BIM (Mô hình thông tin xây dựng) là một quy trình mô hình hóa dữ liệu xuyên suốt vòng đời dự án xây dựng từ khâu thiết kế, thi công đến vận hành, bảo trì. Ứng dụng BIM giúp các kiến ​​trúc sư, kỹ sư, nhà thầu tiết kiệm thời gian & cộng tác hiệu quả hơn, đồng thời hạn chế các rủi ro như thi công kém chất lượng, chậm tiến độ, đội vốn,… Đây là lý do ngày nay, việc ứng dụng BIM trở thành xu hướng công nghệ có sức ảnh hưởng nhất trong ngành xây dựng.

Cùng FastCons tìm hiểu chi tiết BIM là gì? Lợi ích, cách thức hoạt động và ứng dụng BIM hiệu quả trong doanh nghiệp xây dựng ngay dưới đây. 

BIM là gì?

BIM – Mô hình thông tin xây dựng BIM là quy trình tạo lập và ứng dụng mô hình không gian (3D) và phi hình học (Data) để số hoá các thông tin công trình nhằm hỗ trợ quá trình thiết kế, thi công và quản lý vận hành công trình. Các giải pháp BIM được sử dụng để tạo ra một mô hình ảo của tòa nhà, công trình. Nhưng không giống các bản vẽ thông thường, mô hình này thể hiện được tất cả các thuộc tính của tòa nhà một cách sát thực nhất.

BIM viết tắt của từ Building Information Modeling. Trong đó Building được hiểu là công trình. Informartion – Thông tin được chia làm 2 loại: 

• ​Thông tin hình học (Geometry 3D): mô tả kích thước mô hình, vị trí, các góc cạnh và cấu kiện trong công trình như cột dầm, sàn nhà, cấu trúc thiết kế v.v.. 
• Thông tin phi hình học (Data): mô tả các thông tin bổ sung về các cấu kiện liên quan như: thành phần, tính chất, thời gian bảo dưỡng, nhà cung cấp,…

Như vậy, BIM là một mô hình 3D duy nhất chứa tất cả các thông tin công trình, dùng để khai thác chung cho tất cả các bộ phận và các bên liên quan tham gia vào quá trình xuyên suốt từ lên ý tưởng thiết kế – đến thi công công trình và hoàn thiện vận hành công trình.  

Hiểu đơn giản hơn nữa, có thể xem BIM là một bộ hồ sơ thiết kế chứa tất cả dữ liệu về thông số kỹ thuật từ kích thước, vật liệu, số lượng của từng cấu kiện, và các bộ phận trong một công trình. Chúng đồng thời được liên kết chặt chẽ với các thông tin về định mức, chi phí, tiến độ thi công,… Từ đó giúp các nhà thầu xây dựng tối ưu hóa hiệu quả làm việc từ khâu thiết kế, thi công đến vận hành quản lý & bảo trì công trình. 

BIM cho phép người dùng tạo lập cơ sở dữ liệu công trình không giới hạn, và có thể tái sử dụng dữ liệu đó cho nhiều mục đích khác nhau. Đây cũng là ưu điểm lớn mà các mô hình truyền thống như 2D không có khả năng thực hiện. 

Lợi ích của việc ứng dụng BIM trong ngành xây dựng

Xuất hiện vào những năm đầu của thập kỷ 70 với thuật ngữ Mô hình thông tin công trình, BIM được kỳ vọng là bước đột phá trong công nghiệp xây dựng để giải quyết các hạn chế ở hoạt động thiết kế – thi công – vận hành truyền thống. 

Ngày nay, BIM nhanh chóng trở thành một trong những giải pháp công nghệ được nhiều đơn vị chủ đầu tư, nhà thầu xây dựng trong và ngoài nước ứng dụng bởi ưu điểm về tính an toàn và hiệu quả. Dưới đây là một số lợi ích chính mô hình này mang lại cho các doanh nghiệp xây dựng. 

• Phát hiện, ngăn ngừa các rủi ro thi công

Khi ứng dụng BIM, các đơn vị thi công dễ dàng phát hiện được các yếu tố xung đột giữa các kết cấu hoặc giữa các bộ phận của công trình ngay trong khâu thiết kế. BIM cũng được dùng để thiết lập & phân tích các tình huống có thể xảy ra trong quá trình thi công. Nhờ đó, các nhà quản lý sẽ kịp thời đưa ra phương án xử lý, và loại bỏ các rủi ro như mất an toàn, tốn chi phí,… trong giai đoạn thi công về sau. Điều này đặc biệt hữu ích đối với các dự án có điều kiện thi công phức tạp hoặc yêu cầu kỹ thuật cao. 

