So sánh sự khác biệt giữa BIM và CIM

BIM và CIM tuy cùng dựa trên công nghệ mô hình thông tin 3D nhưng khác nhau rõ rệt về quy mô ứng dụng: BIM tập trung vào từng công trình, còn CIM mở rộng ra toàn đô thị.

1. Định nghĩa BIM là gì?

Building Information Modeling (BIM) là quá trình tổng thể tạo ra và quản lý thông tin cho một công trình xây dựng. Không chỉ đơn thuần là một công cụ thiết kế 3D, BIM đại diện cho phương pháp làm việc thông minh, tích hợp dữ liệu từ nhiều chiều khác nhau để tạo nên một hệ thống thông tin hoàn chỉnh và có tính ứng dụng cao.

Bản chất của BIM nằm ở việc sử dụng các mô hình 3D làm cơ sở cho việc lập kế hoạch, thiết kế, xây dựng, quản lý và vận hành dự án. Những mô hình này không chỉ chứa thông tin đồ họa mà còn cho phép gán các thuộc tính cho từng thành phần xây dựng, tạo nên cơ sở dữ liệu phong phú và chi tiết. Mỗi yếu tố trong mô hình BIM đều mang theo những thông tin cụ thể về vật liệu, kích thước, chi phí, tính năng kỹ thuật và các đặc tính vật lý khác.

Điểm đặc biệt của BIM là khả năng tạo ra nhiều góc nhìn khác nhau của một mô hình. Các góc nhìn này luôn nhất quán với nhau, dựa trên một định nghĩa duy nhất cho mỗi đối tượng. Quá trình phát triển của BIM đã mở rộng từ 3D truyền thống sang nhiều chiều khác nhau, tạo nên một hệ thống đa chiều phức tạp. Mô hình 4D BIM tích hợp yếu tố thời gian, cho phép lập kế hoạch tiến độ một cách chi tiết và theo dõi tiến trình thi công. Tiếp theo đó, 5D BIM bổ sung thông tin chi phí, hỗ trợ quản lý ngân sách và dự báo tài chính chính xác. Đỉnh cao của sự phát triển này là 6D BIM, đảm bảo dự đoán chính xác về yêu cầu tiêu thụ năng lượng và để chủ đầu tư có phương án xây dựng những công trình tiết kiệm năng lượng và bền vững.

2. Khái niệm CIM là gì?

City Information Modeling (CIM) mở rộng tầm nhìn từ những công trình riêng lẻ lên quy mô toàn thành phố, sử dụng các mô hình số ba chiều để đại diện và mô phỏng các khía cạnh khác nhau của thành phố. Khái niệm này ra đời từ nhu cầu cấp thiết phải có một công cụ quản lý tổng thể cho các hệ thống phức tạp của đô thị hiện đại.

Khác với BIM tập trung vào từng công trình, CIM bao quát toàn bộ hệ thống đô thị với quy mô rộng lớn hơn nhiều. Hệ thống này bao gồm hạ tầng giao thông và vận chuyển phức tạp, hệ thống cấp thoát nước trải rộng khắp thành phố, mạng lưới điện và viễn thông kết nối mọi ngóc ngách, không gian xanh và môi trường sống, cùng với toàn bộ các dịch vụ công cộng phục vụ người dân. Mỗi thành phần này đều được mô hình hóa và tích hợp vào một hệ thống thông tin thống nhất.

CIM tương đương với việc liên tục tích hợp dữ liệu BIM đang được cập nhật, cũng như dữ liệu kỹ thuật liên tục được cập nhật từ mọi nguồn trong thành phố. Điều này tạo nên một hệ thống động, phản ánh trạng thái thực tế của thành phố theo thời gian. Công nghệ CIM thường được triển khai thông qua các dịch vụ không gian địa lý dựa trên điện toán đám mây và kho dữ liệu với kết nối dữ liệu một chiều, tạo điều kiện cho việc truy cập và chia sẻ thông tin một cách hiệu quả giữa các cơ quan quản lý khác nhau.

3. Phân biệt giữa BIM và CIM

Sự khác biệt cơ bản giữa BIM và CIM nằm ở quy mô và phạm vi ứng dụng, tạo nên những đặc điểm riêng biệt trong cách thức hoạt động và mục tiêu phục vụ. Về quy mô áp dụng, BIM tập trung vào phạm vi hạn chế từ một tòa nhà, cầu cống đến khu phức hợp, trong khi CIM mở rộng tầm nhìn lên toàn bộ quy mô đô thị, bao gồm cả thành phố và khu vực metropolitan rộng lớn. Sự chênh lệch về quy mô này dẫn đến những yêu cầu kỹ thuật và phương pháp tiếp cận hoàn toàn khác biệt.

