Bài 1: Phối hợp đa ngành.

Các khái niệm chính.

Trong nhiều thập kỷ, cộng đồng doanh nghiệp Kiến trúc – Kĩ thuật – Xây dựng đã dựa trên một quy trình làm việc “bàn giấy” với các nhà thiết kế làm việc riêng biệt, chỉ tập trung vào mục tiêu riêng, chuyên ngành  riêng của bản thân họ, kiến trúc làm việc của kiến trúc, kết cấu làm việc của kết cấu, tương tự với điện nước thông gió, thi công… Các bộ môn làm việc theo thứ tự giai đoạn tuần tự và sẽ phải dựa từ kết quả làm việc của bộ môn trước đó. Quá trình làm việc cô lập này là rào cản đối với sự hợp tác, thường dẫn đến những hiểu lầm và xung đột, gây lãng phí tài nguyên của dự án.

Trong những năm gần đây, các nhà thiết kế trong cộng đồng AEC đã chấp nhận một phương pháp làm việc mới, sử dụng các công cụ phần mềm BIM và lấy việc xây dựng mô hình thông tin làm cơ sở cho một quá trình hợp tác thiết kế để đáp ứng những thách thức của các dự án ngày càng phức tạp và có nhiều yêu cầu hơn. Sử dụng phương pháp BIM này, nhóm thiết kế có thể cung cấp các dự án sớm hơn, có chất lượng cao, và có hiệu quả cao hơn.

Lợi ích của việc áp dụng BIM trong việc cải thiện quá trình làm việc và kết quả đầu ra của mỗi ngành thiết kế: Kiến trúc – Kết cấu – Mep là vô cùng lớn, nó hoàn toàn bù đắp được những chi phí ban đầu dành cho việc triển khai BIM, đủ sức thuyết phục cho sự thay đổi phương pháp làm việc nhằm tạo quy trình hợp tác đa ngành trong toàn đội ngũ thiết ké.

Việc chuyển đổi từ cách làm việc dựa theo phương pháp CAD sang phương pháp BIM về cơ bản thay đổi quá trình và quy trình làm việc của các đơn vị AEC. BIM đang chứng tỏ là một công nghệ mang tính đột phá mà ảnh hưởng đến công việc dự án, vai trò đội ngũ đa ngành, phương pháp chuyển giao, và cách chuyển giao dự án.

Ưu điểm của một phương pháp BIM-Centric Design.

Một lợi thế cơ bản của việc sử dụng BIM trong việc chia sẻ thông tin dự án và cộng tác là nó cho phép các thành viên nhóm thiết kế được tham gia và cung cấp các dữ liệu đầu vào của họ sớm hơn rất nhiều trong quá trình thiết kế, không phải chờ đợi đến khi công việc được giao phó cho họ sau khi thiết kế trước đã được quyết định . Sự tham gia sớm cùng các dữ liệu đầu vào cho phép tất cả các thành viên trong nhóm thiết kế có thể đánh giá các tác động của các quyết định thiết kế của họ ở giai đoạn cuối cùng.

Khi toàn bộ nhóm có thể phối hợp công việc và chia sẻ đầu vào thiết kế, họ có thể dễ dàng đánh giá các tác động của các phương án thiết kế và phát triển chúng dựa trên các các quan điểm của nhiều bên thiết kế. Phương pháp cộng tác này cho phép các nhà thiết kế tôn trọng các yêu cầu của các bộ môn thiết kế khác và tránh xung đột và sự lãng phí thời gian công sức của dự án.

Nhóm Thiết kế đa ngành.

Vì thiết kế và xây dựng các tòa nhà thành công trở nên ngày càng phức tạp, các nhà thiết kế và chuyên gia từ nhiều ngành phải được tập hợp lại để chia sẻ kinh nghiệm của họ và cộng tác trên các thiết kế của các tính năng xây dựng chính. Thông thường, tất cả các môn học và chuyên môn cần thiết không thể được tìm thấy trong một công ty thiết kế duy nhất. Thay vào đó, một đội ngũ thiết kế dự án thường liên quan đến các nhà thiết kế và chuyên gia từ một số công ty khác nhau mà tất cả các chuyên khía cạnh riêng của họ về thiết kế dự án. Vì công việc thiết kế và xây dựng thành công một công trình ngày càng phức tạp và khó khăn, nên các nhà thiết kế và các chuyên gia từ nhiều bộ môn liên quan cần phải được tập hợp để cùng chia sẻ những kinh nghiệm, cùng nhau hợp tác làm việc. Thông thường, các chuyên môn và kinh nghiệm cần thiết không thể được tìm thấy trong cùng một đơn vị, công tuy mà thường là từ nhiều công ty khác nhau, mỗi đơn vị chuyên nghiệp một hoặc một vài bộ môn riêng biệt.

