Mô hình thông tin công trình - BIM là xu thế của ngành Xây dựng

Trong xây dựng việc áp dụng những công nghệ mới sẽ giúp tăng năng suất lao động, tăng tính hiệu quả của công việc, đảm bảo chất lượng công trình. Mô hình thông tin công trình - BIM là một trong số các công nghệ đó.

Công nghệ BIM là tất yếu

Mô hình thông tin công trình (Building Information Modeling, viết tắt là BIM) là một công nghệ mới, được phát triển dựa trên nền tảng công nghệ số, đang được triển khai và áp dụng rộng rãi trong ngành Xây dựng ở nhiều quốc gia. BIM sẽ là công nghệ chủ đạo của ngành Xây dựng trong nhiều thập niên sắp tới, đồng thời là công cụ đắc lực giúp lĩnh vực thiết kế, xây dựng và quản lý công trình giải quyết được được các vấn đề bất cập hiện nay.

Theo cách hiểu chung nhất thì BIM là tiến trình tạo dựng và sử dụng mô hình kỹ thuật số cho cả vòng đời của công trình, từ giai đoạn thiết kế, xây dựng, cho đến vận hành, bảo trì và tháo dỡ công trình. Toàn bộ thông tin và dữ liệu liên quan đến công trình trong toàn bộ vòng đời của nó được lưu trữ và khai thác thông qua một mô hình thông tin thống nhất và được liên kết với nhau. Bất kỳ sự thay đổi của thành phần nào trong mô hình cũng sẽ được tự động cập nhật cho toàn bộ hệ thống. Do đó, việc áp dụng BIM sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự trao đổi, hợp tác giữa các bên tham gia, tối ưu hóa việc thiết kế, thi công và quản lý công trình.

Hiện nay, nhiều nước đã bắt buộc áp dụng BIM trong ngành Xây dựng như tại Mỹ, Anh, Singapore và một số nước khác ở các cấp độ khác nhau. Theo kinh nghiệm áp dụng, tuỳ thuộc vào từng loại hình dự án, BIM có thể giúp tiết kiệm được 5% tới 20% tổng chi phí đầu tư ban đầu và có thể giúp tiết kiệm được tới 30% tổng chi phí vận hành bảo trì trong giai đoạn sử dụng.

Tại Việt Nam, việc áp dụng BIM trong thiết kế, xây dựng, quản lý vận hành công trình đã được triển khai từ cuối năm 2016 và đang được ứng dụng thí điểm trong hoạt động thiết kế, xây dựng và vận hành tại một số công trình. Đến tháng 4/2021, Bộ Xây dựng đã công bố Hướng dẫn chung áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) và chi tiết áp dụng đối với công trình dân dụng và công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị. Đây có thể coi là pháp lý chính thức quan trọng trong việc phát triển BIM tại Việt Nam, góp phần tạo nên giải pháp tối ưu tiếp cận cuộc cách mạng công nghệ 4.0 của ngành Xây dựng nước nhà.

Ứng dụng của công nghệ BIM trong xây dựng tại Việt Nam

Đối với cấp quyết định đầu tư và đơn vị quản lý dự án, BIM cung cấp cái nhìn trực quan hỗ trợ trong quá trình lựa chọn phương án đầu tư, thiết kế, kế hoạch vốn. Giúp người quyết định đầu tư dễ dàng trong việc xem xét và ra quyết định qua các thông tin được tích hợp sẵn trong mô hình. Đồng thời, BIM là công cụ để lên kế hoạch toàn diện, nâng cao khả năng điều hành, quản lý đối với cả vòng đời dự án ở trình độ công nghệ tiên tiến. BIM cung cấp cho ban quản lý dự án một mô hình trực quan, cùng với các yếu tố tích hợp như tiến độ thi công. Giúp quản lý thực hiện công việc dễ dàng và có sự chuẩn bị tốt về huy động nguồn vốn. Việc ứng dụng BIM thông qua việc tiêu chuẩn hóa tất cả các công đoạn thực hiện, cách thức chuyển giao dữ liệu… Bằng các hướng dẫn, quy định, các file mẫu. Nhờ đó, các Ban quản lý dự án sẽ theo dõi, giám sát việc thực hiện thiết kế, thi công thuận lợi, chính xác.

