Sự ra đời của BIM; khái niệm BIM và ưu điểm vượt trội của BIM; tình hình áp dụng BIM tại Việt Nam. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu.
THÔNG TIN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ BIM - CÔNG NGHỆ TIỀM NĂNG CÁCH MẠNG HĨA Q TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG VÀ VẬN HÀNH CƠNG TRÌNH Nguyễn Thị Nha Trang1, Nguyễn Thị Thu Hằng2 Sự đời BIM Những thập kỷ trước, ngành công nghiệp xây dựng trải qua nhiều thay đổi lớn với việc phát minh “phần mềm hỗ trợ công tác thiết kế” (Computer Aided Design - CAD), qua cơng tác thiết kế có bước phát triển mới, từ vẽ tay có cơng cụ máy tính hỗ trợ Tuy nhiên, hệ thống CAD tồn nhiều hạn chế Sự rời rạc cách truyền tải thông tin hệ thống CAD rào cản cho việc chia sẻ thông tin thành viên dự án xây dựng Mỗi lĩnh vực thiết kế chuyên nghiệp hóa lại thiếu hỗ trợ trao đổi thơng tin qua lại, khớp nối vẽ lĩnh vực sang vẽ lĩnh vực thiết kế khác Hình CAD bước phát triển ngành xây dựng, cơng trình bị chồng chéo Khi từ vẽ tay có thêm cơng cụ máy tính hỗ trợ làm việc với hệ thống vẽ hai chiều CAD, dòng chảy thơng tin cơng việc thành viên dự án thực lặp lặp lại gây lãng phí Thơng tin truyền tải từ thành viên làm công việc trước (VD: tư vấn kiến trúc) sang thành viên làm công việc (tư vấn kết cấu/điện/nước…) ngược lại làm cho tồn q trình bị rời rạc, khơng đồng Quá trình mảnh đất mầu mỡ cho sai sót, lỗi xuất thơng tin bị mát, sai lệch Hơn nữa, trình thực dự án xây dựng thường xuất thay đổi, phát sinh yêu cầu, làm rối loạn q trình truyền tải thơng tin Ví dụ, thay đổi xuất phát từ chủ đầu tư kéo theo thay đổi thiết kế kiến trúc, từ dẫn đến thay đổi thiết kế kết cấu, điện… Những vấn đề phát sinh liên tục, lặp lặp lại chu trình Ngồi ra, vẽ 2D truyền thống thường xuất lỗi mà phát q trình thi cơng, ví dụ hệ thống ống dẫn bị chồng chéo, vướng vào nhau, khơng đảm bảo tính dễ xây dựng Bên cạnh đó, với phát triển vượt trội công nghệ thiết kế xây dựng, công trình có hình dáng, kết cấu hệ thống kỹ thuật ngày phức tạp Quá trình quản lý dự án xây dựng chuyển từ quản lý tĩnh sang quản lý động để cập nhật, xử lý với thay đổi liên tục trình thực Quy trình quản lý dự án đòi hỏi tư tích hợp thông tin cách đồng công cụ để đồng hóa thơng tin liên quan đến cơng trình Khái niệm quản lý dự án mở rộng không giai đoạn thực đầu tư mà tồn vòng đời dự án bao gồm giai đoạn vận hành bảo trì cơng trình Xuất phát từ u cầu đó, vào năm đầu thập kỷ 70, công nghệ với thuật ngữ Building Information Modeling (BIM) xuất ngành công nghiệp xây dựng Đây công nghệ quản lý, có sử dụng cơng cụ tin học xây dựng mơ hình ba chiều (3D) để tạo ra, phân tích truyền đạt thơng tin cơng trình 100 Hình Tòa tháp đơi bờ biển Gold Coast (Úc) - tương đối phức tạp hình dáng, kết cấu - theo trường phái giải tỏa kết cấu, tạo hình ảnh kiến trúc động ThS, Khoa Kinh tế Quản lý Xây dựng, Trường Đại học Xây dựng Email: nhatrang.nuce@gmail.com ThS, Khoa Kinh tế Quản lý Xây dựng, Trường Đại học Xây dựng SỐ 29 - 2016 THÔNG TIN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ Các chủ thể tham gia vào trình thực dự án (Chủ đầu tư/tư vấn/nhà thầu thi công) sử dụng phần mềm hỗ trợ BIM để tạo nên mơ hình cơng trình máy tính giống hệt cơng trình thực tế ngồi cơng trường Mơ hình khơng gian ba chiều liên kết với sở liệu thông tin dự án, thể tất mối liên hệ mặt khơng gian, thơng tin