Về mặt dữ liệu và thông tin, BIM chứa thông tin chi tiết về vật liệu, cấu trúc, hệ thống kỹ thuật của công trình với độ chính xác cao ở cấp độ từng thành phần. Trong khi đó, CIM tích hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau bao gồm các mô hình BIM, hệ thống thông tin địa lý GIS, dữ liệu từ Internet kết nối vạn vật và các cảm biến thông minh được đặt khắp thành phố. Sự đa dạng này tạo nên một bức tranh thông tin phong phú nhưng cũng đòi hỏi những kỹ thuật xử lý và phân tích phức tạp hơn.

Người dùng cuối của hệ thống BIM chủ yếu phục vụ các chuyên gia trong ngành xây dựng như kiến trúc sư, kỹ sư thiết kế, kỹ sư thi công và nhà thầu xây dựng, những người cần thông tin chi tiết và kỹ thuật cao. Còn người dùng cuối của CIM hỗ trợ một nhóm người dùng rộng hơn bao gồm nhà quy hoạch đô thị, chính quyền địa phương, các cơ quan quản lý thành phố và thậm chí cả công dân.

Chu kỳ sống của hai hệ thống thông tin cũng thể hiện sự khác biệt về tính chất và mục tiêu dài hạn. BIM theo dõi và quản lý chu kỳ sống của công trình từ giai đoạn thiết kế ban đầu đến vận hành và bảo trì cuối cùng, thường kéo dài từ 50 đến 100 năm. CIM có tầm nhìn dài hạn hơn nhiều, quản lý sự phát triển liên tục của thành phố qua nhiều thế hệ, có thể kéo dài hàng trăm năm với những thay đổi và cập nhật không ngừng.

Về công nghệ tích hợp, BIM tập trung chủ yếu vào công nghệ mô hình 3D và quản lý thông tin kỹ thuật xây dựng chuyên sâu. CIM yêu cầu sự kết hợp phức tạp giữa nhiều công nghệ tiên tiến bao gồm BIM làm nền tảng, hệ thống thông tin địa lý GIS, công nghệ bản sao kỹ thuật số để mô phỏng thời gian thực, trí tuệ nhân tạo AI để phân tích và dự báo, cùng với dữ liệu lớn để xử lý khối lượng thông tin khổng lồ từ toàn thành phố.

4. Lợi ích của việc kết hợp BIM và CIM

Sự tích hợp giữa BIM và CIM mang lại những lợi ích vượt trội, tạo ra hệ sinh thái thông tin hoàn chỉnh từ công trình đến thành phố với những hiệu quả lớn trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Quản lý thông tin liền mạch là một trong những ưu điểm nổi bật nhất của sự kết hợp này. Khi các mô hình BIM được tích hợp vào hệ thống CIM, thông tin về từng công trình trở thành một phần của bức tranh tổng thể thành phố, tạo ra một luồng dữ liệu liên tục.

Khả năng tối ưu hóa quy hoạch và thiết kế được nâng cấp thông qua việc nhà quy hoạch có thể đưa ra đánh giá tác động của từng dự án đến tổng thể đô thị một cách toàn diện và chính xác. Họ có thể dự báo được ảnh hưởng đến hệ thống giao thông, chất lượng môi trường, tải trọng hạ tầng kỹ thuật và các yếu tố kinh tế xã hội khác trước khi triển khai dự án. Khả năng mô phỏng và dự báo này giúp giảm thiểu rủi ro, tối ưu hóa nguồn lực và đảm bảo sự phát triển hài hòa của toàn thành phố.

Hỗ trợ phát triển bền vững trở thành một trong những lợi ích quan trọng nhất trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay. Sự kết hợp giữa BIM và CIM cho cái nhìn tổng thể về tác động môi trường, từ hiệu suất năng lượng của từng tòa nhà đến mức độ bền vững của toàn thành phố. Hệ thống này có thể ghi lại lượng khí thải carbon, hiệu quả sử dụng năng lượng, chất lượng không khí và nước, cũng như tác động của các dự án phát triển đến hệ sinh thái đô thị. Các dữ liệu này phục vụ cho nhà quy hoạch tìm ra chính sách xây dựng thành phố xanh và bền vững.

