BIM là gì? Mô hình, ứng dụng, ưu nhược điểm khi sử dụng BIM

BIM là một công nghệ đột phá trong ngành xây dựng giúp các kỹ có thể quản lý được cả một dự án một cách hiệu quả. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu về mô hình này, từ định nghĩa cho đến tác động của nó đến các giai đoạn thiết kế và quản lý dự án xây dựng.

1. BIM là gì?

BIM (Building Information Modeling) là một phương pháp tiên tiến trong ngành xây dựng. Chủ yếu tập trung vào việc tạo ra và quản lý thông tin toàn diện về một dự án xây dựng từ giai đoạn thiết kế đến vận hành. Cơ bản, đây là một hệ thống tập trung dữ liệu kỹ thuật số, kết hợp thông tin về hình ảnh 3D, dữ liệu không gian, thời gian, chi phí và các yếu tố khác liên quan.

bim-la-gi
BIM là công cụ quản lý xây dựng hiện đại và hiệu quả

Một điểm độc đáo của nó là khả năng tạo ra mô hình số 3D của công trình. Giúp các bên liên quan như kiến trúc sư, kỹ sư xây dựng, và chủ đầu tư dễ dàng hình dung và hiểu rõ dự án. BIM không chỉ giới hạn ở việc tạo ra hình ảnh đẹp mắt, mà còn kết hợp thông tin hữu ích như lịch trình thi công, chi phí dự kiến, và thậm chí là quy trình vận hành sau khi xây dựng xong.

BIM có thể được hiểu theo ba cách là một quy trình, một phần mềm, hoặc một phương pháp làm việc.

2. Sự hình thành của BIM

BIM là một khái niệm đã có từ những năm 1970. Nhưng không phải là một thuật ngữ chính thức cho đến năm 2002, khi Jerry Laiserin, một nhà tư vấn công nghệ xây dựng, đề xuất nó để thay thế cho các thuật ngữ khác như virtual building, digital building, building simulation, và building lifecycle management.

BIM được coi là sự phát triển của các phần mềm mô hình hóa xây dựng đầu tiên. Xuất hiện vào cuối những năm 1970 và đầu những năm 1980, do các nhà nghiên cứu và công ty phần mềm ở Hoa Kỳ, Châu Âu và Liên Xô phát triển.

lich-su-hinh-thanh-bim
Lịch sủ hình thành và phát triển của công nghệ BIM

Các phần mềm như Building Description System, GLIDE, RUCAPS, Sonata, Reflex, và Gable 4D Series đặt ra mục tiêu tạo ra mô hình 3D của công trình xây dựng kết hợp với thông tin về kỹ thuật, chi phí, lịch trình, chất lượng, an toàn, môi trường, vận hành, và bảo trì. Tuy nhiên, vì giới hạn về công nghệ, giao diện người dùng, và thống nhất tiêu chuẩn, chúng không được phổ biến rộng rãi.

Từ những năm 1990, với sự phát triển của công nghệ máy tính, internet, và tiêu chuẩn ngành, nó trở nên phổ biến hơn. Các phần mềm tiên tiến như ArchiCAD, Revit, Tekla, và Bentley xuất hiện. Các tổ chức và chính phủ cũng đưa ra quy định và khuyến khích sử dụng BIM trong dự án xây dựng. Phương pháp làm việc này ngày càng trở thành xu hướng không thể thiếu trong ngành xây dựng hiện đại, mang lại nhiều lợi ích cho các bên liên quan.

3. BIM ảnh hưởng đến hiệu quả thiết kế như thế nào?

Trong ngành công nghiệp xây dựng, Building Information Modeling không chỉ là một công nghệ, mà là một biểu tượng cho sự đổi mới trong quy trình thiết kế. BIM đã thúc đẩy hiệu suất thiết kế bằng cách cung cấp một mô hình 3D chi tiết, mở ra những cơ hội độc đáo và tối ưu hóa quy trình làm việc.

