng Phạm Minh Chính nhấn mạnh,Việt Nam sẽ đẩy mạnh phát triển hạ tầng thông minh, tập trung vào năng lượng tái tạo và công nghệ số. Ứng dụng công nghệ IoT và trí tuệ nhân tạo sẽ giúp chúng ta quản lý và giám sát các nguy cơ thiên tai một cách hiệu quả hơn.

Tại Hội nghị Chính phủ với các địa phương, tháng 7/2023, Thủ tướng yêu cầu cần đầu tư đồng bộ và mạnh mẽ hơn nữa vào công nghệ chống thiên tai và hệ thống cảnh báo sớm. Các địa phương, doanh nghiệp và người dân cần hợp tác chặt chẽ với Chính phủ để đảm bảo an toàn và phát triển bền vững.

Theo Bộ Xây dựng, phát triển nhà ở thông minh và các khu đô thị bền vững không chỉ giúp chúng ta giảm thiểu thiệt hại từ thiên tai mà còn góp phần nâng cao chất lượng sống của người dân, hướng tới một nền kinh tế xanh và sạch hơn.

Có thể thấy, Chính phủ, các bộ ngành đã và đang rất quan tâm, tạo điều kiện cho phát triển hạ tầng, công nghệ phòng chống thiên tai, đồng thời quyết tâm thúc đẩy giải pháp thông minh và bền vững để ứng phó với những thách thức từ môi trường, khí hậu.

Không chỉ vậy, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ, thông tin về các dự án nhà ở bền vững ngày càng xuất hiện nhiều trên mạng Internet và các phương tiện truyền thông. Nhờ đó, người dân, đặc biệt là những người có nhu cầu sở hữu loại nhà này, có thể dễ dàng tiếp cận, tìm hiểu và có nhiều sự lựa chọn hơn. Nhà phòng chống thiên tai có thể từng bước đến gần hơn với những người cần chúng.

Nhà thông minh đang dần khẳng định vị thế là "trụ cột" trong công cuộc phòng chống và thích ứng với thiên tai. Từ hệ thống cảnh báo sớm, giám sát thông minh đến phản ứng tự động và kết nối cộng đồng, những công nghệ tiên tiến này trao cho chủ nhà và cộng đồng "lá chắn thép" để chủ động giảm thiểu rủi ro, ứng phó hiệu quả với thảm họa. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng khó lường, việc tích hợp công nghệ nhà thông minh vào chiến lược ứng phó thiên tai chính là minh chứng rõ nét cho sức mạnh đột phá của đổi mới sáng tạo, góp phần bảo vệ mái ấm và cộng đồng.

Dịch và tổng hợp từ Vietnam.vn, Hdautomation.com, Linkedin.com, Worldbank.org.