Ứng dụng BIM trong các Tòa nhà thông minh và nhà máy thông minh

BIM là gì ?

Mô hình thông tin xây dựng (BIM) là một quy trình liên quan tới việc tạo lập và quản lý những đặc trưng kỹ thuật số (được gọi là mô hình thông tin kỹ thuật số) trong các khâu thiết kế, thi công và vận hành các công trình (công trình ở đây có thể là công trình xây dựng hay các sản phẩm công nghiệp).Về bản chất, có thể xem BIM là một hồ sơ thiết kế gồm những tập tin hay dữ liệu kỹ thuật số, chứa các mối liên hệ logic về mặt không gian, kích thước, số lượng, vật liệu của từng cấu kiện, bộ phận trong công trình. Những thông tin này được trao đổi và kết nối trực tuyến với nhau thông qua các phần mềm, để hỗ trợ cho việc quản lý và ra những quyết định liên quan tới công trình.

Việc kết hợp các thông tin về các bộ phận trong công trình với các thông tin khác như định mức, đơn giá, tiến độ thi công… sẽ tạo nên một mô hình thực tại ảo của công trình, nhằm mục đích tối ưu hóa thiết kế, thi công, vận hành quản lý công trình.

ADVERTISEMENT

Những phần mềm hỗ trợ BIM được sử dụng bởi các cá nhân, doanh nghiệp, cơ quan chính phủ, để lên phương án, thiết kế, thi công, vận hành và bảo dưỡng nhiều hạng mục công trình xây dựng hay cơ sở hạ tầng khác nhau, như hệ thống cấp thoát nước, xử lý nước thải, hệ thống cung cấp điện, khí đốt, hệ thống thông tin liên lạc, hệ thống đường giao thông, cầu, cảng, nhà ở, căn hộ, trường học, cửa hàng, văn phòng, nhà xưởng… Một số phần mềm hỗ trợ BIM được sử dụng tương đối phổ biến có thể kể tới Autodesk Revit Architecture & Structure, Tekla Structure…

BIM Service  đã thay đổi cách các tòa nhà đang được xây dựng. Cách xây dựng hợp tác này đã mở ra cách thức thiết kế, tạo và duy trì tài sản tòa nhà hiệu quả và tiết kiệm chi phí hơn. Với việc triển khai rộng rãi BIM, cuộc cách mạng công nghệ vốn đã đến với ngành xây dựng đã được chuyển tiếp nhanh chóng.

Một trong những sản phẩm phụ của tiến bộ công nghệ này là: các tòa nhà thông minh. Với bài viết này, chúng tôi muốn làm nổi bật các tòa nhà thông minh là gì và Mô hình thông tin tòa nhà có thể giúp ích như thế nào trong việc tạo và bảo trì chúng.

Tòa nhà thông minh

Tòa nhà thông minh sử dụng công nghệ để chia sẻ và kiểm soát hoạt động của tòa nhà. Nó thường kết nối hệ thống cốt lõi của tòa nhà và tự động hóa quy trình và chức năng như sưởi ấm, thông gió, an ninh, v.v. Điều này có thể được thực hiện với sự trợ giúp của các cảm biến, thiết bị truyền động và vi mạch để thu thập và quản lý dữ liệu. Có nhiều lợi ích khác nhau của tòa nhà thông minh như tối ưu hóa hoạt động, cải thiện độ tin cậy của tài sản, hỗ trợ là quản lý và giảm năng lượng. Tòa nhà Thông minh cũng tập trung vào việc giảm thiểu việc sử dụng năng lượng không thể tái tạo để lại dấu vết tiêu cực cho môi trường.

COVID-19 mới chỉ nâng cao tầm quan trọng của các tòa nhà thông minh. Chúng có thể giúp các tòa nhà sử dụng tối ưu không gian có sẵn nhưng nó cũng tạo điều kiện cho các không gian chung đụng chạm không cần thiết. Tòa nhà thông minh có thể có thang máy điều khiển bằng điện thoại di động, cửa tự động, đèn kiểm duyệt, v.v. tất cả đều rất quan trọng hiện nay.

