Mô hình BIM vượt xa giới hạn của một mô hình dựng phói cảnh 3D dùng cho mục đích trình bày trực quan đơn thuần.
Đây thực chất là một hệ cơ sở dữ liệu số hóa toàn diện của công trình, hỗ trợ chủ đầu tư chủ động đưa ra các quyết định then chốt về giải pháp kiến trúc, xử lý xung đột kỹ thuật và kiểm soát ngân sách ngay từ khi bản vẽ còn nằm trên máy tính.
Giá trị cốt lõi của công nghệ này không nằm ở các hình khối màu sắc bắt mắt, mà nằm ở độ trung thực của các thông số kỹ thuật bên trong, cũng như thời điểm dữ liệu được kết xuất phải đủ sớm, thời điểm mà mọi thay đổi hay hiệu chỉnh thiết kế đều có chi phí tối thiểu.
Mô hình BIM là một mô hình số hóa thống nhất dữ liệu của dự án, nơi toàn bộ thông tin thiết kế của ba bộ môn cốt lõi kiến trúc, kết cấu và MEP được tích hợp và đồng bộ hóa trên một hệ dữ liệu.
Những hình ảnh phối cảnh 3D mà các nhà quản lý dự án quan sát được thực chất chỉ là lớp vỏ bọc bên ngoài. Sức mạnh thực sự nằm ở các thuộc tính thông tin ẩn phía sau các hình khối đó.
Đây chính là yếu tố giúp các đội ngũ thiết kế có khả năng cùng nhận diện một vấn đề kỹ thuật và thống nhất phương án xử lý tối ưu trước khi triển khai ngoài thực địa.
Ở đây, chủ đầu tư cần phân biệt rõ ràng hai khái niệm thường bị đánh đồng. Một mô hình phối cảnh 3D đơn thuần chỉ là dữ liệu hình học trực quan để phục vụ việc quan sát tĩnh.
Ngược lại, một mô hình thông tin công trình đúng nghĩa là sự kết hợp giữa hình học 3D và các thông tin phi hình học có thể khai thác được: mỗi cấu kiện trong mô hình đều sở hữu các thuộc tính định danh, thông số vật lý và mối tương quan chặt chẽ với các cấu kiện xung quanh.
BIM là một quy trình làm việc phối hợp mang tính hệ sinh thái, trong khi Revit chỉ là một phần mềm công cụ dùng để dựng hình trong quy trình đó.
Việc một dự án đã sử dụng Revit và kết xuất ra một vài tấm hình phối cảnh đẹp mắt hoàn toàn không có nghĩa là dự án đó đang sở hữu một mô hình BIM đúng chuẩn.
Quan niệm sai lầm cho rằng "dựng hình 3D là đã triển khai BIM" hoàn toàn có thể dẫn đến những lãng phí tài chính rất lớn trong thực tế.
Khi mô hình chỉ được thực hiện với mục tiêu duy nhất là thuyết trình dự án, các xung đột cơ bản giữa dầm bê tông cốt thép và hệ thống đường ống cơ điện vẫn nằm ẩn sâu bên trong các tệp hồ sơ rời rạc.
Chúng chỉ thực sự phát lộ khi nhà thầu tiến hành lắp đặt thiết bị ngoài hiện trường, buộc công trường phải đục phá kết cấu, dời tuyến ống kỹ thuật và thi công lại.
Những lãng phí này là không đáng có đối với các vấn đề hoàn toàn có thể kiểm soát và giải quyết trực tiếp trên máy tính. Chủ đầu tư có thể tìm hiểu thêm về cách ứng dụng Revit MEP trong quy trình BIM để định vị chính xác vị trí của công cụ này trong chuỗi dữ liệu tổng thể.
Để lý giải tại sao mô hình này có khả năng hỗ trợ hiệu quả cho công tác quản lý chi phí, chúng ta cần phân tích sâu hơn cấu trúc dữ liệu bên trong nó.
