Trong nhiều thập kỷ, ngành xây dựng quen thuộc với bản vẽ 2D và các phần mềm CAD như AutoCAD. Tuy nhiên, khi công trình ngày càng phức tạp, số lượng bên liên quan nhiều hơn, cách làm truyền thống bắt đầu bộc lộ những hạn chế nghiêm trọng: sai sót trong thiết kế, thông tin bị chia cắt, lãng phí thời gian và chi phí.

Đây là lúc BIM (Building Information Modeling) ra đời và nhanh chóng trở thành cuộc cách mạng trong ngành kiến trúc – xây dựng. Ngày nay, nhiều quốc gia đã bắt buộc áp dụng BIM cho các dự án công, và BIM trở thành “chuẩn mực mới” của thế giới.

Với những ai đang học Archicad, việc hiểu BIM là gì không chỉ giúp dùng phần mềm hiệu quả, mà còn mở ra cơ hội nghề nghiệp lớn trong tương lai.

BIM là gì? Hiểu đúng khái niệm Building Information Modeling

BIM viết tắt từ Building Information Modeling, một mô hình mang thông tin của công trình. Việc chỉ hiểu BIM như một mô hình 3D thì là sai lầm phổ biến.

Thực chất, BIM nên được hiểu là một quy trình hiện đại ứng dụng trong lĩnh vực xây dựng dựa trên mô hình 3D mang thông tin công trình, có thể quản lý thông tin xuyên suốt vòng đời công trình, từ thiết kế – thi công – vận hành – phá dỡ.

Một mô hình BIM chứa trong mình thông tin của toàn bộ các hạng mục của công trình, từ kiến trúc, kết cấu tới MEP và các thông tin khác. Mỗi thành phần trong mô hình BIM (tường, cửa, dầm, ống nước, thang máy…) không chỉ có hình dáng 3D, mà còn chứa dữ liệu thông minh: vật liệu, giá thành, khả năng cách nhiệt, thông số kỹ thuật…

Tất cả các bộ phận liên quan (Kiến trúc sư, nhà thầu, kỹ sư,…) đều chỉ cần làm việc chung trên một dữ liệu BIM duy nhất mà không cần lo lắng về vấn đề xung đột dữ liệu.

                 Toàn bộ vòng đời của một công trình nằm trong 1 dữ liệu BIM duy nhất

Sự ảnh hưởng của BIM tới hiệu quả thiết kế

Sự hình thành BIM cùng sự thay đối từng ngày của công nghệ đang ảnh hưởng sâu sắc tới cách các công trình, cơ sở hạ tầng được thiết kế, xây dựng và vận hành. Giúp cải thiện đáng kể quá trình thiết kế, hiệu suất làm việc và hiệu quả của quá trình vận hành trong suốt vòng đời công trình.

Tất cả các bộ phận, cá nhân, tổ chức cùng hợp tác trong việc thiết kế và xây dựng công trình đều có thể sử dụng mô hình BIM để định giá, phân tích năng lượng, bóc tách khối lượng, thời gian và phương pháp xây dựng, vận hành – bảo trì công trình. Toàn bộ các quá trình chỉ dựa trên một mô hình duy nhất, liên tục được cập nhật và bổ sung từ lúc phát thảo cho tới khi công trình hoàn thiện, sử dụng và phá bỏ.

Quy trình thiết kế truyền thống dựa trên dữ liệu 2D, với sự bất tiện, thiếu đồng nhất giữa các dữ liệu, đã trở lên lỗi thời. Khi mà mỗi một thay đổi, chỉnh sửa nhỏ sẽ ảnh hưởng tới toàn bộ các bản vẽ – dữ liệu liên quan khác, và tất cả đều phải được chỉnh sửa, cập nhật một cách thủ công, dẫn đến sự thiết nhất quán và tốn nhiều công sức.

BIM ra đời giúp giải quyết gần như triệt để tất cả những nhược điểm mà quy trình làm việc truyền thống mắc phải, không còn sự thiếu nhất quán, không còn cập nhật thủ công cho từng thay đổi nhỏ, quản lý hiệu quả tiến độ, chi phí,…Đây chính là sức mạng thực sự của BIM, do đó từ lúc hình thành cho tới nay, BIM dần trở thành xu thế và là tương lai của ngành xây dựng.

Ưu – Nhược điểm của ứng dụng BIM

Ưu điểm

• Quản lý dữ liệu tập trung: Với Bim, mọi dữ liệu sẽ được cập nhật tự động và chính xác với mỗi thay đổi nhỏ nhất. Không còn phải cập nhật thủ công hàng loạt bản vẽ 2D mỗi khi dự án có chỉnh sửa.
• Thiết kế mô hình trực quan: Tất cả thông tin của dự án đều được đưa vào một mô hình duy nhất một cách chính xác và chi tiết. Bạn có thể xem được từng hạng mục, từng thành phần và các chi tiết nhỏ nhất của dự án tùy theo mức độ của mô hình. Đội ngũ thiết kế kiến trúc, kết cấu cũng như kỹ sư MEP,… đều có thể dễ dàng phát hiện xung đột và đưa ra giải pháp thiết kế tối ưu cho công trình.
• Tiết kiệm chi phí – thời gian: Với sự chi tiết và chính xác của dữ liệu BIM, giúp cho các giai đoạn dự toán, ước lượng các khoảng đầu tư và chi phí trở nên chính xác hơn. Hơn nữa, còn giúp giảm thiểu các khoảng phát sinh chi phí và thời gian làm việc với việc quản lý dữ liệu đồng nhất trong quá trình lưu trữ và quản lý tài liệu.
• Tăng khả năng cộng tác: Khi làm việc với 1 dữ liệu BIM duy nhất, sự liên kết giữa các phòng ban càng trở nên chặt chẽ và gắn kết, tất cả thông tin đều được cập nhật liên tục tạo thành một luồng thông tin xuyên suốt
• Hạn chế rủi ro: Với sự đồng nhất, BIM hạn chế tối đa khả năng xảy ra xung đột giữa các thành phần của công trình, hạn chế sai sót phát sinh trong quá trình thi công.

