Trong các dự án xây dựng và cải tạo phức tạp, việc nắm bắt hiện trạng công trình chính xác là rất quan trọng. Giải pháp chuyển đổi Point Cloud sang BIM giúp biến dữ liệu đám mây điểm từ máy quét 3D thành mô hình BIM chi tiết, giúp kỹ sư và nhà quản lý dự án hiểu rõ cấu trúc, hệ thống kỹ thuật và điều kiện thực tế trước khi thi công. Bài viết này sẽ giới thiệu Point Cloud và BIM, quy trình chuyển đổi, cũng như lợi ích của giải pháp này trong các dự án cải tạo.
Thách thức “khó nhằn” trong các dự án cải tạo
Việc cải tạo các công trình hiện có luôn đi kèm nhiều khó khăn, đặc biệt là trong việc nắm bắt hiện trạng chính xác. Các công trình cũ thường thiếu bản vẽ chi tiết hoặc đã thay đổi so với hồ sơ ban đầu, khiến kỹ sư gặp khó khăn khi khảo sát và lập kế hoạch thi công.
Sai số từ phương pháp truyền thống
Đo đạc thủ công hay dựa vào bản vẽ cũ thường dẫn đến sai số cao, ảnh hưởng trực tiếp đến thiết kế và tiến độ thi công. Những lỗi này không chỉ làm tăng chi phí mà còn có thể phát sinh các vấn đề kỹ thuật không lường trước được, đặc biệt khi điều chỉnh các hệ thống kết cấu hoặc MEP.
Khó khăn trong phối hợp thiết kế
Các dự án cải tạo thường đòi hỏi phối hợp giữa kiến trúc, kết cấu và hệ thống MEP. Khi dữ liệu không chính xác hoặc thiếu tính liên kết, việc phát hiện xung đột trở nên khó khăn, dẫn đến điều chỉnh phát sinh liên tục và gây chậm tiến độ.
Chi phí và thời gian tăng do điều chỉnh phát sinh
Những sai số và thiếu sót trong dữ liệu hiện trạng khiến chi phí và thời gian dự án tăng lên đáng kể. Việc sửa lỗi, điều chỉnh thiết kế hay tái khảo sát nhiều lần không chỉ tốn kém mà còn ảnh hưởng đến tiến độ thi công tổng thể.
Giải pháp: Chuyển đổi Point Cloud sang BIM
Để khắc phục những thách thức này, công nghệ chuyển đổi Point Cloud sang BIM ra đời. Giải pháp này giúp biến dữ liệu đám mây điểm 3D thu thập từ hiện trạng công trình thành mô hình BIM chi tiết, chính xác và đầy đủ thông tin kỹ thuật, hỗ trợ kỹ sư và nhà quản lý dự án đánh giá hiện trạng, phát hiện xung đột sớm, từ đó tối ưu hóa thiết kế và thi công.
Hài Hòa tạo mô hình hiện trạng cho tòa nhà văn phòng chính phủ tại Đức
Point Cloud (dữ liệu điểm đám mây) là gì?
Point Cloud là tập hợp các điểm dữ liệu trong không gian 3 chiều, thu thập từ bề mặt vật thể hoặc công trình thực tế. Mỗi điểm trong Point Cloud chứa thông tin về vị trí (x, y, z) và có thể kèm dữ liệu màu sắc hoặc cường độ phản xạ. Dữ liệu này giúp tái hiện chính xác hình dạng, kích thước và vị trí của các chi tiết hiện trạng, làm nền tảng để xây dựng mô hình BIM.
Các phương pháp thu thập Point Cloud
Để tạo ra Point Cloud, có một số phương pháp phổ biến:
- Quét laser (LiDAR): Dùng tia laser để đo khoảng cách từ máy quét tới bề mặt, cho dữ liệu chính xác cao.
- Photogrammetry: Sử dụng hình ảnh chụp từ nhiều góc và phần mềm xử lý để tạo ra đám mây điểm.
- Máy quét 3D cầm tay (hand-held): Linh hoạt, dễ sử dụng cho các không gian hẹp hoặc công trình phức tạp.
Sự khác nhau giữa bản vẽ truyền thống, As-Built và mô hình BIM
- Bản vẽ truyền thống: Chủ yếu là 2D, thể hiện mặt bằng, mặt cắt, sơ đồ kỹ thuật, khó phản ánh chính xác hiện trạng.
- As-Built: Là bản vẽ ghi nhận thực tế sau khi thi công, cung cấp dữ liệu hiện trạng nhưng thường tách rời, không liên kết trực tiếp với các phần mềm thiết kế.
- Mô hình BIM: Tích hợp dữ liệu 3D, thông tin kỹ thuật và quản lý, cho phép kiểm tra, mô phỏng và tối ưu hóa công trình trong quá trình thiết kế, thi công và vận hành.
Bằng cách chuyển dữ liệu Point Cloud sang BIM, các kỹ sư có thể kết hợp chính xác hiện trạng với mô hình thông tin, nâng cao hiệu quả trong mọi giai đoạn của dự án cải tạo.
Point Cloud sang BIM khắc phục thách thức cải tạo như thế nào?
Chuyển dữ liệu Point Cloud thành mô hình BIM chi tiết và chính xác
Công nghệ Point Cloud sang BIM cho phép chuyển dữ liệu đám mây điểm 3D thu thập từ hiện trạng công trình thành mô hình BIM chi tiết. Mỗi chi tiết kiến trúc, kết cấu và hệ thống MEP đều được tái hiện chính xác, đảm bảo mô hình phản ánh đúng hiện trạng thực tế và làm nền tảng vững chắc cho các bước thiết kế và thi công tiếp theo.
