Tài liệu BIM bồi dưỡng kiến thức Nghiên cứu BIM : MÔI TRƯỜNG, NỀN TẢNG VÀ CÁC CÔNG CỤ BIM

Tài liệu BIM bồi dưỡng kiến thức Nghiên cứu BIM : MÔI TRƯỜNG, NỀN TẢNG VÀ CÁC CÔNG CỤ BIM Tài liệu BIM bồi dưỡng kiến thức Nghiên cứu BIM : MÔI TRƯỜNG, NỀN TẢNG VÀ CÁC CÔNG CỤ BIM Tài liệu BIM bồi dưỡng kiến thức Nghiên cứu BIM : MÔI TRƯỜNG, NỀN TẢNG VÀ CÁC CÔNG CỤ BIM Tài liệu BIM bồi dưỡng kiến thức Nghiên cứu BIM : MÔI TRƯỜNG, NỀN TẢNG VÀ CÁC CÔNG CỤ BIM

TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG, NỀN TẢNG VÀ CÔNG CỤ BIM

Công cụ BIM là những phần mềm dùng để tạo lập, phân tích và đánh giá mô hình nhằm thực hiện các ứng dụng BIM cụ thể Hiện nay, có nhiều loại công cụ BIM phù hợp với các loại hình công trình khác nhau, và chúng đang ngày càng được phát triển để nâng cao hiệu quả áp dụng BIM.

Nền tảng BIM (BIM platform) là tập hợp các công cụ BIM chủ yếu phục vụ việc tạo lập dữ liệu và thông tin Các nền tảng này thường bao gồm nhiều bộ công cụ BIM liên kết với nhau, cho phép tích hợp và trao đổi thông tin trực tiếp, như tạo lập bản vẽ và phát hiện xung đột Ngoài ra, chúng cung cấp các thư viện và chức năng đa dạng cho các lĩnh vực khác nhau, ví dụ như Revit, ArchiCAD, Tekla Structures, và Bentley AECOSim.

Môi trường BIM (BIM environment) là hệ thống quản lý thông tin và dữ liệu từ các nền tảng và công cụ BIM trong một tổ chức Nó hỗ trợ giao tiếp và trao đổi thông tin đa dạng cũng như quy trình trong các dự án, tổ chức hoặc lĩnh vực cụ thể Môi trường BIM bao gồm server, thư viện và quy trình làm việc liên quan đến dự án hoặc tổ chức.

Hình 1 Mối quan hệ giữa Môi trường, nền tảng và công cụ BIM

Trong môi trường BIM, việc sử dụng nhiều nền tảng và mô hình dữ liệu yêu cầu quản lý và phối hợp dữ liệu ở nhiều cấp độ, dẫn đến nhu cầu theo dõi và điều phối thông tin giữa các bên và các nền tảng khác nhau BIM không chỉ hỗ trợ trao đổi mô hình dữ liệu mà còn cho phép chia sẻ các thông tin khác như video, ảnh, âm thanh, và email, rất cần thiết cho quản lý dự án Tuy nhiên, nền tảng BIM thường hạn chế trong việc quản lý thông tin đa dạng này Để khắc phục, BIM server đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ quản lý và trao đổi thông tin Hơn nữa, môi trường BIM còn tích hợp thư viện cấu kiện để tái sử dụng và giao tiếp với các ứng dụng, công cụ khác, phục vụ cho các lĩnh vực như quản lý và kế toán.

NỀN TẢNG BIM

AllPlan

Phiên bản đầu tiên của Allplan ra mắt vào năm 1984 và đã trở thành thương hiệu của Tập đoàn Nemetschek Allplan cung cấp các mô-đun cho kiến trúc, kết cấu và quản lý công trình, dựa trên mô hình tham số hóa Sản phẩm của Allplan nhẹ và hiệu quả cho các dự án lớn, đồng thời cho phép người dùng chia nhỏ dự án để dễ dàng quản lý hơn.

Hình 2 Một số công cụ BIM trong nền tảng Allplan 1

Từ năm 2016, Allplan kết hợp với “nhân” 3D Parasoild cho phép người dùng tạo mô hình phức tạo các bề mặt Bezier và NURBS

Trong Allplan, người dùng có thể thêm các tham số cho các đối tượng, nhờ vào bộ thư viện phong phú của phần mềm Ngoài ra, Allplan cho phép người dùng tạo ra các đối tượng tùy chỉnh với tham số riêng Phần mềm còn cung cấp giao diện lập trình ứng dụng dựa trên Python, giúp người dùng tùy chỉnh sâu hơn và tối ưu hóa thiết kế dựa trên các tham số của đối tượng.

Phần mềm Allplan 2020 nổi bật với khả năng tạo lập các hình học phức tạp dựa trên tham số, cho phép xuất báo cáo, khối lượng và tiến độ một cách dễ dàng và tuỳ chỉnh linh hoạt Công cụ dựa trên đám mây giúp chia sẻ mô hình hiệu quả, đồng thời tích hợp tốt các yếu tố 2D và 3D Phần mềm này hỗ trợ thiết kế chi tiết kết cấu mạnh mẽ Tuy nhiên, giao diện của Allplan khá phức tạp và các phần tử trong mô hình ít liên kết với nhau hơn so với các phần mềm khác Đặc biệt, mô hình hệ thống MEP cần dựa vào các ứng dụng bên thứ ba để thực hiện.

ArchiCAD

ArchiCAD, ứng dụng BIM lâu đời nhất dành cho kiến trúc, được phát hành bởi Graphisoft vào đầu những năm 1980 và đã được Nemetschek mua lại vào năm 2007 Phần mềm này hỗ trợ hai nền tảng hệ điều hành chính là Mac OS và Windows.

Giao diện người dùng của ArchiCAD được thiết kế trực quan và dễ sử dụng, giúp người dùng tạo bản vẽ một cách nhanh chóng nhờ vào hệ thống quản lý tự động Phần mềm này cho phép chèn các chi tiết vào khung bản vẽ thủ công và hỗ trợ việc tạo lập mô hình cho quy hoạch, nội thất và bố trí không gian ArchiCAD còn cung cấp thư viện đối tượng phong phú, phân loại thành các nhóm như bê tông đúc sẵn, cấu kiện gỗ và hệ thống MEP Mặc dù mô hình tham số có một số hạn chế như không hỗ trợ công thức đại số hoặc điều kiện, nhưng phần mềm vẫn có khả năng xây dựng các bề mặt cong phức tạp thông qua các công cụ như Shell, Morph và các add-in khác.

