Trước khi có BIM, sự phối hợp giữa các bên tham gia thực hiện dự án thường không chặt chẽ và các thông tin không được chia sẻ đến tất cả các thành viên một cách đầy đủ. Các công cụ BIM (BIM tool) đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ chia sẻ và trao đổi dữ liệu hướng tới sự hợp tác toàn diện giữa các bên liên quan trong toàn bộ vòng đời của dự án.

Các công cụ BIM – BIM tool được phân loại dựa vào các chức năng chính của chúng để đáp ứng đầy đủ các mục đích khác nhau trong quá trình triển khai thực hiện dự án:

• Công cụ thiết kế sơ bộ
• Công cụ tạo lập mô hình
• Công cụ phân tích, tính toán
• Công cụ đánh giá mô hình
• Công cụ đo bóc khối lượng, dự toán
• Môi trường dữ liệu chung (CDE)
• Công cụ mô phỏng thi công 12
• Tạo lập bản vẽ thi công và chế tạo trong nhà máy
• Công cụ quản lý vận hành

Hiện nay có bốn nhà phát triển phần mềm BIM lớn trên thế giới: Autodesk®; Bentley Systems, Inc; Nemetschek và Trimble. Mỗi nhà phát triển này đều có hàng trăm ứng dụng phần mềm với các mục đích khác nhau. Ngoài ra cũng có rất nhiều công ty có quy mô nhỏ đang dần hình thành và phát triển công cụ phù hợp với thị trường mà họ nhắm đến. Tuy nhiên, điều quan trọng đối với các phần mềm trong môi trường BIM là khả năng tương tác, các phần mềm có thể giao tiếp với nhau thông qua các định dạng tệp tin chung.

Ở bài viết này, chúng ta sẽ tập trung phân tích 3 công cụ BIM chính: công cụ thiết kế sơ bộ, công cụ tạo lập mô hình và công cụ phân tích tính toán.

Công cụ thiết kế sơ bộ

Các công cụ này thường được sử dụng để tạo lập mô hình 3D sơ bộ dựa trên các dữ liệu tham khảo của dự án. Các dữ liệu tham khảo này có thể là đám mây điểm (point-cloud), dữ liệu khảo sát… Mô hình 3D sơ bộ được sử dụng để đánh giá tính khả thi của các phương án thiết kế và đưa ra quyết định cũng như có thể tính toán sơ bộ về tổng mức đầu tư, mức độ tiêu hao năng lượng, chi phí vận hành trong vòng đời của công trình, lựa chọn vật liệu chủ đạo cho công trình…

Công cụ tạo lập mô hình

Hiện nay có rất nhiều công cụ tạo lập mô hình BIM và mỗi công cụ có một điểm mạnh – yếu khác nhau. Tuy nhiên, các công cụ này đều có điểm chung là được sử dụng để tạo ra mô hình (kiến trúc, kết cấu, MEP, hạ tầng kỹ thuật…) và tuỳ thuộc vào mục tiêu này mà chúng thay đổi các công cụ cho phù hợp. Thông thường các phần mềm này đều có kho/ cửa hàng lưu trữ/ phân phối các mẫu cấu kiện dành cho phần mềm đó. Nhờ vậy, người dùng có thể giảm thời gian, tăng chất lượng trong quá trình tạo lập mô hình.

Công cụ tạo lập mô hình được các đơn vị thiết kế sử dụng để xây dựng mô hình 3D dựa trên các yêu cầu của Chủ đầu tư, nhà thầu thi công tạo lập, phát triển mô hình trong giai đoạn thi công và hoàn công. Trong trường hợp giai đoạn thiết kế không tạo lập mô hình BIM, nhà thầu cần dựa vào bản vẽ 2D trong giai đoạn thiết kế để tạo lập mô hình 3D phục vụ quá trình thi công.

Chức năng chính: Tạo lập mô hình, liên kết dữ liệu với các thành phần trong mô hình

Không phải tất cả các công cụ tạo lập mô hình đều giống nhau. Chúng thường được xây dựng tuỳ theo bộ môn mà chúng hướng tới (VD: Kiến trúc, kết cấu, MEP, quy hoạch, hạ tầng kỹ thuật…). Với mỗi bộ môn, sẽ có rất nhiều công cụ tạo lập mô hình khác nhau và các công cụ này cũng rất khác nhau.

Công cụ phân tích, tính toán

Các BIM tool thực hiện phân tích BIM rất quan trọng đối với quá trình áp dụng BIM và sử dụng chúng trong tất cả các giai đoạn trong vòng đời của dự án. Loại công cụ này hoàn toàn tập trung vào thông tin (“I” trong BIM) qua việc phân tích dữ liệu từ mô hình như phân tích kết cấu, hiệu quả sử dụng năng lượng, thẩm tra thiết kế…

Từ các dữ liệu được phân tích có thể dễ dàng đưa ra các quyết định phù hợp. Trong giai đoạn thiết kế sơ bộ, Chủ đầu tư có thể xem xét sản phẩm/hồ sơ thiết kế trên nhiều phương diện như phân tích địa điểm xây dựng, hình dáng công trình, mức tiêu thụ năng lượng sơ bộ, chi phí xây dựng dự kiến dựa vào mô hình BIM 3D và các công cụ phân tích khác nhau.

Khi chuyển sang giai đoạn thiết kế kỹ thuật, đơn vị tư vấn thiết kế có thể thực hiện phân tích kết cấu, các hệ thống MEP và các loại hệ thống khác hoặc phân tích, lựa chọn vật liệu… nhằm lựa chọn ra phương án tối ưu nhất cho công trình.

Điều quan trọng để thực hiện phân tích mô hình BIM là thiết lập mối liên hệ giữa công cụ tạo lập mô hình và công cụ phân tích. Một số thuộc tính cần thiết (tính chất vật liệu, tải trọng…) trong mô hình BIM phải phù hợp để các phần mềm phân tích có thể truy cập để phân tích dữ liệu.

Kết 

Việc lựa chọn công nghệ BIM hay BIM tool cho quá trình áp dụng BIM rất quan trọng để đảm bảo quá trình áp dụng BIM suôn sẻ và đạt được các mục tiêu đặt ra. Đồng thời, khi lựa chọn các công cụ, phần mềm BIM, đơn vị sẽ cần xác định theo đuổi công cụ đó trong thời gian tương đối dài, có sự ảnh hưởng nhất định tới tương lai phát triển và sự thành công của dự án.