Mô hình dữ liệu công trình

Mô hình thông tin công trình (BIM), còn gọi là mô hình thông tin kỹ thuật là một quy trình liên quan đến việc tạo và quản lý các đặc trưng kỹ thuật số (hay mô hình thông tin số) trong các giai đoạn thiết kế, thi công và bảo trì công trình (công trình có thể là tòa nhà hay sản phẩm công nghiệp). Cơ bản, BIM có thể được xem như một hồ sơ thiết kế gồm các tập tin hoặc dữ liệu số, chứa các mối liên kết về không gian, kích thước, số lượng, vật liệu của các thành phần công trình. Những thông tin này được kết nối và trao đổi qua phần mềm, hỗ trợ quản lý và đưa ra quyết định liên quan đến công trình. Kết hợp các thông tin về các thành phần công trình với các dữ liệu khác như định mức, đơn giá, tiến độ thi công... sẽ tạo ra một mô hình thực tại ảo của công trình, nhằm tối ưu hóa thiết kế, thi công và quản lý công trình.

Các phần mềm hỗ trợ BIM được dùng bởi cá nhân, doanh nghiệp, và cơ quan chính phủ để lập kế hoạch, thiết kế, thi công, vận hành và bảo trì các công trình xây dựng hay cơ sở hạ tầng như hệ thống cấp thoát nước, xử lý nước thải, cung cấp điện, khí đốt, thông tin liên lạc, giao thông, cầu, cảng, nhà ở, căn hộ, trường học, cửa hàng, văn phòng, nhà xưởng... Một số phần mềm BIM phổ biến bao gồm Autodesk Revit Architecture & Structure, Tekla Structure...

Lịch sử

Khái niệm BIM đã xuất hiện từ thập niên 1970. Thuật ngữ 'mô hình công trình' (tương đương với khái niệm BIM ngày nay) lần đầu được nhắc đến vào năm 1985 trong tài liệu của Simon Ruffle và vào năm 1986 trong tài liệu của Robert Aish. Sau đó, GMW Computers Ltd, nhà phát triển phần mềm RUCAPS, đã ứng dụng các phần mềm tại sân bay Heathrow, London. Thuật ngữ 'mô hình thông tin công trình' lần đầu tiên được sử dụng vào năm 1992 trong tài liệu của G.A. van Nederveen và F. P. Tolman.

Dù vậy, thuật ngữ 'Mô hình thông tin công trình' và 'Mô hình hóa thông tin công trình' chưa được phổ biến rộng rãi cho đến khoảng 10 năm sau đó. Vào năm 2002, Autodesk phát hành cuốn sách 'Building Information Modeling', và các nhà cung cấp phần mềm khác cũng bắt đầu chú ý đến lĩnh vực này. Nhờ vào sự đóng góp của Autodesk, Bentley Systems và Graphisoft, cùng với sự quan sát từ các ngành công nghiệp khác, năm 2003, Jerry Laiserin đã giúp lan tỏa và chuẩn hóa thuật ngữ này như một cách gọi chung cho 'sự mô phỏng kỹ thuật số của quá trình xây dựng công trình'. Trước đó, việc trao đổi và kiểm tra tính tương thích của thông tin kỹ thuật số đã được gọi bằng những cái tên khác như 'Virtual Building' (Công trình ảo) của Graphisoft, 'Integrated Project Models' (Mô hình dự án tích hợp) của Bentley Systems, và 'Building Information Modeling' (Mô hình hóa thông tin công trình) của Autodesk và Vectorworks.

Vì Graphisoft có nhiều kinh nghiệm hơn trong việc phát triển các giải pháp liên quan đến mô hình thông tin công trình so với các hãng khác, Laiserin đánh giá phần mềm ArchiCAD của Graphisoft là 'một trong những giải pháp BIM tốt nhất trên thị trường'. Tuy nhiên, ông cũng ghi nhận vai trò tiên phong của các ứng dụng như RUCAPS, Sonata và Reflex. Sau khi ra mắt vào năm 1987, ArchiCAD đã trở thành một trong những công cụ ứng dụng đầu tiên của BIM, nhờ là sản phẩm CAD đầu tiên có khả năng tạo ra mô hình 2D và 3D trên máy tính cá nhân, cũng như là sản phẩm BIM thương mại đầu tiên dành cho máy tính cá nhân.

Khái niệm

ISO 19650-1:2018 định nghĩa BIM như sau:

Áp dụng biểu diễn kỹ thuật số chung của một sản phẩm xây dựng nhằm hỗ trợ quá trình thiết kế, thi công và bảo trì, tạo ra cơ sở tin cậy để đưa ra các quyết định.

Ủy ban Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ về Mô hình thông tin xây dựng đã đưa ra định nghĩa về BIM như sau:

Mô hình thông tin xây dựng (BIM) là một hình ảnh kỹ thuật số thể hiện các đặc điểm vật lý và chức năng của một công trình. Một mô hình BIM đóng vai trò là nguồn thông tin chung để thu thập dữ liệu về công trình, tạo nền tảng đáng tin cậy cho các quyết định trong toàn bộ vòng đời của công trình, từ giai đoạn thiết kế đến giai đoạn phá dỡ.