hình học, kích thước, số lượng cấu tạo vật liệu cấu kiện, phận cơng trình Khi tất thông tin đồng bộ, lưu giữ mơ hình đảm bảo mối liên hệ tương thích hồn chỉnh thơng tin BIM gì? Khi nói BIM, nhiều người nghĩ đơn giản sản phẩm phần mềm Người ta quan niệm BIM sản phẩm tin học quan sát thấy BIM sử dụng công trình thơng qua tiến trình tạo dựng sử dụng mơ hình kỹ thuật số cho cơng việc thiết kế, thi cơng q trình thực dự án Tuy nhiên, khơng dừng mơ hình 3D cơng trình BIM đem đến thay đổi mang tính cách mạng việc tạo lập, thể sử dụng hệ thống thơng tin cho cơng trình Tiến trình BIM liên quan đến bên tham gia toàn vòng đời cơng trình, bao gồm quan quản lý nhà nước, chủ đầu tư, đơn vị tư vấn, nhà thầu thi công … đòi hỏi có hành lang pháp lý quản lý nhà nước, có trình độ phát triển khoa học cơng nghệ quan trọng người tư Vì thế, BIM cách làm mới, hay nói cách khác, BIM cơng nghệ quản lý sử dụng cho tất giai đoạn: thiết kế, xây dựng vận hành cơng trình Ưu điểm vượt trội BIM BIM cơng nghệ có tiềm cách mạng hóa q trình thiết kế, xây dựng vận hành cơng trình Theo Chủ tịch Hiệp hội nhà thầu khí Mỹ, BIM trở thành “yếu tố tăng trưởng” nhà thầu làm kinh doanh Mỹ BIM tạo mô hình 3D tòa nhà mà sau điều hướng trò chơi video cập nhật cách liên tục trình thực thực tế Từ cung cấp vẽ xây dựng điện tử in thể tồn chi tiết Từ đặc tính dẫn đến ưu điểm sau: Ưu điểm thứ nhất: Tăng khả phối hợp thông tin (tăng hợp tác bên liên quan) BIM cho phép hợp tác chưa có hoạt động thiết kế Ban đầu BIM sử dụng để xây dựng mơ hình khơng gian riêng biệt (tư vấn kiến trúc phát triển mơ hình kiến trúc; tư vấn kết cấu xây dựng mơ hình kết cấu; tư vấn điện, nước, khí xây dựng mơ hình cho mạng lưới kỹ thuật điện, nước, khí…) Sau mơ hình riêng biệt tích hợp vào mơ hình tổng hợp, thống Từ tất thành viên dự án, trình thiết kế trình xây dựng sau này, phát xung đột phận, cấu kiện, hệ thống kỹ thuật… đồng thời tìm giải pháp cho xung đột Mỗi thay đổi phận mơ hình BIM tự động cập nhật mơ hình thành phần, vẽ, bảng thống kế… giúp trì tính thống dòng thơng tin Các thành viên làm việc khối thơng tin thống tồn cơng trình Ưu điểm thứ hai: Giúp thiết kế dễ hình dung Những hiệu ứng hình ảnh khơng gian ba chiều có sẵn BIM giúp cho việc truyền tải ý tưởng kiến trúc thực cách có hiệu nhiều Khơng đơn thể hình ảnh đẹp, BIM trình bày cách hồn chỉnh đầy đủ cơng trình cần xây dựng bao gồm hình dạng, kích thước, cấu tạo vật liệu, hồn thiện nhiều thông tin khác Ưu điểm thứ ba: Tính linh hoạt Với BIM, dễ dàng để điều chỉnh thiết kế Khi có thay đổi mơ hình BIM tự động cập nhật tất vẽ thành phần bị ảnh hưởng thay đổi đó, khơng cần thiết phải có điều chỉnh thủ công vẽ thành phần Hình BIM tích hợp mơ hình riêng biệt vào mơ hình tổng hợp, thống Ưu điểm thứ tư: Cải thiện tính tốn chi phí BIM đơn giản hóa giúp việc tính tốn chi phí thơng tin có tính chiều sâu xác mà cung cấp Mối liên hệ dễ dàng với vật liệu số chi tiết lắp đặt xuất từ mơ hình cải thiện tốc SỐ 29 - 2016 101 THÔNG TIN KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ độ độ xác việc ước tính, đưa thay đổi kiểu dáng thiết kế vấn đề chi phí giải cách chủ động Ưu điểm thứ năm: Quản lý cơng trình cách hệ thống đưa vào vận hành Trên sở tồn liệu tích hợp mơ hình BIM, chi tiết cơng trình gặp cố chủ đầu tư truy vấn vị trí, chi tiết, nhà máy sản xuất, số model, thơng số vận hành liệu thích hợp