Một mô hình BIM tiêu chuẩn luôn vận hành song song hai lớp thông tin cốt lõi: dữ liệu hình học và dữ liệu phi hình học.
Chính lớp thuộc tính phi hình học này đã chuyển hóa những hình khối 3D tĩnh lặng thành các thông tin có thể truy xuất phục vụ việc ra quyết định đầu tư, đây cũng là phần dữ liệu có giá trị nhất mà các chủ doanh nghiệp ít khi được các đơn vị tư vấn làm rõ.
Dữ liệu hình học đại diện cho toàn bộ 6 yếu tố có thể quan sát trực tiếp bằng mắt thường:
6 thông tin phía trên sẽ giúp thiết lập bộ khung không gian chuẩn mực, đặt công việc thiết kế của cả ba bộ môn lên cùng một hệ quy chiếu chính xác.
Dữ liệu phi hình học là lớp thuộc tính chuyên sâu nằm ẩn sau các thực thể hình khối. Trong một mô hình BIM tiêu chuẩn, mỗi cấu kiện được định nghĩa như một đối tượng thông minh sở hữu các tham số và giá trị cụ thể.
Có thể hình dung: Một chiếc dầm trên màn hình không đơn giản chỉ là khối hộp bê tông vô hồn, nó chứa đựng đầy đủ thông tin về mác bê tông, cấp độ bền và hàm lượng cốt thép gia cường bên trong.
Tương tự, một thiết bị cơ điện MEP sẽ mang theo các thông số về công suất hoạt động, chất liệu chế tạo và tiêu chuẩn kỹ thuật nhà sản xuất.
Nhờ vậy, khi cần kiểm soát khối lượng vật tư hay tra cứu sơ đồ hệ thống, kỹ sư QS chỉ việc trích xuất trực tiếp dữ liệu có sẵn trên mô hình, loại bỏ quy trình kiểm đếm thủ công dễ sai sót trên bản vẽ giấy.
Trong giải pháp phối hợp của Song Anh, toàn bộ luồng dữ liệu này được lưu trữ tập trung trên một máy chủ dùng chung cho tất cả các bộ môn kỹ thuật, triệt tiêu tình trạng mỗi kỹ sư tự quản lý một file bản vẽ độc lập rồi gộp cơ học các kết quả lại ở giai đoạn cuối.
Một mô hình 3D có thể hiển thị rất mượt mà và trực quan nhưng dữ liệu thống kê bên trong vẫn có thể sai lệch nghiêm trọng.
Nếu người dựng mô hình thiết lập sai thuộc tính đối tượng, chẳng hạn dựng một chiếc dầm chịu lực thực tế bằng công cụ vẽ khối trang trí kiến trúc, bảng thống kê khối lượng vật tư trích xuất từ phần mềm chắc chắn sẽ bị thiếu hụt, bất kể hình vẽ trực quan trên màn hình trông có chỉn chu đến đâu.
Mô hình càng trực quan, chủ đầu tư càng dễ có tâm lý chủ quan rằng hồ sơ thiết kế đã hoàn tất, trong khi các lỗi kỹ thuật vẫn đang ẩn giấu phía dưới. Quy luật bất biến của công nghệ thông tin là chất lượng dữ liệu đầu ra bị giới hạn bởi độ chuẩn xác của dữ liệu đầu vào.
Đó là nguyên nhân vì sao việc xây dựng một mô hình BIM đòi hỏi tính kỷ luật dữ liệu cực kỳ khắt khe của đội ngũ kỹ sư, chứ không chỉ dừng lại ở kỹ năng dựng hình thuần túy.
Khi đã thiết lập được một cơ sở dữ liệu đủ tin cậy, chủ đầu tư mới có thể yên tâm sử dụng nó làm điểm tựa cho các quyết định tiếp theo.
Quy trình làm việc trên mô hình BIM hỗ trợ chủ đầu tư đưa ra các quyết định tài chính và kỹ thuật từ rất sớm, bởi mô hình hình học và thuộc tính dữ liệu luôn được thiết lập trước khi các con số dự toán chi phí được đóng dấu phê duyệt.