Nhược điểm

• Chi phí đầu tư: Với những ưu điểm vượt trội của BIM, việc chuyển đổi từ mô hình cũ (2D) sang mô hình mới (BIM) chắc chắn mang lại những lợi ích to lớn, tuy nhiên những chi phí đầu tư ban đầu tương đối lớn, từ chi phí bản quyền phần mềm, chi phí đào tạo nhân viên cũng như nâng cấp hệ thống phần cứng, máy móc,… khiến cho các doanh nghiệp phải tìm cách giải bài toán ban đầu này.
• Những bước chuẩn bị ban đầu: BIM sẽ không phát huy hết tiềm năng và lợi ích của mình nếu như các bước chuẩn bị ban đầu và sự phối hợp giữa các bộ phận không được chuẩn bị kĩ lưỡng và nhuần nhuyễn.

Sự phát triển của BIM hiện nay

Hiện nay, BIM về cơ bản vẫn sẽ chủ yếu xoay quanh mô hình 3D, mang theo nhiều thông tin và được cập nhật, sử dụng trong suốt quá trình thiết kế – vận hành của công trình. Tuy nhiên, với sự phát triển không ngừng của công nghệ, BIM cũng không nằm ngoài cuộc chơi, và ngày càng nhiều các yếu tố và thông tin được tích hợp vào quá trình này tạo nên các khái niệm BIM 4D, 5D, 6D, 7D,… với mỗi một yếu tố được xem là một chiều mới.

• 4D BIM: là mô hình BIM được tích hợp thêm yếu tố thời gian (quản lý tiến độ công trình). Mô hình 4D BIM cho phép nhà thầu tính toán và kiểm soát tiến độ thi công, nguồn cung và nhân lực trong quá trình thi công.
• 5D BIM: là mô hình 4D BIM tích hợp thêm yếu tố chi phí và hao phí, được ứng dụng để lập dự toán chi phí, kiểm soát vốn cho dự án.
• 6D BIM: là một nâng cấp của mô hình 5D BIM, kiểm soát thêm yếu tố năng lượng trong và ngoài công trình. Được các nhà thiết kế ứng dụng để kiểm soát các chỉ số năng lượng, nhiệt độ, ánh sáng của công trình.
• 7D BIM: là mô hình BIM tích hợp thêm thông tin về các thiết bị được sử dụng trong công trình với độ chi tiết cao dùng trong việc bảo trì bảo dưỡng trong quá trình vận hành của công trình.

Và theo thời gian, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ, sẽ có các chiều mới được phát triển thêm. Đó là cái nhìn tổng quan tình hình BIM trên thế giới, đã có những đơn vị ứng dụng thành công các mô hình BIM 6D, 7D nhưng họ đã phải trải qua rất nhiều bước, họ vẫn phải đi lên từ BIM 3D – phải xây dựng cơ sở vững chắc cho những yếu tố khác.

Tại Việt Nam, khái niệm BIM không còn quá xa lạ, tuy nhiên việc ứng dụng vào lĩnh vực xây dựng và các công trình thực tế vẫn còn nhiều khó khăn. Từ bài toán chi phí ban đầu, tư duy sử dụng phầm mềm lậu của đa số các doanh nghiệp, giải pháp làm việc hiệu quả để tận dụng triệt để ưu điểm của BIM, nếu không giải quyết một cách chắn chắn, việc ứng dụng BIM sẽ còn gặp nhiều khó khăn.

BIM và Archicad

Khi nói tới BIM, không thể không nhắc tới Archicad của Graphisoft – ra đời năm 1982, được xem là phần mềm BIM đầu tiên trên thế giới.
Với ưu điểm dễ học, dễ sử dụng, Archicad đặc biệt hiệu quả cho sinh viên, kiến trúc sư cá nhân làm việc độc lập và các nhóm nhỏ. Archicad hỗ trợ đầy đủ quy trình BIM trong tất cả các giai đoạn:

• Thiết kế kiến trúc
• Thiết kế kết cấu
• Thiết kế cơ điện (MEP)

Archicad vẫn đang liên tục tung ra các phiên bản cập nhật, bổ sung thêm nhiều tính năng hỗ trợ mạnh mẽ quá trình thiết kế, quản lý dữ liệu.

BIM là một bước ngoặt lớn của ngành xây dựng, giúp tiết kiệm chi phí, nâng cao chất lượng và giảm thiểu sai sót trong quá trình thiết kế – thi công – vận hành. Với sự hỗ trợ của các phần mềm như Archicad, BIM trở nên dễ tiếp cận hơn bao giờ hết cho cả cá nhân và doanh nghiệp.

Nếu bạn là sinh viên kiến trúc, kỹ sư hay nhà thầu, việc tìm hiểu và làm chủ BIM, đặc biệt là thành thạo phần mềm Archicad cùng quy trình làm việc chuẩn BIM từ cơ bản tới nâng cao ngay từ bây giờ sẽ là lợi thế cạnh tranh quan trọng trong tương lai.