Mô hình BIM trong xây dựng: Giải pháp đột phá

Trong thời đại chuyển đổi số mạnh mẽ như hiện nay, việc ứng dụng công nghệ vào ngành xây dựng là xu hướng tất yếu. Một trong những công nghệ nổi bật đang được nhiều quốc gia và doanh nghiệp tiên phong triển khai đó chính là mô hình BIM trong xây dựng. BIM không chỉ giúp tiết kiệm chi phí, tối ưu tiến độ mà còn cải thiện đáng kể chất lượng công trình và công cụ hỗ trợ cho công tác như máy GNSS RTK. Việt Thanh Group sẽ giúp bạn tìm hiểu về mô hình bim trong xây dựng.

Mô hình BIM trong xây dựng là gì?

BIM (Building Information Modeling) – hay còn gọi là mô hình thông tin công trình – là phương pháp xây dựng dựa trên việc mô phỏng các yếu tố vật lý và chức năng của công trình trong môi trường kỹ thuật số. BIM tích hợp tất cả thông tin liên quan đến kiến trúc, kết cấu, hệ thống MEP, tiến độ, chi phí và vòng đời công trình vào một mô hình 3D duy nhất.

Khác với các bản vẽ truyền thống, BIM không chỉ thể hiện hình học mà còn chứa đựng dữ liệu phong phú giúp các bên liên quan phối hợp hiệu quả hơn trong mọi giai đoạn của dự án.

Vai trò của mô hình BIM trong xây dựng

Hỗ trợ thiết kế chính xác và hiệu quả ngay từ đầu

Một trong những ưu điểm nổi bật nhất của mô hình BIM chính là khả năng hỗ trợ thiết kế một cách chính xác, đồng bộ và có chiều sâu. Thay vì làm việc rời rạc trên các bản vẽ 2D như truyền thống, BIM cho phép kiến trúc sư, kỹ sư kết cấu và kỹ sư cơ điện (MEP) cùng làm việc trực tiếp trên một nền tảng mô hình 3D duy nhất. Tất cả các yếu tố như kích thước, kết cấu, hệ thống điện nước, điều hòa… đều được thể hiện trực quan và dễ kiểm soát.

Nhờ sự phối hợp chặt chẽ này, các xung đột giữa các bộ môn (như ống gió đi trùng với dầm kết cấu, hoặc đường ống nước xuyên qua tường chịu lực…) sẽ được phát hiện sớm và xử lý kịp thời. Điều này giúp hạn chế tối đa các sai sót trong thiết kế, giảm thiểu việc phải điều chỉnh trong giai đoạn thi công, từ đó tiết kiệm thời gian và chi phí.

>>>Xem thêm: Khám phá vai trò của Bim và GIS: Giải pháp toàn diện cho ngành xây dựng 4.0

Quản lý tiến độ và chi phí thi công một cách thông minh

Mô hình BIM không chỉ dừng lại ở mô hình 3D mà còn có thể tích hợp dữ liệu thời gian (BIM 4D) và dữ liệu chi phí (BIM 5D). Đây chính là điểm đột phá trong việc quản lý dự án.

Khi áp dụng BIM 4D, từng hạng mục thi công sẽ được mô phỏng theo dòng thời gian thực tế, giúp nhà thầu và chủ đầu tư dự đoán chính xác thời điểm hoàn thành từng công đoạn, nhận biết sớm các nguy cơ chậm tiến độ và từ đó có giải pháp điều chỉnh kịp thời. Còn với BIM 5D, toàn bộ chi phí vật liệu, nhân công, thiết bị… được tích hợp và cập nhật liên tục, giúp kiểm soát ngân sách chặt chẽ ngay từ khâu lập kế hoạch cho đến thi công thực tế.

Nhờ khả năng mô phỏng và cập nhật theo thời gian thực, BIM trở thành công cụ quản lý tiến độ – chi phí toàn diện, đặc biệt hữu ích với các dự án lớn, có tính phức tạp cao và yêu cầu kiểm soát chặt chẽ.

Hỗ trợ thi công chính xác ngoài hiện trường

Khi bước vào giai đoạn thi công, dữ liệu từ mô hình BIM có thể được chuyển tiếp đến các thiết bị khảo sát hiện đại như máy GNSS RTK, máy toàn đạc điện tử hoặc thiết bị bay quét 3D. Các thiết bị này giúp định vị chính xác vị trí của từng hạng mục trong thực tế, đảm bảo đúng kích thước, tọa độ, cao độ như trong mô hình.

Sự kết nối giữa mô hình BIM và các thiết bị thực địa không chỉ giúp giảm thiểu sai số khi thi công, mà còn rút ngắn thời gian kiểm tra, đo đạc. Nhờ đó, các đội thi công có thể làm việc chính xác hơn, nhanh hơn và tránh phải chỉnh sửa sau thi công, vốn là một trong những nguyên nhân gây đội vốn phổ biến hiện nay.

Ngoài ra, việc sử dụng BIM cũng giúp giám sát thi công theo thời gian thực, tạo điều kiện cho việc kiểm tra tiến độ bằng hình ảnh hoặc mô phỏng 4D, từ đó tăng tính minh bạch và trách nhiệm của các nhà thầu.