Một nhóm dự án BIM điển hình có thể bao gồm các kiến ​​trúc sư, kỹ sư xây dựng, kỹ sư kết cấu, kỹ sư cơ khí, các nhà quy hoạch, các chuyên gia kỹ thuật. Ngoài ra còn có thể các chuyên gia tới từ chủ đầu tư, các nhà sản xuất hay các đơn vị vận hành… BIM sẽ giúp phối hợp tất cả kinh nghiệm, các thông tin đầu vào từ tất cả các quan điểm khác nhau nhằm tạo ra một dự án chất lượng.

Để đạt được mục tiêu thiết kế, đội ngũ thiết kế phải tạo và quản lý một lượng lớn các thông tin về các dự án ,ví dụ:  điều kiện xây dựng, mục tiêu dự án, các phương án thiết kế, kết quả phân tích,  kế hoạch xây dựng…. Rất nhiều thông tin chi tiết cần phải được phối hợp, xem xét, và cần sự đồng ý của toàn đội. Mỗi thành viên trong nhóm phải phát triển các thông tin cần thiết và thiết kế các tính năng cần thiết cho phần công việc của họ, và thông tin này phải được chia sẻ với các thành viên khác của đội ngũ thiết kế, đặc biệt là những người bị ảnh hưởng bởi các quyết định thiết kế đó.

Phương pháp thiết kế BIM-centric cho phép các đội thiết kế đa ngành có thể tạo, chia sẻ và phối hợp một lượng lớn các thông tin dự án, duy trì tính toàn vẹn của thông tin đội ngũ thiết k, mang lại hiệu quả rất lớn so với phương pháp làm việc dựa trên bàn giấy hiện đã lỗi thời hiện nay.

Phát triển một kế hoạch mẫu cho sự phối hợp.

Trước khi các thành viên của đội ngũ thiết kế lao vào tạo ra mô hình cho công việc cá nhân của họ, điều quan trọng là các thành viên chủ chốt của nhóm dự án phải tạo ra các tiêu chuẩn và tài liệu các thủ tục đáp ứng sẽ được sử dụng để chia sẻ các mô hình. Bước này thường được chính thức hóa trong Kế hoạch phối hợp mô hình hoặc một tài liệu BIM sẽ chỉ định:

  • Chiến lược tổng thể để phân chia các công việc thiết kế thành các gói công việc, thứ sẽ được hoàn thành bởi các thành viên khác nhau của đội ngũ thiết kế đa ngành.
  • Ai chịu trách nhiệm cho sự phát triển và phân tích của từng gói công việc ở từng giai đoạn của quá trình thiết kế.
  • Mức độ chi tiết có thể chấp nhận được cho từng gói công việc ở từng giai đoạn.
  • Các cơ chế trao đổi thông tin (Network Sever, FTP site..) và tiêu chuẩn file (định dạng file).
  • Ai có quyền quản lý hay chỉnh sửa cho mỗi gói công việc.

BIM-Centric Design Workflow.

Quy trình làm việc chính xác được áp dụng bởi mỗi đội ngũ thiết kế đa ngành sẽ khác nhau dựa trên các nhu cầu, yêu cầu, và mối quan hệ cụ thể giữa các thành viên trong nhóm. Các bước sau đây sẽ phác thảo một phương pháp tham khảo:

Bước 1: Tạo một Mô hình thiết kế cơ sở.

Bước đầu tiên dành chung cho mọi quá trình thiết kế dự án là các kiến ​​trúc sư chủ trì sẽ tạo ra một thiết kế sơ bộ để đáp ứng với yêu cầu của chủ sở hữu cùng các mục tiêu thiết kế khác và những hạn chế của dự án.

Phần mềm Autodesk® Revit Architecture có thể giúp các kiến ​​trúc sư để tìm hiểu và đánh giá đáp ứng các mục tiêu thiết kế của họ, ví dụ, tối đa hóa không gian sử dụng, tối đa hóa hiệu suất xây dựng, thiết kế và tạo ra các hiệu ứng mong muốn hoặc đánh giá các yếu tố thẩm mỹ.

 Bước 2: Tận dụng Mô hình thiết kế cơ sở.

Khi một thiết kế sơ bộ đã được tạo ra, các mô hình BIM có thể được chia sẻ với các thành viên khác của đội ngũ thiết kế đa ngành để được sử dụng như là một điểm khởi đầu cho việc thiết kế của họ.

