Thông tin

Một dự án BIM yêu cầu các mô hình phải mang thông tin mới và có liên quan ở mọi giai đoạn của dự án. Đảm bảo rằng lượng thông tin được tích hợp vào mô hình phù hợp với yêu cầu của dự án và mục tiêu BIM sẽ giúp giữ cho các mô hình nhẹ nhàng và dễ quản lý. Các mô hình được phân loại đa dạng thành các chiều (dimension) khác nhau dựa trên loại thông tin được kết hợp vào chúng.

“Thông tin” được kết hợp trong Mô hình BIM là thứ khiến BIM khác biệt so với các mô hình 3D “trống rỗng” được phát triển chỉ để trực quan hóa thiết kế. Mô hình BIM có khả năng mang tất cả các loại thông tin được yêu cầu trong một công trình suốt vòng đời dự án. Tuy nhiên, điều này có thể trở nên quá sức và quá phức tạp nếu không có một quy trình có tổ chức nào để quản lý thông tin ở các giai đoạn tương ứng.

Chiều (Dimension) trong BIM

Chiều của BIM như 3D, 4D, 5D v.v. phân loại các mô hình dựa trên lượng thông tin và mục đích sử dụng của nó. Mỗi ứng dụng của BIM đòi hỏi một bộ dữ liệu cụ thể (thông tin dự án) được tích hợp vào các cấu kiện của mô hình. Phân loại các mô hình dự án dựa trên dữ liệu của nó sẽ giúp chuẩn hóa quy trình phát triển và quản lý mô hình trong quá trình thực hiện.

Mức độ chi tiết (LOD)

Mức độ chi tiết/phát triển là thuật ngữ được sử dụng để phân loại các mô hình ở các cấp độ hoàn thành khác nhau. Theo những tiêu chuẩn được sử dụng phổ biến hiện nay, các Mức độ chi tiết được phân thành LOD100, LOD 200, LOD300, LOD350, LOD400 và LOD500 dựa trên lượng thông tin được kết hợp vào cấu kiện trong mô hình. Điều quan trọng cần lưu ý là nhiều tiêu chuẩn LOD có sẵn trong ngành chỉ nên được sử dụng như sự chỉ dẫn (guidelines). Mỗi dự án nên có Ma trận LOD riêng dựa trên mục tiêu sử dụng của dự án và của BIM.

Một trong những thách thức chính phải đối mặt trong quá trình thực hiện là quản lý và duy trì tính toàn vẹn của thông tin được tích hợp vào các mô hình. Các nhà thiết kế hoặc tác giả mô hình rất có khả năng thêm những thông tin không liên quan trong việc ứng dụng BIM. Điều này có thể tránh được bằng cách chuẩn bị sẵn những tiêu chuẩn và biểu mẫu. Các quy trình kiểm tra chất lượng nên được thiết lập để đảm bảo rằng các mô hình tuân theo đúng tiêu chuẩn.

Mô hình BIM 3D

Mô hình BIM 3D được phát triển trong giai đoạn Thiết kế của dự án để giúp hình dung và truyền đạt ý tưởng thiết kế hình học đại diện cho công trình bằng cách sử dụng kích thước chính xác. Mặc dù 3D là một thuật ngữ chung được sử dụng, các mô hình BIM đa dạng hơn rất nhiều so với các mô hình 3D truyền thống. Chúng được yêu cầu mang theo một lượng thông tin nhất định để được coi là Mô hình BIM. Mô hình 3D BIM là các mô hình dựa trên đối tượng được phát triển với các thành phần đại diện cho các yếu tố xây dựng trong thế giới thực như tường, cửa ra vào, cửa sổ, v.v. Các mô hình phải chứa kích thước chính xác (chiều dài, chiều rộng và chiều cao). Một số thông tin có thể được tích hợp vào mô hình bằng cách sử dụng các thông số hoặc bằng cách thể hiện trên bản vẽ 2D dựa trên mô hình BIM. Tùy thuộc vào mục đích của các mô hình, một Ma trận LOD nên được phát triển để giúp hướng dẫn nhóm mô hình quyết định những thông tin 3D và 2D cần thiết trong các mô hình.

·  Trực quan

Mô hình 3D được sử dụng chủ yếu cho mục đích trực quan hóa. Tuy nhiên, để tạo đầu ra chất lượng từ các mô hình, cần phải có chi tiết hình học chính xác và thông tin vật liệu rõ ràng cho những cấu kiện cần thiết.

