BIM và COMPUTATION – Sức mạnh của giao thoa công cụ thiết kế

300

Vào sáng ngày 28/07/2018, buổi nói chuyện về BIM và Computatinal Design trong chương trình “Cửa sổ kiến trúc” đã diễn ra tại AGOHub, số 12 Hòa Mã. Diễn giả chính – anh Nguyễn Phước Long đã đưa chúng ta tiếp cận những khái niệm mới và xu hướng thiết kế trên thế giới.

Mở đầu chương trình, diễn giả Nguyễn Phước Long tự giới thiệu về bản thân mình. Anh theo đuổi lĩnh vực Khoa Học Máy Tính ứng dụng trong kiến trúc và hiện đang nghiên cứu và giảng dạy trong lĩnh vực Computational Design tại Đại Học Stuttgart (Đức). Long đã từng tham gia vào nhiều dự án mang tính thử nghiệm với vật liệu và các phương pháp xây dựng mới, có độ khó cao. Anh cũng từng làm việc trong một vài dự án của Zaha Hadid Architects.

Diễn giả Nguyễn Phước Long

Đến với buổi chia sẻ lần này, diễn giả Nguyễn Phước Long muốn đưa những kiến thức liên quan đến BIM và Computational Design đến với số đông cộng đồng kiến trúc – xây dựng tại Việt Nam, bởi đây sẽ là xu hướng thiết kế mới trong vòng 2-3 năm tới. Như chúng ta đã biết, BIM hay Revit hướng tới mục đích quản lí dự án, những lợi ích của BIM cũng đã được các KTS tiếp nhận. Tuy nhiên hạn chế lớn nhất của BIM là công cụ và quy trình thiết kế theo khuôn khổ, hình thức và kết cấu theo xu hướng kiến trúc hiện đại – dầm tường cột, bê tông và sắt thép. Vì vậy với những công trình thiết kế vượt ngoài khuôn khổ như những công trình của Zaha Hadid Architects, dựng và quản lí công trình trên BIM khá khó khăn.

Trong khi đó, Computation Design sử dụng khả năng của phương tiện điện toán, và các nguyên lý trong ngành điện tóa để xử lý khối lượng thông tin lớn nhằm đưa ra giải pháp thiết kế sáng tạo và vượt trội. Nhờ vào cách xử lí linh hoạt, Computational Design có thể gián tiếp giúp KTS hình thành những hình thái và phong cách kiến trúc mới.

Một số hướng tiếp cận của Computational Design trong kiến trúc có thể kể đến như sau:

  • Hình khối phức tạp tuân theo nguyên lý hình học, kết cấu, chế xuất, thi công;
  • Sử dụng các vật liệu thông thường nhưng với phương pháp thiết kế và thi công mới;
  • Sử dụng các vật liệu mới.

Diễn giả Nguyễn Phước Long cũng đưa ra các ví dụ chính anh và nhóm nghiên cứu đã sử dụng điện toán trong thiết kế kiến trúc. Đó là các công trình Landesgartenschau Exhibition Hall, thiết kế và thi công bởi ICD/ITKE/IIGS Đại học Stuttgart, Đức (2012); ICD/ITKE Research Pavilion 2015-2016 sử dụng vật liệu truyền thống là gỗ, hình khối dựng bởi điện toán và phương pháp thi công cũ. Đề tài nghiên cứu “Assembly aware design of masonry shell structure” của tác giả Gene Kao. Cho đến các công trình sử dụng vật liệu mới (sợi cacbon, sợi thủy tinh) như ICD/ITKE Research Pavilion 2014-2015, 2016-2017.

Hai xu hướng BIM và Computational Design vốn phát triển khá độc lập với nhau. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, chúng bắt đầu có xu hướng giao thoa. Những thuật toán thiết kế phức tạp bắt đầu có thể được hợp nhất với quá trinh làm việc theo BIM. Phát triển Computational Design trong BIM sẽ giúp khắc phục những nhược điểm của BIM như hình khối kiến trúc phức tạp. Người thiết kế có thể tự triển khai và khai thác các thuật toán trong môi trường BIM. Với sức mạnh của điện toán, KTS có thể đưa ra các giải pháp thiết kế vượt trội:

  • Optimization: Tối ưu hóa các thiết kế đã được định hình trước: KTS thiết kế hình khối trong Rhino/Grasshopper sau đó trích xuất các thông tin hình học chủ cốt và tái thiết lập hình khối trong Revit; Sử dụng plugin tự phát triển cho Grasshopper and Revit để hoàn thiện hình khối công trình.
  • Form-Finding: Tìm kiếm giải pháp bằng phương pháp gián tiếp: Sử dụng công cụ DynaShape;
  • Generative Design: Khám phá rất nhiều các phương ấn cho một bài toán thiết kế.

Skyline Roof of Sberbank Building (Russia) – Zaha Hadid Architects

Shellstar Pavilion by MATSYS

Cuối cùng, diễn giả rút ra nhận xét: Thiết kế BIM ngoài khuôn khổ yêu cầu phải phát triển nhiều công cụ giải pháp riêng biệt cho bản thân dự án. Đòi hỏi khả năng lập trình và hiểu biết về thuật toán và hình học ứng dụng trên máy tính (Computational Geometry). Hầu như không có giải pháp chung, luôn phải có sự tùy biến và điều chỉnh tùy theo dự án. Sắp tới, liệu BIM và Coputational Design có luôn là công cụ chuyên biệt dành cho các (nhóm) chuyên gia, hay sẽ trở thành kỹ năng phổ thông đối với người thiết kế? Và làm cách nào để người thiết kế tự thực hiện và khai thác Computational Design? Chúng ta đã dần có câu trả lời khi Dynamo – Công cụ lập trình dành cho người thiết kế tương thích cao với BIM (Revit) và sử dụng sức mạnh điện toán – ra đời.

KTS Nguyễn Phước Thiện nêu quan điểm

Cuối buổi nói chuyện, diễn giả cùng những người tham dự đã thảo luận và đặt ra những vấn đề khác nhau cho sự phát triển thiết kế kiến trúc. Buổi chiều cùng ngày, các KTS và đại diện các văn phòng kiến trúc đã có buổi sinh hoạt chuyên đề “Xây dựng hệ thống làm việc theo khuynh hướng BIM tại các văn phòng Kiến trúc”. Với sự điều hành của KTS Trần Quang Huy (ForBIM) và chuyên gia khách mời Nguyễn Phước Thiện, các nội dung trình bày và thảo luận trong chương trình bao gồm:

  • Các vấn đề áp dụng BIM liên quan đến ISO
    – Các khung hướng dẫn của ISO 12006
    – Các vấn đề căn bản của Ominiclass, mã hóa và phân loại trong xây dựng
    – Xác định hiện trạng của doanh nghiệp xây dựng với công nghệ thông tin theo hướng dẫn đánh giá của Đại học Penn ( Mỹ )
  • Các vấn đề khi áp dụng công nghệ.
    – Vấn đề về công cụ phần mềm.
    – Vấn đề về hạ tầng IT
    – Vấn đề về thói quen sản xuất và các công cụ hiện hữu đang có
    – Chiến lược xây dựng cơ sở dữ liệu cho hiện tại và tương lai

Một số hình ảnh trong buổi chia sẻ:

HN | kienviet.net

Ảnh: Duc Anh