Trong bài viết trước về BIM Corner, tôi đã miêu tả những hoạt động cần thiết từ một BIM Coordinator trong giai đoạn dự án ban đầu. Hãy nhắc lại rằng đỉnh cao của giai đoạn ban đầu nằm trong việc tạo ra BEP (BIM Execution Plan), đó là một tài liệu có thể chỉnh sửa kỹ thuật số, thường ở định dạng PDF. Chúng ta có thể mô tả tất cả các thủ tục và quy trình xảy ra trong dự án trong tài liệu này. Thông tin bao gồm đặt tên mô hình, trao đổi dữ liệu, cấu trúc thư mục, v.v. đều có sẵn ở đó. Nó sẽ được sửa đổi trong suốt dự án. Ngoài ra, các phương pháp, thực tiễn và quy trình cũng được cập nhật liên tục.
Các giai đoạn của dự án (Nguồn: BIM corner)
Theo đúng thứ tự của dự án, chúng ta tiếp tục sang giai đoạn tiếp theo, đó là giai đoạn thực hiện dự án.
Để hiểu rõ hơn về giai đoạn đầu tiên, tôi chia nó thành 5 quy trình:
- Quản lý tệp tin
- Quản lý luồng dữ liệu
- Quản lý mô hình
- Hợp tác
- Xuất dữ liệu
Mỗi quy trình đều đòi hỏi phải thảo luận riêng vì tính đặc thù của chúng. Trong bài viết này, tôi tập trung vào vai trò của các tệp tin trong thế giới BIM.
Định dạng BIM (BIM Format)
Nếu bạn nhìn vào thế giới BIM kỹ thuật số, bạn sẽ nhận ra rằng có nhiều định dạng tệp tin, có thể là định dạng mở hoặc đóng. Tệp định dạng mở chỉ đề cập đến định dạng tệp mà bạn có thể mở và xử lý trong bất kỳ phần mềm BIM nào. Trong khi đó, tệp định dạng đóng là tệp tin bản địa, chỉ được gán cho một chương trình cụ thể. Khi nhập vào các phần mềm khác, có thể mất đi một số dữ liệu đã lưu trữ. Hơn nữa, khó để xác định mục đích chính xác của các tệp tin riêng lẻ hoặc thông tin mà mỗi tệp tin có thể chứa. Ví dụ, một số tệp tin phù hợp để xuất các đường và điểm, trong khi các tệp khác phù hợp cho các mặt phẳng 3D và đối tượng đặc. Một số chứa các đối tượng hiện có khi các tệp khác bao gồm các mô hình được thiết kế.
Sau khi phân tích về chủ đề này trong một thời gian dài, tôi cảm thấy nhận thức và sử dụng đúng các tệp tin phù hợp với mục đích của chúng là một trong những nền tảng của BIM ở mức cao nhất. Do đó, chúng ta sẽ xem xét vai trò và mục đích của các định dạng tệp tin có sẵn trong các dự án hạ tầng được hỗ trợ bởi công nghệ BIM.
Các định dạng tập tin được sử dụng nhiều nhất trong các dự án Na Uy (Nguồn: BIM corner)
DWG
Một lợi thế lớn của định dạng này là tính đa dạng của nó. Thông thường nó lưu trữ hình học của các mô hình và các đối tượng thiết kế với thông tin được mã hóa trong tên lớp. Nó thường được sử dụng làm tài liệu kỹ thuật số. Nó có thể bao gồm các đối tượng thiết kế như hồ sơ dọc, kế hoạch phát triển hoặc các phần cắt ngang. Nó được sử dụng như một nền tảng để thiết kế hình học các cơ sở hạ tầng như đường, đường sắt, hệ thống thoát nước. Và cuối cùng, nó có thể chứa dữ liệu GIS, bản đồ ortophoto, đối tượng mô tả tình trạng hiện tại, các phép đo cũng như kế hoạch đường mức.