Thiết kế xây dựng truyền thống chủ yếu được thể hiện qua bản vẽ hai chiều trên giấy, như bản vẽ mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt và chi tiết.

Vai trò của BIM trong toàn bộ vòng đời công trình

BIM không chỉ được áp dụng trong giai đoạn quy hoạch và thiết kế dự án mà còn xuyên suốt toàn bộ vòng đời của công trình, hỗ trợ các quá trình như quản lý chi phí, quản lý xây dựng và quản lý dự án.

• Mô hình ba chiều
• BIM bốn chiều (4D)
• BIM năm chiều (5D)
• BIM sáu chiều (6D)
• Thiết kế kiến trúc
• Kiến trúc
• Rửa BIM
• Quản lý thi công xây dựng
• Tính toán thiết kế
• Phương pháp quản lý dự án tích hợp
• Thiết kế và thi công xây dựng ảo
• Hướng dẫn thiết kế toàn bộ tòa nhà

Tài liệu

• Eastman, Chuck; Teicholz, Paul; Sacks, Rafael; Liston, Kathleen (2008). Hướng dẫn BIM: Cẩm nang mô hình thông tin xây dựng cho chủ sở hữu, quản lý, và nhà thiết kế. Wiley. ISBN 978-0-470-18528-5.
• Hardin, Brad (2009). BIM và Quản lý Xây dựng: Các công cụ, phương pháp và quy trình đã chứng minh. Sybex. ISBN 978-0-470-40235-1.
• Jernigan, Finith (2007). BIG BIM little bim. 4Site Press. ISBN 978-0-9795699-0-6.
• Kiziltas, Semiha; Leite, Fernanda; Akinci, Burcu; Lipman, Robert R. (2009). “Các phương pháp và kỹ thuật tương thích trong CAD”. Trong Karimi, Hassan A.; Akinci, Burcu (biên tập). Tích hợp CAD và GIS. CRC. tr. 73–109. ISBN 978-1-4200-6806-1.
• Kymmell, Willem (2008). Mô hình thông tin xây dựng: Lập kế hoạch và quản lý dự án xây dựng với CAD 4D và mô phỏng, McGraw-Hill Professional. ISBN 978-0-07-149453-3
• Krygiel, Eddy và Nies, Brad (2008). BIM Xanh: Thiết kế bền vững thành công với Mô hình thông tin xây dựng, Sybex. ISBN 978-0-470-23960-5
• Lévy, François (2011). BIM trong Thiết kế Bền vững Quy mô Nhỏ, Wiley. ISBN 978-0470590898
• Smith, Dana K. và Tardif, Michael (2009). Mô hình thông tin xây dựng: Hướng dẫn triển khai chiến lược cho các kiến trúc sư, kỹ sư, nhà thầu và quản lý tài sản bất động sản, Wiley. ISBN 978-0-470-25003-7
• Underwood, Jason và Isikdag, Umit (2009). Cẩm nang Nghiên cứu về Mô hình thông tin xây dựng và Tin học Xây dựng: Các khái niệm và công nghệ, Information Science Publishing. ISBN 978-1-60566-928-1
• Weygant, Robert S. (2011) Phát triển Nội dung BIM: Tiêu chuẩn, Chiến lược và Các thực tiễn tốt nhất, Wiley. ISBN 978-0-470-58357-9

Chú thích

Liên kết ngoài

• BIM là gì? Lưu trữ ngày 26-10-2019 tại Wayback Machine – bởi Giáo sư Charles M. Eastman, Giám đốc Phòng thí nghiệm Tích hợp AEC tại Georgia Tech.
• Chương trình BIM Quốc gia của GSA – Chương trình BIM 3D-4D Quốc gia của Cơ quan Dịch vụ Tổng hợp Hoa Kỳ (GSA)
• Bài viết về BIM – Các bài viết từ các chuyên gia đa ngành về Mô hình thông tin xây dựng
• Báo cáo BIM Quốc gia Vương quốc Anh 2011 – Báo cáo quốc gia về thái độ của Vương quốc Anh đối với BIM năm 2011
• Báo cáo BIM Quốc gia Vương quốc Anh 2012 – Báo cáo quốc gia về thái độ của Vương quốc Anh đối với BIM năm 2012
• Báo cáo BIM Quốc gia Vương quốc Anh 2013 – Báo cáo quốc gia về thái độ của Vương quốc Anh đối với BIM năm 2013
• Báo cáo BIM Quốc gia Vương quốc Anh 2014 – Báo cáo quốc gia về thái độ của Vương quốc Anh đối với BIM năm 2014
• Trang web Nhóm Công tác BIM của Chính phủ Vương quốc Anh Lưu trữ ngày 17-10-2014 tại Wayback Machine – Chương trình và yêu cầu BIM của Chính phủ Vương quốc Anh
• IBIMA Lưu trữ ngày 21-10-2014 tại Wayback Machine – Hiệp hội Mô hình thông tin xây dựng Iran
• Danh sách các Tiêu chuẩn BIM hiện có từ CAD addict
• BIM là tương lai – BIM là một phong trào cách mạng trong quản lý, thiết kế và xây dựng.