Tóm tắt: Phần mềm máy tính hỗ trợ thiết kế được sử dụng chủ yếu trong thiết kế nội thất hiện nay là phần mềm AutoCAD. Phần mềm hỗ trợ thiết kế thông thường chỉ có thể thực hiện mô phỏng thiết kế hai chiều mặt phẳng, thẳng đứng và các biến dạng, do đó hiệu quả ứng dụng trong thiết kế thường không cao. Bằng cách sử dụng phần mềm Mô hình hóa thông tin công trình (BIM), các vấn đề kỹ thuật của thiết kế không gian ba chiều trong thiết kế nội thất có thể được giải quyết. Công nghệ BIM có lợi thế về tính trực quan, mô phỏng, tối ưu hóa và phối hợp trong công tác thiết kế. Phương pháp thiết kế dựa trên thông số của công nghệ BIM toàn diện hơn, trực quan hơn và hiệu quả hơn, có thể cung cấp những tư duy thiết kế và phương pháp thiết kế mới cho các nhà thiết kế nội thất, cải thiện đáng kể hiệu quả công việc của thiết kế nội thất.
I. Đặt vấn đề
Ngày nay, lĩnh vực thiết kế nội thất liên tục phát triển mạnh mẽ, AutoCAD và các phần mềm thiết kế khác được sử dụng rộng rãi trong việc thiết lập các bản vẽ thiết kế nội thất vì những chức năng tiên tiến, khả năng trao đổi dữ liệu mạnh mẽ, tính linh hoạt, dễ sử dụng và rất nhiều ưu điểm khác. Tuy nhiên, các phần mềm thiết kế này cũng tồn tại một số nhược điểm. Chúng khó đạt được sự kết nối và thống nhất giữa các hình chiếu, mặt cắt và mô hình ba chiều. Hệ quả trực tiếp mà nó gây ra là một khi có một bản vẽ khác cũng phải thay đổi thì các bản vẽ khác cũng phải thay đổi tương ứng, thậm chí phải vẽ kỹ thuật. Vì vậy, hiện tượng thiếu thống nhất giữa các bản vẽ thiết kế hai chiều, để hoàn thiện các chi tiết và hiệu ứng thiết kế cuối cùng, các nhà thiết kế sử dụng phần mềm 3Ds Max và các phần mềm khác để tạo ra mô hình ba chiều của công trình và kế xuất các hình ảnh ba chiều của công trình đó, nhưng phần mềm 3Ds Max cũng có một số nhược điểm. Hoạt động mô hình hóa của nó rất phức tạp, điều này khiến nhiều nhà thiết kế khó có thể nhanh chóng thành thạo việc sử dụng phần mềm này. Ngoài ra, mô hình ba chiều được tạo ra bởi phần mềm như vậy rất khó để tích hợp các thông số liên quan. Vì vậy, phần mềm 3Ds Max chỉ có thể giúp các nhà thiết kế đạt được hiệu quả trong việc kết xuất hình ảnh ba chiều của công trình, chỉ giới hạn trong giai đoạn cuối của thiết kế khi bước vào hoàn thiện các bản vẽ thiết kế thi công và giai đoạn quản lý dự án. Do phạm vi sử dụng bị hạn chế, nhà thiết kế nội thất cần một mô hình dữ liệu kỹ thuật dựa trên công nghệ kỹ thuật số ba chiều, mô hình này cũng có thể tổng hợp các loại thông tin khác nhau của công trình xây dựng. Sự xuất hiện của công nghệ Mô hình hóa thông tin công trình (BIM) bù đắp những sự thiếu sót của AutoCAD và phầm mềm thiết kế khác. BIM là phương pháp thể hiện theo dạng thông số các thành phần của công trình. Bản chất của công nghệ này là sử dụng phần mềm máy tính để xây dựng mô hình kỹ thuật trực quan ba chiều, đồng thời thực hiện chia sẻ thông tin bằng công nghệ internet hiện đại, cung cấp dữ liệu cho các bên liên quan trong dự án xây dựng. Điều này có thể giúp các nhà thiết kế kiểm soát trước và trong quá trình xây dựng, phân tích và đánh giá mang lại hiệu quả lớn cho từng giai đoạn của vòng đời công trình, bao gồm giai đoạn thiết kế nội thất, giai đoạn thi công, giai đoạn hoàn thiện và giai đoạn bảo trì.
