BIM là một quy trình tiên tiến hỗ trợ các kiến trúc sư, kỹ sư kết cấu, kỹ sư M&E, chủ đầu tư và các bên liên quan trong thiết kế, xây dựng và quản lý công trình. Vậy BIM là gì và ứng dụng của nó trong ngành xây dựng ra sao? Mời bạn đọc cùng Vạn An Group khám phá chi tiết trong bài viết dưới đây.
BIM là gì?
BIM (Building Information Modeling – Xây dựng mô hình thông tin) là một quy trình toàn diện tạo và quản lý thông tin cho một dự án được xây dựng. Dựa trên các mô hình kỹ thuật 3D và được hỗ trợ bởi nền tảng đám mây, BIM tích hợp dữ liệu có cấu trúc đa ngành để biểu diễn kỹ thuật số xuyên suốt trong vòng đời của một dự án từ giai đoạn lập kế hoạch, thiết kế đến thi công và vận hành.
So với các bản vẽ thiết kế 2D, 3D mô hình BIM tích hợp thông tin toàn diện, cho phép kiến trúc sư, kỹ sư và nhà thầu làm việc trên một nền tảng, đảm bảo tính nhất quán và hiệu quả của công trình.
Sự hình thành và phát triển của BIM
Khái niệm BIM đã tồn tại từ những năm 1970, khi các công cụ phần mềm đầu tiên để mô hình hóa tòa nhà được phát triển, như hệ thống mô tả tòa nhà của Chuck Eastman và RUCAPS.
Tuy nhiên, việc sử dụng BIM trong thời kỳ này không được phổ biến do chi phí phần mềm và phần cứng cao. Đến năm 1987, ArchiCAD được coi là ứng dụng BIM đầu tiên trên máy tính cá nhân.
Thuật ngữ “BIM” lần đầu xuất hiện trong một bài báo vào năm 1992 của GA van Nederveen và FP Tolman, nhưng phải đến năm 2002, nó mới được phổ biến rộng rãi nhờ sự đóng góp của các nhà phát triển phần mềm lớn như Autodesk, Bentley Systems, và Graphisoft.
Tầm quan trọng của BIM trong xây dựng
Trong nhiều trường hợp, BIM không còn chỉ là thứ để có. Theo Liên Hợp Quốc, dân số thế giới sẽ là 9,7 tỷ người vào năm 2050. Trong bối cảnh này, ngành AEC toàn cầu phải thận trọng và hiệu quả hơn trong các thiết kế xây dựng, tạo ra các không gian đáp ứng nhu cầu toàn cầu đang gia tăng và cung cấp các giải pháp xây dựng thông minh hơn, hiệu quả hơn.
Để đạt được mục đích này, ngày càng nhiều chính phủ yêu cầu sử dụng BIM cho các hợp đồng công và ngày càng nhiều khách hàng tư nhân bắt đầu chú ý.
Tại Việt Nam, theo lộ trình của chính phủ, mô hình 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.
Quy trình BIM hoạt động như thế nào?
BIM có thể được sử dụng trong suốt vòng đời của dự án để mang lại sự rõ ràng và hiệu quả cho việc xây dựng tòa nhà:
Lập kế hoạch
Phần mềm BIM có thể thông báo, hướng dẫn và đơn giản hóa việc lập kế hoạch dự án bằng cách cho phép người dùng sử dụng dữ liệu thực tế và dữ liệu thế giới thực để hiểu tòa nhà sẽ thực sự trông như thế nào trong môi trường tự nhiên của nó.
Thiết kế
Giai đoạn thiết kế có thể là giai đoạn phức tạp nhất trong bất kỳ quy trình xây dựng nào, đòi hỏi thiết kế khái niệm, phân tích và lập tài liệu mở rộng. Dữ liệu BIM có thể cung cấp mô hình toàn diện có thể tổ chức xây dựng và cung cấp thông tin quan trọng về hiệu suất của thiết kế. Nó cũng có thể cung cấp thông tin hậu cần, đơn giản hóa lịch trình và đảm bảo rằng tất cả nhân viên có liên quan đều có quyền truy cập vào thông tin chính xác trong suốt quá trình này.
Xây dựng
Các thông số kỹ thuật của dự án BIM và các tài liệu chung có thể hướng dẫn và đơn giản hóa quá trình chế tạo trong giai đoạn này.
