Tường thông minh (Smart Wall) là một loại kết cấu tường được nâng cấp từ vai trò truyền thống chỉ dùng để ngăn cách, chịu lực, cách âm hay cách nhiệt, trở thành một hệ thống có khả năng giám sát và phản ứng chủ động. Khác với tường thông thường, tường thông minh được tích hợp thêm các cảm biến nhiệt, khói, độ ẩm, vi sóng hoặc vật liệu nhạy lửa ngay trong lớp cấu trúc. Nhờ đó, tường không chỉ có chức năng bảo vệ mà còn có thể phát hiện sớm các rủi ro như cháy, nứt nẻ, ẩm mốc và truyền dữ liệu cảnh báo đến hệ thống quản lý tòa nhà.
Các nghiên cứu gần đây còn mở rộng khái niệm này, biến tường thông minh thành một phần trong hệ sinh thái công trình thông minh, nơi tường có thể tích hợp mô-đun phòng cháy chữa cháy (như phun sương, vật liệu chống cháy), cảm biến môi trường (CO₂, VOCs) và kết nối IoT để đồng bộ với hệ thống an ninh và quản lý năng lượng. Thậm chí, một số công nghệ cảm biến vi sóng còn cho phép phát hiện đám cháy phía sau lớp gạch hoặc bê tông, giúp tường không chỉ “chịu lửa” mà còn “biết báo cháy”. Nói cách khác, tường thông minh chính là sự kết hợp giữa vật liệu xây dựng và công nghệ, biến kết cấu thụ động thành “người gác” chủ động, góp phần nâng cao an toàn, tiết kiệm năng lượng và kéo dài tuổi thọ công trình.
Về mặt cấu tạo, các cảm biến có thể được lắp trực tiếp vào lớp hoàn thiện của tường, chẳng hạn như hộp âm trong tường, khe kỹ thuật hoặc đặt trong các module panel.Ngoài ra, cảm biến cũng có thể được nhúng trực tiếp vào vật liệu xây dựng, điển hình như cảm biến sợi quang, film dẫn điện hay micro-capsule nhạy nhiệt.
Các loại cảm biến phổ biến hiện nay gồm nhiều nhóm khác nhau. Thứ nhất là cảm biến nhiệt như thermistor hoặc RTD, có khả năng phát hiện sự thay đổi nhiệt độ nhanh chóng.
Thứ hai là cảm biến khói/particulate dạng quang học (photoelectric) hoặc ion hóa (ionization), chuyên dùng để phát hiện khói mỏng hoặc khói dày. Ngoài ra còn có cảm biến khí độc, đo được CO, HCN hoặc các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) bằng công nghệ điện hóa (electrochemical) hoặc MOX/PID. Cuối cùng là cảm biến áp suất và va chạm, dùng để nhận diện sự thay đổi áp lực hoặc chấn động khi có sự cố cháy nổ.
Tường chống cháy truyền thống được xây dựng từ các vật liệu như gạch, bê tông, thạch cao hay tấm chống cháy chuyên dụng. Vai trò của nó là thụ động, tức là chỉ cản lửa, ngăn khói và cách nhiệt theo tiêu chuẩn nhất định, nhằm kéo dài thời gian chịu lửa cho công trình. Tuy nhiên, loại tường này hoàn toàn không có khả năng cảnh báo hay hỗ trợ ứng cứu khi sự cố xảy ra.
Ngược lại, tường thông minh tích hợp cảm biến vẫn duy trì các chức năng thụ động của vật liệu chống cháy nhưng được bổ sung thêm khả năng chủ động. Hệ thống cảm biến nhiệt, khói, khí độc và áp suất được tích hợp giúp phát hiện sớm nguy cơ cháy trước khi ngọn lửa lan rộng. Khi tín hiệu bất thường được ghi nhận, tường có thể tự động kích hoạt cảnh báo, truyền thông tin đến trung tâm điều khiển hoặc thiết bị di động, và thậm chí ra lệnh cho các hệ thống an toàn khác hoạt động, như phun sương dập lửa hoặc đóng cửa ngăn khói. Nhờ đó, tường không còn chỉ là một lớp bảo vệ thụ động, mà trở thành một “người gác” chủ động, góp phần quan trọng trong việc giảm thiểu thiệt hại và nâng cao an toàn cho con người cũng như công trình.