IFC
Định dạng được tạo bởi buildingSMART. Thông thường nó được sử dụng trong định dạng 2×3. Nó bao gồm các mô hình và các đối tượng thiết kế. Lưu ý rằng nó có thể chứa một lượng lớn thông tin không hình học. Nó được sử dụng trong các dự án không phải vẽ. Có thể tải thông tin từ tệp IFC để tính toán lượng vật liệu. Cuối cùng, tệp IFC cung cấp thông tin áp dụng trong giai đoạn bảo trì tòa nhà.
SOSI
Tiêu chuẩn Na Uy. Nó chứa dữ liệu về điều kiện hiện tại (GIS). Định dạng SOSI có cấu trúc chuẩn hóa phân loại đối tượng. Nó chia các đối tượng thành các loại theo tiêu chuẩn Na Uy. Mỗi đối tượng có một mã và tên riêng.
LandXML
Định dạng chủ yếu được sử dụng cho các đối tượng cơ sở hạ tầng. Định dạng này mô tả các mặt phẳng, đường cong và điểm. Nó cũng cho phép ghi lại thông tin về góc nghiêng và tốc độ thiết kế. Nó được vận hành bởi các hệ thống kiểm soát máy móc.
LAS
Một định dạng được thiết kế để ghi lại điểm mây phân tán được tạo ra từ quét laser. Kích thước của nó thường lớn, lên đến vài GB.
JPG
Khi đến với thế giới cơ sở hạ tầng, có tấm hình chất lượng cao được chụp từ các đợt tấn công bằng máy bay không người lái, phản ánh tình trạng hiện tại, chẳng hạn như bản đồ orthophoto rất quan trọng. Chúng thường được lưu trữ dưới định dạng JPG. Hình ảnh cũng có thể phản ánh tiến độ các công trình xây dựng.
KOF
Một định dạng được sử dụng cho đo lường. Nó chứa dữ liệu liên quan đến tên, điểm và đường. Ví dụ, nó có thể chứa thông tin về vị trí của các biển báo đứng hay đo đạc vị trí lề đường.
TXT
Một định dạng được sử dụng cho đo lường. Định dạng này được sử dụng để lưu trữ các điểm COGO. Định dạng TXT cũng được áp dụng cho nhiều điểm khác, chẳng hạn như tệp đầu vào trong công cụ phân loại đối tượng Quadri. (Chúng tôi sẽ thảo luận về nó chi tiết hơn trong phần tiếp theo của bài viết)
DMI/DMR
Định dạng chuẩn Na Uy. Cung cấp dữ liệu đường hành chính. Định dạng tệp cho phép người nhận (nhà thầu) xử lý tiếp mô hình. Mô hình không bị “chết” và bị khóa như trong tệp DWG. Nó hữu ích khi, ví dụ, lớp đá lộ thiên khác với loại đá được giả định dựa trên các đo đạc trong quá trình thiết kế. Nhà thầu có thể chỉnh sửa mô hình 3D để tính toán chính xác khối lượng đất. Định dạng được hỗ trợ bởi các hệ thống điều khiển máy móc.
Các cấp độ và loại thông tin (Level and types of information)
Vì vậy, chúng ta đã tìm hiểu các tệp chính hỗ trợ Nhân viên BIM trong công việc của họ. Phần tiếp theo là loại thông tin chứa trong các tệp. Để đạt được mục đích này, tôi đã lựa chọn những định dạng phổ biến nhất. Chúng bao gồm IFC, DWG và LandXML. Hãy so sánh chúng với Quadri (MMS – Hệ thống quản lý mô hình, được điều chỉnh cho ngành công nghiệp cơ sở hạ tầng).
Mỗi định dạng được liệt kê ở trên có cấu trúc thông tin tương tự, được chia thành 3 cấp độ* (trong tệp DWG chúng ta phân biệt 2 cấp độ). Dựa trên việc chia như vậy, chúng ta có thể cho rằng:
- Cấp độ 0 – Đối tượng
- Cấp độ 1 – Thuộc tính
- Cấp độ 2 – Tính chất
- Cấp độ 3 – Thông tin
Mỗi định dạng đều có khả năng ghi lại thông tin hình học và phi hình học. Thông tin hình học chứa các thuộc tính mô tả các yếu tố như:
- Đường cong
- Thể tích
- Bề mặt
- Điểm
Số lượng thông tin phi hình học phụ thuộc vào định dạng tệp. Vì vậy, hãy xem thông tin được mang lại bởi 3 tệp được áp dụng nhiều nhất trong ngành hạ tầng.