·  Phối hợp

Mô hình BIM được sử dụng để phối hợp phức tạp hơn và đòi hỏi lượng thông tin rất lớn. Điều phối viên BIM (BIM coordinators) phải có khả năng phân loại các yếu tố mô hình thành các bộ môn và nhóm khác nhau một cách cụ thể, rõ ràng. Điều này sẽ giúp điều phối theo thứ tự ưu tiên các mô hình trong quá trình phối hợp thiết kế.

·  Bóc tách khối lượng

Đối vơi mô hình BIM được phát triển cho các nhiệm vụ bóc tách khối lượng, yêu cầu các tệp phải được tổ chức và các bộ phận phải được chia nhỏ theo một tiêu chuẩn nhất định. Phương pháp mô hình hóa và quy tắc định danh là hai điều quan trọng cần xem xét trong hoạt động này.

Mô hình BIM 4D (Time)

Mô hình mang thông tin liên quan đến tiến độ xây dựng được tích hợp vào từng cấu kiện trong mô hình 3D được coi là Mô hình BIM 4D. Mô hình BIM 4D được phát triển trong giai đoạn lập kế hoạch xây dựng. Chúng được dùng để mô phỏng, phân tích và phát triển tiến độ xây dựng.

"Thời gian" được coi là chiều thứ 4 trong BIM. Các mô hình thường được chuyển đổi từ 3D sang 4D bằng cách thêm thông tin liên quan đến

tiến độ cho từng thành phần hoặc bằng cách đồng bộ hóa với kế hoạch dự án truyền thống (bảng dữ liệu) vào mô hình 3D.

Mô hình BIM 4D thường được sử dụng để mô phỏng trình tự của tất cả các hoạt động tại công trường bao gồm việc xây dựng công trình, trang bị, mua sắm, v.v. Mô phỏng trình tự thực hiện giúp nhóm dự án xác định các vấn đề và lập kế hoạch cho toàn bộ quá trình xây dựng tránh các rủi ro tiềm ẩn.

·  Chia giai đoạn cho dự án

Bằng việc nhóm các thành phần mô hình tương ứng vào từng giai đoạn phù hợp sử dụng thông số thời gian, nhóm dự án có thể hình dung cơ sở quy hoạch bao gồm phân vùng xây dựng, cấu trúc tạm thời và vĩnh viễn, v.v.

·  Mô phỏng xây dựng

Việc hình dung sự phát triển của công trình trên môi trường số trước khi thi công trên thực địa mang lại lợi ích lớn cho các bên tham gia. Khi phát triển các mô hình mô phỏng xây dựng cần xây dựng nó đúng như việc xây dựng thực tế trên công trường. Điều này giúp nhóm dễ dàng kết hợp ngày và giờ cụ thể cho từng yếu tố mô hình khi phát triển mô hình mô phỏng.

·  Nghiên cứu khả năng xây dựng

Mô hình BIM với mô phỏng tiến trình cho phép nhóm đánh giá khả năng xây dựng của một dự án. Điểm số khả năng xây dựng, hiện đang được sử dụng để đánh giá thiết kế dựa trên tính khả thi trong xây dựng của thiết kế đó.

·  Theo dõi lịch trình

Việc có một mô hình BIM 4D để giám sát các hoạt động xây dựng trên công trường làm tăng sự hiểu biết về tình trạng dự án giữa các bên tham gia. Mô hình BIM 4D giúp nhóm đánh giá rủi ro và lên kế hoạch hậu cần cho phù hợp.

Mô hình BIM 5D (Thời gian + Chi phí)

Khi mô hình BIM được sử dụng để ước tính chi phí chi tiết của dự án bằng cách tích hợp các thông tin cụ thể như khối lượng vật liệu, giá thành cho mỗi đơn vị v.v. thì được coi là Mô hình 5D. Mô hình 5D được sử dụng liên tục từ quá trình lập kế hoạch dự án cho đến xây dựng nhằm quản lý ngân sách một cách trực quan và đầy đủ thông tin.