Mô hình 3D của BIM không chỉ là một bản vẽ, mà là một thế giới sống động, cho phép mọi bên liên quan hiểu rõ hơn về từng khía cạnh của dự án. Điều này không chỉ giúp kiến trúc sư và kỹ sư xây dựng hiểu rõ công trình, mà còn mang lại sự đồng thuận từ các bên liên quan khác, từ chủ đầu tư đến nhà thầu.

anh-huong-cong-nghe-bim-trong-thiet-ke
Công nghệ BIM ảnh hưởng sâu sắc đến thiết kế các công trình

Qua việc tích hợp thông tin về thời gian và chi phí, mở ra các khía cạnh mới trong lập kế hoạch dự án. BIM 4D và 5D giúp dự án tuân thủ kế hoạch và giảm thiểu rủi ro về thời gian và nguồn lực. Điều này không chỉ giúp giảm chi phí mà còn đảm bảo dự án hoàn thành đúng hạn.

Bên cạnh đó, nó giảm thiểu sai lầm trong quá trình thiết kế. Mô hình 3D chính xác và chi tiết đặt ra cơ hội để phát hiện và sửa lỗi trước khi dự án bắt đầu, giúp tránh chi phí không dự kiến và thời gian mất mát.

Hơn nữa, BIM tạo cơ hội cho tương tác mạnh mẽ giữa các bên liên quan. Việc chia sẻ mô hình số giúp mọi người đưa ra ý kiến, đề xuất sửa đổi và nhận phản hồi ngay từ giai đoạn thiết kế, tối ưu hóa quá trình làm việc nhóm và đảm bảo mọi người đồng lòng với hướng đi của dự án.

4. Các loại mô hình BIM

Tùy thuộc vào mức độ chi tiết và phức tạp của các thông tin, các mô hình BIM có thể được phân loại thành nhiều loại khác nhau, từ BIM 3D đến BIM 7D. Dưới đây Cơ Khí P69 xin chỉ ra một số loại mô hình phổ biến và đặc điểm của chúng:

4.1 BIM 3D

Là loại mô hình BIM cơ bản nhất. Chỉ bao gồm các thông tin hình học về công trình, như kích thước, hình dạng, vị trí và mối liên hệ của các thành phần cấu kiện. Mục tiêu chính của 3D BIM là tạo ra biểu đồ số hóa của công trình xây dựng, cung cấp cái nhìn trực quan về hình dạng và không gian.

bim-3d
BIM 3D

Bằng cách này, các chủ đầu tư, kiến trúc sư, và nhà thầu có thể tương tác với mô hình, đồng thời hiểu rõ hơn về các yếu tố kiến trúc và kỹ thuật. Nó giảm thiểu sự hiểu lầm, tăng cường giao tiếp, và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình quản lý dự án.

Ngoài ra, đây là công cụ quan trọng trong việc thiết kế và kiểm soát xây dựng. Giúp đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong mọi khía cạnh của dự án xây dựng, từ lập kế hoạch đến thi công. Đồng thời, nó mở ra cánh cửa cho việc tích hợp các loại thông tin khác nhau như thời gian, chi phí, và vận hành.

4.2 BIM 4D

Trong lĩnh vực xây dựng, khả năng dự đoán và quản lý thời gian là chìa khóa quan trọng để đảm bảo hiệu quả và thành công của mọi dự án. Trong bối cảnh này, 4D BIM xuất hiện như một công cụ hiện đại, mang đến sự tích hợp linh hoạt giữa chiều không gian và chiều thời gian. Phần mềm này giúp kỹ sư tối ưu hóa chiến lược xây dựng.

bim-4d
BIM 4D

4D BIM không chỉ là một mô hình 3D tiên tiến. Nó là sự kết hợp tinh tế giữa mô hình hóa không gian và lịch trình thời gian. Điều này cho phép kỹ sư theo dõi tiến độ xây dựng theo thời gian thực và điều chỉnh kế hoạch khi cần thiết. Khả năng tương tác này giúp giảm thiểu rủi ro và tối ưu hóa lịch trình làm việc.

