Nghiên Cứu Ứng Dụng Mô Hình Thông Tin Xây Dựng (BIM) Vào Dự Án Cấp Thoát Nước Nhà Cao Tầng

Mô hình thông tin xây dựng (BIM) là một quy trình liên quan tới việc tạo lập và quản lý những đặc trưng kỹ thuật số trong các khâu thiết kế, thi công và vận hành các công trình. Những mô hình BIM này cao cấp hơn nhiều so với các bản vẽ 2D và 3D đơn thuần, chúng được tạo thành bởi các mô hình thông minh kèm theo rất nhiều thông tin, sự thay đổi và cập nhật xuyên suốt quá trình phát triển dự án. Sự chuyển đổi kỹ thuật số toàn cầu của ngành kiến trúc, kỹ thuật và xây dựng (AEC) nói chung và Cấp Thoát nước nói riêng đang diễn ra mạnh mẽ khi chính phủ các nước thúc đẩy việc áp dụng các chính sách Mô hình thông tin Xây dựng (BIM). BIM mang đến sự hợp tác liền mạch giữa các bên liên quan và giữa các lĩnh vực với mô hình 3D thông minh trong các giai đoạn thiết kế, xây dựng và vận hành.

Trên thế giới, BIM đang ngày một trở nên phổ biến. Nhiều nước như Anh, Mỹ, Đức, Singapore, Hồng Kông, Nga, Trung Quốc… đã áp dụng BIM ở nhiều mức độ khác nhau. Qua đó, nâng cao năng suất, sức cạnh tranh của ngành Xây dựng nước mình. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng việc ứng dụng BIM ở Bắc Mỹ đã tăng nhanh chóng từ năm 2007 đến năm 2012 từ 28% đến 71%. Tại Việt Nam hiện nay, BIM đã bắt đầu trở nên phổ biến trong ngành Xây dựng. Nhiều chủ đầu tư, tổ chức tham gia đầu tư xây dựng đã nhận thức được lợi ích của việc sử dụng BIM. Và triển khai áp dụng vào các công trình từ giai đoạn thiết kế đến quản lý thi công.

BIM làm quá trình thiết kế kỹ thuật nhanh hơn, cải thiện việc đo bóc khối lượng và lập dự toán chi phí, tăng cường tính bền vững của công trình, tăng cường sự hợp tác. Ví dụ, BIM cho phép phát hiện xung đột giữa các hệ thống MEP (Mechanical, Electrical, Plumbing) trước khi thi công, giảm thiểu sai sót và chi phí phát sinh. BIM cũng giúp quản lý thông tin dự án hiệu quả hơn, từ đó cải thiện quá trình ra quyết định và giảm thiểu rủi ro.

Hạn chế về đầu tư trang thiết bị kỹ thuật và con người là một thách thức lớn. Việc triển khai BIM đòi hỏi phần cứng và phần mềm mạnh mẽ, cũng như đội ngũ nhân viên được đào tạo bài bản. Hạn chế về mặt tổ chức, pháp lý cũng là một vấn đề cần giải quyết. Việt Nam hiện chưa có các tiêu chuẩn, quy định đầy đủ về BIM, gây khó khăn cho việc triển khai và áp dụng rộng rãi.

So sánh quá trình làm việc giữa 3 chiều BIM và 2 chiều CAD thông thường cho thấy những hạn chế gặp phải trong quá trình thiết kế bằng 2D truyền thống. BIM cung cấp cơ sở dữ liệu phong phú và khả năng mô phỏng trực quan, giúp kỹ sư dễ dàng phát hiện và giải quyết các vấn đề thiết kế. Cấp độ phát triển BIM cũng ảnh hưởng đến mức độ chi tiết và thông tin trong mô hình.

Quy trình thiết kế truyền thống ở Việt Nam thường gặp nhiều khó khăn trong việc phối hợp giữa các bộ môn và kiểm soát thông tin. BIM giúp nâng cao chất lượng thiết kế và kiểm soát nguồn vốn bằng công nghệ BIM. BIM cho phép các kỹ sư cộng tác trên cùng một mô hình, giảm thiểu sai sót và tăng cường tính chính xác của thiết kế.

Cơ sở thực tiễn trong việc ứng dụng công nghệ BIM trong thi công Cấp Thoát nước cho thấy hiệu quả trong việc giảm thiểu sai sót, tối ưu hóa tiến độ và kiểm soát chi phí. Một số phần mềm sử dụng để lên mô hình BIM 3D, 4D, 5D sử dụng thiết kế và thi công công trình nhà cao tầng bao gồm Revit, Navisworks, và Fuzor.

Lựa chọn phần mềm BIM – BIM tool phù hợp là bước quan trọng đầu tiên. Các phần mềm phổ biến bao gồm Revit, AutoCAD MEP, và ArchiCAD. Quy trình và cách thực hiện BIM cho giai đoạn thiết kế cấp thoát nước cần được xác định rõ ràng. Vai trò trách nhiệm BIM trong thiết kế Cấp Thoát nước cần được phân công cụ thể cho từng thành viên trong nhóm dự án.

Hướng dẫn đặt tên File mô hình Cấp Thoát nước cần tuân thủ theo một quy ước nhất định để dễ dàng quản lý và tìm kiếm. Các thiết lập trong thiết kế dự án cần được cấu hình chính xác để đảm bảo tính nhất quán của mô hình. Thiết lập thông tin cho mô hình cấp thoát nước cần đầy đủ và chi tiết để phục vụ cho các giai đoạn sau của dự án.

Kiểm tra độ chính xác của mô hình BIM Cấp thoát nước là bước quan trọng để đảm bảo tính tin cậy của dữ liệu. Các sản phẩm BIM trong thiết kế cấp thoát nước bao gồm mô hình 3D, bản vẽ 2D, bảng thống kê khối lượng và báo cáo xung đột. Tài liệu và cách phê duyệt thiết kế Cấp thoát nước với mô hình BIM cần được quy định rõ ràng để đảm bảo tính pháp lý của dự án.

Kết quả 2D chi tiết được tạo ra từ mô hình BIM giúp các kỹ sư dễ dàng hình dung và kiểm tra thiết kế. Thiết lập thống kê khối lượng và dự toán phần Cấp thoát nước cho công trình giúp kiểm soát chi phí và nguồn lực. Xuất dự toán chi phí phần Cấp thoát nước cho công trình giúp chủ đầu tư có cái nhìn tổng quan về chi phí dự án.

Lập bảng tiến độ thi công Cấp Thoát nước từ mô hình BIM giúp quản lý tiến độ dự án hiệu quả hơn. BIM cho phép các kỹ sư mô phỏng quá trình thi công và phát hiện các vấn đề tiềm ẩn trước khi chúng xảy ra trên thực tế.

Kết quả nghiên cứu cho thấy BIM mang lại nhiều lợi ích cho dự án cấp thoát nước, bao gồm thiết kế nhanh hơn, đo bóc khối lượng chính xác hơn, tăng cường tính bền vững và sự hợp tác. Tuy nhiên, cũng còn tồn tại những hạn chế về đầu tư trang thiết bị kỹ thuật, con người và các vấn đề về tổ chức, pháp lý.

Những tồn tại trong đề tài cần được khắc phục trong các nghiên cứu tiếp theo. Những kiến nghị và hướng nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc hoàn thiện tiêu chuẩn BIM, đào tạo nguồn nhân lực và thúc đẩy ứng dụng BIM rộng rãi trong ngành xây dựng.