1. BIM và Tòa nhà thông minh, nhà máy thông minh

Việc thiết kế và quản lý tòa nhà thông minh thường tập trung vào hai khía cạnh: dịch vụ và cảm biến. Dịch vụ đề cập đến việc hỗ trợ một tòa nhà thông minh nên cung cấp cho người dùng trong cuộc sống hàng ngày của họ. 

Cảm biến đề cập đến các chức năng tự chủ và thích ứng của các tòa nhà thông minh. Để kết hợp hiệu quả các khía cạnh này vào tòa nhà có thể phức tạp và đầy thách thức. Ở đây việc khai thác thông tin BIM có thể vừa thuận lợi vừa tiện lợi.

2 . BIM Tạo điều kiện cho sự phối hợp và cộng tác tốt hơn:

Đặc điểm cơ bản của một tòa nhà thông minh là các hệ thống của nó đều được liên kết với nhau. Nó bắt đầu bằng cách đầu tiên tham gia các hệ thống cốt lõi như chiếu sáng, đồng hồ đo điện, đồng hồ nước, máy bơm, hệ thống sưởi, báo cháy, v.v. với các cảm biến và hệ thống điều khiển. 

Tiếp theo là sự liên kết của thang máy, hệ thống ra vào và lam chắn nắng ở giai đoạn cao cấp hơn. Do đó, cốt lõi của một tòa nhà thông minh nằm ở chỗ: tích hợp và cộng tác hiệu quả. Khi có nhiều lĩnh vực và các bên liên quan tham gia, sự hợp tác giữa tất cả chúng có thể trở nên khó khăn. BIM đảm bảo rằng tất cả các bên liên quan ở lại trang liên quan đến dự án để việc khắc phục sự cố và loại bỏ lỗi dễ dàng hơn.

3. Hình ảnh 3D:

Như đã nêu ở trên, cảm biến đóng một vai trò quan trọng trong các tòa nhà thông minh. Họ thu thập dữ liệu có thể được sử dụng để đưa ra quyết định sáng suốt về phân bổ nguồn lực. Ví dụ: một bộ đếm bước chân được lắp đặt trong tòa nhà có thể cung cấp thông tin về nơi mọi người vào một thời điểm nhất định trong ngày. 

Mạng cảm biến không dây trong nhà (WSN) cung cấp mô tả chi tiết về môi trường tòa nhà là rất quan trọng để có được dự đoán chính xác về sự truyền tín hiệu và thiết lập chất lượng mực giữa các nút cảm biến trong tòa nhà. Khung thiết kế này cung cấp hình ảnh 3D tốt hơn vì nó tạo điều kiện cho sự hiểu biết về mối tương quan giữa các cảm biến và phần tử của nó, tức là vị trí các cảm biến sẽ được đặt và cách chúng sẽ phản ứng với môi trường của nó. Bằng cách kết hợp BIM Service kiến ​​trúcvà thực tế ảo, ứng dụng của cảm biến liên quan đến môi trường của nó có thể được nhìn thấy và hiểu đúng.

4. Quản lý Cơ sở:

Thứ ba là việc duy trì các thiết kế thông minh như vậy trong giai đoạn sau xây dựng của một tòa nhà. Một mô hình BIM đã xây dựng có thể cung cấp thông tin chi tiết đầy đủ và chính xác về các tòa nhà, giúp các nhà quản lý cơ sở bảo trì. Điều quan trọng là phải lập hồ sơ hợp lý về các tòa nhà phức tạp và toàn diện hơn so với các thiết kế tòa nhà truyền thống. BIM cập nhật cũng có thể giúp định vị các thành phần, kiểm tra khả năng bảo trì và tạo tài sản kỹ thuật số thông qua khả năng trực quan hóa, phân tích và kiểm soát mạnh mẽ của nó.

Kết luận 

BIM trong xây dựng tòa nhà thông minh hoạt động tốt hơn một cách toàn diện trong việc cải thiện hệ thống lõi của tòa nhà. Nó cũng giúp quản lý mới hoặc hiện có bằng các công cụ và cảm biến tự động và cải thiện năng suất của các nhà kinh doanh xây dựng và quản lý cơ sở tham gia vào một dự án. Cuối cùng, nó tăng cường các chức năng của tòa nhà, giảm công việc làm lại, thời gian và chi phí trong suốt vòng đời của dự án.