Giải pháp công nghệ, Tin tức

BIM LÀ GÌ? ỨNG DỤNG CỦA MÔ HÌNH NÀY TRONG XÂY DỰNG?

Quy trình BIM là gì? Ứng dụng của mô hình này trong xây dựng?

BIM là gì? Đây có lẽ là thuật ngữ mà không phải ai cũng có thể hiểu. Chỉ xuất hiện trong lĩnh vực xây dựng nên BIM thường không quá phổ biến với mọi người. Bài viết dưới đây Công ty Trường Tạo sẽ giúp bạn trả lời câu hỏi “BIM là gì?” và “Ứng dụng của mô hình BIM hiện nay như thế nào?”

BIM là một quy trình tiên tiến được ứng dụng trong ngành xây dựng (AEC) dựa trên các mô hình 3D kỹ thuật số. Được sử dụng xuyên suốt vòng đời của một dự án thiết kế, hạ tầng và xây dựng.

Những mô hình BIM này cao cấp hơn nhiều so với các bản vẽ 2D, 3D đơn thuần. Chúng được tạo thành bởi các mô hình thông minh kèm theo rất nhiều thông tin, được thay đổi và cập nhật liên tục.

BIM ảnh hưởng đến hiệu quả thiết kế như thế nào?

Công nghệ BIM trong xây dựng là công nghệ tiên tiến, mới nhất hiện nay. Góp phần tối ưu hóa việc thiết kế, xây dựng, vận hành nhằm gia tăng hiệu quả và năng suất. Về cơ bản đây là mô hình 3D ảo của tòa nhà với đầy đủ các thành phần: gạch, vữa,… đều được quy định đầy đủ cụ thể trong mô hình BIM.

Các cá nhân, tổ chức cộng tác trong việc thiết kế và xây dựng công trình đều có thể sử dụng những dữ liệu trong mô hình BIM. Thông qua đó có thể phân tích được giá, thời gian và phương pháp xây dựng, bảo trì công trình. Các thông tin về công trình được cập nhật và bổ sung liên tục trong suốt quá trình làm việc. Cũng bởi lý do đó, BIM cũng có thể được xem là “Quản lý thông tin công trình”.

Các quy trình thiết kế 2D hiện tại đã trở nên lỗi thời với sự xuất hiện của BIM.

Với cách làm cũ, việc chuyển giao thông tin từ thiết kế sang xây dựng cũng là một vấn đề. Một chỉnh sửa nhỏ cũng ảnh hưởng đến bản vẽ khác,và đều phải chỉnh sửa một cách thủ công. Tất cả các dữ liệu không có sự liên kết đồng nhất và tự động nên việc cập nhật và bổ sung vô cùng khó khăn. Đặc biệt là khó phát hiện được các xung đột trong công trình. Việc dẫn đến sai sót và trễ tiến độ công trình là cực kỳ lớn.

Với BIM, dữ liệu sẽ được tập trung và thống nhất trong suốt quá trình làm việc. Tất cả mọi cập nhật đều tự động diễn ra và hoàn toàn chính xác. Các cảnh báo cũng được phát hiện một cách thông minh và linh hoạt với các xung đột. Dễ dàng xuất ra bản vẽ 2D, phát hiện các điểm bất hợp lý qua mô hình thiết kế 3D. Có tính đồng nhất liên kết giữa các phòng ban với nhau (kiến trúc, kết cấu, MEP, xây dựng,…).

Sự hình thành của BIM

Lý do BIM được đưa ra ở thời điểm hiện tại  – đó là do sự tiến hóa của công nghệ. Từ thời kỳ các bản vẽ của kiến trúc sư trên giấy, đến thời kỷ nguyên của CAD. Và sau đó, nhờ vào sự tăng trưởng sức mạnh của phần cứng và đồ họa máy tính, tạo điều kiện cho sự phát triển của mô hình 3D. Phần mềm có thể mô phỏng lại từng chi tiết nhỏ nhất của công trình bằng hình họa 3D với độ chính xác cao. Kết hợp với quy trình BIM để đưa ra những mô hình thông tin đầy đủ. Từ đó, hỗ trợ tối đa cho tất cả các công đoạn phát triển một dự án xây dựng.

