Sự phát triển của các công trình nhà cao tầng và khu căn hộ hiện đại đang đặt ra nhiều thách thức cho công tác thiết kế xây dựng. Để kiểm soát xung đột kỹ thuật, tối ưu chi phí và nâng cao hiệu quả dự án, thiết kế nhà cao tầng với BIM đang trở thành giải pháp thiết kế tất yếu trong ngành kiến trúc xây dựng.
Trước đây, các dự án nhà cao tầng thường được thiết kế bằng phương pháp CAD truyền thống. Mỗi bộ môn như kiến trúc, kết cấu hay cơ điện thường làm việc trên các bản vẽ riêng lẻ. Điều này dẫn đến nhiều hạn chế như:
Khi dự án càng lớn, những vấn đề này càng trở nên nghiêm trọng.Công nghệ BIM ra đời nhằm giải quyết những hạn chế đó bằng cách tạo ra một mô hình số hóa của toàn bộ công trình.
Mô hình này tích hợp dữ liệu từ nhiều bộ môn và cho phép các kỹ sư, kiến trúc sư làm việc trên cùng một nền tảng. Nhờ vậy, việc thiết kế công trình cao tầng trở nên trực quan, chính xác và hiệu quả hơn rất nhiều.
Công nghệ Building Information Modeling hay thường gọi tắt: BIM chính là phương pháp mô hình hóa thông tin công trình bằng công nghệ số. Khác với bản vẽ 2D truyền thống, BIM không chỉ là mô hình 3D mà còn tích hợp thông tin từ 3D (hình học) đến 7D (quản lý cơ sở vận hành).
Công nghệ BIM tạo ra một mô hình số chứa toàn bộ dữ liệu của công trình, bao gồm:
Điều quan trọng là BIM không chỉ là mô hình 3D, mà còn là hệ thống quản lý dữ liệu xuyên suốt vòng đời công trình. Việc áp dụng công nghệ BIM hỗ trợ các bên tham gia dự án như:
Có thể dễ dàng khai thác dữ liệu từ mô hình BIM để phục vụ công việc của mình.
Để triển khai BIM hiệu quả trong các dự án nhà cao tầng, các đơn vị thiết kế thường áp dụng một quy trình tiêu chuẩn gồm nhiều bước.
Bước đầu tiên là xây dựng mô hình BIM 3D cho từng bộ môn kỹ thuật, bao gồm:
Các mô hình này được xây dựng trên phần mềm chuyên dụng như Revit và được liên kết với nhau trong cùng một hệ thống dữ liệu. Nhờ đó, toàn bộ cấu trúc của công trình được thể hiện trực quan ngay từ giai đoạn thiết kế.
Một trong những lợi ích lớn nhất của BIM là khả năng phát hiện xung đột thiết kế sớm. Đối với các công trình nhà cao tầng, việc phải phối hợp các bộ môn, xử lý phức tạp như tải trọng gió, động đất và hệ MEP dày đặc khó có thể tránh khỏi xung đột, điển hình như:
Thông qua công cụ model coordination, các xung đột này được phát hiện và xử lý ngay trên mô hình trước khi đưa vào thi công. Điều này giúp giảm đáng kể rủi ro phát sinh chi phí và thời gian trong quá trình xây dựng.
Sau khi mô hình BIM được hoàn thiện, hệ thống sẽ tự động tạo ra các hồ sơ bản vẽ như:
Các bản vẽ này sẽ được liên kết trực tiếp với mô hình BIM, vì vậy khi có thay đổi thiết kế, toàn bộ hồ sơ sẽ được cập nhật đồng bộ. Qua đó, ứng dụng BIM hỗ trợ giảm đáng kể sai sót trong quá trình phát hành bản vẽ.
Mô hình BIM còn cho phép trích xuất dữ liệu khối lượng xây dựng một cách chính xác. Các thông tin quan trọng như:
Các dữ liệu quan trọng nêu trên hoàn toàn có thể được thống kê trực tiếp từ mô hình BIM. Nhờ vậy, công nghệ BIM hỗ trợ hiệu quả tối đa trong các công việc như:
Trong thực tế, BIM có thể được ứng dụng xuyên suốt từ giai đoạn thiết kế, bóc tách khối lượng cho đến thi công và vận hành công trình.
Trong các dự án nhà cao tầng, độ phức tạp của hệ thống kỹ thuật và quy mô công trình đòi hỏi phương pháp thiết kế có khả năng quản lý dữ liệu chính xác và phối hợp hiệu quả giữa nhiều bộ môn.
Công nghệ BIM mang đến một cách tiếp cận hoàn toàn mới: mọi thông tin công trình được tích hợp trong một mô hình số duy nhất. Nhờ đó, các dự án nhà cao tầng có thể được thiết kế chính xác hơn, tối ưu chi phí tốt hơn và giảm đáng kể rủi ro trong quá trình thi công.
Dưới đây là những giá trị nổi bật mà BIM mang lại cho các dự án xây dựng quy mô lớn.
Trong các tòa nhà cao tầng, hệ thống kỹ thuật như kết cấu, cơ điện và kiến trúc thường chồng chéo và dễ xảy ra va chạm nếu thiết kế theo phương pháp truyền thống.