Hình 4 ArchiCAD 2020 đã hỗ trợ cho kiến trúc, kết cấu và MEP 2

Hình 5 Phân tích kết cấu trên ArchiCAD 2020 2

ArchiCAD hiện nay đã có thể tương tác với định dạng IFC và có khả năng trao đổi thông tin 2 chiều

2 Nguồn ảnh: GRAPHISOFT 2020 Product Updates - Điểm mạnh: ArchiCAD có giao diện trực quan và tương đối đơn giản, dễ sử dụng

Nó sở hữu một bộ thư viện đối tượng phong phú, cung cấp nhiều ứng dụng hữu ích cho thiết kế, thi công và quản lý công trình Công cụ này hỗ trợ toàn bộ các giai đoạn trong quá trình thực hiện dự án, ngoại trừ giai đoạn chế tạo Tuy nhiên, nó có một điểm yếu nhỏ là hạn chế trong khả năng tạo lập mô hình tham số.

Bentley Systems

Bentley Systems là một công ty hàng đầu trong lĩnh vực phần mềm xây dựng, cung cấp đa dạng sản phẩm cho kiến trúc, kết cấu, MEP và hạ tầng kỹ thuật Ngoài việc phát triển các mô hình thiết kế cơ sở, Bentley còn sở hữu khoảng 40 ứng dụng bổ sung, bao gồm nhiều phần mềm được mua lại nhằm nâng cao hiệu quả cho các sản phẩm của công ty.

Hình 6 Giao diện của Bentley OpenBuilding Designer 3

3 Nguồn ảnh: Youtube.com - OpenBuildings Designer - Single Line Modeling

Hình 7 Giao diện của Bentley OpenRoad Designer 4

Hình 8 Giao diện của Bentley OpenBuilding Station Designer 5

Các phần mềm của hãng có khả năng tạo ra bề mặt với biên dạng tự do tốt, hỗ trợ mạnh mẽ trong việc lập bản vẽ, chi tiết 2D và chú thích trên mô hình 3D Khả năng tạo lập mô hình và bản vẽ 2D rất ấn tượng, cho phép người dùng thêm các thuộc tính riêng vào các loại đối tượng khác nhau.

4 Nguồn ảnh: Youtube.com - OpenRoads Designer - Integrate Multiple Disciplines

5 Nguồn ảnh: New from Bentley for transit: OpenBuildings Station Designer -

Bentley cung cấp máy chủ đa dự án ProjectWise, nổi bật với nhiều công cụ xây dựng mô hình, xử lý hầu hết các khía cạnh của ngành xây dựng Phần mềm hỗ trợ mô hình hóa với các bề mặt cong phức tạp và cho phép phát triển các đối tượng tham số tùy chỉnh thông qua Parametric Cell Studio và Generative Components Điều này giúp xác định các tổ hợp hình học tham số phức tạp và hỗ trợ đa nền tảng Tuy nhiên, do tính phân hóa của các công cụ, người dùng cần thời gian để làm quen với dữ liệu và giao diện người dùng, dẫn đến một mức độ nhất quán nhất định.

Revit

Revit là nền tảng BIM nổi tiếng, được Autodesk giới thiệu vào năm 2002 sau khi mua lại phần mềm này từ một công ty mới thành lập.

Revit cung cấp giao diện thân thiện với người dùng và các menu được tổ chức hợp lý theo quy trình công việc Phần mềm này hỗ trợ tạo và xuất bản bản vẽ một cách hiệu quả, với khả năng quản lý xuất bản dễ dàng nhờ tính liên kết chặt chẽ Hơn nữa, Revit cho phép chỉnh sửa hai chiều giữa bản vẽ và mô hình, cùng với việc hỗ trợ các đối tượng dựa trên tham số, bao gồm hàm lượng giác và hàm điều kiện API của Revit cũng rất mạnh mẽ, hỗ trợ phát triển ứng dụng bên ngoài, và Autodesk đã xây dựng một cửa hàng để lập trình viên có thể bán các ứng dụng hỗ trợ Revit, cả miễn phí và có phí.

Hình 9 Mô hình kiến trúc được dựng bằng Revit 2020 có thể được sử dụng để thực hiện các phân tích khác nhau 6

Hình 10 Mô hình cầu thang trong Revit 7

6 Nguồn ảnh: What’s new in Revit 2020.1 - https://blogs.autodesk.com/revit/2019/08/21/whats-new-in-revit- 2020-1/

7 Nguồn ảnh: Revit 2020: Rebar in Model-in-place Stairs - https://www.revit.news/2019/04/revit-2020-rebar-

Hình 11 Kết cấu thép trong Revit 2020 8

Hình 12 Revit hỗ trợ Generative Design 9

Ngoài ra, phần mềm này có khả năng tương tác với các ứng dụng khác trong hệ sinh thái của Autodesk, bao gồm AutoCAD Civil 3D để phân tích địa điểm, Autodesk Inventor hỗ trợ chế tạo các cấu kiện, và Navisworks để mô phỏng tiến độ, cùng với nhiều phần mềm của các nhà phát triển thứ ba khác.

8 Nguồn ảnh: Revit 2020: Steel Connections Grouping – Youtube.com

Autodesk đã áp dụng Generative Design vào ngành xây dựng, kết hợp với các phần mềm như Cubicost, US Cost, Cost OS để bóc tách khối lượng và Primavea, Synchro 4D để mô phỏng tiến độ Các phần mềm tạo lập mô hình như SketchUp và Rhinoceros nổi bật với khả năng thể hiện trực quan và tạo lập bản vẽ tốt Chúng dễ học, dễ sử dụng và có giao diện thân thiện với người dùng, đồng thời sở hữu bộ thư viện đối tượng phong phú từ nhiều bên thứ ba.

Revit là một nền tảng hỗ trợ kết nối với các công cụ BIM khác, cho phép đồng bộ hóa 2 chiều giữa bản vẽ và mô hình, đồng thời cho phép nhiều người làm việc trên cùng một file dự án Tuy nhiên, Revit gặp khó khăn khi xử lý các file dự án có dung lượng lớn hơn 250MB, làm cho phần mềm trở nên nặng nề Hơn nữa, dung lượng cài đặt của Revit cũng lớn hơn so với nhiều phần mềm tạo lập mô hình khác, và khả năng tạo bề mặt cong phức tạp của nó không được đánh giá cao.

Tekla Structures

Tekla Structures được phát triển bởi Tekla Corp được thành lập vào năm 1966 Năm

Năm 2012, Trimble đã mua lại Tekla, với sản phẩm đầu tiên là Xsteel ra mắt vào đầu những năm 1990, nhanh chóng trở thành phần mềm hàng đầu cho chi tiết kết cấu thép Đến đầu những năm 2000, Tekla mở rộng sang thiết kế kết cấu gỗ và bê tông đúc sẵn, và vào năm 2004, phần mềm được đổi tên thành Tekla Structures để phản ánh khả năng đa dạng của nó trong việc xử lý nhiều loại kết cấu khác nhau Gần đây, Tekla đã bổ sung các tính năng tính toán kết cấu, cũng như khả năng tạo bản vẽ chế tạo và kết nối với các phần mềm khác cho chế tạo tự động Phần mềm này hỗ trợ các đối tượng có tham số, cho phép người dùng tạo ra các cấu kiện theo yêu cầu Tuy nhiên, Tekla là một hệ thống phức tạp với nhiều chức năng, đòi hỏi người dùng cần thời gian để tìm hiểu và học hỏi Ngoài ra, Tekla cũng cho phép nhiều người dùng cùng truy cập vào một dự án.

