BIM - CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN

Lần đầu tiên bạn nghe thuật ngữ “BIM” là khi nào? Tôi nhớ bài thuyết trình này như thể nó là ngày hôm qua. Một nhà thiết kế làm việc cho thị trường nước ngoài và tôi, một kỹ sư tư vấn thiết kế cơ điện. Đó là lần đầu tiên tôi nghe nói về công nghệ BIM. Đó là vào năm 2012

Diễn giả cho biết, công nghệ thiết kế thời đó còn non nớt, việc hợp tác trên một mô hình 3D duy nhất là không thể. Anh ấy tóm tắt bài thuyết trình của mình bằng cách nói rằng các nhà thiết kế thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau phải làm việc ba ca liên tục mỗi ngày vì họ không thể tìm ra cách nào tốt hơn.

Nhìn lại, tôi có thể thấy anh ấy đã sai như thế nào. Khi tôi có cơ hội tham gia một dự án của CH Séc, tôi phải đối mặt với một thực tế hoàn toàn khác. Hầu hết các dự án đã sử dụng mô hình 3D với thông tin cơ bản chứa các đối tượng. Tôi ngồi xuống và bắt đầu nghiên cứu chủ đề để tìm hiểu toàn bộ BIM này thực sự là gì.

Nếu bạn giống tôi và bạn đã nghe thuật ngữ công nghệ BIM một vài lần (hoặc nhiều lần), nhưng bạn không biết chính xác mình đang giải quyết vấn đề gì và bắt đầu từ đâu, thì bạn đã đến đúng chỗ. Bài đăng này sẽ cung cấp cho bạn ý tưởng về những điều cơ bản của BIM. Các bài tiếp theo trong loạt bài này sẽ thảo luận về các vấn đề nâng cao hơn của công nghệ.

Từ viết tắt BIM

Công nghệ BIM là gì và nó có nghĩa là gì? Bạn có thể biết rằng nó có nghĩa là Xây dựng mô hình thông tin. Bạn có thể đã nghe nói rằng nó cải thiện chất lượng của các dự án và giao tiếp đa ngành. Có lẽ bạn cũng đã nghe tuyên bố rằng đó là một chi phí bổ sung cho công ty vì các chương trình đắt tiền và chỉ một số ít người biết cách sử dụng chúng.

Hãy bắt đầu với những điều cơ bản – BIM nghĩa là gì và các thành phần của nó là gì. Đã ở đây trở nên khó khăn. Trong danh pháp có ba chữ viết tắt:

  • Xây dựng mô hình thông tin
  • Mô hình thông tin tòa nhà
  • Quản lý thông tin tòa nhà
  • Mỗi tên trên bao gồm ba phần, mà tôi giải thích chi tiết trong bài viết.

"Building" trong BIM

Công nghệ BIM bao trùm toàn bộ ngành AEC (Kiến trúc, Kỹ thuật, Xây dựng), và do đó:

  • Xây dựng công trình (nhà ở, công trình công cộng, sân bay, bệnh viện, v.v.)
  • Cơ sở hạ tầng (đường bộ, đường sắt)
  • Cơ sở kỹ thuật (cầu, đường hầm, nhà máy điện, cũng như các cơ sở ngoài khơi hoặc lưới điện)
  • Các nhà thiết kế nội thất, nhà sản xuất vật liệu xây dựng và Quản lý cơ sở cũng sử dụng công nghệ BIM.

Mỗi ngành công nghiệp này đều có đặc thù và thách thức riêng. Nó cũng thường sử dụng các phần mềm khác nhau để thiết kế hoặc quản lý một mô hình. Ngoài ra còn có nhiều cấp độ tiến bộ khác nhau trong việc triển khai công nghệ BIM – nói chung, xây dựng hình khối là tiên tiến nhất, hơn nữa còn có các kết cấu kỹ thuật và phần lớn các thách thức mà kỹ thuật đường bộ phải đối mặt (phần lớn là do những hạn chế của định dạng IFC). Tuy nhiên, cơ sở và các giả định để phát triển dự án trong công nghệ BIM là tương tự nhau.

"Information" trong BIM

Thông tin là phần quan trọng nhất trong chữ viết tắt. Lợi thế của công nghệ BIM nằm ở đó. Về khả năng tổ chức của nó, dễ dàng tìm kiếm và rõ ràng khi đọc các phần khác nhau được kết nối với các yếu tố.