• Tăng hiệu quả lập kế hoạch dự án 

Mô hình BIM được sử dụng làm cơ sở để Ban quản lý xây dựng phương án, lập kế hoạch, bố trí nguồn lực, phân chia công việc trong các giai đoạn thi công hiệu quả hơn. Nhờ đó các nhà thầu xây dựng có thể tối ưu hóa việc sử dụng nguồn lực, tăng năng suất lao động, tiết kiệm chi phí và rút ngắn thời gian thi công.  

• Ước tính chi phí chính xác hơn

Đo bóc khối lượng và lập dự toán chi phí dự án là nhiệm vụ tốn nhiều thời gian, dễ sai sót. Ứng dụng mô hình 3D mô phỏng công trình kết hợp với phần mềm đo bóc khối lượng tự động được tích hợp trên BIM sẽ giúp quy trình này trở nên nhanh chóng và chính xác hơn. Ngoài ra, một số công cụ BIM còn cho phép người dùng kết hợp với phần mềm dự toán. 

• Cộng tác hiệu quả hơn

Mô hình BIM giúp tất cả các bên liên quan, từ khối văn phòng đến công trường dễ dàng nắm bắt được thông tin chung của toàn dự án. Các thành viên sẽ được cấp quyền truy cập để trao đổi và cập nhật thông tin dự án tức thời ngay trên phần mềm, từ đó tạo ra môi trường làm việc tập trung thống nhất & hiệu quả hơn. 

Ngoài những lợi ích cơ bản trên, ứng dụng mô hình BIM còn giúp cải tiến toàn vẹn của cấu trúc công trình, tạo ra những thiết kế bền vững với môi trường, đảm bảo hiệu quả sử dụng vật liệu, hiệu quả năng lượng,… Sau khi khảo sát 32 dự án xây dựng có sử dụng BIM, tổ chức CIFE đã định lượng lợi ích mô hình này mang lại như sau: 

– BIM giúp giảm 40% các yêu cầu thay đổi

– Sai lệch của quyết toán với dự toán chỉ còn +/- 3%

– Giảm 80% thời gian lập dự toán

– Tiết kiệm chi phí lên đến 10% 

Như vậy, việc ứng dụng BIM sẽ giúp Ban quản lý dự án theo dõi, giám sát việc thực hiện thiết kế, thi công thuận lợi & chính xác hơn. Từ đó giúp doanh nghiệp loại bỏ các rủi ro gây lãng phí ngân sách, mất an toàn, đồng thời tăng hiệu quả thi công & chất lượng công trình.

BIM được xem như một cách thức làm việc mới, sử dụng các công nghệ mới để thúc đẩy quản lý và thực hiện dự án, kiểm soát tốt hơn quy trình xây dựng, tăng sự hợp tác giữa các bên liên quan trong quá trình thực hiện dự án, tăng khả năng giải quyết các vấn đề sự cố và quản trị rủi ro.

Các cấp độ phát triển của mô hình BIM từ 2D tới 10D

Theo thời gian, mô hình thông tin công trình – BIM được phát triển để đáp ứng nhu cầu quản lý những dự án lớn và phức tạp của các nhà thầu xây dựng. Dưới đây là các cấp độ “trưởng thành” của BIM:

• Bản vẽ trên giấy: Là các bản vẽ thi công truyền thống, dùng CAD 2D thể hiện hình ảnh vật lý một công trình ở các góc nhìn về chiều cao, chiều rộng, chiều sâu. Cấp độ này hoàn toàn không có sự tương tác trên thiết kế.

• Bản vẽ xây dựng 2D + một số mô hình 3D: Sử dụng CAD 3D để lên ý tưởng thiết kế, sau đó dùng CAD 2D để soạn thảo thông tin, thiết kế & xây dựng tài liệu. Các tiêu chuẩn CAD được quản lý theo tiêu chuẩn BS 1192:2007, và việc chia sẻ dữ liệu được thực hiện thông qua một môi trường dữ liệu chung (CDE) do nhà thầu quản lý. 

• Mô hình 3D: Các thành viên trong nhóm xây dựng thiết kế và trao đổi thông tin trên mô hình không gian 3D.

• BIM 4D: Tích hợp thông tin về thời gian – tiến độ thi công vào mô hình 3D. Với các dữ liệu được lập lịch trình sẵn, bạn sẽ dễ dàng phác thảo lượng thời gian hoàn thành các hạng mục thi công, giai đoạn thi công công trình. Đồng thời biểu diễn trực quan quá trình thi công thông qua hình ảnh, video.