Với mô hình BIM 3D tích hợp nhiều bộ môn, các kỹ sư có thể kiểm tra và phát hiện xung đột kỹ thuật ngay trên mô hình trước khi triển khai thi công. Nhờ đó, hỗ trợ tối đa việc:
Điều này giúp tiết kiệm đáng kể thời gian và chi phí xử lý sự cố tại công trường.
Một trong những ưu điểm lớn của BIM là khả năng bóc tách khối lượng trực tiếp từ mô hình công trình. Mọi thông tin về vật liệu, cấu kiện và diện tích đều được quản lý trong hệ thống dữ liệu BIM, giúp việc dự toán trở nên chính xác hơn.
Qua đó, chủ đầu tư có thể:
Nhờ đó, dự án nhà cao tầng được triển khai với hiệu quả tài chính tốt hơn.
Trong các dự án quy mô lớn, việc phối hợp giữa nhiều bộ môn kỹ thuật luôn là thách thức to lớn với đơn vị thiết kế. BIM cho phép các bộ môn cùng phối hợp đồng bộ như:
Việc triển khai công nghệ BIM cho phép các bộ môn phối hợp làm việc trên cùng một mô hình dữ liệu công trình. Khi có thay đổi thiết kế, thông tin sẽ được cập nhật đồng bộ trên toàn bộ hệ thống, giúp các nhóm kỹ thuật dễ dàng phối hợp và tránh sai lệch dữ liệu.
Điều này giúp quy trình thiết kế công trình trở nên nhanh chóng, minh bạch và hiệu quả hơn.
Không chỉ dừng lại ở giai đoạn thiết kế, mô hình BIM còn có thể được sử dụng trong suốt vòng đời của công trình.
Dữ liệu từ BIM hỗ trợ các hoạt động:
Toàn bộ thông tin của công trình được lưu trữ trong mô hình số và có thể khai thác trong nhiều năm sau khi dự án hoàn thành. Nhờ vậy, BIM trở thành nền tảng quan trọng cho xu hướng xây dựng số hóa và quản lý công trình thông minh trong tương lai.
Để triển khai BIM hiệu quả, doanh nghiệp cần đầu tư đáng kể cho:
Chi phí này không chỉ phát sinh trong giai đoạn đầu mà còn cần duy trì liên tục để cập nhật công nghệ và nâng cao năng lực nhân sự. Vì vậy, nhiều đơn vị thiết kế nhỏ vẫn gặp khó khăn khi chuyển đổi sang mô hình làm việc BIM.
Việc triển khai công nghệ BIM trong thiết kế đòi hỏi đội ngũ kỹ sư có kinh nghiệm, chuyên môn cao cùng các khả năng
Tuy nhiên, nguồn nhân lực BIM tại Việt Nam vẫn chưa đồng đều và chủ yếu tập trung tại các thành phố lớn như TP.HCM và Hà Nội. Điều này khiến nhiều dự án gặp khó khăn trong việc xây dựng đội ngũ triển khai BIM có đủ năng lực và kinh nghiệm thực tế.
Một dự án xây dựng nhà cao tầng thường có sự tham gia của nhiều đơn vị như:
Nếu không có quy trình quản lý BIM rõ ràng, dữ liệu giữa các bên có thể:
Điều này làm giảm hiệu quả của mô hình BIM và gây khó khăn trong quá trình phối hợp dự án. Quy trình pháp lý và tiêu chuẩn BIM tại Việt Nam vẫn đang hoàn thiện
Mặc dù BIM đang được khuyến khích áp dụng trong ngành xây dựng, nhưng hệ thống tiêu chuẩn và quy trình thẩm định tại Việt Nam vẫn đang trong giai đoạn hoàn thiện. Một số dự án vẫn phải song song sử dụng:
Điều này đôi khi khiến quá trình triển khai BIM trở nên phức tạp hơn nếu không có kinh nghiệm thực tế trong việc quản lý hồ sơ kỹ thuật.
Chính vì những thách thức nêu trên, việc triển khai BIM trong các dự án nhà cao tầng đòi hỏi đơn vị tư vấn có năng lực kỹ thuật vững vàng, quy trình triển khai chuyên nghiệp và kinh nghiệm thực tế trong nhiều dự án lớn.
>>> Xem thêm:BIM ở Việt Nam: Mức độ phổ biến, thách thức và triển vọng
Đối với các dự án nhà cao tầng, BIM không chỉ là một công cụ thiết kế mà còn là nền tảng quản lý dữ liệu công trình ngay từ giai đoạn đầu của dự án. Việc triển khai BIM hiệu quả đòi hỏi đội ngũ kỹ sư hiểu rõ cả kỹ thuật xây dựng lẫn quy trình phối hợp đa bộ môn.
Với đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm cùng hệ thống quy trình BIM bài bản - Công ty cổ phần tư vấn đầu tư xây dựng Song Anh đã và đang ứng dụng công nghệ này trong nhiều dự án nhà cao tầng, giúp chủ đầu tư:
Việc áp dụng BIM giúp chủ đầu tư có thể hình dung trực quan toàn bộ công trình ngay từ giai đoạn thiết kế, đồng thời giảm thiểu rủi ro kỹ thuật trong quá trình thi công.
Bằng kinh nghiệm thực tế và năng lực triển khai BIM, Song Anh mang đến giải pháp thiết kế hiện đại, giúp các dự án nhà cao tầng được triển khai hiệu quả và bền vững hơn.