Vận hành
Khi nói đến vận hành và bảo trì, các mô hình thông tin phong phú và dữ liệu tài sản của BIM có thể hỗ trợ vận hành, bảo trì, tân trang, mở rộng và thậm chí là phá dỡ.
Ưu và nhược điểm khi áp dụng mô hình BIM trong xây dựng
Dưới đây là những ưu và nhược điểm chính của việc áp dụng BIM trong xây dựng:
Ưu điểm
- BIM cho phép các bên tham gia dự án (kiến trúc sư, kỹ sư, nhà thầu) làm việc trên một mô hình duy nhất, giúp tăng cường khả năng phối hợp và giảm thiểu sai sót. Mọi thông tin về thiết kế và kỹ thuật đều được cập nhật theo thời gian thực, giúp các bên dễ dàng theo dõi và điều chỉnh.
- Với khả năng mô phỏng 3D, 4D, 5D, BIM giúp các nhà quản lý dự án có cái nhìn tổng quan hơn về tiến độ, ngân sách, và rủi ro, từ đó giúp tối ưu hóa việc lập kế hoạch và điều phối các nguồn lực.
- BIM giúp giảm thiểu sai sót trong thiết kế và thi công, nhờ vào khả năng kiểm tra va chạm và xung đột trước khi xây dựng thực tế. Điều này giúp tiết kiệm chi phí và thời gian do hạn chế được các sửa chữa và điều chỉnh không mong muốn.
- Sau khi hoàn thành xây dựng, BIM giúp quản lý thông tin của tòa nhà trong suốt vòng đời của nó, bao gồm bảo trì, vận hành, và nâng cấp. Mô hình lưu trữ đầy đủ các dữ liệu về cấu trúc và vật liệu giúp các nhà quản lý dễ dàng truy xuất thông tin khi cần.
- BIM hỗ trợ các mô phỏng như phân tích năng lượng, ánh sáng, gió, và nhiệt độ, giúp các nhà thiết kế tối ưu hóa các yếu tố kỹ thuật và môi trường, từ đó cải thiện tính bền vững của công trình.
Nhược điểm
- Chi phí triển khai ban đầu cao
- Đòi hỏi kỹ năng và đào tạo chuyên sâu
- Mặc dù BIM đang ngày càng được tiêu chuẩn hóa, nhưng sự khác biệt về phần mềm và định dạng file có thể gây khó khăn trong việc trao đổi dữ liệu giữa các bên sử dụng các nền tảng khác nhau.
- BIM tạo ra lượng lớn dữ liệu trong suốt vòng đời của dự án, điều này đòi hỏi các công ty phải có hệ thống quản lý dữ liệu tốt. Nếu không có kế hoạch quản lý dữ liệu hợp lý, các thông tin có thể bị mất mát hoặc khó truy cập khi cần thiết.
Ứng dụng của BIM trong xây dựng
BIM (Building Information Modeling) được ứng dụng trong tất cả các giai đoạn của một dự án xây dựng, từ khâu hình thành ý tưởng thiết kế, thi công đến vận hành và bảo dưỡng công trình. Các bên liên quan như chủ đầu tư, kiến trúc sư, kỹ sư kết cấu, nhà thầu, xưởng chế tạo, và đơn vị quản lý cơ sở hạ tầng đều có thể sử dụng BIM để quản lý và theo dõi thông tin dự án một cách chính xác và nhất quán.
Ứng dụng BIM trong thiết kế và thi công khách sạn
Trong công trình khách sạn, BIM phát huy hiệu quả rõ nhất ở khả năng phối hợp nhiều hạng mục trên cùng một mô hình. Do có nhiều tầng, phòng nghỉ lặp lại và hệ thống điện, cấp thoát nước, HVAC, PCCC dày đặc, một sai lệch nhỏ cũng có thể lặp lại trên nhiều khu vực hoặc gây điều chỉnh khi thi công.
- Kiểm soát xung đột giữa các hạng mục: BIM giúp đối chiếu kiến trúc, kết cấu và MEP trước khi thi công, hạn chế việc đổi tuyến, đục sửa khi công trình đã hoàn thiện.
- Chuẩn hóa phòng nghỉ: Với khách sạn có nhiều phòng, các vị trí thiết bị, đầu chờ điện nước, điều hòa, trần và nội thất có thể được đồng bộ từ một mô-đun mẫu, hạn chế sai lệch lặp lại trên nhiều tầng.