Hỗ trợ phối hợp thiết kế và phát hiện xung đột sớm
Mô hình BIM từ Point Cloud giúp các đội ngũ kiến trúc, kết cấu và MEP phối hợp dễ dàng hơn. Những xung đột về vị trí, kích thước hay hệ thống kỹ thuật được phát hiện ngay từ giai đoạn thiết kế, giảm thiểu tình trạng điều chỉnh phát sinh trong quá trình thi công và tránh lãng phí chi phí, thời gian.
Tiết kiệm thời gian đo đạc và giảm sai số
So với phương pháp đo đạc thủ công, chuyển Point Cloud sang BIM giúp tiết kiệm đáng kể thời gian khảo sát hiện trạng. Đồng thời, việc tự động hóa quá trình tạo mô hình từ dữ liệu 3D giảm thiểu sai số do con người gây ra, nâng cao độ chính xác và tin cậy của mô hình.
Hỗ trợ lập kế hoạch thi công và dự toán chi phí hiệu quả
Mô hình BIM chi tiết cung cấp thông tin đầy đủ về khối lượng, vật liệu và các hạng mục thi công. Nhờ đó, kỹ sư và nhà quản lý dự án có thể lập kế hoạch thi công chính xác và dự toán chi phí hiệu quả, giảm rủi ro phát sinh và tối ưu hóa nguồn lực.
Tăng khả năng quản lý và vận hành công trình sau cải tạo
Không chỉ hỗ trợ thiết kế và thi công, mô hình BIM từ Point Cloud còn giúp quản lý và vận hành công trình sau khi cải tạo. Các thông tin về kết cấu, hệ thống kỹ thuật và vật liệu được lưu trữ đầy đủ, giúp quá trình bảo trì, sửa chữa và nâng cấp trở nên nhanh chóng, dễ dàng và ít rủi ro hơn.
Quy trình chuyển đổi Point Cloud sang BIM trong dự án cải tạo
Chuẩn bị dữ liệu Point Cloud
Quy trình bắt đầu với việc khảo sát hiện trạng công trình bằng các thiết bị quét 3D hiện đại. Tùy theo quy mô và mức độ phức tạp, dữ liệu được thu thập từ nhiều góc độ, thậm chí lặp lại nhiều lần để đảm bảo bao quát đầy đủ toàn bộ hiện trạng.
Làm sạch và xử lý dữ liệu
Sau khi thu thập, dữ liệu point cloud thường chứa nhiều nhiễu hoặc điểm dư thừa. Các kỹ sư sẽ tiến hành lọc, làm sạch và tối ưu hóa dữ liệu để đảm bảo chất lượng và độ chính xác trước khi đưa vào các bước tiếp theo.
Căn chỉnh và hợp nhất dữ liệu quét
Khi có nhiều lần quét từ các vị trí khác nhau, dữ liệu sẽ được căn chỉnh và đăng ký (registration) để hợp nhất thành một mô hình point cloud thống nhất. Đây là bước quan trọng giúp tái hiện không gian công trình một cách liền mạch và chính xác.
Xác định mức độ chi tiết (LOD)
Tùy vào mục đích cải tạo và yêu cầu của dự án, nhóm thực hiện sẽ xác định mức độ chi tiết (Level of Detail – LOD) phù hợp. Việc này đảm bảo mô hình BIM được tạo ra vừa đáp ứng nhu cầu kỹ thuật, vừa tối ưu chi phí và thời gian triển khai.
Đọc thêm : LOD là gì trong BIM ? Chìa khóa giúp Chủ đầu tư kiểm soát chất lượng & chi phí dự án
Mô hình hóa trên phần mềm BIM
Từ dữ liệu point cloud, các kỹ sư tiến hành dựng mô hình 3D BIM cho toàn bộ hạng mục công trình: kiến trúc, kết cấu và hệ thống MEP. Mô hình này phản ánh chính xác hiện trạng và làm cơ sở cho các bước thiết kế, phân tích và phối hợp.
Kiểm tra và hiệu chỉnh mô hình
Sau khi mô hình BIM hoàn thiện, bước kiểm định và hiệu chỉnh được thực hiện bằng cách đối chiếu lại với dữ liệu quét thực tế. Điều này giúp đảm bảo tính chính xác cao, giảm thiểu sai lệch và rủi ro trong giai đoạn thi công.
Tích hợp vào quy trình thiết kế và thi công
Mô hình BIM cuối cùng sẽ được tích hợp vào các công đoạn tiếp theo của dự án như thiết kế chi tiết, lập kế hoạch thi công, dự toán chi phí và quản lý vận hành – bảo trì sau cải tạo. Đây là giá trị cốt lõi của công nghệ Point Cloud to BIM trong việc tối ưu toàn bộ vòng đời công trình.
Tại Việt Nam, Công ty TNHH Công nghệ cao Hài Hòa là đơn vị tiên phong cung cấp dịch vụ chuyển đổi Point Cloud sang BIM cho các dự án xây dựng và cải tạo. Với đội ngũ kỹ sư BIM giàu kinh nghiệm cùng hệ thống công nghệ hiện đại, Hài Hòa giúp khách hàng chuyển dữ liệu quét laser 3D (point cloud) thành mô hình BIM chi tiết, chính xác, đáp ứng chuẩn quốc tế và tuân thủ quy định Việt Nam. Giải pháp này không chỉ hỗ trợ chủ đầu tư và đơn vị thiết kế nắm bắt hiện trạng công trình một cách trực quan, mà còn tối ưu quá trình lập kế hoạch, dự toán và quản lý vận hành sau cải tạo.
Các dự án tiêu biểu: Tại đây