4.3 BIM 5D

Đây là loại mô hình mở rộng từ 4D BIM bằng cách thêm vào thông tin về chi phí của dự án. 5D BIM cho phép tính toán, theo dõi và kiểm soát chi phí của dự án trong suốt quá trình thiết kế, xây dựng và vận hành. Mô hình này giúp cải thiện hiệu quả tài chính, giảm rủi ro và tăng khả năng dự báo của dự án.

bim-5d
BIM 5D

Nó cũng cho phép thực hiện các phân tích giá trị kỹ thuật, so sánh các phương án thiết kế khác nhau và đánh giá ảnh hưởng của các thay đổi lên chi phí của dự án. Tuy nhiên, mô hình này đòi hỏi sự hợp tác chặt chẽ giữa các bên liên quan, cũng như sử dụng các phần mềm và công cụ hỗ trợ.

Một trong những lợi ích của BIM 5D là giúp tối ưu hóa ngân sách của dự án, giảm thiểu lãng phí và tăng hiệu quả đầu tư. nó cũng giúp nâng cao chất lượng và độ bền của công trình, giảm thiểu rủi ro và tranh chấp, và tăng cường sự hài lòng của khách hàng.

4.4 BIM 6D

Đây là một quy trình kỹ thuật số nâng cao, kết hợp thông tin về chi phí từ mô hình 5D với thông tin về vận hành và bảo trì của công trình. Mô hình 6D giúp quản lý hiệu quả các hoạt động liên quan đến năng lượng, an toàn, chất lượng và tuổi thọ của công trình trong suốt chu kỳ sống của nó. Mô hình 6D có những lợi ích sau:

  • Cải thiện hiệu suất và tiết kiệm năng lượng của công trình, giảm thiểu chi phí và thời gian bảo trì, và tăng cường khả năng tái chế và tái sử dụng các vật liệu.
  • Theo dõi và kiểm tra các thông số kỹ thuật, chứng chỉ và bảo hành của các thành phần của công trình.
  • Chuyển giao dữ liệu chính xác và đầy đủ từ giai đoạn thiết kế và xây dựng sang giai đoạn vận hành và bảo trì.
  • Sử dụng các phần mềm và công cụ hỗ trợ quản lý tài sản và cơ sở vật chất (Facility Management).

4.5 BIM 7D

Trong bối cảnh xây dựng ngày nay, BIM không chỉ dừng lại ở việc mô hình hóa không gian và thời gian. BIM 7D mở rộng tầm nhìn bằng cách tích hợp chiều môi trường, đưa vào ngóc ngách xây dựng tầm nhìn bền vững và tác động môi trường. Mô hình này có những lợi ích sau:

  • Giảm thiểu tác động tiêu cực của công trình lên môi trường, tăng cường hiệu quả sử dụng tài nguyên và năng lượng, và nâng cao chất lượng cuộc sống của người sử dụng và cộng đồng xung quanh.

bim-7d
BIM 7D

  • Thực hiện các phân tích về hiệu quả chi phí, giá trị gia tăng và lợi ích xã hội của công trình.
  • Thu thập và xử lý dữ liệu lớn về các chỉ số bền vững của công trình, cũng như sử dụng các phần mềm và công cụ hỗ trợ phân tích và quyết định.

BIM 7D là một công cụ quan trọng để tạo ra những công trình xanh và có trách nhiệm với môi trường và xã hội. Mô hình này đang trở thành một xu hướng không thể thiếu trong ngành xây dựng hiện đại, đặc biệt là trong các dự án có quy mô lớn, phức tạp và đòi hỏi sự chính xác cao.