Hình 13 Kết cấu thép trong Tekla Structures 2020 10

Hình 14 Thư viện liên kết của Tekla Structure rất phong phú 11

10 Nguồn ảnh: Tekla Structures 2020 Build 56544 + Environments - https://kepgroup.wordpress.com/2020/06/02/tekla-structures-2020-build-56544-environments/

11 Nguồn ảnh: Secrets of the IFC format - https://bimcorner.com/secrets-of-the-ifc-format/

Tekla Structure là một công cụ mạnh mẽ với khả năng linh hoạt trong việc mô hình hóa các kết cấu kết hợp nhiều loại khác nhau, đồng thời hỗ trợ các dự án quy mô lớn với nhiều người dùng có thể làm việc đồng thời Bộ thư viện cấu kiện phong phú đáp ứng hầu hết các yêu cầu cơ bản Tuy nhiên, người dùng cần thời gian để tìm hiểu và thành thạo công cụ này, vì việc tạo lập các cấu kiện theo tham số yêu cầu kỹ năng cao Hơn nữa, Tekla không hỗ trợ tốt cho các đối tượng có bề mặt phức tạp, và người dùng phải nhập từ các phần mềm mô hình hóa khác, nhưng Tekla chỉ có khả năng đọc chứ không thể chỉnh sửa trực tiếp.

Các ứng dụng dựa trên nền tảng AutoCAD

Việc phân loại các ứng dụng dựa trên AutoCAD thành nền tảng BIM vẫn còn gây tranh cãi do AutoCAD không đảm bảo tính toàn vẹn giữa các đối tượng như một nền tảng BIM thực thụ Tuy nhiên, phần mềm này vẫn được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng, với Autodesk AutoCAD là phần mềm thiết kế 2D phổ biến nhất hiện nay Autodesk khuyến khích các bên thứ ba phát triển công cụ mới dựa trên AutoCAD thông qua các ngôn ngữ lập trình như AutoLISP, Visual Basic và ARX, dẫn đến sự hình thành cộng đồng phát triển toàn cầu với nhiều công cụ chuyên dụng cho các ngành như kết cấu thép, hệ thống MEP và kết cấu gỗ Điểm mạnh của AutoCAD là giao diện người dùng nhất quán, dễ sử dụng và hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau Tuy nhiên, nhược điểm là nó không phải là mô hình tham số, dẫn đến việc cần thay đổi thủ công các bản vẽ và quy tắc giữa các đối tượng.

CÔNG CỤ BIM

Công cụ thiết kế sơ bộ

Các công cụ này được sử dụng để tạo mô hình 3D sơ bộ từ dữ liệu tham khảo như đám mây điểm và dữ liệu khảo sát Mô hình 3D sơ bộ giúp đánh giá tính khả thi của các phương án thiết kế, hỗ trợ quyết định và tính toán sơ bộ tổng mức đầu tư, mức độ tiêu hao năng lượng, chi phí vận hành trong vòng đời công trình, cũng như lựa chọn vật liệu chủ đạo cho dự án.

Công cụ tạo lập mô hình

Hiện nay, có nhiều công cụ tạo lập mô hình BIM với những ưu điểm và nhược điểm khác nhau Tùy thuộc vào mục đích sử dụng như kiến trúc, kết cấu, MEP hay hạ tầng kỹ thuật, người dùng sẽ chọn công cụ phù hợp Hầu hết các phần mềm đều cung cấp hệ thống thư viện mẫu cấu kiện, giúp người dùng tiết kiệm thời gian và nâng cao chất lượng trong quá trình tạo lập mô hình.

Công cụ tạo lập mô hình 3D được sử dụng bởi các đơn vị thiết kế để đáp ứng yêu cầu của Chủ đầu tư Trong giai đoạn thi công và hoàn công, nhà thầu sẽ phát triển mô hình từ các bản vẽ 2D nếu giai đoạn thiết kế không áp dụng mô hình BIM Việc này giúp đảm bảo quá trình thi công diễn ra suôn sẻ và hiệu quả.

Chức năng chính của các công cụ tạo lập mô hình là tạo ra mô hình và liên kết dữ liệu với các thành phần trong mô hình Không phải tất cả các công cụ này đều giống nhau, vì chúng thường được phát triển theo từng bộ môn cụ thể như kiến trúc, kết cấu, MEP, quy hoạch và hạ tầng kỹ thuật Mỗi bộ môn sẽ có nhiều công cụ khác nhau để phục vụ cho việc tạo lập mô hình một cách hiệu quả.

Công cụ tạo lập cho bộ môn kiến trúc

Có nhiều công cụ cho kiến trúc sư để tạo lập mô hình kiến trúc, bao gồm các công cụ phác thảo và các công cụ phát triển đặc biệt cho mô hình 3D thông tin Các công cụ này được chia thành hai loại chính: mô hình sơ bộ và mô hình chi tiết, với sự khác biệt chính là mức độ chi tiết phục vụ cho các giai đoạn tiếp theo của dự án như xuất bản vẽ và phân tích.

Công cụ tạo lập cho bộ môn kết cấu

Bộ môn kết cấu, giống như kiến trúc, sử dụng nhiều công cụ đa dạng Một số công cụ phục vụ cho thiết kế kết cấu tổng thể, trong khi những công cụ khác tập trung vào thiết kế chi tiết Bên cạnh đó, còn có các công cụ chuyên biệt cho từng loại kết cấu như thép, bê tông chế tạo sẵn và bê tông cốt thép.

Công cụ tạo lập cho bộ môn cơ điện

Công cụ MEP giúp chuyển đổi từ phương thức làm việc truyền thống sang môi trường BIM, mang lại sự chính xác cao trong thiết kế Việc áp dụng BIM trong thiết kế MEP rất quan trọng, đặc biệt trong việc phối hợp không gian với các bộ môn khác.

Trong lĩnh vực thiết kế phòng cháy chữa cháy, hiện chỉ có khoảng ba ứng dụng dịch vụ, điều này có thể do việc chậm trễ trong việc áp dụng công nghệ 2D CAD từ các bản vẽ truyền thống Việc cần phải tính toán chính xác kích thước cho các ống, van và phụ kiện cũng góp phần vào sự hạn chế này.

Công cụ phân tích, tính toán

Công cụ phân tích BIM đóng vai trò quan trọng trong việc áp dụng BIM và sử dụng xuyên suốt các giai đoạn của vòng đời dự án Những công cụ này tập trung vào việc khai thác thông tin (“I” trong BIM) thông qua việc phân tích dữ liệu từ mô hình, bao gồm các lĩnh vực như phân tích kết cấu, hiệu quả sử dụng năng lượng và thẩm tra thiết kế.

