Giới thiệu
Trước đây được biết đến với tên Site C Clean Energy Project, Đập và Nhà máy Thủy điện John Horgan là dự án trị giá 16 tỷ đô của BC Hydro tại British Columbia, Canada.
Công trình gồm đập dài 1.050 m, cao 60 m và nhà máy với 6 tổ máy, mỗi tổ máy 205 MW, 9 cửa xả tràn, tổng công suất hơn 1.230 MW, 2 đường dây truyền tải 500 kV mới, các hạng mục điều chỉnh tuyến đường cao tốc và khối chống đỡ (buttress) bằng bê tông đầm lăn (RCC) dài 800 m nhằm tăng cường khả năng chống động đất.
Sau hơn một thập kỷ triển khai, tổ máy thứ sáu và cũng là tổ máy cuối cùng được đưa vào vận hành vào tháng 08/2025. Khi cả sáu tổ máy hoạt động, công trình sản xuất khoảng 5.100 GWh điện mỗi năm, đủ đáp ứng nhu cầu tương đương khoảng 450.000 hộ gia đình. Đáng chú ý, dự án đã chuyển đổi từ quy trình thiết kế 2D sang môi trường BIM, kết hợp cộng tác trên môi trường đám mây và các công nghệ số để hỗ trợ toàn bộ quá trình từ thiết kế đến vận hành. Hãy cùng OneCAD Vietnam tìm hiểu câu chuyện ứng dụng BIM trong dự án này như thế nào.
Bước chuyển sang BIM với Autodesk Revit
Khoảng 12 năm trước, Rodrigo Freig tham gia dự án và hỗ trợ BC Hydro chuyển từ AutoCAD và thiết kế 2D sang Revit, xây dựng một quy trình BIM phù hợp với quy mô dự án.
Việc chuyển các thiết kế 2D sang 3D giúp đội ngũ nhanh chóng phát hiện các vấn đề phối hợp giữa mặt bằng, mặt cắt và mặt đứng mà khó nhận thấy khi kiểm tra từng bản vẽ riêng lẻ. Trong môi trường BIM, các góc nhìn không còn là những cách diễn giải tách rời của cùng một công trình. Theo ông Freig, trong 3D có thể phát hiện mọi thứ vì mô hình có tính tham số (parametric).
Toàn dự án có khoảng 165 mô hình làm việc theo bộ môn, được hỗ trợ bởi hơn 70 mô hình chủ (host model) dùng để phát hành bản vẽ. Dữ liệu từ hơn 40 công ty được đưa vào môi trường phối hợp, bao gồm các mô hình phát triển bằng Revit, Inventor, Advance Steel, Civil 3D và AutoCAD.
Revit được sử dụng cho các hạng mục kết cấu và thiết bị. Trong quá trình thiết kế, hơn 8.000 lớp đổ bê tông riêng biệt (concrete lifts) được mô hình hóa, giúp đội ngũ kiểm soát công tác đổ, nhiệt, chất lượng bê tông và trình tự thi công. Các mô hình phối hợp cũng được sử dụng trong đấu thầu, giúp nhà thầu hiểu rõ phạm vi, nhận diện các ràng buộc và xây dựng báo giá chính xác hơn.
Khi BIM là quy trình không thể thiếu
Ban đầu, một số kỹ sư còn e ngại khi chuyển từ quy trình 2D sang mô hình 3D. Tuy nhiên, việc trực quan hóa thiết kế nhanh chóng cho thấy giá trị của BIM. Ông Freig kể rằng trong khoảng một năm rưỡi sau khi bắt đầu, nếu ông không xuất phiên bản mô hình hằng tuần, ông sẽ nhận được rất nhiều email hỏi: “Mô hình đâu rồi? Chúng tôi cần mô hình.”
Các mô hình được tổng hợp và kiểm tra bằng Navisworks, giúp phát hiện xung đột, đánh giá khả năng tiếp cận, an toàn và trình tự thi công.