5.1 Ứng dụng của công nghệ BIM trong mô hình quản lý đầu tư xây dựng mới nhất

5.1 Ứng dụng của BIM trong xây dựng

BIM giúp tạo ra và quản lý các mô hình 3D kỹ thuật số có đầy đủ các thông tin về công trình, từ giai đoạn thiết kế, thi công cho đến vận hành và bảo trì. Nó cho phép các bên liên quan trong dự án xây dựng có thể trao đổi, cập nhật và phân tích các thông tin một cách nhanh chóng và chính xác, từ giai đoạn thiết kế đến thi công và bảo trì.

ung-dung-bim
BIM được ứng dụng để tối ưu hóa các công trình xây dựng

Công nghệ này cũng giúp mô phỏng và kiểm tra các tình huống khác nhau trước khi thực hiện trên thực tế, nhằm tối ưu hóa hiệu quả, chất lượng và tiết kiệm chi phí cho dự án. Ngoài ra, nó cũng hỗ trợ các tính toán và phân tích về kết cấu, hệ thống, vật liệu, chi phí, lịch trình và vận hành, giúp tăng cường độ chính xác và tin cậy của thiết kế.

5.2 Ứng dụng BIM vào dự án mang lại nhiều lợi ích cho các bên liên quan

BIM mang lại nhiều lợi ích cho các bên liên quan trong dự án xây dựng, như sau:

Cho chủ đầu tư: BIM giúp chủ đầu tư có được cái nhìn tổng quan và chi tiết về dự án, từ ý tưởng, thiết kế, thi công cho đến vận hành và bảo trì. Mô hình này giúp chủ đầu tư kiểm soát được chất lượng, tiến độ và chi phí của dự án, đồng thời giảm thiểu rủi ro và tranh chấp. Nó cũng giúp chủ đầu tư tăng giá trị và tuổi thọ của công trình, cũng như nâng cao hiệu quả đầu tư.

Cho nhà thầu: BIM giúp nhà thầu lập kế hoạch, phân bổ và theo dõi tiến độ thi công của dự án, bằng cách liên kết các hoạt động xây dựng với các thành phần cấu kiện trong mô hình 3D. Mô hình này giúp nhà thầu giảm thiểu sai sót và tránh được những xung đột về kiến trúc, kết cấu, hệ thống, vật liệu, chi phí, lịch trình và vận hành. Nó cũng giúp nhà thầu tối ưu hóa quy trình thi công và tăng cường an toàn lao động.

ho-tro-cac-don-vi-van-hanh
BIM hỗ trợ các đơn vị liên quan vận hành hiệu quả

Cho nhà thiết kế: BIM giúp nhà thiết kế tạo ra các mô hình 3D sinh động và chi tiết của công trình. Giúp họ hình dung được kết quả cuối cùng, kiểm tra được tính khả thi và phù hợp của thiết kế. Cũng như thể hiện được ý tưởng của mình một cách rõ ràng và chuyên nghiệp. Nó giúp nhà thiết kế tăng cường phối hợp và giao tiếp với các bên khác, đồng thời linh hoạt trong việc điều chỉnh thiết kế khi có thay đổi .

5.3 Ứng dụng công nghệ BIM để quản lý vận hành và tài sản đối với các công trình đã đưa vào sử dụng

BIM không chỉ hỗ trợ cho giai đoạn thiết kế và thi công. mà còn cho giai đoạn vận hành và bảo trì của công trình. Phần mềm này giúp lưu trữ, quản lý và cập nhật các thông tin về vận hành, bảo trì, sửa chữa, thay thế,… của các thành phần cấu kiện trong công trình.

BIM giúp lập kế hoạch, phân bổ và theo dõi các nguồn lực, chi phí và thời gian cho các hoạt động vận hành và bảo trì. Nó cũng giúp quản lý tài sản và tài nguyên của công trình, cũng như đánh giá hiệu suất năng lượng và môi trường của công trình. Như vậy, công nghệ này có nhiều ứng dụng trong các quy trình đầu tư xây dựng, từ thiết kế, thi công cho đến vận hành và bảo trì.