Từ các dữ liệu được phân tích có thể dễ dàng đưa ra các quyết định phù hợp

Trong giai đoạn thiết kế sơ bộ, Chủ đầu tư có thể đánh giá sản phẩm thiết kế từ nhiều khía cạnh, bao gồm phân tích địa điểm xây dựng, hình dáng công trình, mức tiêu thụ năng lượng sơ bộ và chi phí xây dựng dự kiến Tất cả những yếu tố này được hỗ trợ bởi mô hình BIM 3D và các công cụ phân tích khác nhau.

Khi bước vào giai đoạn thiết kế kỹ thuật, đơn vị tư vấn thiết kế cần thực hiện phân tích kết cấu và các hệ thống MEP, đồng thời lựa chọn vật liệu để tìm ra phương án tối ưu cho công trình Việc thiết lập mối liên hệ giữa công cụ tạo lập mô hình và công cụ phân tích là rất quan trọng trong quá trình phân tích mô hình BIM Các thông tin cần thiết như tính chất vật liệu và tải trọng trong mô hình BIM phải được chuẩn bị phù hợp để các phần mềm phân tích có thể truy cập và xử lý dữ liệu hiệu quả.

Hình 16 Quy trình phân tích, tối ưu thiết kế

Chu trình thiết kế và phân tích nhằm tối ưu hóa thiết kế kết cấu cần được thực hiện đồng thời với việc đánh giá dự án từ nhiều khía cạnh như kết cấu, sử dụng năng lượng, sử dụng không gian và tối ưu chi phí Mô hình BIM đóng vai trò quan trọng trong việc phân tích đa chiều, giúp đưa ra các phương án tối ưu phù hợp với các tiêu chí thiết kế Hiện nay, nhiều đơn vị tư vấn thiết kế đã áp dụng phân tích và tối ưu thiết kế dựa trên mô hình BIM, sử dụng phần mềm phân tích kết cấu để xử lý các mô hình và áp dụng các thuật toán cùng quy tắc nhằm tối ưu tiết diện cấu kiện.

Hình 17 Quy trình phân tích, tối ưu thiết kế đa phương diện

Tối ưu thiết kế không chỉ tập trung vào một khía cạnh mà còn có thể thực hiện trên nhiều phương diện khác nhau, nhằm so sánh và lựa chọn phương án tối ưu nhất Hình ảnh minh họa quy trình tối ưu thiết kế cho một công trình dựa trên ba khía cạnh: kết cấu, năng lượng sử dụng và sử dụng không gian Qua các kết quả đánh giá, các phương án được đề xuất, chỉnh sửa mô hình thiết kế và phân tích lại Quy trình này được lặp lại nhiều lần để đạt được phương án thiết kế tối ưu nhất.

Khi thực hiện phân tích, cần xác định một số điểm sau:

- Mục tiêu của quá trình phân tích;

- Những phân tích nào sẽ được sử dụng;

- Hiệu suất được tính toán/ đo lường như thế nào;

- Kết quả được chia sẻ và báo cáo như thế nào

Dưới đây sẽ trình bày các ví dụ về công cụ phân tích mô hình thường được sử dụng trong giai đoạn thiết kế

3.3.1 Các công cụ phân tích - Kiểm tra mô hình kiến trúc

Trước khi có BIM, việc kiểm tra thiết kế kiến trúc chủ yếu diễn ra thủ công qua việc đánh dấu trên bản vẽ giấy Tuy nhiên, với sự phát triển và áp dụng rộng rãi của BIM, các công cụ phân tích và kiểm tra mô hình đã được xây dựng và sử dụng phổ biến Những công cụ này cho phép thực hiện kiểm tra tự động dựa trên các quy tắc nhất định, nhằm đảm bảo các yêu cầu thiết kế như kích thước thang thoát hiểm, hành lang, chiều cao lan can và đường thoát hiểm.

Mục đích: Phân tích tính khả dụng của thiết kế kiến trúc, các đối tượng trong mô hình không bị trùng lặp, quy định, tiêu chuẩn của dự án

Kết quả: Các báo cáo phân tích cụ thể với các nội dung, quy tắc được đặt ra Các báo cáo này có thể ở định dạng PDF, XML, RTF…

3.3.2 Công cụ Phân tích Kết cấu

Các công cụ phân tích kết cấu sử dụng thông tin từ mô hình BIM để thực hiện phân tích Tuy nhiên, không phải tất cả thông tin đều được xử lý trong quá trình mô hình hóa, mà cần được bổ sung vào phần mềm phân tích kết cấu.

- Nội lực của các cấu kiện trong công trình;

- Khả năng chịu tải trọng, động đất của các cấu kiện và liên kết

Mô hình phân tích cấu kiện bao gồm việc bổ sung thông tin cần thiết chưa được mô hình hóa, như định nghĩa tải trọng, gán tải trọng, kích thước và các thông số liên quan đến vật liệu và liên kết Phân tích nội lực được thực hiện theo nguyên tắc phần tử hữu hạn, đồng thời kiểm tra độ bền và độ võng của các cấu kiện theo các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành.

Kết quả: Các báo cáo liên quan đến tải trọng, khả năng chịu bền, biến dạng…

3.3.3 Công cụ phân tích năng lượng/môi trường

Các công cụ phân tích năng lượng đang phát triển nhanh chóng và ngày càng được áp dụng rộng rãi nhờ vào những lợi ích mà chúng mang lại cho dự án và môi trường Với thời gian sử dụng công trình dài, những lợi ích như tiết kiệm điện, nước và giảm thiểu chất thải ra môi trường trở nên rất quan trọng Để thực hiện phân tích năng lượng hiệu quả cho một công trình, cần cập nhật các dữ liệu liên quan trong quá trình xây dựng mô hình.

Một số loại phân tích thường được sử dụng:

- Bức xạ năng lượng mặt trời;

- Chiếu sáng (cả ánh sáng tự nhiên và nhân tạo);

- Hệ thống thông gió

Việc xác định các phân tích cần sử dụng nên diễn ra trong giai đoạn thiết kế Các mô hình được áp dụng trong phân tích cần có mức độ phát triển thông tin phù hợp, đồng thời cũng cần được xem xét để đưa ra quyết định điều chỉnh thiết kế một cách hiệu quả.

Mục tiêu chính của chúng tôi là tối ưu hóa năng lượng và xác định chi phí cần thiết trong quá trình vận hành Đồng thời, chúng tôi cũng sẽ xác định cấu trúc, các thông số kỹ thuật và đặc tính của các sản phẩm, vật liệu được sử dụng trong công trình.

Mô hình được phân tích thông qua việc trích xuất dữ liệu từ chính nó và các nguồn dữ liệu khác Sau đó, các thuật toán phân tích và mô phỏng được áp dụng để đáp ứng các yêu cầu cụ thể.

Kết quả sẽ được xác định qua đồ họa trong các công cụ phân tích, với các báo cáo được tạo ra dưới dạng văn bản để xem xét như GBXML, DXF, v.v Nếu có thể, kết quả cũng sẽ được xuất trở lại mô hình thiết kế Ma trận Công cụ bao gồm nhiều nhà cung cấp hàng đầu và các sản phẩm của họ.