• BIM 5D: Tích hợp ước tính chi phí, khối lượng vào mô hình 3D. Hỗ trợ nhà quản lý xác định được các chi phí phát sinh, và kiểm soát tốt ngân sách trong suốt thời gian thực hiện dự án.

• BIM 6D: Hỗ trợ tính toán mức tiêu thụ năng lượng của tòa nhà trước khi thi công, từ đó thiết kế phương án xây dựng tiết kiệm năng lượng & bền vững.
• BIM 7D: Mục đích của 7D BIM là tạo ra một bản sao kỹ thuật số của mô hình ảo kết nối với phần mềm quản lý vận hành (FM) để tính toán và lên kế hoạch bảo trì và cải tạo trong nhiều năm nhằm giảm các chi phí liên quan trong suốt vòng đời của tài sản được xây dựng 
• BIM 8D: Mô hình này kết hợp với công nghệ AR/VR nhằm hình dung hóa toàn bộ công trình trước khi bắt đầu xây dựng và tính toán trước tất cả các tình huống và mối nguy tiềm ẩn có thể xảy ra
• BIM 9D: Bim 9D đi theo cách tiếp cận tinh gọn trong xây dựng công trình để quản lý tài nguyên và nguyên liệu thô một cách hiệu quả, giảm thiểu chất thải và thậm chí xử lý chất thải xây dựng thành thứ có giá trị gia tăng.
• BIM 10D: 10D BIM là một mô hình vượt ra ngoài một ngành xây dựng và nhằm mục đích tăng năng suất của toàn ngành xây dựng bằng cách tích hợp các công nghệ mới và tất cả các dữ liệu và quy trình có sẵn (vật lý, kinh doanh, môi trường, v.v.).

>> Xem thêm: 50+ Thuật ngữ BIM thông dụng & phổ biến nhất

Quy trình ứng dụng BIM trong các giai đoạn xây dựng

Mô hình BIM có thể được áp dụng cho toàn bộ vòng đời của một dự án xây dựng, từ giai đoạn lập kế hoạch, thiết kế đến vận hành. Dưới đây là quy trình hoạt động của BIM trong một dự án thi công công trình. 

1. Giai đoạn thiết kế 

Trong giai đoạn này, BIM được áp dụng để:

• Phát triển các mô hình thiết kế công trình, tích hợp thông tin của công trình dưới dạng 3D
• Phân tích hệ thống xây dựng, phân tích kỹ thuật, phân tích kết cấu… của thiết kế
• Phân tích hệ thống chiếu sáng, mô phỏng hoạt động của hệ thống chiếu sáng
• Phân tích năng lượng/ môi trường, tạo thiết kế tương thích với các tiêu chuẩn về sử dụng năng lượng
• Điều phối & rà soát thiết kế để tìm ra điểm xung đột và loại bỏ các lỗi trong thiết kế,…

Đặc biệt các thiết kế được thực hiện thông qua nền tảng BIM đều có sự liên kết với nhau. Khi một cấu kiện trong mô hình được điều chỉnh, phần mềm sẽ tự động thay đổi đồng bộ trên toàn thiết kế. BIM tạo điều kiện cho các kiến trúc sư, kỹ sư phối hợp làm việc hiệu quả trên một mô hình được tạo lập sẵn. Từ đó giúp các bên tiết kiệm thời gian, công sức và dễ dàng điều chỉnh thiết kế khi có yêu cầu thay đổi. 

2. Giai đoạn lập kế hoạch

BIM cung cấp cho Ban quản lý dự án một mô hình trực quan, cùng với các yếu tố tích hợp về tiến độ, chi phí thi công,… từ đó hỗ trợ việc lập kế hoạch nhanh chóng & chính xác hơn. Một số ứng dụng BIM trong giai đoạn này như: 

• Xuất khối lượng các cấu kiện công trình trực tiếp từ mô hình BIM để dự toán sơ bộ về chi phí công trình
• Xem mô phỏng quá trình thi công công trình trên BIM để xây dựng thời gian triển khai thi công
• Dùng BIM kết hợp hệ thống thông tin địa lý để đánh giá công trường, xác định vị trí phù hợp để bố trí các hạng mục thi công, lên phương án thi công đảm bảo an toàn,…

3. Giai đoạn thi công

• Dùng BIM để chế tạo sẵn các cấu kiện công trình dạng kim loại tấm, kết cấu thép,…
• Truy cập các công cụ phần mềm BIM phân chia nhiệm vụ thi công từng hạng mục, và cập nhật thông tin khi có sự thay đổi
• Tích hợp các công nghệ cảm biến, laser scan, máy bay không người lái, công nghệ chụp ảnh 360 độ,… để giám sát quá trình thi công
• Theo dõi việc thực hiện thiết kế, thi công thuận lợi & hiệu quả hơn nhờ các dữ liệu được lưu trữ, cập nhật real-time trên hệ thống.