6. Ưu điểm của mô hình BIM

6.1 Tăng khả năng phối hợp giữa các bên

BIM nâng cao sự phối hợp giữa các bên liên quan dự án xây dựng. Cùng chia sẻ mô hình 3D, kiến trúc sư, kỹ sư xây dựng và nhà thầu làm việc trên cùng nền tảng. Điều này giảm rủi ro xung đột và hợp nhất quá trình làm việc. Thông tin kỹ thuật, thiết kế và lịch trình tích hợp vào không gian làm việc chung. Điều này tạo điều kiện cho sự đồng thuận và tương tác hiệu quả.

Khả năng này giảm thiểu hiểu lầm giữa các bên và đảm bảo tích hợp mượt mà của dự án. Phối hợp tốt từ thiết kế đến thi công tối ưu hóa tài nguyên và đảm bảo dự án theo kế hoạch.

6.2 Thiết kế trực quan và dễ hình dung

BIM mở ra một thế giới mới với thiết kế trực quan và khả năng hình dung đỉnh cao. Việc sử dụng mô hình 3D chân thực giúp tất cả các bên liên quan, từ kiến trúc sư đến nhà thầu, hiểu rõ hơn về hình dạng và cấu trúc của công trình. Thông qua mô hình này, mọi chi tiết kỹ thuật và thẩm mỹ của dự án trở nên rõ ràng và dễ nhìn nhận.

thiet-ke-truc-quan-va-de-hinh-dung
BIM có thiết kế trực quan và dễ hình dung

Thiết kế trực quan không chỉ giúp tạo ra một bản thiết kế sống động mà còn là công cụ hữu ích trong quá trình đánh giá và đưa ra quyết định. Sự minh bạch và sự hình dung này mang lại lợi ích lớn trong việc truyền đạt ý tưởng và giải quyết các vấn đề thiết kế.

6.3 Linh hoạt trong điều chỉnh thiết kế

BIM đặc biệt linh hoạt trong việc điều chỉnh thiết kế. Khả năng đồng bộ thông tin và cập nhật liên tục giúp các bên liên quan thực hiện những thay đổi một cách nhanh chóng và dễ dàng. Việc này không chỉ giảm thiểu sự mất mát thông tin mà còn đảm bảo rằng mọi người luôn làm việc với phiên bản mới nhất của mô hình.

Công cụ này không chỉ giúp kiến trúc sư và nhà thầu dễ dàng thực hiện các điều chỉnh theo yêu cầu của khách hàng mà còn tạo điều kiện cho quá trình hợp nhất thông tin. Sự linh hoạt này giúp đảm bảo rằng mọi phần của dự án được thay đổi mà không làm ảnh hưởng đến các yếu tố khác của công trình.

6.4 Hỗ trợ tính toán và giảm thiểu chi phí

BIM không chỉ giúp trong quá trình thiết kế mà còn hỗ trợ tính toán và quản lý chi phí. Mô hình chứa đựng thông tin về vật liệu, công việc và các yếu tố khác, tự động hóa quá trình tính toán chi phí. Điều này giúp tối ưu hóa nguồn lực và giảm thiểu lãng phí, đảm bảo dự án được triển khai với ngân sách hiệu quả.

ho-tro-tinh-toan
Công nghệ này giúp hỗ trợ tính toán cho người dùng

Nó giúp các bên liên quan xác định chi phí từ giai đoạn thiết kế sớm. Giúp tránh những bất ngờ về chi phí trong quá trình thi công. Việc tính toán chi phí từ mô hình 3D không chỉ giúp đảm bảo dự án nằm trong ngân sách mà còn tạo điều kiện cho quản lý chi phí hiệu quả và đưa ra quyết định thông minh.

6.5 Dễ dàng theo dõi và nắm bắt lịch sử công trình

BIM ghi lại lịch sử dự án xây dựng. Từ thiết kế đến thi công, mọi thay đổi và cập nhật đều chi tiết trong mô hình. Điều này giúp quản lý dự án và bảo trì, duy trì sau khi xong.