5. Ứng dụng của BIM và CIM trong thực tế

Sự kết hợp giữa BIM và CIM trong thực tế đang tạo ra những ứng dụng đột phá, mang lại giá trị vượt trội. Phát triển dự án đô thị tích hợp trở thành một trong những lĩnh vực ứng dụng tiên phong nhất của sự kết hợp này. Các dự án BIM quy mô lớn như khu đô thị mới, khu công nghiệp hay khu phức hợp thông minh đều được tích hợp thông tin chi tiết vào bức tranh tổng thể của CIM. Điều này làm cơ sở để các nhà đánh giá tác động tổng thể của dự án đến hạ tầng thành phố, từ việc tính toán tải trọng giao thông đến dự báo nhu cầu sử dụng các dịch vụ công cộng, đảm bảo sự hài hòa giữa phát triển riêng lẻ và tổng thể đô thị.

Quản lý thông minh các khu vực đặc biệt như sân bay, cảng biển, khu công nghệ cao và các trung tâm y tế lớn đang được cách mạng hóa thông qua việc ứng dụng kết hợp BIM-CIM. Tại sân bay quốc tế, mỗi terminal (nhà ga), nhà kho, đường băng được mô hình hóa chi tiết bằng BIM, sau đó tích hợp vào hệ thống CIM để quản lý toàn bộ khu vực bao gồm cả hạ tầng giao thông kết nối, hệ thống an ninh và các dịch vụ hỗ trợ. Sự tích hợp này được dùng để tính toán lưu lượng hành khách phù hợp nhất, quản lý hiệu quả năng lượng và đảm bảo vận hành liền mạch của toàn bộ hệ thống phức tạp này.

Đặc biệt BIM và CIM còn ứng dụng trong quản lý khẩn cấp và phục hồi sau thiên tai hoặc sự cố lớn, bảo trì công trình. Mô hình 3D từ BIM và CIM đóng vai trò như một “bản sao kỹ thuật số” chính xác của hiện trạng. Với đầy đủ thông tin về cấu trúc, vật liệu, hệ thống kỹ thuật và vị trí lắp đặt, đội ngũ kỹ sư sẽ nhanh chóng so sánh dữ liệu trước và sau sự cố để xác định mức độ hư hỏng và  ưu tiên các hạng mục cần khôi phục, dự báo chi phí và thời gian sửa chữa, đồng thời giảm thiểu nguy cơ sai sót trong quá trình phục hồi. Ở quy mô hạ tầng và đô thị, CIM còn hỗ trợ mô phỏng các kịch bản khẩn cấp, như ngập lụt hoặc sạt lở, từ đó đưa ra giải pháp tái thiết an toàn, hợp lý và bền vững hơn cho cộng đồng.

Sự gia tăng nhanh chóng của đô thị hóa và vấn đề về môi trường rất cần thiết ứng dụng các công nghệ như BIM và CIM. Đô thị hóa kéo theo những thách thức lớn về quản lý quy hoạch, xây dựng và vận hành hệ thống hạ tầng phức tạp. BIM với khả năng mô phỏng chi tiết công trình, phối hợp thiết kế đa bên, cùng CIM tích hợp dữ liệu hạ tầng và môi trường. Nhờ đó, BIM và CIM không chỉ góp phần nâng cao chất lượng xây dựng mà còn thúc đẩy phát triển đô thị bền vững, hiện đại, phù hợp với xu thế phát triển của thế giới hiện nay.

BIM và CIM là chìa khóa để kiến tạo những công trình hiện đại và thành phố thông minh. Với tầm nhìn “kiến tạo giá trị bền vững”, Đất Vàng Việt Nam mang đến dịch vụ tư vấn và triển khai giải pháp số toàn diện cho công trình của bạn, từ dự án đơn lẻ cho đến quy hoạch đô thị quy mô lớn.

Thực tế, Đất vàng Việt Nam đã ứng dụng BIM thành công trong nhiều dự án. Tiêu biểu là Cụm công nghiệp Song Phượng (Đan Phượng, Hà Nội), một bước tiến trong chuyển đổi số xây dựng. Trong dự án này, Đất Vàng Việt Nam đã đưa BIM vào cụm công nghiệp Song Phượng, tạo nền tảng số hóa cho dự án. Việc triển khai BIM trong dự án này giúp chủ đầu tư có hình dung tổng quan toàn bộ quy hoạch trên khu đất, từ bố trí các phân khu chức năng đến định hướng tổ chức không gian tổng thể, các chủ đầu tư có thể đánh giá nhanh phương án quy hoạch thay vì chỉ dựa trên bản vẽ 2D truyền thống khó quan sát.

Đồng thời, mô hình này là công cụ tổ chức dữ liệu, bảo đảm các đơn vị có cùng một nguồn thông tin thống nhất và liên tục. Đó bước tiến trong chuyển đổi số xây dựng, qua đó khẳng định năng lực triển khai công nghệ hiện đại và mang lại giá trị thiết thực cho chủ đầu tư.