4. Vận hành & bảo trì

Hệ thống BIM lưu trữ không giới hạn toàn bộ thông tin của dự án từ các cấu kiện, thiết bị, vật liệu,… sử dụng trong quá trình thi công. Nhờ đó các nhà quản lý có thể dễ dàng theo dõi tình trạng vận hành của công trình từ tổng quan đến chi tiết. Đồng thời đánh giá kịp thời, chính xác chất lượng công trình, thời gian, hạng mục cần bảo trì nhờ tính năng dự đoán & cảnh báo rủi ro real-time trên BIM.  

Lộ trình áp dụng BIM trong doanh nghiệp xây dựng tại Việt Nam

Hiện nay, các đơn vị nhà thầu tại Việt Nam chủ yếu áp dụng BIM trong khâu bóc tách khối lượng đấu thầu, kiểm soát khối lượng thi công và kiểm tra xung đột giữa các thiết kế,… Theo quy định, bắt đầu từ năm 2023 việc áp dụng BIM là bắt buộc. 

Cụ thể, ngày 17/3/2023, Phó Thủ tướng Trần Hồng Hà đã phê duyệt Lộ trình áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) trong hoạt động xây dựng như sau:

• Giai đoạn 1: Từ năm 2023, áp dụng BIM bắt buộc đối với các công trình cấp I, cấp đặc biệt của các dự án đầu tư xây dựng mới sử dụng vốn đầu tư công, vốn nhà nước ngoài đầu tư công, và đầu tư theo phương thức đối tác công tư bắt đầu thực hiện các công việc chuẩn bị dự án.

• Giai đoạn 2: Từ năm 2025, áp dụng BIM bắt buộc đối với các công trình cấp II trở lên của các dự án đầu tư xây dựng mới sử dụng vốn đầu tư công, vốn nhà nước ngoài đầu tư công và đầu tư theo phương thức đối tác công tư bắt đầu thực hiện các công việc chuẩn bị dự án.

• Đối với các dự án, công trình xây dựng bắt buộc áp dụng BIM, tệp tin BIM là một thành phần trong hồ sơ thiết kế xây dựng, hồ sơ hoàn thành công trình. Chủ đầu tư hoặc đơn vị chuẩn bị đầu tư có trách nhiệm cung cấp tệp tin BIM cùng với loại hồ sơ khác theo quy định khi thẩm định báo cáo nghiên cứu khả thi, thẩm định thiết kế xây dựng triển khai sau thiết kế cơ sở, xin cấp phép xây dựng và nghiệm thu công trình.

• Đối với các công trình thuộc dự án đầu tư xây dựng mới sử dụng vốn khác, Chủ đầu tư cung cấp tệp tin BIM khi thực hiện thẩm định báo cáo nghiên cứu khả thi, thiết kế xây dựng triển khai sau thiết kế cơ sở, xin cấp phép xây dựng, nghiệm thu công trình theo lộ trình sau: công trình cấp I, cấp đặc biệt từ năm 2024; từ năm 2026, bổ sung thêm công trình cấp II.

Nhà nước cũng khuyến khích các doanh nghiệp áp dụng mô hình BIM trong hoạt động xây dựng sớm hơn thời gian quy định trong lộ trình. Hướng tới mục tiêu tăng cường hiệu quả trao đổi thông tin giữa cơ quan quản lý nhà nước và chủ đầu tư, tổ chức tư vấn, nhà thầu thi công xây dựng. Đồng thời giúp doanh nghiệp nâng cao chất lượng sản phẩm thiết kế, xây dựng phương án tổ chức thi công, quản lý các nguồn lực, kiểm soát chất lượng thi công và vận hành công trình xây dựng hiệu quả hơn. 