"Chi phí" được coi là chiều thứ 5 trong BIM. Mô hình BIM 5D được sử dụng để ước tính ngân sách dự án bằng cách tích hợp thông tin liên quan đến chi phí vào các mô hình hiện có để bóc tách khối lượng. Ở mức cơ bản, các mô hình BIM được sử dụng để tính toán chi phí của tất cả các vật liệu liên quan đến việc xây dựng bằng cách cung cấp giá thành đơn vị cho tất cả các vật liệu. Lợi thế chính cho nhóm làm BIM là có thể tự động cập nhật ngân sách theo bất kỳ thay đổi nào của thiết kế. Hiện tại các mô hình BIM 5D được sử dụng chủ yếu cho việc tính toán chi phí vật liệu, trong tương lai sẽ hướng đến việc phân tích ngân sách của từng phương án xây dựng, chi phí chậm trễ, chi phí nhân công v.v.

BIM là một quá trình lặp đi lặp lại cung cấp cho nhóm dự án khả năng phát triển và phân tích nhiều tùy chọn thiết kế và kịch bản. Nhờ khả năng cập nhật chi phí ước tính trực tiếp theo từng kịch bản, quy trình kỹ thuật sử dụng BIM được thực hiện tiết kiệm và hiệu quả hơn.

Chi phí vòng đời (Life Cycle Cost – LCC) là chi phí của dự án xây dựng từ Khởi tạo đến Phá hủy. Xây dựng mô hình thông tin BIM với khả năng 5D cho toàn vòng đời dự án sẽ cho phép nhóm hợp lý hóa quá trình đánh giá chi phí. Các mô hình BIM 5D cung cấp khả năng so sánh hiệu quả năng lượng của hệ thống giữa các phương án thiết kế.

Mô hình BIM 6D

Mô hình BIM 5D được tích hợp thêm các thông tin liên quan đến Quản lý Cơ sở (Facilities Management) như lịch bảo trì, hướng dẫn sử dụng sản phẩm, v.v. được coi là 6D.

Mô hình 6D – BIM được đánh giá là phong phú với đầy đủ thông tin xây dựng mô tả chính xác dự án đã xây dựng. Có một mô hình BIM phát triển đến 6D giúp khai thác hiểu quả và đầy đủ các khả năng của công trình.

Các mô hình BIM với thông tin 6D được sử dụng để tích hợp trực tiếp hoặc gián tiếp với hệ thống Quản lý Cơ sở hiện có để cung cấp dữ liệu cần thiết ở định dạng phù hợp.

·  Thông tin Vận hành

Lượng thông tin được tích hợp vào các mô hình BIM 6D ở giai đoạn vận hành đa dạng và phức tạp hơn nhiều so với mô hình 3D, 4D hoặc 5D. Điều quan trọng là các nhóm BIM phải làm việc trực tiếp với các nhóm Quản lý Cơ sở để hiểu các định dạng dữ liệu và mức độ chi tiết cần thiết. Trong quá trình vận hành và bảo trì dự án, dữ liệu này sẽ giúp theo dõi hiệu suất xây dựng và thực hiện các hoạt động bảo trì theo Hướng dẫn FM (Facilities Management).

·  Tích hợp BIM với Quản lý Cơ sở (FM)

Quản lý Cơ sở của dự án liên quan đến nhiều bộ phận để thực hiện các hoạt động như quản lý không gian, quản lý vận hành, quản lý tài sản, v.v. đòi hỏi thông tin dự án khác nhau ở các định dạng khác nhau. Hiện tại các công cụ của bên thứ 3 đang được sử dụng để giúp di chuyển dữ liệu BIM sang hệ thống FM hiện có. Liên kết dữ liệu hai chiều giữa các mô hình BIM và hệ thống FM sẽ mang lại lợi ích cho nhóm dự án theo nhiều cách.

Kết luận

Trong tương lai, với tốc độ chuyển đổi số nhanh như vũ bão hiện nay, chúng ta sẽ trông đợi những cuộc thay đổi nhanh và mạnh mẽ hơn nữa trong đời sống nói chung và trong lĩnh vực xây dựng nói riêng. Một quả trứng chỉ có thể nở nếu chịu áp lực từ bên trong và sẽ vỡ nếu áp lực đến từ bên ngoài, vì thế, thay vì để mọi người thay đổi chúng ta, chúng ta nên nỗ lực đi nhanh để đón đầu những xu hướng mới.

Nguyễn Thị Huyền Trân - Phòng TCHC