Cấu trúc tập tin, các cấp độ thông tin (Nguồn: BIM corner)
DWG – Tập tin DWG có khả năng ghi lại thông tin phi hình học trực tiếp trên thuộc tính, ở cấp độ 1. Đây là những thuộc tính sau:
- Tên tập tin
- Tên lớp
- Mô tả lớp
- Kiểu đường (linetype)
- Màu sắc
Thường thì người ta thường mã hóa thông tin thiết kế vào tên các lớp. Thông thường, các mô tả đó chứa thông tin về loại đối tượng, vật liệu, chất liệu. Ví dụ: 00_D_fundament_concrete_B40_t-concrete. Thông tin cũng có thể được mã hóa trong thuộc tính có trách nhiệm cho Kiểu đường. Mô tả của Kiểu đường được hiển thị với ví dụ như ByLayer, Dashed, Continous, Dashdoted. AutoCAD cung cấp khả năng tạo Kiểu đường riêng. Do đó, có thể mã hóa thêm thông tin ẩn dưới tên đường. Thông tin này sẽ hiển thị trong các phiên bản sau của tệp DWG. Thông tin như vậy có thể là LOD, LOI, MMI, vật liệu, v.v.
Bạn có thể sử dụng tên kiểu đường (Line type Name) như một trường thông tin bổ sung để mã hóa thông tin của mình (Nguồn: BIM corner)
IFC – Tập tin IFC chuyển tải số lượng thông tin không hình học lớn nhất trong tất cả các tập tin được liệt kê. Nó được chia thành 3 cấp độ. Ở cấp độ 0, bạn sẽ tìm thấy một đối tượng được gọi là ifcObject cùng với các cấu trúc cao hơn. IfcProject tương đương với Block được sử dụng trong AutoCad. Nó có thông tin chung như tên dự án, loại phần mềm mà tập tin được tạo ra. Thông tin chính mô tả các đối tượng dự án cá nhân được lưu ở mức thấp nhất. IFC cho phép bạn lưu trữ thông tin dưới các thuộc tính NameValuePairList, có trách nhiệm lưu thông tin về Name, Material, Layer Name hoặc GUID. Thuộc tính PropertySetDataList cho phép gán nhiều thông tin khác nhau để mô tả dự án. Thông tin có thể được tìm thấy ở đây dưới dạng chuỗi văn bản.
LandXML – Tập tin LandXML hiện tại có 3 cấp độ thông tin. Không có sự mở rộng của số tính năng. Sự thay thế của tập tin trên là tập tin GML. Ở cấp độ 2, chúng ta có thể tìm thấy thông tin như tên đường định tuyến, tên bề mặt hoặc mô tả bề mặt.
Quadri Model – là một ví dụ về định dạng native được mở trong một chương trình quản lý mô hình hình ảnh 3D. Chương trình có thư viện đối tượng riêng của nó trong cơ sở hạ tầng. Theo Catalogue tính năng, bảng chứa các danh mục tương tự như tập tin SOSI. Mỗi đối tượng (cấp độ 0) có một thuộc tính (cấp độ 1) và có thể có một tính năng (cấp độ 2). Tương đương của PropertySetDataList từ IFC là Property chung trong Quadri (nó giúp lưu trữ thông tin ở mức độ 3).