Một khi các thông tin được thiết lập chính xác, việc xây dựng sẽ trở nên nhanh hơn, chính xác hơn, chi phí thấp hơn. Đó chính là lý do tại sao BIM đang trở thành một xu hướng mới và gần như là tiêu chuẩn bắt buộc trong ngành xây dựng trên toàn thế giới.

Tại Việt Nam, dự kiến năm 2021 BIM sẽ trở thành một tiêu chuẩn trong các công trình xây dựng. Đây là giải pháp quan trọng để tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 sắp tới trong ngành xây dựng.

Ưu và khuyết điểm khi ứng dụng BIM

Sự ra đời của BIM là một trong những bước tiến lớn trong ngành xây dựng. Mô hình dần trở thành yếu tố quyết định sự tăng trưởng của các nhà thầu trên thế giới. Việc đánh giá ưu và khuyết điểm của BIM phụ thuộc vào năng lực – khả năng ứng dụng BIM vào dự án của nhà thầu.

Ưu điểm 

  • Quản lý dữ liệu tập trung:

    Bạn sẽ không phải cập nhật thủ công hàng loạt bản vẽ CAD 2D mỗi khi dự án có chỉnh sửa nữa. Mà mọi thứ sẽ diễn ra một cách tự động và chính xác, bạn chỉ cần tập trung vào chất lượng của các mô hình thiết kế 3D.

  • Thiết kế mô hình trực quan:

    Nhờ có BIM cả dự án sẽ được đưa vào một mô hình số hóa theo một cách chi tiết và chính xác nhất. Bạn có thể xem được từng thành phần, từng chi tiết nhỏ nhất tùy theo mức độ của mô hình. CĐT dễ dàng có được một cái nhìn trực quan nhất về dự án, đội ngũ thiết kế, kết cấu,… dễ dàng phát hiện các xung đột, thiết kế tối ưu các chi tiết trong không gian của tòa nhà.

  • Tiết kiệm chi phí – thời gian:

    BIM giúp nhà thầu, CĐT có một cái nhìn chính xác hơn khi ước lượng các khoảng đầu tư và chi phí, mọi mô hình trên BIM đều có chiều sâu và rất chính xác. Giảm thiểu các khoảng phát sinh về chi phí lẫn thời gian làm việc với việc quản lý dữ liệu đồng nhất, tránh mất mát trong quá trình lưu trữ và quản lý tài liệu.

  • Tăng khả năng cộng tác:

    BIM giúp sự liên kết giữa các phòng ban trở nên chặt chẽ hơn, từ thiết kế kiến trúc, kết cấu, MEP, dự toán,… tất cả đều làm việc trên một mô hình thống nhất. Mọi thông tin đều được cập nhật thường xuyên tạo thành một luồng thông tin xuyên suốt.

  • Hạn chế rủi ro:

    Mô hình 3D trong BIM mang đầy đủ các yếu tố của một công trình thực tế giúp dễ dàng phát hiện những xung đột giữa các thành phần trong công trình, hạn chế các phát sinh khi thi công, giảm thiểu sai sót.

Khuyết điểm 

  • Bài toán đầu tư:

    Việc chuyển đổi từ một mô hình cũ (2D) sang mô hình mới (BIM) đòi hỏi doanh nghiệp phải có những bước đầu tư ban đầu tương đối lớn. Từ chi phí bản quyền phần mềm, chuyên gia tư vấn và triển khai, đào tạo nhân viên sử dụng các phần mềm mới. Đôi khi doanh nghiệp còn cần nâng cấp hệ thống máy tính nữa.