Các bên liên quan có thể truy xuất thông tin của dự án. Thông tin này liên quan đến mọi giai đoạn của dự án. Điều này giúp đánh giá hiệu suất, xác định nguyên nhân vấn đề, và cải tiến dự án tương lai. Mô hình là nguồn tài nguyên quý giá cho quản lý dự án và bảo trì.

7. Nhược điểm của mô hình BIM

Mặc dù Mô hình Thông tin Xây dựng mang lại nhiều ưu điểm. Nhưng cũng đi kèm với một số nhược điểm và thách thức trong quá trình triển khai và quản lý. Dưới đây là những nhược điểm đáng chú ý về nó:

7.1 Tốn thời gian và chi phí đào tạo cũng như mua phần mềm

Triển khai mô hình Building Information Modeling đặt ra những thách thức quan trọng cần vượt qua. Một trong những khía cạnh đáng chú ý nhất là yêu cầu một quá trình đào tạo kỹ thuật cao và đầu tư tài chính đáng kể. Việc chuyển đổi từ quy trình làm việc truyền thống sang BIM đòi hỏi một đội ngũ làm việc có kiến thức sâu rộng về cả phần mềm và quy trình mới.

ton-thoi-gian-va-chi-phi-dao-tao
Để có thể thành thạo BIM thì cần tốn nhiều thời gian và chi phí đào tạo

Quá trình đào tạo không chỉ mất thời gian lớn mà còn đòi hỏi nguồn lực đáng kể để đảm bảo mọi thành viên trong đội ngũ có thể làm việc hiệu quả với BIM. Ngoài ra, chi phí liên quan đến việc mua và duy trì các phần mềm này cũng là một ngưỡng về chi phí không nhỏ cho các tổ chức. Điều này đặt ra thách thức về khả năng tài chính và quản lý nguồn lực.

7.2 Cần nhiều bước thiết lập ban đầu

Để tạo ra một mô hình BIM, các bên liên quan cần phải thống nhất về các tiêu chuẩn, quy định, định dạng và phương pháp làm việc với nhau. Điều này đòi hỏi một sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa các bộ phận, trong từng giai đoạn thực hiện dự án. Nếu không, sẽ không đạt được hiệu quả như mong đợi ban đầu. Đây là một quá trình phức tạp và khó khăn.Đặc biệt khi các bên đối tác sử dụng các nền tảng phần mềm khác nhau, có thể dẫn đến lỗi mất dữ liệu khi trao đổi hoặc xuất thông tin.

can-nhieu-buoc-thiet-lap
Quá trình sử dụng cần nhiều bước thiết lập

7.3 Ảnh hưởng đến quá trình đặt vật tư xây dựng

BIM có thể gây ảnh hưởng đáng kể đến quá trình đặt vật tư xây dựng. Việc chia sẻ thông tin chi tiết về sản phẩm trong mô hình có thể trở nên phức tạp và mất thời gian, đặc biệt là khi không tất cả các đối tác đều sử dụng BIM.

Sự không nhất quán trong quá trình truyền thông và chia sẻ dữ liệu có thể dẫn đến hiểu lầm. Gây ảnh hưởng đến tiến độ và chất lượng của dự án. Ngoài ra, có thể xuất hiện sự chậm trễ trong quá trình đàm phán và đặt hàng, gây thiệt hại về thời gian và chi phí.

Dưới đây là tất cả những thông tin về mô hình BIM được ứng dụng trong xây dựng hiện nay. Chúng tôi hy vọng bài viết này sẽ đem đến cho quý khách những thông tin quý báu nhất. Nếu có điều gì cần giải đáp hãy liên hệ với chúng tôi qua số Hotline: 0989188982 hoặc 096686969 để được giải đáp chi tiết.

CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ P69

  • Nhà máy sản xuất: Km 18, đường Đại Lộ Thăng Long – Khu CN Thạch Thất Quốc Oai – Hà Nội
  • Số điện thoại: 0966686969 | Hotline: 0989188982
  • Email: kd1@cokhip69.com.vn
  • Website: https://cokhip69.com.vn