3.3.4 Công cụ phân tích khác

Phân tích âm học là một yêu cầu đặc biệt của các công trình đặc thù Với mô hình

BIM cho phép phân tích mô hình một cách sớm và thường xuyên, giúp xác định chất lượng âm thanh của các khu vực cụ thể Phân tích này không thể thực hiện được bằng các bản vẽ 2D truyền thống.

Tính toán động lực học đối lưu (CFD) là quá trình phân tích dòng nhiệt trong công trình thông qua việc kết nối mô hình BIM trong giai đoạn thiết kế với một bộ dữ liệu bên ngoài được thiết kế đặc biệt, nhằm tính toán hướng đi và vận tốc của luồng không khí.

Công cụ đánh giá mô hình

Các công cụ đánh giá mô hình cho phép liên kết nhiều mô hình để tạo ra mô hình tổng hợp, từ đó đánh giá sự phù hợp của từng mô hình đơn lẻ Những công cụ này thường có khả năng ẩn/hiện các đối tượng, hiển thị các loại đối tượng theo màu sắc cụ thể và tách biệt các mô hình khác nhau.

Các công cụ đánh giá mô hình đóng vai trò quan trọng trong suốt quá trình thực hiện dự án, từ giai đoạn lên ý tưởng thiết kế đến thi công, và cả trong quá trình vận hành, bảo trì Chúng được sử dụng để đảm bảo hiệu quả và chất lượng của dự án.

- Mô phỏng các mô hình để đánh giá thiết kế phương án;

- Phối hợp không gian các mô hình ở giai đoạn thiết kế;

- Đánh giá phạm vi của các yếu tố xây dựng trước khi thi công và đấu thầu;

- Điều phối giữa các bộ môn khác nhau trong giai đoạn thi công;

- Truy cập thông tin được nhúng trong mô hình trong giai đoạn vận hành của công trình

Tất cả các thành viên trong nhóm dự án đều sử dụng các công cụ đánh giá mô hình, những công cụ thiết yếu giúp diễn đạt các vấn đề của mô hình từ giai đoạn thiết kế, nhằm hạn chế sai sót trong quá trình thi công Mỗi giai đoạn khác nhau của dự án yêu cầu thực hiện các đánh giá cụ thể, bao gồm đánh giá tính khả thi của dự án, đánh giá thiết kế, và đánh giá tính khả thi trong thi công.

Trong quá trình đánh giá, các bên có thể cùng tham gia xem xét, đánh giá, tương tác với nhau và đưa ra quyết định cuối cùng

Các công cụ đánh giá mô hình không chỉ giúp phát hiện va chạm giữa các cấu kiện mà còn cho phép các thành viên trong nhóm thiết kế và nhà thầu đánh giá sự phù hợp của mô hình Từ đó, họ có thể đề xuất các phương án cần thiết để thực hiện sửa chữa, đảm bảo hiệu quả trong quá trình thi công.

Các công cụ đánh giá mô hình đóng vai trò quan trọng trong việc xác định tính đầy đủ và toàn vẹn của mô hình trong quá trình thực hiện dự án Nhờ vào sự phát triển của công nghệ BIM, khả năng của các công cụ này đã được mở rộng từ việc đánh giá 3D dựa trên thành phần đến việc xem xét các thông tin bổ sung được nhúng trong mô hình, chẳng hạn như việc kiểm tra sự hiện diện của cửa sổ trong mỗi phòng và kích thước của các phòng có phù hợp hay không Tuy nhiên, các công cụ đánh giá mô hình thường không được sử dụng để tạo lập mô hình.

Công cụ đo bóc tiên lượng

3.5.1 Công cụ dự toán và bóc tách khối lượng

Các đơn vị thiết kế đang ngày càng áp dụng BIM, giúp việc bóc tách khối lượng trực tiếp từ mô hình trở nên thuận lợi hơn cho đấu thầu và kiểm soát chi phí trong giai đoạn thi công và hoàn công Mặc dù hầu hết các công cụ tạo lập mô hình đều có chức năng bóc tách khối lượng, nhưng các khối lượng này thường thiếu chi tiết và cụ thể Hiện nay, nhiều phần mềm đang được phát triển nhằm hỗ trợ quá trình này, giúp khối lượng trở nên chi tiết hơn và đáp ứng nhu cầu cụ thể của người sử dụng.

Khi các đơn vị thiết kế tạo ra những mô hình toàn diện và đầy đủ, họ có thể sử dụng công cụ bóc tách khối lượng để trích xuất các khối lượng liên quan Với khối lượng vật liệu và cấu kiện đã biết cùng kích thước chính xác, việc đặt hàng khối lượng vật liệu và cấu kiện cần thiết trở nên chính xác và kịp thời Điều này giúp các nhà thầu lập kế hoạch chuẩn bị nguồn lực một cách chính xác, từ đó không làm gián đoạn quá trình thi công.

3.5.2 Kiểm tra trực quan khối lượng

Trong quá trình kiểm tra khối lượng, việc thực hiện kiểm tra trực quan các khối lượng đã được trích xuất là rất quan trọng để đảm bảo tính chính xác trong việc ghi lại các khối lượng này.

Các kiểm tra này có thể như sau:

Người dùng có thể xác minh mô hình và đảm bảo rằng nó được mô hình hóa đúng cách, cho phép khối lượng được trích xuất một cách hợp lý, chẳng hạn như không có sự trùng lặp giữa các đối tượng và không có hai đối tượng nằm ở cùng một vị trí.

Khối lượng có thể được phân chia theo thành phần, với tất cả các thuộc tính của chúng như tên, loại, thuộc tính và khối lượng được trình bày dưới dạng bảng tính.

- Khối lượng có thể được tổng hợp ở các cấp độ chi tiết khác nhau (ví dụ, theo tầng, theo công trình, theo phòng)

Khi chọn một công cụ bóc tách khối lượng, cần xem xét các vấn đề sau:

- Khối lượng cần trích xuất là gì?

- Công cụ tạo lập mô hình có thể thiết lập được khối lượng yêu cầu?

- Những loại hình kiểm tra trực quan nào là cần thiết để đảm bảo khối lượng đã trích xuất là đúng?

- Có cần sửa đổi các mô hình được cung cấp để trích xuất các khối lượng đáp ứng được yêu cầu?

- Có thể tích hợp với các giải pháp dự toán không?

- Mức độ linh hoạt khi sử dụng các giải pháp?

Trong hầu hết các trường hợp, mô hình BIM chủ yếu được sử dụng để trích xuất khối lượng mà không tạo dự toán chi tiết Một số công cụ bóc tách khối lượng hỗ trợ việc tạo ra các bảng khối lượng phù hợp, giúp cho các giải pháp dự toán và lập kế hoạch xử lý tiếp theo.