Đầu tư càng lớn, càng nhiều thông tin được tạo ra trong dự án. Mô hình thu thập và trao đổi thông tin truyền thống (e-mail, PDF, bản vẽ) dẫn đến sự hỗn loạn thông tin. Việc thiếu hoặc trùng lắp thông tin không chính xác là chuyện thường xảy ra. Thông thường, tình huống trên công trường có thể được so sánh với việc chơi một cuộc gọi chết chóc. Hãy để tôi minh họa tình hình thực tế từ kinh nghiệm của riêng tôi.

Nhà thầu phụ công trình điện cần bổ sung thông tin về dự án. Với tư cách là Tổng thầu, chúng tôi gọi là Nhà thiết kế. Một Nhà thiết kế bị bỏ dở nhiệm vụ gửi cho chúng tôi một tài liệu, trả lời qua điện thoại hoặc e-mail. Chúng tôi hiểu điều này theo cách riêng của mình (xét cho cùng, chúng tôi không phải là nhà thiết kế điện) và chúng tôi chuyển thông tin lại cho nhà thầu phụ, người này hiểu theo cách riêng của mình và do đó thực hiện công việc trên công trường.

Công nghệ BIM giả định rằng sự hỗn loạn thông tin là trở ngại lớn nhất đối với hiệu quả của ngành công nghiệp của chúng tôi. Trọng tâm là truy cập thông tin minh bạch và nhanh chóng cũng như dữ liệu chất lượng cao. Làm sao? Bằng cách sử dụng Môi trường dữ liệu chung và chia dữ liệu được tạo trong quá trình đầu tư thành ba nhóm: dữ liệu đồ họa, dữ liệu phi đồ họa và tài liệu. Dưới đây tôi đang mô tả từng yếu tố nêu trên.

Dữ liệu đồ họa

Đây là các mô hình 3D, các ký tự và biểu tượng do các nhà thiết kế tạo ra, một sự phản ánh ảo của đối tượng được xây dựng bao gồm phần thân kiến ​​​​trúc, cấu trúc, thông gió, v.v. Thông thường, nó là một mô hình riêng biệt cho từng bộ môn, sau đó được kết hợp cho các mục đích phối hợp trong các chương trình thích hợp (ví dụ: Solibri).

Mô hình 3D chủ yếu đóng vai trò là nơi cung cấp các mối quan hệ và ngữ cảnh giữa các đối tượng chứa thông tin. Bằng cách trình bày thông tin ở dạng 3D, chúng tôi có thể điều hướng dễ dàng hơn đến các địa điểm cụ thể trong tòa nhà (ví dụ: giao lộ của thiết bị vệ sinh với hệ thống thông gió) và kiểm tra va chạm. Các phần tử được xác định trong không gian và thuộc về một hệ thống cụ thể. Ví dụ: nhìn vào một cái cột trong một mô hình, chúng ta có thể thấy vị trí chính xác của nó, nó nằm trong phòng nào và mối quan hệ của nó với các đối tượng khác (dầm, trần nhà). Ngoài ra, cột đó là nơi cung cấp thông tin phi đồ họa – bằng cách nhấp vào cột đó, chúng tôi có thể đọc được nhiều thông tin khác nhau do những người tham gia quy trình đầu tư chỉ định.

Điều quan trọng là chúng tôi không mô hình hóa tất cả các thông tin. Nhiều chuyên gia BIM đã thua cuộc do lập mô hình quá chi tiết. Họ mất hàng chục giờ làm việc để chọn loại tay nắm cửa hay đặt thùng rác, trải thảm trong phòng. Mức độ phát triển (LOD – thông tin chi tiết hơn trong bài đăng này) xác định số lượng và thông tin đồ họa nào sẽ được đưa vào mô hình ở một giai đoạn phát triển nhất định.

Dưới đây là danh sách thông tin chúng tôi thường đọc từ mô hình đồ họa (danh sách này khác nhau tùy thuộc vào dự án):

  • phòng/không gian (vị trí của họ)
  • khoa (nhóm phòng, ví dụ: khoa nha khoa)
  • lắp đặt (vệ sinh, thông gió, điện)
  • các bộ phận (các bộ phận lắp đặt, ví dụ: bảng điện)
  • thiết bị (các yếu tố được mô hình hóa, ví dụ: bàn mổ, MRI, bàn văn phòng)

Dữ liệu phi đồ họa

Đó là xây dựng siêu dữ liệu làm cốt lõi của mô hình. Thông tin phi đồ họa làm cho công nghệ BIM trở thành một cuộc cách mạng trên thị trường. Việc mô hình hóa thông tin phù hợp cho phép quản lý và dễ dàng tạo ra các dẫn xuất của nó, bao gồm báo cáo, hóa đơn số lượng cũng như ước tính chi phí. Mỗi đối tượng được tạo trong phần mềm BIM cho phép liên kết thông tin với nó, vd. vật liệu, lớp chống cháy, màu sắc, chi phí hoặc nhà sản xuất.