Tại Song Anh, quy trình luôn ưu tiên phát triển mô hình BIM số hóa đồng bộ trước, sau đó mới tiến hành trích xuất khối lượng trực tiếp từ mô hình này để lập dự toán.
Trật tự triển khai khoa học này giúp chuyển dịch toàn bộ các quyết định xử lý kỹ thuật phức tạp, vốn thường xảy ra ngoài công trường thực tế, về giải quyết ngay trên bàn thiết kế, nơi mọi điều chỉnh chỉ tiêu tốn vài thao tác nhấp chuột thay vì một đợt đục phá bê tông tốn kém ngoài hiện trường.
Việc tích hợp mô hình hình học 3D với các kết quả tính toán kết cấu từ phần mềm ETABS cho phép các kỹ sư tối ưu hóa tiết diện cấu kiện bê tông cốt thép, đảm bảo độ an toàn chịu lực của công trình mà không gây lãng phí vật tư.
Đây chính là không gian để công tác tối ưu hóa thiết kế (Value Engineering) chứng minh hiệu quả thực tế: một giải pháp thiết kế khung thiếu kinh nghiệm thường xu hướng tăng kích thước cấu kiện quá mức cần thiết để đảm bảo an toàn chủ quan.
Trong khi đó, những kỹ sư kết cấu giàu kinh nghiệm sẽ tính toán được tiết diện tối ưu nhất mà vẫn đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn chịu lực nghiêm ngặt.
Chủ đầu tư cần lưu ý rằng hệ kết cấu chịu lực chính của tòa nhà, bao gồm hệ móng vách ngầm, cột, dầm và sàn bê tông, là những hạng mục gần như không thể thay thế hay sửa đổi một khi đã đổ bê tông ngoài công trường, hoàn toàn khác biệt với các loại vật tư hoàn thiện hay thiết bị nội thất.
Do đó, các quyết định liên quan đến khung kết cấu bắt buộc phải đạt độ chính xác cao ngay từ đầu, và một mô hình BIM đáng tin cậy là cơ sở đáng tin để chốt các phương án kỹ thuật này.
Khi thông tin của cả ba bộ môn cùng được tích hợp trên một mô hình số hóa duy nhất, mọi va chạm không gian vật lý sẽ lập tức lộ diện trước khi kịp biến thành sự cố ngoài công trường.
Một kịch bản rất phổ biến ở các dự án cao tầng là tuyến ống gió điều hòa trung tâm hoặc đường ống thoát nước mưa đâm xuyên qua dầm chịu lực kết cấu.
Nhờ làm việc trên mô hình phối hợp, đội ngũ thiết kế sẽ nhận diện được điểm xung đột này và đưa ra phương án xử lý tức thì: định tuyến lại đường đi của ống kỹ thuật, luồn sát mép đáy dầm hoặc thay đổi cấu trúc thiết kế cục bộ dầm, thay vì đẩy thế khó ra ngoài công trường để các kỹ sư hiện trường tự xoay xở bằng giải pháp hạ thấp cao độ trần thạch cao kiến trúc.
Quyết định hiệu chỉnh cuối cùng luôn đòi hỏi sự cân bằng hài hòa giữa độ an toàn kết cấu chịu lực, yêu cầu vận hành của hệ thống MEP, chiều cao thông thủy kiến trúc và biện pháp thi công khả thi ngoài hiện trường.
Không một bộ môn đơn lẻ nào được quyền ưu tiên tuyệt đối, và sự đồng thuận này cần năng lực điều phối phối hợp của các kỹ sư trưởng giàu kinh nghiệm chứ không thể giao phó hoàn toàn cho các thuật toán quét va chạm tự động của máy tính.
Đây cũng chính là gốc rễ của bài toán xung đột kỹ thuật và rủi ro hụt thông thủy mà công tác thiết kế cơ điện bắt buộc phải kiểm soát nghiêm ngặt.