Môi trường dữ liệu chung (CDE)

Môi trường dữ liệu chung (CDE) là nguồn thông tin duy nhất cho mỗi dự án, giúp thu thập, quản lý và phổ biến tất cả tài liệu do các bên tham gia dự án tạo ra CDE kết hợp giải pháp kỹ thuật và quy trình làm việc, đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý thông tin thống nhất trong quá trình áp dụng BIM Nó cho phép chia sẻ thông tin hiệu quả và chính xác giữa tất cả thành viên dự án, bao gồm cả thông tin 2D, 3D, văn bản và dạng số CDE hỗ trợ quản lý sự phối hợp giữa các thành viên thuộc nhiều bộ môn, đồng thời giúp xây dựng và phát triển thông tin từ giai đoạn thiết kế, sản xuất đến thi công qua các “cổng kiểm soát” Việc triển khai CDE nên diễn ra xuyên suốt vòng đời của dự án.

Hình 18 Sự khác nhau giữa việc phối hợp các bên trong dự án khi có và không có CDE

Hiện nay, nhiều đơn vị đã thiết lập mạng nội bộ để chia sẻ dữ liệu và thông tin, với việc quản lý dữ liệu theo thư mục Sự phát triển của công nghệ điện toán đám mây trong những năm gần đây đã làm cho các dịch vụ lưu trữ như Dropbox, Google Drive và Onedrive trở nên phổ biến, giúp việc chia sẻ thông tin trở nên nhanh chóng và dễ dàng hơn Tuy nhiên, các nền tảng này chủ yếu chỉ phục vụ cho việc lưu trữ mà thiếu các tính năng cần thiết cho việc phối hợp hiệu quả.

Sự ra đời của các nền tảng CDE mới đã giúp việc phối hợp trở nên dễ dàng hơn, nhờ vào những tính năng nổi bật mà chúng mang lại.

- Lưu trữ dữ liệu trên đám mây, đảm bảo an toàn tuyệt đối, có thể truy cập từ bất cứ đâu chỉ cần có mạng internet;

- Tìm kiếm dữ liệu một cách dễ dàng dựa trên meta-data mà không phải quản lý qua cây thư mục;

- Theo dõi phiên bản của dữ liệu;

- Xem file trực tuyến (hiện nay một số CDE đã có thể xem các file phổ biến như văn bản, bảng tính, bản vẽ, mô hình 3D);

- Phối hợp, kiểm tra, đóng dấu

Mô hình CDE trong dự án thể hiện mối quan hệ giữa các cá nhân và đơn vị, mỗi người có CDE riêng để lưu trữ dữ liệu và sản phẩm Dữ liệu từ các CDE cá nhân sẽ được cập nhật vào CDE của đơn vị, giúp trưởng nhóm kiểm tra và đánh giá Sau đó, dữ liệu này sẽ được chia sẻ lên CDE của dự án để phối hợp với các đơn vị khác Chủ đầu tư quản lý nhiều dự án và một phần dữ liệu sẽ được đồng bộ lên CDE của họ để kiểm soát, lưu trữ và phục vụ cho quá trình vận hành hiệu quả.

Hình 19 Mối quan hệ giữa các CDE trong dự án

Công cụ mô phỏng thi công

Các công cụ mô phỏng thi công dựa trên mô hình BIM tích hợp yếu tố thời gian như bảng tiến độ và trình tự thực hiện công việc, cho phép người dùng mô phỏng các kịch bản khác nhau liên quan đến dự án và quá trình thi công Những công cụ này đang ngày càng được áp dụng rộng rãi trong ngành xây dựng.

- Xác định tính khả thi của kế hoạch thi công;

- Lập kế hoạch thi công;

- Mô phỏng các hạng mục, công trình tạm;

- Mô phỏng quá trình tháo dỡ;

- Bố trí hậu cần trên công trường;

Để thiết lập mối quan hệ giữa các công việc trong bảng tiến độ và các cấu kiện trong mô hình, cần xác định các khu vực làm việc và liên kết chúng lại với nhau Hiệu quả của quá trình này phụ thuộc vào chức năng của công cụ mô phỏng, với một số công cụ cho phép phát triển bảng tiến độ dựa trên mô hình 3D, thay vì kết nối bảng tiến độ hiện tại với mô hình Quan trọng là mô hình cần được cập nhật trong quá trình thực hiện, thường do thay đổi phương án thiết kế Nhiều công cụ mô phỏng xây dựng lưu trữ mã đối tượng duy nhất của các thành phần và công việc, giúp duy trì liên kết cho các hoạt động và thành phần không thay đổi trong quá trình cập nhật.

Việc tạo ra mô phỏng các tình huống cụ thể mang lại nhiều lợi ích quan trọng trong quá trình phân tích Hình ảnh đơn giản có thể trở thành công cụ hiệu quả để thể hiện và truyền đạt trình tự thi công theo kế hoạch.

Tạo lập bản vẽ thi công và chế tạo trong nhà máy

Mô hình trong giai đoạn thi công cần phải chính xác vì chúng phục vụ cho nhiều hoạt động quan trọng như phối hợp, lập kế hoạch và tạo bản vẽ thi công Việc sử dụng BIM với mô hình 3D ngày càng trở nên phổ biến, giúp tạo ra các bản vẽ thi công tích hợp từ nhiều bộ môn khác nhau, đảm bảo yêu cầu không gian cho lắp đặt tại công trường Hơn nữa, các bản vẽ chế tạo cũng được tự động trích xuất từ mô hình và gửi đến nhà máy, đảm bảo tính đồng nhất và chính xác.

Công cụ quản lý vận hành

Ứng dụng BIM mang lại lợi ích rõ rệt trong tất cả các giai đoạn của dự án, nhưng giai đoạn quản lý vận hành vẫn gặp nhiều khó khăn, ảnh hưởng đến hiệu quả khai thác Việc giảm thiểu chi phí bảo trì và quản lý công trình có thể đạt được nếu loại bỏ sự không tương thích và các công việc không hiệu quả BIM được xem là phương pháp mới trong thiết kế, xây dựng và quản lý hạ tầng, với khả năng hình dung quá trình xây dựng thông qua thông tin kỹ thuật số Sự quan tâm đến việc sử dụng BIM trong quản lý cơ sở hạ tầng ngày càng tăng, và thông tin thu thập trong giai đoạn quản lý vận hành sẽ được lưu trữ dưới dạng cơ sở dữ liệu, hỗ trợ cho các ứng dụng như quản lý năng lượng, quản lý không gian, kiểm soát chất lượng, cũng như bảo hành, bảo trì và sửa chữa.