Thông tin có thể được gán trực tiếp cho các thành phần trong chương trình đồ họa (ví dụ: ArchiCAD, Revit) bằng cách chỉnh sửa thuộc tính của nó hoặc thêm thuộc tính mới. Cũng có thể sử dụng cơ sở dữ liệu hợp tác với mô hình đã tạo (ví dụ: Cobuilder hoặc dRofus).

Nhà thiết kế có thể gán thông tin phi đồ họa cho cả đối tượng, (ví dụ: ghế, bàn), đối tượng xây dựng (ví dụ: trần nhà) hoặc không gian (ví dụ: phòng). Ngoài ra, thông tin phi đồ họa cũng có thể được gán cho các yếu tố không được mô hình hóa vật lý (ví dụ: khóa cửa hoặc gạch ốp tường). Thông tin chi tiết về dự án (Mức độ thông tin – LOI) tiến triển cùng với sự phát triển của dự án. Trong giai đoạn khái niệm, chúng tôi mô tả tường ngăn là “tường ngăn không chịu lực 100 mm”. Giai đoạn thiết kế chi tiết là “tường ngăn dày 100 mm, nẹp góc nhôm cc 60, tấm thạch cao 2x, EI = 30.” Tuy nhiên, trong giai đoạn xây dựng, chúng tôi sẽ thêm thông tin về một nhà sản xuất vật liệu cụ thể bao gồm cả giá cả.

Để truy cập thông tin trong mô hình, bạn không cần phải có giấy phép cho phần mềm chuyên dụng đắt tiền. Dữ liệu liên quan đến phần tử có thể được đọc từ bất kỳ Trình xem IFC miễn phí nào có sẵn trên thị trường (ví dụ: BIM Vision của Datacomp).

Dưới đây là danh sách thông tin thường được gán cho các thuộc tính phần tử:

  • thông tin vật liệu (g. bê tông C20/25)
  • đặc điểm vật lý (chống cháy, lớp cách âm),
  • nhà chế tạo,
  • nhà cung cấp,
  • Giá cả,
  • tham khảo tài liệu của nhà sản xuất,
  • độ bền (giai đoạn Quản lý cơ sở, ví dụ: bảo trì 10 năm một lần).

Tài liệu

Trong lĩnh vực này, người ta có thể tìm thấy tài liệu tĩnh (ví dụ: định dạng PDF), phần lớn được biết đến từ quy trình đầu tư hiện tại (dự toán chi phí, thông số kỹ thuật, lịch trình) và tài liệu liên quan đến quy trình BIM, ví dụ: Kế hoạch thực hiện BIM (BEP), Yêu cầu thông tin của chủ đầu tư (EIR). Trong quá khứ của phần mềm CAD, đây là bộ sưu tập thông tin phong phú nhất. Với sự hiện diện ngày càng tăng của công nghệ BIM, nó đang giảm dần. BIM càng nâng cao trong một dự án nhất định thì càng cần ít tài liệu hơn.

Vấn đề quan trọng nhất với tài liệu tĩnh là tìm kiếm dữ liệu. Mỗi tài liệu phải được tìm thấy, mở và xem xét. Tôi cá rằng phần lớn chúng ta đều nhớ mình đã dành bao nhiêu thời gian để tìm kiếm các mẩu thông tin khác nhau.

Sẽ không tệ nếu đây là những thư mục trên ổ cứng. Tôi nhớ chính xác cách tôi chạy qua các tập hồ sơ với tài liệu tại công trường, bởi vì “Tôi nhớ rằng thông tin đó nằm trong một trong những mô tả kỹ thuật… Nhưng trong lĩnh vực nào?” May mắn thay, ngày nay chúng ta có thể gán ngày càng nhiều thông tin cho mô hình và xem nó trực tiếp trong phần mềm (ví dụ: ước tính chi phí, lịch trình). Thông tin đầy đủ hơn, năng động và dễ phát hiện. Do đó, chúng ta cần ngày càng ít tài liệu được lưu trữ trên ổ cứng.

Ví dụ về các loại tài liệu chúng tôi thu thập ở định dạng tĩnh:

  • lịch trình,
  • những ước tính về chi phí,
  • thông tin liên lạc cho các công ty và những người tham gia vào dự án,
  • tài liệu sản phẩm và vật liệu,
  • tài liệu liên quan đến quản lý cơ sở thiết bị xây dựng

Môi trường chia sẻ dữ liệu chung CDE

Bạn đã biết cách chúng tôi phân chia thông tin được tạo ra trong quá trình BIM. Bây giờ tôi sẽ mô tả cách quản lý và nơi cất giữ chúng.