Khi mô hình thông tin được xây dựng chuẩn xác về mặt đối tượng và đạt mức độ chi tiết cần thiết, bảng thống kê khối lượng trích xuất từ mô hình BIM sẽ trở thành cơ sở đáng tin cậy để lập dự toán ngân sách sớm, ngay trong quá trình triển khai thiết kế thay vì phải đợi đến khi hoàn tất toàn bộ hồ sơ bản vẽ kỹ thuật.
>>> Xem thêm:Bóc Tách Khối Lượng Từ Mô Hình BIM Có Chính Xác Không?
Nhờ đó, chủ đầu tư sẽ nắm giữ một tấm bản đồ định vị chi phí rõ ràng để cân đối dòng tiền và điều chỉnh quy mô khi dự án vẫn còn trong tầm kiểm soát.
Tuy nhiên, chúng ta cần thẳng thắn nhìn nhận giới hạn thực tế: công nghệ BIM giúp nâng cao độ chính xác của số liệu đo bóc khối lượng, nhưng hoàn toàn không tồn tại một tỷ lệ phần trăm tiết kiệm cố định nào để cam kết trước với chủ đầu tư.
Các yếu tố về biện pháp tổ chức thi công thực tế hay biến động giá vật tư thị trường vẫn đòi hỏi năng lực quản lý chi phí chuyên sâu của các chuyên gia QS.
Điểm chung xuyên suốt các giai đoạn thiết kế là một quy luật tài chính bất biến: quyết định đưa ra càng sớm thì chi phí khắc phục thay đổi càng thấp.
Mô hình BIM chỉ thực sự trở thành chỗ dựa đáng tin cậy cho công tác ra quyết định của chủ đầu tư khi nó hội đủ ba yếu tố:
Nếu thiếu hụt các điều kiện nền tảng này, bất kỳ quyết định quản lý nào dựa trên số liệu của mô hình BIM cũng sẽ chịu rủi ro sai lệch dây chuyền mà rất khó phát hiện kịp thời.
Chỉ số LOD (mức độ chi tiết thông tin của cấu kiện) bắt buộc phải được lựa chọn tương thích với mục tiêu khai thác mô hình BIM ở từng chặng triển khai dự án, cần tránh tư duy sai lầm cho rằng mô hình càng chi tiết càng tốt.
Thông thường, các bộ môn kỹ thuật sẽ được thiết lập mức độ chi tiết khác nhau tùy theo đặc thù công việc và yêu cầu của chủ đầu tư dự án.
Tại Song Anh, hệ thống cơ điện MEP được triển khai quanh mức độ chi tiết LOD 200 đến LOD 250, trong khi các bộ phận kết cấu dầm cột và kiến trúc bao che được định hình ở mức LOD 300 đến LOD 350, sau đó sẽ được nâng cấp đồng bộ lên mức cao hơn phục vụ giai đoạn thi công tùy thuộc vào quy mô dự án và yêu cầu cụ thể từ phía chủ doanh nghiệp.
.jpg)
Việc cố gắng nhồi nhét tối đa các chi tiết kỹ thuật phức tạp ngay từ bước phác thảo concept ban đầu chỉ làm tăng dung lượng tệp tin, kéo dài thời gian dựng hình của kỹ sư và đẩy chi phí chỉnh sửa phương án lên rất cao, trong khi không giúp gì cho quyết định ở giai đoạn ý tưởng.
Việc thiết lập thống nhất hệ tọa độ mốc dùng chung và hệ cao độ Level dùng chung cho toàn dự án là yêu cầu bắt buộc trước khi đặt nét vẽ đầu tiên.
Nếu các file thiết kế của kiến trúc, kết cấu kết hợp cơ điện MEP lệch pha nhau về tọa độ gốc, mọi thao tác kiểm tra giao cắt không gian sẽ mất giá trị và bảng tổng hợp khối lượng BOQ kết xuất từ mô hình sẽ bị sai lệch, bất kể các file thiết kế đơn lẻ của từng bộ môn được thực hiện đúng chuẩn.