Các ứng dụng có thể áp dụng của BIM trong giai đoạn quản lý vận hành:

- Định vị các thành phần của tòa nhà;

- Việc tạo điều kiện truy cập dữ liệu theo thời gian thực;

- Kiểm tra khả năng bảo trì;

- Tạo và cập nhật tài sản kỹ thuật số;

- Các nghiên cứu khả thi và lập kế hoạch cho mục đích cải tạo, duy tu, sửa chữa và phá huỷ công trình;

- Kiểm soát và giám sát năng lượng

Trở ngại của việc triển khai BIM trong quản lý vận hành:

- Đa dạng của các công cụ phần mềm quản lý vận hành và BIM;

- Thiếu sự hợp tác giữa các bên liên quan của dự án trong việc sử dụng mô hình và mô hình hóa;

- Rào cản văn hóa đối với việc lựa chọn công nghệ mới;

- Chưa xác định rõ mục đích và vai trò của dữ liệu quản lý vận hành;

- Không có nhiều bài học thực tế về lợi ích từ việc đầu tư BIM cho quản lý vận hành;

- Trở ngại trong việc đầu tư, đào tạo, ứng dụng công nghệ mới tại nhiều tổ chức.

Các công nghệ hỗ trợ đưa BIM ra công trường

Một vấn đề được rất nhiều các đơn vị quan tâm hiện nay là làm thế nào đưa được BIM ra công trường, đi vào thực tiễn thi công

BIM thực địa mang mô hình BIM 3D (bao gồm cả hình học và phi hình học) vào công trường, nhằm nâng cao hiệu quả thi công, kiểm tra, chuyển giao và vận hành Phương pháp này giúp quá trình thực hiện trở nên dễ dàng, chính xác và hiện đại hơn.

3.10.1 Định vị công trình

Trước đây và hiện tại, việc định vị trong xây dựng vẫn chủ yếu dựa vào một số tọa độ từ thiết kế bàn giao đưa vào máy toàn đạc Các kỹ sư trắc địa xác định các đường tim theo trục thiết kế và cắm mốc Trong quá trình thi công, có thể bổ sung thêm điểm hoặc sử dụng thước tay để định vị các hạng mục Mặc dù đây là công việc rất quan trọng, nhưng phương pháp thực hiện vẫn còn khá thủ công và chủ yếu dựa vào bản vẽ giấy.

Kể từ năm 2010, nhiều công cụ đã được phát triển để khai thác các mô hình BIM 3D ngoài thực địa Những công cụ này thu thập thông tin từ các mô hình số, trích xuất các điểm cần thiết và chuyển đổi thông tin điểm sang máy toàn đạc, đảm bảo độ chính xác cao khi sử dụng ngoài hiện trường.

3.10.2 Kiểm tra chất lượng thi công

Giám sát thi công ngoài công trường trở nên dễ dàng hơn với việc sử dụng điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng, khi mà các mô hình 3D và bản vẽ 2D đều được lưu trữ trên Môi trường dữ liệu chung, cho phép truy cập từ bất kỳ đâu Các mô hình 3D được gắn tọa độ, giúp các công cụ hỗ trợ nhận diện vị trí, do đó, khi giám sát, bản vẽ sẽ tự động hiển thị Công nghệ này đang được áp dụng rộng rãi cho kỹ sư thi công và công nhân trong các dự án triển khai BIM.

Trong quá trình nghiệm thu, kỹ sư có thể sử dụng điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng để truy cập thông tin từ mô hình lưu trữ trên Môi trường dữ liệu chung (CDE) Việc này cho phép họ so sánh hiện trạng với mô hình một cách hiệu quả Các loại văn bản liên quan sẽ được lập và gửi trực tiếp lên CDE để được phê duyệt.

LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ

Lựa chọn công cụ, phần mềm

Việc chọn lựa công nghệ là yếu tố then chốt để đảm bảo quá trình áp dụng BIM diễn ra thuận lợi và đạt được các mục tiêu đề ra Các đơn vị thực hiện cần xác định rằng công cụ, phần mềm BIM sẽ được sử dụng trong một khoảng thời gian dài, ảnh hưởng đến sự phát triển tương lai của họ Sự lựa chọn không hợp lý có thể tác động tiêu cực đến quá trình phối hợp Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quyết định này; dưới đây là một số yếu tố quan trọng để các đơn vị có thể lựa chọn công nghệ phù hợp.

Xác định phạm vi công việc cần thực hiện là bước quan trọng, bao gồm các giai đoạn như thiết kế ý tưởng, thiết kế kỹ thuật, dự toán chi phí, thi công, hoàn công và quản lý vận hành Đồng thời, cần nêu rõ các chức năng mong muốn để đảm bảo dự án được triển khai hiệu quả và đáp ứng nhu cầu thực tế.

Xác định công cụ phù hợp nhất để đạt được mục tiêu mong muốn là rất quan trọng, bao gồm việc tạo lập mô hình, phân tích và phối hợp Chẳng hạn, một mô hình kết cấu có thể được tạo ra bằng công cụ lập mô hình và sau đó được phân tích bằng công cụ phân tích kết cấu Kết quả từ quá trình này sẽ được xuất ra báo cáo, từ đó tư vấn thiết kế để xác định xem mô hình đề xuất có phù hợp và đáp ứng các yêu cầu đã đặt ra hay không.

- Cần so sánh các yếu tố sau với từng ứng dụng cụ thể:

+ Các tính năng cần thiết để hoàn thành mục tiêu;

+ Khả năng phối hợp với các phần mềm khác dự kiến sẽ được sử dụng;

+ Năng lực hiện tại của những cá nhân sẽ sử dụng, các yêu cầu cần thiết để có thể sử dụng hiệu quả các công cụ này;

+ Khả năng hỗ trợ từ nhà phát triển và/hoặc đại lý bán lẻ trong trường hợp cần thiết;

+ Các công cụ hỗ trợ cho phần mềm (các add-in; thư viện; hướng dẫn…);

+ Giá của phần mềm và lợi ích mà nó đem lại

- Xác định thời gian để mua Đây là một yếu tốt rất quan trọng và cần được làm càng sớm càng tốt;

Để đàm phán giá mua hiệu quả, trước tiên cần xác định số lượng giấy phép cần thiết Mỗi nền tảng có cách cấp giấy phép khác nhau, vì vậy việc nắm rõ nhu cầu về số lượng tài khoản và tần suất sử dụng là rất quan trọng.

Lựa chọn phần cứng

Việc chọn lựa phần cứng cần dựa vào đặc điểm của công cụ và hệ thống cụ thể, quy mô dự án, cũng như khả năng tài chính của tổ chức.

Các thiết bị di động đang trải qua sự phát triển mạnh mẽ về cả phần cứng và phần mềm, đặc biệt là sự xuất hiện của máy tính bảng Với giá cả phải chăng, phần cứng mạnh mẽ và tính tiện dụng, máy tính bảng trở thành lựa chọn lý tưởng cho người dùng Hiện nay, các nền tảng dựa trên đám mây phát triển mạnh mẽ, cho phép người dùng truy cập và trích xuất dữ liệu dễ dàng từ bất kỳ đâu chỉ với kết nối internet mà không cần yêu cầu cao về phần cứng Nhờ những ưu điểm này, máy tính bảng ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong ngành xây dựng, đặc biệt là tại các công trường.