  • Những bước ban đầu vô cùng quan trọng:

    Những bước chuẩn bị ban đầu là cực kỳ quan trọng trong một dự án, những ưu điểm của BIM sẽ không phát huy tác dụng nếu nhà thầu không vận dụng nhuần nhuyễn sự hợp tác giữa các bên trong quá trình thiết kế.

Mặc dù có những ưu điểm khá nổi trội và không thể phủ nhận vai trò của BIM. Tuy nhiên bên cạnh đó vẫn có những khuyết điểm cần khắc phục. Những khuyết điểm này thường không quá khó khăn để  cải thiện nhưng vẫn cần có sự khéo léo, tỉ mỉ tính toán thực hiện.

Có những loại BIM nào?

BIM về cơ bản xoay quanh các mô hình thông tin 3D được cập nhật và sử dụng trong suốt vòng đời của công trình. Sự phát triển không ngừng của công nghệ cũng kéo theo sự phát triển của BIM. Nhiều yếu tố nữa được tích hợp vào quy trình này tạo nên các khái niệm 4D, 5D, 6D, 7D,… mỗi một yếu tố được quy ước thành một chiều mới.

  • 4D BIM: Là mô hình BIM được tích hợp thêm yếu tố thời gian (quản lý tiến độ công trình). Cho phép nhà thầu tính toán, kiểm soát tiến độ, nguồn cung và nhân lực trong quá trình thi công
  • 5D BIM: Là mô hình 4D BIM tích hợp thêm yếu tố chi phí và hao phí, được ứng dụng để lập dự toán chi phí, kiểm soát vốn cho dự án.
  • 6D BIM: Là một nâng cấp của mô hình 5D BIM, kiểm soát thêm yếu tố năng lượng trong và ngoài công trình. Được các nhà thiết kế ứng dụng để kiểm soát chỉ số năng lượng, nhiệt độ, ánh sáng công trình.
  • 7D BIM: Là mô hình 6D BIM tích hợp thêm thông tin về các thiết bị được sử dụng trong công trình với độ chi tiết cao dùng trong việc bảo trì, bảo dưỡng trong quá trình vận hành công trình.

Nhìn chung, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ, sẽ có các chiều mới được phát triển thêm. Đó là cái nhìn tổng quan tình hình BIM trên thế giới. Hiện nay, đã có những đơn vị ứng dụng thành công các mô hình BIM 6D, 7D. Tuy nhiên họ vẫn phải đi lên từ BIM 3D – phải xây dựng cơ sở vững chắc cho những yếu tố khác.

BIM 3D và Revit

Quy trình BIM xoay quanh các mô hình số hóa 3D. Vì vậy, ta cần các phần mềm để thực hiện công việc xây dựng những mô hình này. Autodesk là một trong những hãng phần mềm tiên phong và đang dẫn đầu trong việc phát triển các ứng dụng hỗ trợ cho quy trình BIM. Trong đó Autodesk Revit đang nổi lên trở thành một phần mềm không thể thiếu khi nhắc đến BIM, đặc biệt là BIM 3D. Revit sẽ hỗ trợ thực hiện trong 3 giai đoạn chính:

  • Thiết kế kiến trúc
  • Thiết kế kết cấu
  • Thiết kế cơ điện (MEP)

Mặc dù vẫn còn một số hạn chế nhất định, nhưng phần mềm Revit đang không ngừng được Autodesk cập nhật và bổ sung cộng với việc ưu thế không thể chối cãi trong việc đồng bộ:

  • Đồng bộ cực kỳ chặt chẽ với AutoCAD (cùng 1 hãng Autodesk)
  • Tạo thành một quy trình xuyên suốt từ kiến trúc, kết cấu đến MEP trên cùng một phần mềm Revit. Hạn chế tối đa việc import và export gây thất thoát dữ liệu trước kia
  • Liên kết với các phần mềm khác của hãng Autodesk như: Navisworks, Infraworks, 3Ds Max, Inventor,…
  • Dữ liệu đồng bộ liên tục trên một mô hình tổng, giúp các kỹ sư có thể cùng thiết kế trên cùng một mô hình theo thời gian thực.