Đây là thông số kỹ thuật ẩn ít khi được hiển thị trực quan nhưng lại quyết định độ bền vững dữ liệu của toàn bộ hồ sơ thiết kế về sau.
Đồng thời, chủ đầu tư cần nhận thức rõ ranh giới giữa công nghệ và con người: phần mềm máy tính chỉ thực hiện nhiệm vụ rà quét va chạm hình học tự động, còn phương án điều chỉnh tuyến ống hay xử lý kết cấu dầm sàn vẫn phải dựa vào năng lực phán đoán kỹ thuật của kỹ sư đa bộ môn.
Một báo cáo phát hiện xung đột đã được chạy thử không đồng nghĩa với việc toàn bộ các bất cập thiết kế đã được giải quyết xong, và mô hình 3D không thể thay thế cho tư duy phản biện cùng kinh nghiệm thực chiến của con người.
Độ an toàn của dự án chỉ được bảo chứng bằng tính chính xác của dữ liệu nền cùng năng lực chuyên môn của đội ngũ vận hành quy trình.
Vòng đời dữ liệu của mô hình BIM chất lượng cao kéo dài hơn rất nhiều so với giai đoạn thiết kế ý tưởng. Nếu được thiết lập cấu trúc thuộc tính đúng quy chuẩn ngay từ đầu, mô hình BIM sẽ trở thành nguồn dữ liệu gốc đáng tin cậy để tự động kết xuất hệ thống bản vẽ thi công đồng bộ và hồ sơ kỹ thuật đủ điều kiện trình duyệt các cơ quan chức năng, loại bỏ hoàn toàn việc vẽ lại hồ sơ từ đầu gây lãng phí nguồn lực.
>>> Tìm hiểu thêm:Mô Hình BIM: Kiểm Soát Thiết Kế Từ Giai Đoạn Đầu
Nhờ sử dụng định dạng dữ liệu mở IFC (chuẩn ISO 16739), toàn bộ thuộc tính phi hình học đi kèm cấu kiện sẽ được chuyển giao thông suốt giữa chủ đầu tư, tư vấn giám sát và nhà thầu thi công mà không bị giới hạn bởi phần mềm chuyên dụng của một hãng phát triển cụ thể.
Sau khi dự án được bàn giao đưa vào khai thác, cơ sở dữ liệu tích hợp trong mô hình BIM sẽ là công cụ hữu ích hỗ trợ cho ban quản lý tòa nhà trong công tác vận hành, bảo dưỡng thiết bị và xử lý sự cố rò rỉ đường ống kỹ thuật âm tường.
Tuy nhiên, tính năng vận hành này không tự nhiên có sẵn mà bắt buộc phải được quy hoạch cấu trúc thông tin chặt chẽ ngay từ giai đoạn phác thảo thiết kế ban đầu.
Trong trường hợp thiếu định hướng này, sản phẩm bàn giao cuối cùng cho chủ đầu tư chỉ là một file mô hình 3D dùng để trình duyệt, không khai thác được cho vận hành.
Cách chuẩn bị thông tin chặt chẽ này nằm trong định hướng chiến lược tối ưu hóa thiết kế và quản lý dự án nhà cao tầng với BIM, nơi mỗi dữ liệu đầu ra đều đòi hỏi tính nghiêm ngặt về mặt cấu trúc thuộc tính.
Thước đo độ tin cậy của một mô hình BIM nằm ở tính chính xác của dữ liệu số, sự rõ ràng trong mục tiêu ứng dụng và sự hiện diện của một đơn vị chủ trì điều phối chuyên nghiệp, hoàn toàn không phụ thuộc vào mức độ trau chuốt của các hình ảnh render phối cảnh.
