Hệ thống BIM là gì?

Khái niệm

BIM là gì?

BIM (Building Information Modeling) là một mô hình tiên tiến nhằm giúp tạo lập và sử dụng thông tin hiệu quả xuyên suốt vòng đời của dự án từ giai đoạn thiết kế, thi công cho đến vận hành công trình. Các mô hình BIM này tốt hơn nhiều so với những bản vẽ 2D, 3D đơn thuần, chúng được kết nối bởi các mô hình thông minh kèm theo rất nhiều các thông tin, dễ dàng thay đổi và cập nhật xuyên suốt quá trình phát triển của dự án.

3 Thành phần chính của BIM gồm:

Building: công trình

Information: thông tin

+ Hình học: các kích thước dài, rộng, cao, khoảng cách giữa các cấu kiện công trình như dầm, cột, sàn, cửa, cầu thang, mái,v.v…

+ Phi hình học: thông tin về đặc tính của sản phẩm, thông số kỹ thuật, thông tin của nhà cung cấp, năm sản xuất, giá và chi phí, website và mô tả về sản phẩm…

Modeling: mô hình (có khi được gọi là Model hoặc là Models), cần phải sử dụng các phần mềm (BIM Tools) để tạo lập các mô hình thông tin.

Sự hình thành của BIM

Lý do BIM được đưa ra ở thời điểm hiện tại rất đơn giản - đó là do sự phát triển của công nghệ. Từ thời kỳ các bản vẽ của kiến trúc sư trên giấy cho đến thời kỷ nguyên của CAD (Computer Aided Design) với bảng vẽ điện tử chính xác và dễ hiệu chỉnh hơn. Và sau đó là nhờ vào sự tăng trưởng sức mạnh của phần cứng và đồ họa máy tính đã 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 có độ chính xác cao, kết hợp với quy trình BIM để đưa ra các mô hình thông tin đầy đủ để hỗ trợ tối đa cho tất cả các công đoạn phát triển của một dự án xây dựng.

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

Tại Việt Nam, theo lộ trình của chính phủ thì BIM sẽ dần trở thành một tiêu chuẩn trong những công trình xây dựng, đây là một trong các giải pháp quan trọng để tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 sắp tới của ngành xây dựng.

Ưu điểm của mô hình BIM

Các ưu điểm nổi bật của mô hình BIM bao gồm:

Quản lý dữ liệu tập trung

Thông tin lệch lạc và không đồng nhất là vấn đề cốt lõi của việc phối hợp không hiệu quả giữa các phòng ban hoặc tổ chức. Nhưng với mô hình này thì chúng ta không còn bị thất lạc hay như không hiểu ý nhau trong quá trình phối hợp nữa.

Bạn sẽ không cần cập nhật thủ công hàng loạt bản vẽ CAD 2D mỗi khi dự án có chỉnh sửa nữa. Bạn chỉ cần phải chỉnh sửa phần của mình, chúng sẽ được cập nhật vào file chung với những bộ phận triển khai khác. Với BIM, mọi thứ sẽ được diễn ra một cách tự động và chính xác, bạn chỉ phải tập trung vào chất lượng của các mô hình thiết kế 3D.

Tăng khả năng phối hợp

Bởi vì mô hình kĩ thuật số đại diện cho sự mô tả thống nhất của công trình, nó có thể cải thiện đáng kể trong sự phối hợp thông tin ở các giai đoạn thiết kế, thi công và vận hành công trình.

Các kiến trúc sư, kỹ sư cơ-điện-ống, nhà thầu, quản đốc phân xưởng và chủ đầu tư ở mỗi khâu khác nhau trong chu kì của công trình đều có thể tham gia vào hệ thống để thêm thông tin vào, xuất ra hay là chỉnh sửa thông tin để hỗ trợ vai trò của họ.

Thiết kế trực quan và dễ hình dung

Việc mô hình hóa thiết kế gần với ngoài đời nhất đó là cách dễ dàng giúp chủ nhà, khách hàng hay hàng xóm hình dung được tổng thể của công trình. Và đối với BIM thì việc này cực kỳ đơn giản.

Những mẫu công trình ảo sẽ được tạo ra trong mô hình BIM cũng cung cấp lợi ích rất lớn cho kỹ sư cơ-điện-ống để có thể tối ưu hóa cách bố trí hệ thống HVAC với không gian hạn chế của công trình.