Danh mục đối tượng (Nguồn: BIM corner)
Thông tin trong tệp IFC
Tệp IFC cho phép mã hóa thông tin trên nhiều cấp độ nhờ cấu trúc của nó. Giả định rằng tệp IFC được điều chỉnh để truyền tải thông tin được tìm thấy trong công trình xây dựng. Tuy nhiên, điều này chỉ đúng một phần. IFC ở dạng hiện tại được sử dụng thành công trong xây dựng cơ sở hạ tầng. Điều này bởi vì thông tin trên các cấp độ 2 và 3 có thể được dễ dàng trích xuất mà không cần phân chia thành các loại đối tượng (IfcSlab, IfcBeam, IfcWall, v.v.).
(Nguồn: BIM corner)
Hiện nay, đã có nhiều công cụ được phát triển để lọc thông tin chứa trong tệp IFC. Trong dự án E39 Kristiansand – Mandal, mà tôi tham gia, tất cả các mô hình kỷ luật được giao dưới dạng tệp IFC. Sau đó, các tệp này được đặt trong chương trình, cho phép trực quan hóa đa ngành của mô hình. Công cụ ISY Projekt hỗ trợ lưu trữ và hiển thị mô hình đa ngành trong dự án nêu trên. Chương trình đã được tạo ra đặc biệt cho dự án để cho phép duyệt mà không cần tài liệu vẽ cho dự án. Trong số nhiều chức năng tuyệt vời của nó, có thể hiển thị chỉ thông tin cần thiết mô tả mô hình. Ví dụ, nếu nhấp vào bất kỳ đối tượng nào trong mô hình ngành công nghiệp, chương trình chỉ hiển thị thông tin ở các cấp độ 2 và 3, do đó bỏ qua cấu trúc tệp IFC.
Dự án ISY, ở đây hiển thị thông tin từ IFC ở cấp độ 2 và cấp độ 3 (Nguồn: BIM corner)
Một ví dụ về thông tin không hình học trong tệp IFC là thông tin trong bảng tài liệu giấy vẽ. Điều này cũng có thể là thông tin mô tả các thông số xuất hiện trong các bản vẽ chi tiết xây dựng. Điều này có thể bao gồm thông tin như:
- Thể tích lớp (ví dụ: 200m3)
- Độ dài (ví dụ: 16m)
- Loại vật liệu (ví dụ: Bê tông C30)
- Tên lớp (Lớp bảo vệ cứng)
- Nhà thiết kế (Marcin Pszczolka),
- Người kiểm soát (Krzysztof Wojslaw)
- Chi phí cho 1m3 vật liệu (300 PLN)
- Tình trạng (MMI 300)
IFC cho cơ sở hạ tầng và lý do tại sao tôi không đợi nó?
Tôi hy vọng tôi đã thuyết phục bạn về sự quan trọng của việc biết các loại tệp và mục đích của chúng. Hãy nhớ rằng kiến thức về hệ thống chia sẻ thông tin là cơ sở vững chắc để sắp xếp các tệp chuyển đổi. Điều này tôi sẽ viết về lần tới. Đây là một yếu tố quan trọng quyết định liệu tất cả dữ liệu được tạo ra trong thế giới kỹ thuật số BIM sẽ được sử dụng đúng cách hay không.
Cuối cùng, tôi cũng có thể thêm, tôi không đợi IFC cho cơ sở hạ tầng. Tôi tin rằng phiên bản mới của tệp IFC chỉ làm cho việc mô tả dữ liệu dễ dàng hơn, nhưng sẽ không cứu vớt ngành công nghiệp cơ sở hạ tầng như nhiều người nghĩ. Tệp IFC trong hình dạng hiện tại là đủ. Nó có hình học và thuộc tính phù hợp để gán nhiều thông tin không hình học. Với một ngôn ngữ lập trình như Python, hoặc các công cụ như ISY Project hoặc BIM Sync, bạn có thể dễ dàng trích xuất dữ liệu từ cấp độ 2 và 3 và phân tích chúng trong các chương trình như Power BI.
Bài báo này là bản dịch của một bài viết trên trang web BIMCORNER (https://bimcorner.com/the-best-bim-format/). Chúng tôi xin chân thành cảm ơn các quản trị viên của BIMCORNER đã cho phép chúng tôi tiến hành bản dịch này để cung cấp đến các độc giả Việt Nam.