Các mô hình thiết kế sơ bộ BIM mã hóa ý định thiết kế của kiến ​​trúc sư và cho phép các thành viên khác tham gia và hợp tác sớm hơn so với phương pháp làm việc truyền thống. Mỗi bộ môn chuyên ngành có thể liên kết mô hình thiết kế sơ bộ của kiến ​​trúc sư vào mô hình riêng của họ và sử dụng các mô hình liên kết như là cơ sở cho việc thiết kế của mình.

Autodesk® Revit cung cấp các công cụ cộng tác giúp các nhà thiết kế đa ngành có thể sao chép có lựa chọn và theo dõi các đối tượng từ các Model Revit Architecture. Sự phụ thuộc lẫn nhau sẽ giúp nhà thiết kế quản lý sự ảnh hưởng giữa các đối tượng giữa các bộ môn với nhau.  Khả năng này giúp các nhà thiết kế nhanh chóng tạo ra các mô hình phối hợp của dự án để hỗ trợ công việc của riêng của mình. Để đơn giản hóa quy trình làm việc và tránh làm hỏng các mô hình máy chủ của họ, các nhà thiết kế chỉ cần sao chép các yếu tố cần thiết để phối hợp làm việc với các thành viên khác trong nhóm mà thôi.

Khi mô hình liên kết được tạo ra, mỗi thành viên của đội ngũ thiết kế có thể hoàn thành nhiệm vụ thiết kế riêng của họ một cách song song với các thành viên khác, với sự tin tưởng rằng công việc thiết kế của họ sẽ vẫn phối hợp với công việc của các thành viên khác của đội dự án.

  • Kỹ sư kết cấu có thể thiết kế và mô hình hóa các thành phần kết cấu và khuôn khổ cần thiết để hỗ trợ cho thiết kế đề xuất và kiến ​​nghị những thay đổi mà sẽ giúp cải thiện hiệu suất kết cấu. Họ cũng có thể sử dụng mô hình cấu trúc của họ cho cơ sở của việc phân tích cấu trúc và thiết kế kết cấu chi tiết. Các kết quả phân tích và thiết kế của họ có thể được liên kết và đưa vào mô hình tổng thể dự án để đảm bảo sự phối hợp với các thành viên khác của đội ngũ thiết kế.
  • Kỹ sư điện và chiếu sáng có thể thiết kế và mô hình điện, chiếu sáng, và hệ thống chuyển mạch cần thiết để hỗ trợ các yêu cầu của thiết kế đề xuất. Họ có thể sử dụng mô hình điện của họ để thực hiện các phân tích chi tiết và thiết kế hệ thống điện của tòa nhà và đề xuất những thay đổi giúp cải thiện hiệu suất xây dựng. Như với các ngành khác, các kết quả phân tích hệ thống điện và thiết kế có thể liên kết các mô hình tổng thể và phối hợp với các thành viên trong nhóm thiết kế khác.
  • Hệ thống nước kỹ sư có thể thiết kế và mô hình cấp nước, vệ sinh, và các hệ thống phòng cháy chữa cháy cần thiết để hỗ trợ các thiết kế đề xuất. Sử dụng cách bố cục không gian, thiết bị được chỉ định, và các bức tường đề xuất ban đầu của các kiến ​​trúc sư, kỹ sư hệ thống ống nước có thể mô hình định tuyến hệ thống ống và thực hiện phân tích về dòng chảy và áp lực để thiết kế các cấu kiện của hệ thống đường ống dẫn nước trong từng chi tiết. Tương tự, thiết kế đề xuất của họ có thể được liên kết thành các mô hình tổng thể, cùng phối hợp với công việc của những thành viên khác.
  • Kỹ sư cơ khí và HVAC cũng có thể sử dụng các thiết kế sơ bộ liên quan để hiểu rõ hệ thống làm mát và sưởi ấm của tòa nhà cũng như các không gian có sẵn cho các thiết bị cơ khí và tuyến đường ống dẫn khí. Họ có thể định vị các thành phần HVAC của họ trong điều kiện các yếu tố kiến ​​trúc, kết cấu, và các đối tượng công trình khác có thể gây ra sự can thiệp, do đó giúp duy trì sự toàn vẹn của thiết kế dự án tích hợp.

Bước 3: Xem xét và Phối hợp những thiết kế.

Khi các ngành hoàn thành mô hình thiết kế của họ, bước tiếp theo các mô hình đó có thể kết nối với nhau trong một mô hình tích hợp. Bước quan trọng này tạo điều kiện xem xét, phối hợp và kiểm tra giữa tất cả các công việc thiết kế đó.

Các quyết định thiết kế riêng biệt của mỗi ngành có thể có tác động đến nhiều ngành khác, đặc biệt là nơi các đối tượng đến từ nhiều ngành phải được phối hợp để chia sẻ trong một không gian nhỏ, ví dụ: trong không gian trần, nơi các yếu tố kết cấu, ống dẫn khí, và hệ thống đường ống, hệ thống điện cùng cạnh tranh trong một không gian hạn chế. Đây chính là lí do giải thích việc thiết kế cần được xem xét và phối hợp giữa các ngành tham gia trở nên quan trọng.

