Định Nghĩa BIM

BIM (Building Information Modeling) 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 xuyên suốt quá trình phát triển dự án.

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

Công nghệ đang thay đổi cách các tòa nhà, cơ sở hạ tầng được thiết kế, xây dựng và vận hành. Và nó giúp cải thiện quá trình làm việc, cải thiện hiệu suất thiết kế và vận hành trong suốt vòng đời của các công trình. Về cơ bản có thể coi đây là mô hình 3D ảo của tòa nhà với đầy đủ các thành phần: gạch, vữa, lợp, ánh sáng, nội thất… đều được quy định cụ thể trong mô hình BIM.

Tất cả 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, năng lượng, thời gian xây dựng và phương pháp xây dựng, bảo trì công trình. Toàn bộ quá trình làm việc sẽ dựa trên cơ sở việc chia sẻ thông tin này, chúng luôn được cập nhật và bổ sung liên tục trong suốt quá trình làm việc, từ lúc phát thảo cho đến lúc công trình được hoàn thiện. Cũng bởi lý do đó, BIM cũng có thể được xem là “Building Information Management – 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. Đối với cách làm cũ, việc chuyển giao thông tin từ nhóm thiết kế sang nhóm xây dựng cũng đã là một vấn đề, mỗi một chỉnh sửa dù nhỏ cũng sẽ ảnh hưởng đến rất nhiều bản vẽ khác, và tất cả 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.

Sự hình thành của BIM

Lý do BIM được đưa ra ở thời điểm hiện tại rất đơn giản – 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 (Computer Aided Design) với bảng vẽ điện tử chính xác và dễ hiệu chỉnh hơn. 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 CAD-3D. Phần mềm đã 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 để hỗ trợ tối đa cho tất cả các công đoạn phát triển một dự án xây dựng.

Với BIM, 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, theo lộ trình của chính phủ thì BIM sẽ dần trở thành một tiêu chuẩn trong các công trình xây dựng, đây là một trong những 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

Ưu điểm khi áp dụng BIM vào dự án

• 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. Với BIM, 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: 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 của dự án, từng chi tiết nhỏ nhất tùy theo mức độ của mô hình. Chủ đầu tư sẽ dễ dàng có được một cái nhìn trực quan nhất về dự án, đội ngũ thiết kế kết cấu, MEP… 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, chủ đầu tư 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 mác 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.

Khó khăn khi sử dụng BIM

• Bài toán đầu tư: ưu điểm của BIM là không phải bàn cãi, tuy nhiên 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 là cực kỳ quan trọng: đối với BIM, 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.

BIM 3D và Revit

Quy trình BIM sẽ xoay quanh các mô hình số hóa 3D, và ta cần các phần mềm (BIM Tool) để thực hiện công việc xây dựng những mô hình này. Một phần mềm xây dựng mô hình 3D cho BIM cần đạt đủ các tiêu chỉ: xây dựng mô hình 3D, nhập thông tin cho các cấu kiện, cập nhật tức thời.

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 (architecture)
• Thiết kế kết cấu (structure)
• Thiết kế cơ điện (MEP)

CDE Môi trường dữ liệu chung

Việc ứng dụng quy trình BIM sẽ mang đến rất nhiều lợi ích cho công trình đi kèm với một khối lượng dữ liệu cực kỳ lớn. Điều nãy dẫn tới một nhu cầu cấp thiết cho việc cần phải xây dựng một môi trường dữ liệu chung (common data enviroment – cde), đây là nguồn dữ liệu duy nhất để tất cả những người tham gia dự án thu thập, quản lý và phân bổ tài liệu bao gồm cả thông tin hình học và phi hình học của dự án.

Có một nguồn dữ liệu duy nhất giúp tăng sự phối hợp giữa các bên trong dự án, tránh sai sót, trùng lặp và giảm thời gian quản lý tài liệu phức tạp.

Kết Luận :

Việc ứng dụng quy trình BIM sẽ mang đến rất nhiều lợi ích cho doanh nghiệp cũng như quản lý dự án cho chủ đầu tư. Tuy nhiên cần phải có cơ sở đồng bộ dữ liệu từ việc phải có nguồn nhân lực đảm bảo cho cả 3 bộ môn đều thiết kế theo quy trình BIM. Do đó việc đầu tư ban đầu cho doanh nghiệp sẽ tốn rất nhiều kinh phí, kèm theo việc đào tạo nhân sự cho việc thực hiện dự án theo mô hình BIM. Áp dụng thực hiện dự án bằng mô hình BIM sẽ là ưu tiên hàng đầu của cơ quan nhà nước để tiến hành tới giai đoạn phát triển nghành thiết kế một cách trực quan và dễ kiểm soát, chính vì vậy nhu cầu đào tạo và nhất thiết cần phải có đội ngũ Kiến trúc sư am hiểu về Revit cũng như cách để thiết lập BIM trong thiết kế. Do đó nghề kiến trúc vẫn là một nghề của tương lại đêm lại nguồn nhân lực lớn cần thiết cho xã hội để phát triển cơ sở hạn tầng của đất nước.