Các cảm biến khí giá rẻ: các loại cảm biến khí thương mại hiện nay – dù đôi khi đo nhầm do ảnh hưởng bởi các loại khí khác – vẫn có thể phát hiện sớm những loại khí sinh ra khi có cháy (như VOC, CO, CO₂) ngay từ giai đoạn đầu. Việc phát hiện cháy sớm là hoàn toàn khả thi, nhưng cần điều chỉnh hệ thống này cho phù hợp với loại vật liệu xây dựng được dùng trong công trình. Ngoài cảm biến khí, nên gắn thêm cảm biến nhiệt độ bên trong công trình để kiểm chứng, vì độ nhạy của cảm biến khí sẽ giảm dần theo thời gian. Việc kết hợp này giúp tăng độ tin cậy, tạo ra hệ thống cảnh báo cháy sớm thông minh, vừa dựa vào khí sinh ra khi cháy, vừa dựa vào nhiệt độ. Quan trọng là hệ thống cần được cài đặt phù hợp với loại vật liệu của công trình, vì mỗi loại vật liệu sẽ sinh ra khí đặc trưng khác nhau khi cháy.
Trước khi thử nghiệm hoặc đưa vào sử dụng thực tế, cảm biến khí (nhất là CO, CO₂ và VOC) cần được kiểm tra và hiệu chuẩn để đảm bảo đo chính xác. Khi lắp đặt trong công trình, cảm biến cũng cần bố trí sao cho dễ thay thế hoặc hiệu chuẩn lại sau một thời gian dùng. Riêng với cảm biến đo VOC, cần chọn một loại khí hoặc hợp chất hữu cơ đại diện để hiệu chuẩn.
[1] Wall-Smart Ltd., “Company posts,” LinkedIn. Available: https://www.linkedin.com/company/wall-smart-ltd-/posts/?feedView=all&viewAsMember=true. Accessed: Sept. 13, 2025.
[2] F. Alimenti, G. Tasselli, S. Bonafoni, D. Zito, and L. Roselli, “Inter-Wall Fire Detection by Low-Cost Microwave Radiometric Sensors,” in Proc. 38th European Microwave Conference, Amsterdam, The Netherlands, Oct. 2008, pp. 63–66.
[3] C. Zhong, T. Li, H. Liu, L. Zhang, and X. Wen, “Fire Reconstruction and Flame Retardant with Water Mist for Double-Roofed Ancient Buddhist Buildings,” Buildings, vol. 15, no. 7, p. 1109, Mar. 2025. doi: 10.3390/buildings15071109.
[4] A. Solórzano, J. Eichmann, L. Fernández, B. Ziems, J. M. Jiménez-Soto, S. Marco, and J. Fonollosa, “Early fire detection based on gas sensor arrays: Multivariate calibration and validation,” Sensors and Actuators B: Chemical, vol. 352, p. 130961, Oct. 2021. doi: 10.1016/j.snb.2021.130961.
Bản tin tổng hợp 25/10/2025
Hemp-lime (hempcrete) là vật liệu bao che không chịu lực gồm lõi gỗ gai dầu (hemp shiv/hurd) phối hợp chất kết dính gốc vôi, nổi bật nhờ cách nhiệt – điều hòa ẩm – tính bền môi trường trong nhà; đặc biệt, IRC 2024 – Appendix BL đã xác lập đường quy chuẩn áp dụng cho nhà ở thấp tầng, củng cố tính khả thi kỹ thuật–pháp lý của vật liệu sinh học này.
Bản tin tổng hợp 11/10/2025
Trong bối cảnh đô thị hóa nhanh chóng và biến đổi khí hậu toàn cầu, kiến trúc không chỉ là việc xây dựng mà còn là nghệ thuật hòa hợp giữa con người, môi trường và công nghệ. Bahrain World Trade Center (BWTC) – cặp tháp đôi biểu tượng tại Manama, Bahrain – chính là minh chứng sống động cho sự kết hợp này. Hoàn thành năm 2008, BWTC không chỉ là tòa nhà cao nhất Bahrain (240 mét) mà còn là công trình đầu tiên trên thế giới tích hợp turbine gió vào cấu trúc chính, cung cấp năng lượng tái tạo cho chính nó [1]. Bài viết này sẽ nghiên cứu sâu về kết cấu và nguyên lý thiết kế của BWTC, khám phá cách mà nó vượt qua thách thức môi trường sa mạc để trở thành mô hình bền vững đáng thuyết phục cho các thành phố tương lai. Qua lăng kính học thuật, chúng ta sẽ thấy BWTC không chỉ là một tòa nhà, mà là một tuyên ngôn về sáng tạo kiến trúc.
