BIM Guide

bim-guide-1

1. Hạn chế của hệ thống CAD 2D

Sự rời rạc trong cách truyền tải thông tin của hệ thống CAD từ lâu đã là rào cản cho việc chia sẻ thông tin giữa các thành viên của dự án xây dựng. Nó vừa cổ vũ cho việc chuyên nghiệp hóa trong thiết kế trong khi lại sao nhãng việc hỗ trợ trao đổi thông tin qua lại giữa các thành viên của dự án. Các bản vẽ do một thành viên tạo ra, có thể chưa hề được đánh giá một cách cẩn trọng xem liệu có phù hợp cho người khác sử dụng hay không, vẫn được chuyển cho các thành viên khác. Thảm hoạ hơn khi những quyết định sửa đổi, thay đổi phương án của thành viên ban đầu đề xuất trực tiếp làm mất kiểm soát chất lượng của quá trình xây dựng. Thêm vào đó, các bản vẽ CAD chỉ đơn thuần là những hình vẽ minh họa. CAD rất ít hỗ trợ tự động hóa sản xuất và thiết kế. Nói cách khác, hệ thống CAD đơn thuần chỉ là giúp thay thế việc vẽ bằng tay bằng việc vẽ bằng máy vi tính.

Ngoài ra, bản vẽ thiết kế tạo ra bởi công cụ CAD 2D truyền thống cũng thường xuất hiện những lỗi mà chỉ được phát hiện trong quá trình thi công – ví dụ: hệ thống kỹ thuật của các bộ môn khác nhau: Điện, Nước, ĐHKK, PCCC, Kết cấu... thường xuyên xảy ra xung đột, va chạm cần khắc phục.

2. Sự ra đời của BIM
Những năm đầu của thập kỷ 70, một công nghệ mới với thuật ngữ là Building Information Modeling (BIM) đã xuất hiện trong ngành công nghiệp xây dựng, đó là công nghệ Tạo ra, Phân tích và Truyền đạt (trao đổi) thông tin công trình trên nền tảng mô hình thiết kế trực quan 3D.

Theo Viện Kiến trúc Hoa Kỳ, tên gọi Building Information Modeling (BIM) được Eastman- Autodesk đặt ra (Autodesk là một hãng lớn của Mỹ, chuyên cung cấp các phần mềm đồ họa phục vụ cho công tác thiết kế và thi công xây dựng) và được phổ biến rộng rãi bởi Jery Laiserin (một chuyên gia phân tích công nghiệp (Technology Industry Analyst) người Mỹ để mô tả mô hình không gian ba chiều thiết lập bằng công cụ máy tính để thể hiện các vật thể. Nó trợ giúp quá trình trao đổi và chia sẻ thông tin của công trình bằng cách số hóa. Các nhà tư vấn thiết kế cũng như các nhà thầu xây dựng có thể sử dụng các phần mềm BIM (chẳng hạn như Autodesk Revit Architectural, Revit Structure, Revit MEP, v.v.) để tạo nên một mô hình của công trình trên máy vi tính mà mô hình này sẽ giống hệt như công trình thực tế ở ngoài thực địa. Mô hình không gian ba chiều này được liên kết với cơ sở dữ liệu thông tin của dự án, thể hiện tất cả các mối liên hệ về mặt không gian, các thông tin hình học, kích thước, số lượng, và cả cấu tạo, tính chất vật liệu của các cấu kiện, bộ phận của công trình. Nó có thể được sử dụng để thể hiện toàn bộ vòng đời của một công trình xây dựng từ khâu thiết kế, thi công, cho đến khâu vận hành sử dụng.