để sửa chữa cách hiệu hay thay chi tiết Nếu phần cơng trình làm lại mơ hình mới, mơ hình thơng tin cơng trình sử dụng để xác định chi tiết kín, ống dẫn thiết bị điện để xúc tiến định mơ hình thiết kế Hình BIM với mơ hình 3D giúp thiết kế dễ hình dung Tình hình áp dụng BIM Việt Nam Tại Việt Nam nay, nắm bắt xu ứng dụng công nghệ BIM giới, đơn vị quản lý nhà nước, chủ đầu tư doanh nghiệp xây dựng bước đầu đề cập ứng dụng BIM vào quản lý xây dựng cơng trình Trên góc độ quan quản lý nhà nước xây dựng, có nhiều hội thảo chuyên đề quan (Bộ Xây dựng, Bộ Giao thông, Sở giao thông thành phố Hồ Chí Minh…), đơn vị nghiên cứu, trường đại học tổ chức Riêng Bộ Xây dựng có đề tài nghiên cứu cấp Bộ xây dựng lộ trình áp dụng mơ hình thơng tin cơng trình (BIM) nhằm nâng cao hiệu thiết kế, xây dựng quản lý cơng trình Việt Nam, nghiệm thu năm 2015 Đặc biệt, Sở Giao thông vận tải thành phố Hồ Chí Minh tiên phong xây dựng lộ trình ứng dụng BIM vào ngành giao thơng địa bàn thành phố Công văn số 4405/SGTVT-XD ngày 23/6/2014 gửi đơn vị, Sở yêu cầu đơn vị cần chủ động nghiên cứu, thí điểm ứng dụng BIM; chuẩn bị điều kiện vật chất kỹ thuật người để dần hình thành mơi trường làm việc theo công nghệ BIM… Từ đơn vị chủ đầu tư, nhân tố quan trọng trình thúc đẩy ứng dụng BIM Việt Nam Nếu chủ đầu tư nhận thức lợi ích BIM đem lại bắt buộc đơn vị tham gia dự án phải xây dựng mơ hình BIM tạo động lực phát triển BIM cho nhà thầu Hiện có vài chủ đầu tư lớn có định hướng ứng dụng BIM vào kiểm sốt phần dự án như: Tập đoàn VinGroup, Bitexco, Vietinbank… Các đơn vị tư vấn đơn vị bắt đầu ứng dụng BIM sớm ngành xây dựng Việt Nam, thông qua công cụ BIM thiết kế như: Revit Architiecture, Tekla Tuy nhiên, nhiều đơn vị tư vấn nhận thức chưa thực đắn BIM suy nghĩ việc áp dụng BIM việc đổi từ thiết kế phần mềm vẽ 2D AutoCad sang phần mềm 3D Revit hay Tekla Nhà thầu xây dựng bắt đầu có nhận thức lợi ích BIM mang lại giai đoạn triển khai xây dựng cơng trình Các nhà thầu ứng dụng BIM để kiểm tra, phân tích xuất khối lượng trực tiếp từ mơ hình liên kết với sở liệu chi phí để lập dự tốn chi phí lập biện pháp tổ chức thi cơng cơng trình Đặc biệt sử dụng BIM nhà thầu có lợi cạnh tranh chí điều kiện bắt buộc để tham gia vào dự án có u cầu xây dựng mơ hình BIM Một số nhà thầu tiêu biểu ứng dụng BIM như: Công ty cổ phần Xây dựng kinh doanh địa ốc Hòa Bình, Cơng ty cổ phần xây dựng Cotec… Những kết bước đầu khiến hy vọng tương lai tươi sáng đến, ngành xây dựng bất động sản Việt Nam ứng dụng rộng rãi nhuần nhuyễn công nghệ này, làm tăng suất khơng q trình thiết kế, xây dựng mà vận hành cơng trình, phục vụ tốt cho phát triển đất nước 102 SỐ 29 - 2016 Hình Tòa tháp Vietinbank chủ đầu tư yêu cầu sử dụng BIM vào q trình thiết kế, thi cơng, quản lý dự án ... đoạn: thiết kế, xây dựng vận hành cơng trình Ưu điểm vượt trội BIM BIM cơng nghệ có tiềm cách mạng hóa q trình thiết kế, xây dựng vận hành cơng trình Theo Chủ tịch Hiệp hội nhà thầu khí Mỹ, BIM. .. cấp Bộ xây dựng lộ trình áp dụng mơ hình thơng tin cơng trình (BIM) nhằm nâng cao hiệu thiết kế, xây dựng quản lý cơng trình Việt Nam, nghiệm thu năm 2015 Đặc biệt, Sở Giao thơng vận tải thành... dụng BIM Việt Nam Tại Việt Nam nay, nắm bắt xu ứng dụng công nghệ BIM giới, đơn vị quản lý nhà nước, chủ đầu tư doanh nghiệp xây dựng bước đầu đề cập ứng dụng BIM vào quản lý xây dựng cơng trình