Giảm thiểu chi phí lắp đặt

Những thứ không phù hợp sẽ được xác định từ sớm và trước khi đến được bước tiến hành lắp đặt. Qua đó sẽ giảm thiểu tối đa những sự thay đổi không đáng có ở trong suốt quá trình lắp đặt trang thiết bị.

Mô hình BIM có thể được sử dụng để làm sẵn những chi tiết của công trình, ví dụ như đường điện, đường nước hay lắp đặt hệ thống hvac một cách chính xác. Điều này sẽ giúp tiết kiệm được phần chi phí liên quan đến lắp ráp và lắp đặt.

Hỗ trợ tính toán & tối ưu chi phí, giảm rủi ro

BIM có thể đơn giản hóa mọi thứ, giúp việc tính toán chi phí dễ dàng hơn nhờ khả năng cung cấp thông tin đầy đủ, có chiều sâu và chính xác. 

Mối liên hệ giữa vật liệu và số lượng chi tiết trang thiết bị cần phải lắp đặt được xuất ra dễ dàng từ mô hình sẽ cải thiện được tốc độ và độ chính xác của việc ước tính, đưa ra các thay đổi về kiểu dáng thiết kế.

Từ đó bài toán về chi phí sẽ được giải quyết một cách chủ động hơn rất nhiều.

Nắm bắt & theo dõi lịch sử công trình

Khi một công trình đã được thông qua khâu thiết kế, lắp đặt và được sử dụng, mô hình kĩ thuật số có thể sẽ được dùng như là một thông tin quan trọng cho chủ sở hữu và nhà thầu dịch vụ. 

Ví dụ, nếu có một chi tiết công trình bị hỏng, mô hình thông tin BIM có thể được sử dụng để xác định vị trí, nhà sản xuất, số model và thông số vận hành hay các dữ liệu thích hợp để sửa chữa hoặc là thay thế chi tiết đó một cách hiệu quả.

Nhược điểm của mô hình BIM

Cái gì cũng sẽ có hai mặt của nó. Mặc dù mô hình này đem lại cực kỳ nhiều lợi ích tuyệt vời cho chúng ta nhưng nó không phải không có nhược điểm. Đây là hai nhược điểm chúng ta cần phải giải quyết khi chuyển giao công nghệ từ bản vẽ 2D sang BIM:

Bài toán đầu tư

Ưu điểm của BIM là không cần phải bàn cãi, tuy nhiên việc chuyển đổi từ một mô hình cũ (2D) sang mô hình mới (BIM) đòi hỏi doanh nghiệp cần phải có những bước đầu tư ban đầu tương đối là lớn. Từ chi phí bản quyền phần mềm, chuyên gia tư vấn & triển khai, đào tạo nhân viên sử dụng các phần mềm mới, đôi khi doanh nghiệp còn cần phải nâng cấp hệ thống máy tính nữa.

Các bước thiết lập ban đầu là cực kỳ quan trọng

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

Các phần mềm BIM đang được sử dụng phổ biến hiện nay

Tùy thuộc theo các ngành khác nhau mà chúng ta sẽ có các phần mềm khác nhau. Bên dưới là danh sách các phần mềm dùng mô hình BIM đã được phân chia theo các chuyên ngành:

Kiến trúc: Revit, ArchiCad, Grasshopper 3D, Rhinoceros, Lumion,v.v…

Kết cấu: Revit, Tekla, Robot Structural Analysis, Bentley, Staad pro,v.v…

Cơ điện: Revit, Cadewa,v.v…

Phân tích năng lượng: Equest, Energy +, Ecotect, GBS, Vasari,v.v…

Quản lý dự án: Navisworks Manage (+iConstruct+Synchro), Tekla Bimsight…
Dự toán: Vico, CostX,v.v…

BIM được áp dụng cho giai đoạn nào của xây dựng?

Câu trả lời đó là BIM được áp dụng từ giai đoạn hình thành ý tưởng, thiết kế, thi công cho đến vận hành công trình. Tất cả các bên tham gia đều sẽ dùng chung một mô hình thông tin công trình BIM. BIM có thể áp dụng cho chủ đầu tư (Owners); quản lý cơ sở hạ tầng (Facility Managements); cho thiết kế kiến trúc (Architects); thiết kế kết cấu (Structural Engineers), nhà thầu (Contractors); cho nhà thầu phụ (Subcontractors) hay là xưởng chế tạo (Fabricators).

Lời kết

Hy vọng bài viết trên đã phần nào giúp bạn đọc nắm được hệ thống BIM là gì, lý do tại sao bạn nên chọn BIM và các ứng dụng BIM trong xây dựng.