II. Nội dung
Mô hình hóa thông tin công trình (BIM) được sử dụng để thiết kế, xây dựng và vận hành dự án thông qua việc xây dựng mô hình kỹ thuật số ba chiều. Mô hình này sẽ tích hợp dữ liệu kỹ thuật của nhiều thành phần khác nhau trong công trình và diễn giải thông tin liên quan đến công trình thông qua một phương pháp thể hiện kỹ thuật số chi tiết. BIM không chỉ bao gồm thông tin hình học liên quan đến mô hình ba chiều của công trình mà còn bao gồm các đặc điểm chức năng và tính chất vật lý của các cấu kiện xây dựng và thông tin liên quan về vòng đời công trình. BIM chứa toàn bộ thông tin dạng số hóa của công trình. Nó có thể giúp bổ sung các thông tin kỹ thuật khác nhau cho mô hình trong quá trình triển khai thiết kế dự án để đáp ứng nhu cầu chỉnh sửa khi có bất kỳ sự thay đổi nào của dự án. Phần mềm thiết kế dựa trên công nghệ BIM có ba chức năng kỹ thuật chính. Một là xây dựng một mô hình thông tin kỹ thuật số của công trình trong không gian ba chiều, lưu trữ tất cả thông tin kỹ thuật số về công trình và đảm bảo những thông số này nằm trong một cơ sở dữ liệu thống nhất, liên tục được cập nhật và chia sẻ. Thứ hai là các dữ liệu có thể được tương tác và thống nhất theo thời gian thực. Cụ thể, các biểu đồ, bản vẽ và các nội dung thiết kế khác được tạo trong cùng một mô hình kỹ thuật số phải nhất quán và cần có sự tương tác thông minh giữa các thành phần kỹ thuật số đó. Do đó, một khi dữ liệu thiết kế bị thay đổi, các vị trí khác có liên quan đến nhau có thể thay đổi theo ngay lập tức, tránh hiện tượng các biểu đồ hoặc bản vẽ khác nhau không khớp và không thống nhất với nhau. Thứ ba là loại phần mềm thiết kế này có thể hỗ trợ nhiều cách kết xuất dữ liệu khác nhau bao gồm XML, bản vẽ cảnh, bản vẽ hai chiều, đô thị, bảng biểu… Các chức năng tương thích mạnh mẽ phát huy hiệu quả ứng dụng của phần mềm BIM.
Phần mềm BIM có thể nhanh chóng tạo ra mô hình ba chiều trực quan, giúp loại bỏ bớt một số công đoạn của quy trình thiết kế dựa trên các bản vẽ hai chiều truyền thống. Nhà thiết kế có thể làm việc trực tiếp trên các bản vẽ hai chiều của vật thể, nhanh chóng tạo mô hình của chúng bằng cách điều chỉnh các tham số trong mô hình BIM và do đó tính nhất quán của thiết kế có thể được duy trì thông qua các thành phần có tương quan. Đồng thời, khái niệm tham số hóa cũng có thể cho phép mỗi thành phần của thiết kế nội thất chứa nhiều thông tin dữ liệu phong phú, chẳng hạn như độ dày trần nhà, vật liệu sàn, màu sắc và hoa văn của hình nền… điều này có thể cải thiện đáng kể hiệu quả làm việc của nhà thiết kế nội thất.
Mô hình trực quan có thể cải thiện hiệu quả giao tiếp giữa các bên liên quan trong dự án. Đối với bản vẽ hai chiều truyền thống, những người tham gia dự án có thể mắc lỗi trong khi đọc hoặc hiểu bản vẽ. Bởi vì trong quá trình đọc, giới hạn của chuyên môn, trí tưởng tượng không gian cá nhân và kinh nghiệm làm việc, có thể dẫn đến thiếu sót hoặc sai sót thông tin. Mô hình ba chiều được xây dựng thông qua công nghệ BIM có thể khắc phục được nhược điểm trên, làm cho ý tưởng của các nhà thiết kế hiển thị trước tất cả những người tham gia dự án thông qua mối quan hệ giữa tất cả các thành phần, bao gồm phân chia không gian, hoàn thiện, vật liệu… Việc thiết lập mô hình thông số có thể giúp tất cả các bên liên quan trong một dự án làm việc trên một tảng dữ liệu chung. Khi nhấp vào bất kỳ thành phần nào của mô hình công trình có thể hiểu được các thuộc tính và thông tin của nó, cải thiện đáng kể việc giao tiếp và phối hợp của tất cả các bên liên quan.