Để nhận diện và sàng lọc các đơn vị tư vấn triển khai BIM thực chất thay vì các đơn vị chỉ dừng lại ở dịch vụ dựng hình 3D minh họa, chủ đầu tư có thể sử dụng 6 câu hỏi dưới đây để đánh giá chất lượng của mô hình:
6 câu hỏi chất vấn này cũng gián tiếp làm rõ lý do tại sao vai trò tổng thầu thiết kế khi một đầu mối lại quyết định trực tiếp chất lượng của toàn bộ dự án.
Khi toàn bộ các bộ môn kiến trúc, kết cấu và MEP được gộp chung và phối hợp trên cùng một nền tảng dữ liệu bởi duy nhất một đơn vị tư vấn tổng thầu, chủ đầu tư sẽ có một đầu mối chịu trách nhiệm cao nhất về tính chính xác của hồ sơ, thay vì phải tự đứng ra chắp vá và hòa giải xung đột giữa ba nhà thầu thiết kế độc lập.
Tại Song Anh, nguyên tắc luôn đảm bảo được giữ vững chính là phát triển mô hình BIM trên cùng một hệ dữ liệu hoàn chỉnh trước khi tiến hành kết xuất dự toán chi phí.
Trong quy trình đó, các phần mềm, công cụ sẽ có nhiệm vụ cảnh báo dữ liệu, còn giải pháp kỹ thuật và phương án triển khai cụ thể bắt buộc phải do kinh nghiệm, năng lực của đội ngũ chuyên gia quyết định.
Cách tổ chức công việc chặt chẽ này chính là nền móng thiết lập nên một quy trình triển khai BIM tổng thể trong dự án cao tầng đáng tin cậy.
Không. Hình 3D thông thường chỉ thể hiện mặt mỹ thuật bên ngoài. Giá trị cốt lõi của một mô hình BIM nằm ở cơ sở dữ liệu số hóa tích hợp bên trong, bao gồm cả dữ liệu hình học không gian và các thuộc tính phi hình học đi kèm cấu kiện.
Đây là nguồn thông tin nền tảng hỗ trợ công tác phối hợp đa bộ môn và bóc tách khối lượng BOQ chuẩn xác.
Chưa đủ. Revit là công cụ dựng model trong hệ sinh thái BIM. Mô hình BIM đạt chuẩn đòi hỏi việc xác định rõ ràng mục tiêu ứng dụng dữ liệu, đồng bộ hóa hệ tọa độ mốc dùng chung và áp dụng một quy trình phối hợp kỹ thuật chặt chẽ giữa các bộ môn, hoàn toàn không chỉ dừng lại ở việc mở phần mềm vẽ cấu kiện.
Mô hình BIM được xây dựng và phối hợp hoàn chỉnh trước khi chủ đầu tư tiến hành phê duyệt ngân sách dự án.
Nhờ vậy, các nhà quản lý dự án sẽ nhìn nhận rõ ràng toàn bộ các giao cắt kỹ thuật MEP, phương án kết cấu chịu lực tối ưu cùng số liệu khối lượng vật tư chi tiết ngay ở giai đoạn thiết kế, khi mọi điều chỉnh trên phần mềm đều có chi phí tối ưu và dễ dàng thực thi hơn rất nhiều so với việc sửa đổi ngoài công trường.
Mô hình BIM chỉ được coi là đạt yêu cầu khi các thông số tọa độ và cao độ Level ăn khớp chính xác, các cấu kiện xây dựng được khai báo chính xác thuộc tính vật lý, chỉ số LOD được thiết lập tương ứng với mục đích sử dụng ở từng chặng dự án và hồ sơ được QA/QC nghiêm ngặt bởi đội ngũ kỹ sư có chuyên môn.
Hình ảnh phối cảnh 3D bắt mắt không phải là thước đo chất lượng, sự nhất quán của cơ sở dữ liệu số mới là câu trả lời.
——————————————
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG SONG ANH (SA)
.png)
Toà nhà Gia Định - 566 Quốc Lộ 13, Phường Hiệp Bình, (Thủ Đức) TP.HCM
Hotline: 0962 860 220
.png)
Email: songanh.cm1@gmail.com
.png)
Website: sa-corp.vn