- Quan sát, so sánh trực quan hiện trạng và mô hình 3D thiết kế;

- Cập nhật tiến độ thi công thông qua hình ảnh;

- Trích xuất dữ liệu cần thiết;

- Nghiệm thu trên các nền tảng đám mây;

Khi sử dụng các ứng dụng yêu cầu phần cứng và phần mềm mạnh mẽ như phần mềm tạo lập và kiểm tra mô hình, người dùng cần cân nhắc giữa máy tính để bàn và máy tính xách tay Dù có cấu hình phần cứng tương đương, máy tính xách tay thường có giá cao hơn, gấp 1,5 lần so với máy tính để bàn.

Các lưu ý khi lựa chọn phần cứng:

- Các phần mềm đã được chọn và yêu cầu phần cứng;

- Kích thước mô hình và yêu cầu phần cứng tương ứng;

- Ai sẽ sử dụng thiết bị nào (máy tính để bàn, máy tính xách tay, máy tính bảng…);

- Các thiết bị ngoại vi cần thiết tương ứng;

- Thiết bị phục vụ phối hợp, các buổi họp;

Ngoài việc lựa chọn các công cụ phần cứng chính, việc chú trọng đến các công cụ khác cũng rất quan trọng Dưới đây là một số công cụ cần thiết mà bạn nên trang bị và sử dụng.

Công cụ hỗ trợ quá trình phối hợp là rất quan trọng trong các dự án, thường yêu cầu sử dụng máy chiếu hoặc màn hình lớn cho các buổi họp Hiện nay, máy chiếu tương tác cho phép người dùng tương tác trực tiếp trên màn chiếu, tạo điều kiện cho các thành viên tham gia trao đổi một cách trực quan hơn so với việc sử dụng các bản vẽ 2D truyền thống.

Với sự phát triển của các nền tảng đám mây và tần suất họp trực tuyến ngày càng tăng, việc có một đường truyền mạng tốt là yếu tố quyết định để đảm bảo sự phối hợp diễn ra thuận lợi Dựa vào số lượng người sử dụng, các dự án cần lựa chọn đường truyền và thiết bị mạng phù hợp để đáp ứng nhu cầu.

Công nghệ quét laser 3D đã trở nên phổ biến trong các dự án tại Việt Nam, đặc biệt là trong việc nâng cấp, cải tạo và trùng tu Công nghệ này cho phép tạo ra các mô hình 3D chính xác với thực tế Bên cạnh đó, một số đơn vị tại Việt Nam cũng đã bắt đầu áp dụng công nghệ chụp ảnh 360 kết hợp với các nền tảng phần mềm để theo dõi và kiểm soát tiến độ thực hiện dự án.

5.1 Các định dạng file mở và các định dạng file độc quyền

Định dạng file độc quyền chỉ cho phép mở và xem bởi các công cụ hoặc phần mềm thuộc một nền tảng nhất định, không tương thích với các nền tảng khác Tuy nhiên, do tính chất trao đổi thông tin mạnh mẽ của BIM, cần có một định dạng file mở được sử dụng chung cho nhiều nền tảng khác nhau, giúp các bên tham gia dự án BIM không bị ràng buộc bởi nền tảng của nhau.

Trong quá trình thực hiện BIM cho một dự án, định dạng trao đổi file rất quan trọng để các đơn vị tham gia có thể dễ dàng chia sẻ thông tin Mặc dù hầu hết các ứng dụng BIM hỗ trợ các định dạng file mở như IFC, DWF, XML, nhưng nhiều dự án vẫn sử dụng định dạng file độc quyền Nguyên nhân là do các định dạng file mở không thể lưu trữ toàn bộ thông tin trong mô hình, dẫn đến việc mất mát dữ liệu trong quá trình trao đổi.

Dưới đây là một số định dạng file mở và file độc quyền thường được sử dụng trong dự án BIM:

- Ví dụ định dạng file mở:

+ Định dạng bản vẽ AutoCAD (DWG);

+ Thiết kế Bentley MicroStation (DGN);

+ Định dạng trao đổi bản vẽ AutoCAD (DXF);

+ Các tiêu chuẩn tích hợp CIMSteel (CIS/2)

- Ví dụ định dạng file độc quyền:

5.2 Định dạng trong hoạt động trao đổi file

Trong quá trình xây dựng mô hình, việc hiểu rõ các ứng dụng BIM sẽ được áp dụng là rất quan trọng Thông tin trong mô hình đóng vai trò là đầu vào cho các ứng dụng BIM này, do đó cần chú ý đến những nội dung sau:

- Các nội dung áp dụng BIM sẽ sử dụng mô hình;

- Định dạng file sẽ được sử dụng bởi các ứng dụng BIM khác;

- Thông tin đầu vào từ đâu?

- Thông tin này từ ai?

1 Eastman, BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners, Managers, Designers, Engineers and Contractors, 2011

1 Tổng quan về Môi trường, nền tảng, công cụ BIM

• Công cụ tạo lập mô hình

• Công cụ phân tích, tính toán

• Công cụ đánh giá mô hình

• Công cụ đo bóc khối lượng, dự toán

• Công cụ chia sẻ dữ liệu

• Công cụ hợp tác và truyền thông

• Công cụ quản lý thi công

4 Đánh giá, lựa chọn phần mềm, phần cứng

Tổng quan về môi trường, nền tảng và các công cụ BIM

Môi trường BIM đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý thông tin và dữ liệu từ các nền tảng và công cụ BIM trong một tổ chức Nó được thiết lập nhằm xem xét toàn diện các khía cạnh của kế hoạch kinh doanh của đơn vị, giúp tối ưu hóa quy trình làm việc và nâng cao hiệu quả quản lý.

Nền tảng BIM là các phần mềm và ứng dụng thiết yếu để tạo dữ liệu và đối tượng cho các công cụ BIM, đóng vai trò quan trọng trong quy trình áp dụng BIM hiệu quả Thông thường, các nền tảng này bao gồm nhiều bộ công cụ BIM liên kết chặt chẽ với nhau.

• Công cụ BIM là các ứng dụng BIM cụ thể như các công cụ tạo lập, phân tích, đánh giá mô hình… Định nghĩa

Các nền tảng BIM chủ yếu

Lập kế hoạch và tạo lập mô hình là những bước quan trọng trong quy trình phân tích Ứng dụng mô hình này sử dụng phần mềm dựa trên tham số, cho phép tạo ra các hình học phức tạp một cách hiệu quả.

Các báo cáo, khối lượng và tiến độ có thể được xuất ra một cách dễ dàng và tùy chỉnh theo nhu cầu Công cụ dựa trên đám mây giúp việc chia sẻ mô hình trở nên thuận tiện hơn.

Các yếu tố 2D và 3D có thể tích hợp dễ dàng, giúp thiết kế chi tiết kết cấu mạnh mẽ Tuy nhiên, giao diện của phần mềm có phần phức tạp và các phần tử trong mô hình Allplan ít liên kết hơn so với các phần mềm khác Đặc biệt, mô hình hệ thống MEP cần phụ thuộc vào các ứng dụng bên thứ ba để được xây dựng.