Chức năng mô phỏng biện pháp thi công công nghệ BIM có thể giải quyết những vấn đề tồn tại trước khi bắt đầu xây dựng. Trong thiết kế nội thất truyền thống, các biện pháp tính toán và lắp đặt đường ống kỹ thuật thường dựa vào kinh nghiệm của nhà thiết kế nhưng đôi khi nó gây lãng phí nhiều vật liệu, nhân lực và chi phí. Thông qua việc diễn họa mô phỏng biện pháp thi công của các phần mềm ứng dụng công nghệ BIM, các nhà thầu có thể giảm thời gian thi công công trình, giúp đạt hoặc rút ngắn tiến độ bàn giao công trình. Những khiếm khuyết trong thiết kế có thể được loại bỏ hoặc thay đổi để phù hợp hơn. Đồng thời việc mô phỏng này cũng giúp hạn chế xung đột trong thi công các thành phần của công trình, giảm hiện tượng thi công lại và giảm thiểu việc phát sinh chi phí trong quá trình xây dựng.
Công nghệ BIM mang lại nhiều lợi thế trong việc triển khai các chi tiết trong thiết kế nội thất. Việc thiết kế các chi tiết kiến trúc hay nội thất bằng phương pháp mô phỏng hai chiều truyền thống thường rất phức tạp với rất nhiều công đoạn, tốn nhiều thời gian và nhân lực thiết kế… Công nghệ BIM có thể đưa những thông tin thiết kế (ví dụ như các lớp vật liệu, kích thước, độ dày…) vào từng cấu kiện thành phần và sử dụng mô hình BIM làm phương tiện để thể hiện. Các nhà thiết kế chỉ cần nhấp chuột vào các chi tiết ở bất kỳ vị trí nào của dự án thì các thông tin về chi tiết ấy có thể được hiển thị và có thể được điều chỉnh tự do, điều đó giúp tăng cường tính chính xác và tính trực quan của thiết kế. Áp dụng công nghệ BIM trong thiết kế nội thất đã thay đổi hoàn toàn cách làm việc của các nhà thiết kế. Trước đây phải dùng nhiều các phần mềm khác nhau để triển khai các bản vẽ trong cùng một dự án thì nay chỉ cần làm việc trên một nền tảng và một mô hình duy nhất. Điều này giải quyết các vấn đề hay gặp phải trong phương pháp thiết kế truyền thống do những bản vẽ thuộc những bộ môn khác nhau nhiều người thực hiện. Công nghệ BIM sở hữu các chức năng mạnh mẽ, nó có thể phát triển nhiều phương án trong cùng một mô hình và hỗ trợ so sánh các thiết kế cùng một lúc. Việc này sẽ giúp ích rất nhiều trong giai đoạn nghiên cứu thiết kế nội thất.
III. Kết luận
Ngày nay, trong kỷ nguyên “Big Data” (dữ liệu lớn), công nghệ BIM (Mô hình hóa thông tin công trình) thách thức các phương pháp thiết kế truyền thống, thay đổi nó và sử dụng những khái niệm, những nền tảng thiết kế mới để tái cấu trúc quy trình thiết kế. Với sự phát triển nhanh chóng và liên tục của ngành công nghiệp xây dựng, sự xuất hiện của công nghệ BIM đã mang lại sự tiện lợi và lợi ích to lớn trong việc thiết kế, xây dựng, trang trí, bảo trì công trình. Công nghệ BIM có thể tập hợp thông tin thiết kế, thi công, kết cấu, điện nước để tối ưu hóa việc mô phỏng các dặc điểm và tính chất của công trình thực tế. Sử dụng phần mềm BIM để thiết kế tham số trong nhà, hiển thị thông qua thực tế ảo, phát hiện lỗi, thống kê vật liệu và thiết kế tích hợp khác. So với các phần mềm máy tính hỗ trợ thiết kế truyền thống, thông tin hiển thị của công nghệ BIM toàn diện hơn, trực quan hơn, hiệu quả hơn, có thể cung cấp những tư duy thiết kế và phương pháp thiết kế nội thất, cải thiện đáng kể hiệu quả công việc của nhà thiết kế. Thiết kế nội thất phát triển trong tương lai sẽ là kỹ thuật số, thiết kế dựa trên thông số; phối hợp đa ngành và tích hợp sẽ là xu hướng. Thiết kế nội thất trong tương lai sẽ chú trọng nhiều hơn đến phương pháp thiết kế dựa trên công năng, để giải quyết vấn đề ứng dụng của thiết kế phức tạp và phối hợp đa ngành. Dựa trên những ưu điểm và đặc điểm của công nghệ BIM, do công nghệ BIM không ngừng phát triển và hoàn thiện nên chắc chắn công nghệ này sẽ được sử dụng rộng rãi trong thiết kế nội thất trong tương lai.