>>>Xem thêm: Liên kết scan 3D laser và BIM – Tạo ra sự kết nối hoàn hảo trong quản lý dự án xây dựng

Quản lý vận hành, bảo trì công trình sau xây dựng

Không giống như các bản vẽ truyền thống thường bị thất lạc hoặc thiếu cập nhật sau khi công trình hoàn thành, mô hình BIM vẫn tiếp tục được sử dụng trong suốt giai đoạn quản lý vận hành công trình. BIM giúp chủ đầu tư và ban quản lý tòa nhà nắm rõ cấu trúc, hệ thống kỹ thuật (điện, nước, PCCC, điều hòa…) của công trình một cách trực quan và chi tiết.

Ví dụ: Khi cần sửa chữa hệ thống điện ở tầng 10, kỹ thuật viên có thể truy cập mô hình BIM để xác định chính xác vị trí cáp điện, đường ống liên quan, tránh phải đục phá không cần thiết. Điều này giúp giảm đáng kể chi phí bảo trì – sửa chữa và rút ngắn thời gian xử lý sự cố.

Ngoài ra, các công trình lớn như bệnh viện, trung tâm thương mại, sân bay, nhà máy… có hệ thống phức tạp, việc áp dụng BIM trong quản lý vận hành là cực kỳ cần thiết, đặc biệt khi kết hợp với các phần mềm quản lý tài sản (CAFM, CMMS) để nâng cao hiệu suất và tuổi thọ công trình.

Đặc biệt, ở giai đoạn khảo sát hiện trường, việc sử dụng các thiết bị đo đạc có độ chính xác cao như Máy GNSS RTK Hi-Target V500 giúp thu thập dữ liệu địa hình chính xác, hỗ trợ tạo lập mô hình số công trình ngay từ nền móng ban đầu, đảm bảo sự phù hợp và nhất quán giữa thực địa và mô hình BIM.

Các cấp độ phát triển của mô hình BIM

BIM được phân thành nhiều cấp độ phát triển (Level of Development – LOD), từ LOD 100 đến LOD 500:

LOD 100: Mô hình khối cơ bản, dùng để ước lượng sơ bộ.
LOD 200: Bổ sung thông tin về kích thước, vị trí tương đối.
LOD 300: Đầy đủ thông tin chi tiết, có thể sử dụng để thi công.
LOD 400: Mô hình thi công, có thể tích hợp tiến độ và nhà sản xuất.
LOD 500: Mô hình hoàn công, phục vụ quản lý vận hành.

Trong quá trình thi công, mô hình BIM đóng vai trò như một “bản đồ số” trực quan, giúp các kỹ sư định vị chính xác vị trí lắp đặt, đường ống, kết cấu… nhờ khả năng mô phỏng 3D và kết nối thời gian thực. Khi kết hợp với thiết bị định vị cao cấp như Máy GNSS RTK Hi-Target V200, dữ liệu từ mô hình BIM có thể được chuyển trực tiếp xuống hiện trường để thi công chính xác đến từng chi tiết.

Các phần mềm phổ biến dùng cho BIM

Để triển khai mô hình BIM trong xây dựng, các doanh nghiệp thường sử dụng các phần mềm sau:

Autodesk Revit: Thiết kế kiến trúc, kết cấu, MEP.
Navisworks: Kiểm tra va chạm, phối hợp mô hình.
Tekla Structures: Mô hình hóa kết cấu thép, bê tông.
Civil 3D: Mô phỏng hạ tầng kỹ thuật.
BIM 360: Nền tảng quản lý và chia sẻ dữ liệu BIM trên cloud.

Mô hình BIM trong xây dựng tại Việt Nam

Tại Việt Nam, việc áp dụng BIM đang dần trở thành bắt buộc đối với các dự án đầu tư công theo Quyết định 258/QĐ-TTg năm 2023 và Thông tư 02/2023/TT-BXD. Các công trình có quy mô lớn, vốn ngân sách nhà nước hoặc yêu cầu kỹ thuật cao sẽ phải triển khai mô hình BIM từ giai đoạn thiết kế đến quản lý vận hành.

Một số đơn vị tại Việt Nam đã áp dụng BIM thành công trong các dự án như: tòa nhà văn phòng, bệnh viện, đường cao tốc, cảng biển, sân bay…

Thách thức khi triển khai mô hình BIM

Mặc dù mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc áp dụng BIM cũng gặp một số khó khăn:

Chi phí đầu tư ban đầu cao (phần mềm, thiết bị, đào tạo nhân sự).
Thiếu nhân lực có chuyên môn về BIM.
Chưa đồng bộ giữa các đơn vị tham gia do sự khác biệt về phần mềm hoặc chuẩn dữ liệu.

Tuy nhiên, với sự hỗ trợ mạnh mẽ từ chính phủ, cùng sự đầu tư nghiêm túc của doanh nghiệp, những rào cản này đang dần được tháo gỡ.

Mô hình BIM trong xây dựng không chỉ là công cụ hỗ trợ thiết kế, thi công hay quản lý công trình – mà còn là nền tảng cốt lõi cho quá trình chuyển đổi số ngành xây dựng. Việc đầu tư sớm vào BIM sẽ mang lại lợi thế cạnh tranh lớn, tiết kiệm chi phí lâu dài và nâng cao uy tín thương hiệu trong mắt đối tác, khách hàng.