Bản tin tổng hợp 04/10/2025
Khi các tòa nhà chuyển dịch sang kiến trúc net zero và chiếu sáng tự nhiên không gây lóa, lớp bao che bằng kính truyền thống bộc lộ hạn chế: dẫn nhiệt cao (~0,9–1,0 W/m·K), dễ chói và vỡ vụn khi va đập. Trong bối cảnh đó, gỗ trong suốt (Transparent Wood, TW) nổi lên như một vật liệu sinh học (bio based) đa chức năng: truyền sáng cao nhưng khuếch tán mạnh (haze lớn) để chống lóa, cách nhiệt thấp hơn kính, cơ học dai – không vỡ mảnh sắc. Các tổng quan gần đây tại Energy & Buildings (2025) và Cellulose (2023) đều xem TW là ứng viên cửa sổ/giếng trời thế hệ mới cho công trình hiệu năng năng lượng. [1]
Bản tin tổng hợp 27/09/2025
Ngập lụt đô thị đang là thách thức lớn của thời hiện đại, khi những cơn mưa bất thường có thể khiến cả thành phố tê liệt. Ít ai ngờ rằng từ hơn một nghìn năm trước, người xưa đã tìm ra một giải pháp bền vững: hệ thống thoát nước Phúc Thọ Câu tại thành cổ Cám Châu, Giang Tây. Được xây dựng từ thời Bắc Tống, công trình này vận hành đến nay vẫn hiệu quả, giúp thành phố chống ngập ngay cả trong những trận lũ lịch sử. Câu chuyện về Phúc Thọ Câu không chỉ là di sản kỹ thuật cổ đại, mà còn là gợi ý quý giá cho các đô thị hôm nay trong hành trình tìm lời giải cho bài toán nước và ngập úng.
Bản tin tổng hợp 20/09/2025
Ngành xây dựng hiện nay đang đối diện với sức ép lớn trong việc cắt giảm phát thải carbon khi bê tông là một trong những vật liệu được sử dụng nhiều nhất nhưng cũng là nguồn phát sinh CO₂ đáng kể do phụ thuộc vào xi măng Portland. Trước thực trạng đó Shimizu Corporation đã tiến hành nhiều nghiên cứu nhằm tạo ra các giải pháp vật liệu bền vững hướng đến mục tiêu trung hòa carbon. Một trong những kết quả nổi bật là công nghệ bê tông âm carbon với sự thay thế một phần xi măng và cốt liệu bằng than sinh học. Loại than này được sản xuất từ mùn cưa thông qua quá trình cacbon hóa và có khả năng giữ lại lượng carbon khổng lồ vốn sẽ bị thải ra khí quyển nếu phân hủy tự nhiên hay bị đốt cháy. Nhờ đặc tính đó bê tông âm carbon không chỉ duy trì được độ bền cơ học cần thiết cho công trình mà còn góp phần trực tiếp vào việc giảm thiểu khí nhà kính. Đây được xem là một bước đi triển vọng mở ra hướng phát triển mới cho ngành xây dựng xanh của Nhật Bản cũng như trên thế giới.
Bản tin tổng hợp 27/08/2025
Trong thi công bê tông khối lớn, vấn đề nhiệt thủy hoá luôn là “ẩn số” khiến nhiều kỹ sư và nhà thầu phải đau đầu. Khi xi măng bắt đầu phản ứng với nước, một lượng nhiệt khổng lồ được sinh ra và tích tụ trong khối bê tông đồ sộ. Nếu không kiểm soát, nhiệt độ cao và sự chênh lệch giữa lõi và bề mặt sẽ tạo ra các vết nứt nhiệt nguy hiểm, đe doạ đến tuổi thọ và độ an toàn của công trình. Không chỉ dừng lại ở lý thuyết, lịch sử xây dựng đã ghi dấu một bài học kinh điển: đập thuỷ điện Hoover (Mỹ) – siêu công trình bê tông của thế kỷ 20. Với hàng triệu mét khối bê tông, nếu để tự nhiên, khối đập sẽ mất tới hàng trăm năm mới nguội hẳn. Các kỹ sư buộc phải tìm ra giải pháp chưa từng có tiền lệ: chia khối, làm mát chủ động bằng hệ thống ống tuần hoàn nước lạnh, kết hợp nhiều biện pháp sáng tạo để đưa nhiệt độ bê tông về mức an toàn.
Thành viên