Dữ liệu quét LiDAR bổ sung thêm một lớp tin cậy, cho phép đối chiếu môi trường đã mô hình hóa với điều kiện thực tế tại công trường. Mô hình số có thể phát triển song song với quá trình thi công thực tế, hỗ trợ kiểm tra xác nhận, kiểm soát chất lượng và tạo hồ sơ hoàn công đáng tin cậy hơn.
Ông Rodrigo Freig, Đồng sáng lập Modelo Tech Studio, chia sẻ: “Với BIM và Revit, chúng tôi có thể hoàn thành một phần công việc trong chưa đến một nửa thời gian so với thông thường.”
Cộng tác trên môi trường đám mây
Ban đầu, đội ngũ sử dụng mạng nội bộ và SharePoint để chia sẻ mô hình, nhưng việc tải lên, tải xuống và đồng bộ thủ công gây mất thời gian.
Năm 2018, dự án bắt đầu sử dụng Forma Design Collaboration (trước đây là BIM Collaborate Pro) và Autodesk Forma (trước đây là Autodesk Construction Cloud), tạo môi trường tập trung để các nhóm có thể chia sẻ và phối hợp mô hình hiệu quả hơn.
Môi trường đám mây đặc biệt hữu ích trong thời kỳ COVID-19, giúp các nhóm làm việc từ xa mà vẫn duy trì quyền truy cập vào dữ liệu dự án. Để đảm bảo tính ổn định, khoảng 165 mô hình đã được quản lý qua 4 lần nâng cấp Revit lớn trong suốt quá trình triển khai. Hiện nay, khi các hạng mục còn lại của dự án gần hoàn tất, các tệp dự án được chuyển giao sang môi trường Autodesk Forma hiện tại của BC Hydro.
Rodrigo Freig, Đồng sáng lập Modelo Tech Studio chia sẻ:
“Khi COVID-19 bắt đầu, chúng tôi có rất nhiều người cùng làm việc trên dự án. Chúng tôi không gặp vấn đề gì ở khâu mô hình hóa hay lập bản vẽ”
Giá trị của BIM
BIM dần trở thành một môi trường vượt xa việc phối hợp mô hình và tạo bản vẽ. Dữ liệu BIM hỗ trợ bóc tách khối lượng, kiểm tra thiết kế, lập kế hoạch 4D, theo dõi lắp đặt, xác nhận thanh toán và kiểm tra hoàn công.
Đội ngũ cũng sử dụng Dynamo để đồng bộ dữ liệu thiết bị với mô hình, giảm nhập liệu thủ công và tạo dữ liệu hoàn công có cấu trúc phục vụ quản lý tài sản.
Jesus Sanchez, Chủ tịch Modelo Tech Studio chia sẻ:
“BIM giúp tiết kiệm thời gian trong quá trình thiết kế. BIM giúp tránh các vấn đề về chi phí trong thi công. BIM cung cấp rất nhiều thông tin chính xác cho công tác bảo trì công trình, giúp đơn vị vận hành tiết kiệm thời gian về lâu dài.”
Theo ông Rodrigo Freig, điều quan trọng nhất là giúp các nhóm dự án xây dựng tiết kiệm thời gian và chi phí nhờ BIM, vì giúp họ phát hiện vấn đề trước khi bắt đầu đào đất.
Kết luận
Câu chuyện của Đập và Nhà máy Thủy điện John Horgan cho thấy BIM không chỉ hỗ trợ tạo mô hình 3D mà còn góp phần thay đổi cách một dự án thủy điện quy mô lớn được thiết kế, phối hợp và triển khai.
Từ Revit, cộng tác trên môi trường đám mây, Navisworks, LiDAR đến Dynamo, BIM giúp đội ngũ tăng hiệu quả phối hợp, giảm công việc thủ công và xây dựng nguồn dữ liệu đáng tin cậy cho quá trình vận hành.
Đây là một ví dụ rõ ràng về cách BIM và công nghệ số có thể tạo ra giá trị xuyên suốt vòng đời của một dự án đập thủy điện quy mô lớn.
Trí Hữu
Nguồn: Autodesk