3. BIM là gì?

bim-guide-2

Khi nói về BIM nhiều người nghĩ rằng đơn giản nó là một sản phẩm phần mềm, thực tế công nghệ BIM không bó hẹp trong việc diễn tả một thiết kế kiến trúc hay việc tạo ra một mô hình ba chiều trình bày phối cảnh của công trình sau khi công trình đã được thiết kế xong:
  • BIM không đơn thuần chỉ là một mô hình 3D
  • BIM không đơn giản là một phần mềm.
  • BIM là tiến trình tạo dựng và sử dụng mô hình kĩ thuật số cho công việc thiết kế, thi công và cả quá trình thực hiện dự án.
Những mẫu thiết kế này bao gồm sự kết hợp giữa mô hình thông minh 2D và 3D trước đây sử dụng để lập bản vẽ thiết kế công trình, cùng với các yếu tố ngoại vi như vị trí địa lý và điều kiện thực tế ở địa phương, cho đến dữ liệu ảo của công trình cung cấp nguồn cho mọi thông tin phục vụ việc thiết kế công trình.

3. So sánh quá trình làm việc giữa BIM với CAD 2D
Trong quá trình làm việc với CAD hai chiều hiện nay, các thành viên của dự án sử dụng các bản vẽ hai chiều (mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt, v.v.) để trao đổi thông tin với nhau. Rõ ràng là việc trao đổi thông tin theo hình thức này sẽ không đạt hiệu quả cao bằng việc trao đổi thông tin sử dụng mô hình BIM ba chiều. Trong khi các hình vẽ hai chiều chỉ đơn thuần thể hiện hai đường kích thước của vật thể, mô hình BIM thể hiện rõ ràng ba đường kích thước hình khối không gian của các bộ phận của công trình. BIM đi xa hơn các bản vẽ CAD truyền thống bởi sự cung cấp thêm tính năng thông minh cho các thiết bị công trình (chẳng hạn như cửa sổ, tường hay máy lạnh trung tâm) cũng như cung cấp mối liên hệ về thông tin và không gian giữa công trình, thiết bị, tải trọng, thời tiết,.. và sự tương tác của các yếu tố này lên hệ thống. Hơn thế nữa, BIM truyền tải thông tin dưới dạng thông tin điện tử nên sẽ nhanh chóng, thuận tiện, và hiệu quả hơn nhiều so với các bản vẽ in hai chiều, đồng thời, các sai lỗi phát sinh sẽ được giảm nhiều.

bim-guide-3

BIM như là một mô hình của công trình thực trên thực tế, sẽ giúp cho mọi thành viên có thể dễ dàng tiếp cận với các thông tin của công trình. Công việc của các thành viên sẽ được thống nhất và kết hợp chặt chẽ. Tất các những thay đổi được tạo ra từ mỗi thành viên sẽ được tự động cập nhật trên mô hình. Điều này sẽ duy trì sự thống nhất và chính xác của tất cả các thông tin và bản vẽ thể hiện. Mô hình công trình sẽ trở thành trung tâm của toàn bộ quá trình thiết kế. Tất cả những lỗi có khả năng xảy ra sẽ được chú ý, giải quyết, và cập nhật ngay vào mô hình. Điều này sẽ giúp tạo ra một hệ thống bản vẽ thi công chính xác tuyệt đối, đồng thời giảm thiểu tối đa nguy cơ phát sinh phí phát sinh, chậm tiến độ, và tăng chi phí xây dựng.

4. Ưu điểm khi sử dụng BIM
  • Tăng khả năng phối hợp thông tin
  • Thiết kế dễ hình dung hơn
  • Tính linh hoạt cao
  • Cải thiện tính toán chi phí
  • Hạn chế phát sinh chi phí lắp đặt, thi công

5. Phần mềm BIM
Hầu hết các hãng sản xuất phần mềm kiến trúc, kĩ thuật và xây dựng như Autodesk, Bentkey, Gehry Technologies, Graphisoft... cung cấp các phần mềm cần thiết cho việc tạo nên mô hình công trình kĩ thuật số (mô hình BIM).
Các hãng sản xuất phần mềm đang điều chỉnh sản phẩm của họ để có những chức năng hỗ trợ tốt hơn mà trong quá khứ đã bị tách biệt khỏi phần thiết kế hình học. Những chức năng này bao gồm những vấn đề như phân tích năng lượng, ước tính chi phí, trình tự thi công và quản lí thiết bị. Từ đó, khả năngcó được các phương pháp giải quyết hoàn hảo hơn cho những quy tắc khác nhau của ngành được nâng cao.