Trong phương pháp Cad truyền thống, các bản vẽ phối hợp tạo ra bởi nhiều ngành có thể tiêu tốn rất nhiều thời gian và là một công việc tẻ nhạt nhưng có rất nhiều lỗi dễ gặp phải, lí do là bởi vì tất cả xung đột và các vấn đề được giải quyết trên môi trường bản vẽ 2D. Còn trong quá trình thiết kế bằng BIM-centric, máy tính có thể tự động kiểm tra số lượng lớn các xung đột gần như ngay lập tức với chất lượng tin cậy.

Revit cho phép liên kết chéo của các mô hình Revit Architecture, Revit Structure và Revit MEP. Các mô hình cần được qua liên kết phụ thuộc vào công việc của đội dự án. Ví dụ có thể bao gồm:

  • Kiến trúc / Kết cấu: Các kỹ sư kết cấu sử dụng chế độ Copy / Monitor để theo dõi những thay đổi được thực hiện cho các mô hình kiến ​​trúc cơ sở. Sau đó các kiến ​​trúc sư có thể sử dụng Interference Check để xác minh rằng các đối tượng kiến ​​trúc không xung đột với các đối tượng kết cấu .
  • Kiến trúc / cơ khí: Các kỹ sư MEP giám sát những thay đổi của kiến ​​trúc sư đối với các yếu tố Room hoặc Level, bởi các yếu tố đó ảnh hưởng tới hệ thống sưởi ấm và làm mát. Các kiến ​​trúc sư có thể liên kết các mô hình MEP để hiển thị các thành phần của hệ thống cơ khí trong bối cảnh có chứa các yếu tố kiến ​​trúc.
  • Kết cấu / Cơ: Trong trường hợp này, cả hai nhà thiết kế được hưởng lợi từ phát hiện can thiệp để tránh các va chạm và các cuộc xung đột giữa các đối tượng của hệ thống kết cấu và MEP.

Sử dụng mô hình liên kết này, nhóm thiết kế có thể xem xét, theo dõi, phối hợp các thay đổi được thực hiện bởi tất cả các thành viên của đội ngũ thiết kế. Cách tiếp cận này cho phép xem xét lại mô hình và giúp giải quyết các vấn đề xảy ra sớm hơn và nhanh chóng hơn, giúp quá trình thiết kế được lặp lại tốt hơn.

Bước 4: Lặp lại và Cải thiện những thiết kế.

Bước 2 và 3 nên được hoàn thành thường xuyên và tái lặp thường xuyên như là một phần của một quá trình thiết kế lặp đi lặp lại. Thiết kế sẽ liên tục được trưởng thành và thích nghi với những yêu cầu đến từ các bộ môn cũng như toàn bộ dự án có thể cập nhật ngay lập tức các phiên bản mới nhất của mô hình dự án tích hợp.

Sử dụng những thông tin cập nhật, các thành viên có thể tiếp tục phát triển và hoàn thiện thiết kế cá nhân của họ trong các mô hình riêng của họ, tất nhiên sẽ luôn luôn trong sự phối hợp mô hình tích hợp chung.

Quá trình hiệu quả này cho phép toàn bộ đội ngũ thiết kế tham gia đánh giá các thiết kế đề xuất và đóng góp những hiểu biết của mình để giúp các nhóm dự án tìm lựa chọn thiết kế tối ưu dựa trên các tính đa ngành.

Lộ trình bài học.

Trong bài học này, học viên sẽ học cách sử dụng các công cụ BIM để hỗ trợ quá trình thiết kế đa ngành.  Bài học bao gồm:

  • Tạo khuôn khổ không gian giúp công việc phối hợp thiết kế của các thành viên nhóm nghiên cứu trong việc sử dụng các mô hình liên kết.
  • Đặt các yếu tố đánh dấu vị trí trong một mô hình thiết kế sơ bộ để mã hóa ý định thiết kế của kiến ​​trúc sư.
  • Liên kết Mô hình Revit và sao chép các đối tượng như Lưới cột, Level, và mặt phẳng tham khảo, cũng như các yếu tố có liên quan đến các công việc thiết kế của các ngành cụ thể.
  • Mô hình các yếu tố thường được đặt bởi Kết cấu, điện, ống nước, và thiết kế hệ thống cơ khí.
  • Liên kết và tích hợp các mô hình được tạo ra bởi nhiều chuyên ngành và kiểm tra các cuộc xung đột.