Review các phần mềm BIM phổ biến nhất

Hiện nay có rất nhiều công cụ khác nhau được ứng dụng vào BIM để việc sử dụng BIM đạt hiệu quả tối đa cho các công ty xây dựng. Trong đó các phần mềm & công cụ BIM được phân làm 10 nhóm như sau:

1. Phần mềm quản lý mô hình BIM
2. Phần mềm lập mô hình BIM
3. Phần mềm lập kế hoạch thực hiện BIM
4. Phần mềm Thiết kế tổng hợp và thuật toán BIM
5. Phần mềm hiệu năng BIM
6. Phần mềm phối hợp BIM
7. Phần mềm thi công BIM
8. Phần mềm đánh giá và kiểm tra BIM
9. Phần mềm BIM về mô hình 4D/5D tiền thi công
10. Phần mềm BIM về quản lý cơ sở vật chất

Xem đầy đủ danh mục 100 công cụ hỗ trợ & phần mềm BIM được phân loại chi tiết qua bài viết: Danh mục tham khảo gần 100 phần mềm và công cụ BIM khác nhau 

Tải miễn phí tài liệu Đào tạo bồi dưỡng kiến thức áp dụng BIM

Tại thời điểm hiện tại, BIM được xem là yêu cầu tiên quyết để triển khai các dự án công trình đạt chuẩn. BIM cũng được liệt kê vào hạng mục bắt buộc đối với các công trình cấp I, cấp đặc biệt của các dự án đầu tư xây dựng mới sử dụng vốn đầu tư công tại Việt Nam từ năm 2023.

 

Để làm rõ hơn các nội dung quan trọng về BIM và các lợi ích, công cụ, nền tảng BIM, cách áp dụng BIM trên thế giới và tại Việt Nam, chúng tôi đã tổng hợp và chia sẻ tới các doanh nghiệp tài liệu chuẩn được công bố bởi Bộ Xây dựng.  

Tham khảo và tải về bản đầy đủ TẠI ĐÂY

Hy vọng những thông tin FastCons vừa cung cấp đã giúp các nhà quản lý hiểu rõ BIM là gì, và quy trình hoạt động của BIM trong doanh nghiệp xây dựng, từ đó lựa chọn được các công cụ, giải pháp phù hợp để ứng dụng thành công mô hình này. Bạn cũng có thể tham khảo thêm các công nghệ khác đang được áp dụng mạnh mẽ trong ngành Xây dựng toàn cầu như VR&AR, Vật liệu tiên tiến, máy bay không người lái, IoT, … tại bài viết: 10 công nghệ 4.0 mới nhất ứng dụng trong xây dựng & thi công công trình

Gợi ý phần mềm quản lý công trình xây dựng hiệu quả ngay trên App

Phần mềm quản lý dự án thi công xây dựng FastCons ra đời nhằm số hóa quy trình quản lý, kiểm soát tốt tiến độ thi công, hỗ trợ tổng thầu & đội ngũ nhân sự làm việc, tương tác hiệu quả hơn trong suốt quá trình triển khai dự án.

• Quản lý kế hoạch thi công một dự án xây dựng bằng cấu trúc WBS và Gantt chart
• Quản lý khối lượng thi công hàng ngày và đối soát với BoQ đầu vào nhằm tính toán tiến độ thi công & chi phí công trình real-time
• Dễ dàng lập và báo cáo nhật ký thi công hàng ngày trên app mobile từ công trường
• Quản lý tồn kho vật tư công trường, tự động xử lý số liệu, trừ tồn, cảnh báo sớm khi có nguy cơ vượt định mức vật tư
• Quản lý chi phí công trình, theo dõi dòng tiền, tiến độ thanh toán – nghiệm thu và giải ngân công trình,…

Như một trợ lý online, phần mềm hàng ngày sẽ tổng hợp – gửi báo cáo tự động & cảnh báo sớm các vấn đề quan trọng trong thi công tới ban giám đốc, ban quản lý dự án như: hạng mục thi công chậm, thi công vượt định mức, chi tiêu vượt ngân sách, lỗ công trình,… Giải pháp đang được ứng dụng mạnh mẽ ở hàng trăm nhà thầu xây dựng trên cả nước như: Tổng thầu LAIMIAN, FBV, Tập đoàn PC1, EVNPECC4, Xcons, Viglacera, VNC,…

Quý doanh nghiệp quan tâm đến giải pháp FastCons để cải thiện hiệu quả quản lý dự án thi công, chuyên dùng cho các nhà thầu thi công, xây lắp, công trình, vui lòng liên hệ Hotline 0983 089 715 hoặc điền thông tin vào Form đăng ký dưới đây để nhận Tư vấn Miễn phí & Demo 1-1 phần mềm.