Luồng lưu trữ và dữ liệu diễn ra trong một không gian chung được gọi là Môi trường dữ liệu chung (thêm về CDE tại đây), nơi chứa tất cả thông tin liên quan đến dự án. Nó có thể là một máy chủ, một đám mây hoặc một extranet. Mỗi người tham gia dự án đều có quyền truy cập vào dữ liệu họ cần để thực hiện nhiệm vụ của mình. Trong thực tế, với tư cách là một CDE trong các dự án, chúng tôi áp dụng không gian đĩa chung được chia thành các thư mục có cài đặt truy cập, ví dụ:. Viewpoint, Autodesk 360, Project Place, Interaxo, v.v. Tuy nhiên, các công cụ chỉ là thứ yếu, tất cả là về quy trình.

Bằng cách chỉ sử dụng một và cùng một nguồn thông tin để cộng tác giữa các thành viên dự án, chúng tôi tránh được cả lỗi và sự không chính xác trong luồng thông tin. Khi một kiến ​​trúc sư cần thông tin về ống thông gió, anh ta chỉ cần mở mô hình vệ sinh từ đĩa và kết hợp nó với mô hình kiến ​​trúc của họ. Nếu có bất kỳ câu hỏi nào, bạn có thể đánh dấu một mục trên mô hình, viết bình luận và gửi ảnh chụp màn hình động cho người nhận (việc hợp tác của các nhà thiết kế trong quy trình thiết kế BIM sẽ được thảo luận chi tiết trong các bài viết sau).

Nguyên tắc chung của hoạt động trong CDE và sử dụng ba loại thông tin được minh họa trong sơ đồ sau từ tiêu chuẩn Anh PAS 1192-2:

Từ đầu quá trình đầu tư, thông tin được chia thành ba loại. Số tiền của họ tăng lên một cách tự nhiên theo tiến độ của dự án. Điều này được gọi là Mô hình thông tin dự án và bao gồm tất cả dữ liệu lịch sử được tạo bởi các nhà thiết kế, nhà thầu và nhà cung cấp trong quá trình phát triển dự án. Sau khi bàn giao, tòa nhà chuyển sang giai đoạn vận hành, thông tin được chuyển từ dự án dưới dạng Mô hình thông tin tài sản – thông tin “hoàn thành” cuối cùng, được xác minh, sau đó được áp dụng cho việc quản lý tòa nhà trong suốt vòng đời của nó.

"Model / Modeling / Management" trong BIM

Chữ “M” thường được dịch là Mô hình hoặc Mô hình hóa. Đồng thời, việc phát triển BIM viết tắt là Quản lý thông tin tòa nhà ngày càng trở nên phổ biến, vì quản lý thông tin chứ không phải mô hình hóa chính nó là điều quan trọng nhất trong toàn bộ quá trình.

Mô hình được coi là tâm điểm của quy trình chứa mọi thông tin và là nơi cộng tác của tất cả những người tham gia quy trình. Đồng thời, bản thân mô hình chỉ là một biểu diễn đồ họa của thông tin được thiết kế. Một mô hình đồ họa cũng có thể được tạo trong Sketch Up – nó sẽ là một hình ảnh trực quan đơn giản không chứa bất kỳ thông tin nào. Vì chúng tôi lập mô hình trong phần mềm như Revit hoặc Archicad, chúng tôi có thể nhập không chỉ dữ liệu hình học mà cả các thông tin cần thiết khác vào dự án.

Tóm tắt

  • Kết thúc bài đăng này ở một số điểm, chúng ta có thể nói rằng công nghệ BIM là:
  • Công nghệ được sử dụng trong ngành công nghiệp AEC,
  • Một quy trình bắt đầu từ yêu cầu của chủ đầu tư, qua giai đoạn thiết kế, thi công, đến quản lý công trình trong suốt thời gian tồn tại của nó,
  • Công việc của tất cả những người tham gia dự án trong Môi trường dữ liệu chung,
  • Mô hình 3D, là vật mang thông tin và sự phụ thuộc của các đối tượng với nhau,
  • Thông tin liên kết chặt chẽ với mô hình 3D, cho phép tìm kiếm chúng dễ dàng và chính xác,
  • Tài liệu chung không thể liên kết với mô hình 3D, cần thiết để thực hiện quy trình đầu tư, được đặt tên và đặt phù hợp trong CDE.

Nếu bạn cảm thấy bài đăng này đã giải thích được một chút BIM là gì, hãy chia sẻ nó với bạn bè của bạn. Nó sẽ cho phép chúng tôi tiếp cận nhiều người hơn với ý tưởng giải thích thực tế về BIM.