- Kiểm soát không gian kỹ thuật: Trục kỹ thuật, phòng máy, tầng hầm và khu vực đặt thiết bị được kiểm tra đồng thời với kiến trúc và kết cấu, giúp tránh tình trạng đủ diện tích trên bản vẽ nhưng khó thi công hoặc bảo trì thực tế.
- Hỗ trợ quản lý thi công: Mô hình có thể kết hợp thông tin về khối lượng và tiến độ, hỗ trợ theo dõi các hạng mục, đặc biệt với những công việc lặp lại theo tầng hoặc khu vực.
- Phục vụ vận hành: Thông tin về thiết bị và hệ thống kỹ thuật trong mô hình có thể được sử dụng để tra cứu vị trí, hỗ trợ bảo trì và sửa chữa sau khi khách sạn đi vào hoạt động.
Với các dự án khách sạn, Vạn An Group sử dụng BIM theo quy mô và yêu cầu thực tế của từng công trình, tập trung vào phối hợp hồ sơ và kiểm soát các điểm dễ phát sinh xung đột trước khi thi công. Giá trị của BIM không chỉ nằm ở mô hình 3D mà còn ở khả năng giúp các quyết định về thiết kế, thi công và vận hành được kiểm tra sớm hơn.
Câu hỏi thường gặp (FAQ)
Sự khác biệt giữa BIM và Revit?
Sự khác biệt giữa Revit và BIM là BIM là một quy trình – một phương pháp – để các nhóm dự án tương tác với công nghệ nhằm đạt được kết quả tốt hơn trong thị trường AEC, trong khi Revit là một nền tảng phần mềm được thiết kế để hỗ trợ quy trình đó. Các công cụ trong Revit được thiết kế đặc biệt để hỗ trợ BIM, cho phép người dùng tạo ra một mô hình có cấu trúc và thông minh với thông tin được lưu trữ trong đó.
Xem thêm: Revit Architecture là gì?
Sự khác biệt giữa mô hình CAD 3D và BIM là gì?
Sự khác biệt giữa mô hình hóa CAD 3D và BIM là, trong khi cả hai quy trình đều cung cấp các biểu thức hình học của các tòa nhà và cơ sở hạ tầng, quy trình BIM vượt ra ngoài hình học để nắm bắt các mối quan hệ, siêu dữ liệu và hành vi vốn có của các thành phần tòa nhà trong thế giới thực. Kết hợp với công nghệ của hệ sinh thái BIM, dữ liệu này thúc đẩy các kết quả dự án được cải thiện theo cách mà mô hình hóa 3D không thể làm được.
Ưu điểm của BIM so với CAD là gì?
Cả quy trình CAD và BIM đều được sử dụng để nắm bắt và truyền đạt ý định thiết kế và xây dựng của một dự án AEC bằng cách sử dụng biểu diễn bản vẽ, giúp các bên liên quan hiểu được những gì cần xây dựng và cách xây dựng. BIM cho phép các nhóm thiết kế và xây dựng sử dụng khoản đầu tư công nghệ của họ để làm được nhiều việc hơn. Quy trình BIM hỗ trợ việc tạo và quản lý thông tin trong suốt vòng đời của một dự án AEC bằng cách liên kết tất cả các tài liệu thiết kế và xây dựng đa ngành thành một tập dữ liệu chung. Vì dữ liệu đó có thể được truy cập ở nhiều dạng biểu diễn, từ 2D đến 3D đến bảng, nên thông tin dễ truy cập và kết nối hơn nhiều so với các nguồn dữ liệu riêng biệt liên quan đến các phương pháp CAD truyền thống.
Vậy là bạn và Vạn An Group đã cùng nhau đi tìm hiểu nội dung về BIM. Hy vọng thông qua chia sẻ này đã giúp bạn hiểu rõ về BIM là gì, tầm quan trọng, quy trình hoạt động của BIM trong xây dựng. Cảm ơn bạn đã theo dõi hết nội dung bài viết.
Kinh nghiệm: 15 năm
ThS. KTS Phương Hữu Thơ là một kiến trúc sư được tôi luyện qua nhiều dự án lớn về thiết kế thi công khách sạn. Hiện tại anh là Thành viên Hội đồng quản trị kiêm Tổng giám đốc của Vạn An Group. Tận tụy, nhiệt huyết, tài năng và uy tín là những giá trị anh lan toả đến với Cán bộ công nhân viên cũng như khách hàng.