Đối với đơn vị thiết kế, BIM giúp tăng chất lượng thiết kế, giảm đáng kể mâu thuẫn giữa thiết kế tại văn phòng và thi công ngoài hiện trường. Các bản vẽ thiết kế thực hiện thông qua BIM khi có điều chỉnh, thông tin thay đổi sẽ hiển thị trên đối tượng đó ở bộ phận thiết kế khác. Việc sử dụng mô hình thông tin công trình 3D, kèm theo tích hợp phần mềm đo bóc khối lượng. Do đó, việc đo bóc khối lượng công trình được thực hiện một cách tự động, độ chính xác gần như tuyệt đối, dẫn đến công đoạn xác định chi phí xây dựng được rút ngắn đáng kể. Mặt khác, việc sử dụng dữ liệu trên công nghệ điện toán đám mây giúp các nhóm phối hợp với nhau để thiết kế, chuyển giao sản phẩm và lưu trữ thuận tiện hơn.

Đối với đơn vị thi công, BIM giúp hạn chế sai sót trong việc triển khai bản vẽ thiết kế đến thực tế thi công. Phát hiện và lường trước các khó khăn trong quá trình thi công ngay từ giai đoạn tiếp cận hồ sơ thiết kế. Những “xung đột” giữa các kết cấu được hiển thị rõ trên mô hình, để từ đó các kỹ sư hiện trường đưa ra được phương án phù hợp để giải quyết nhanh chóng các sai khác đó. Bên cạnh đó, mô hình thông tin công trình hoàn thiện có khả năng cung cấp thông tin về các loại vật liệu ngay tại giai đoạn thiết kế, được sử dụng cho việc mua bán vật liệu từ các nhà cung cấp. Giải pháp BIM có thể được áp dụng cho các cấu kiện bê tông chế đúc sẵn, các kết cấu định hình.

Đối với đơn vị quản lý, vận hành công trình, BIM giúp đơn giản hóa việc bàn giao thông tin liên quan tới thiết bị công trình. Tập hợp thông tin về vật liệu lắp đặt và bảo trì cho các hệ thống trong công trình. Các thông tin này có thể được liên kết tới đối tượng trong mô hình công trình. Cung cấp nguồn thông tin chính xác và quan trọng cho việc quản lý và vận hành công trình. Như một nền tảng hỗ trợ giám sát các hệ thống kiểm soát thời gian thực. Nhằm quản lý thiết bị từ xa và rất nhiều các khả năng khác vẫn chưa được phát triển hoàn thiện.

Đối với cơ quan quản lý nhà nước, BIM là công cụ giúp có được cái nhìn tổng quát, cụ thể về sự phù hợp của quy hoạch, kiến trúc công trình… phục vụ quá trình xét duyệt quy hoạch, phương án kiến trúc, cấp phép xây dựng… Cải tiến thủ tục hành chính hướng đến tăng năng suất và hiệu quả cho tất cả các bên. Việc ứng dụng BIM trong quy hoạch, thiết kế, xây dựng công trình giúp giảm được thời gian thẩm định và phê duyệt hồ sơ cấp phép. Các công tác hậu kiểm như thanh tra, kiểm tra công trình xây dựng được hỗ trợ một cách tối đa.

Một số thách thức trong việc ứng dụng BIM

Mặc dù việc ứng dụng BIM trong xây dựng được coi là xu thế của tương lai, nhưng ứng dụng nó trong điều kiện đặc thù như Việt Nam có thể gặp nhiều rào cản.

Các tiêu chuẩn, quy chuẩn tại Việt Nam cần được điều chỉnh để phù hợp với từng giai đoạn. Trong quá trình triển khai thí điểm BIM ở một số đơn vị thiết kế tại Việt Nam, đối với dự án vốn nhà nước thì khó khăn nhất là việc các tiêu chuẩn, quy chuẩn thiết kế của nước ta không thống nhất với các tiêu chuẩn quốc tế được áp dụng trong BIM. Việc sửa đổi, bổ sung các quy chuẩn, tiêu chuẩn cho phù hợp với thông lệ quốc tế đang áp dụng trong mô hình BIM phụ thuộc vào cơ quan quản lý nhà nước về xây dựng.

Việc đào tạo nguồn nhân lực để ứng dụng BIM sao cho hiệu quả cũng là một bài toán lâu dài. BIM là một công nghệ mới, đòi hỏi người dùng phải có kiến thức về thiết kế xây dựng, quản lý xây dựng, sử dụng phần mềm mà còn có kiến thức làm việc đa ngành và thông tin nhóm. Nếu không có chiến lược đúng đắn có thể dẫn đến sự thiết hụt nhân lực có kiến thức về BIM cho hiện tại cũng như tương lai. Chính vì vậy, việc đào tạo BIM nói chung và đào tạo kiến thức BIM phải được đưa vào các chương trình giáo dục trong các khối trường kỹ thuật xây dựng. Trang bị cho sinh viên những kiến thức nền cơ bản nhất, tăng thời gian thực hành ngay khi còn ngồi trên ghế nhà trường, giúp sinh viên sau khi ra trường sẽ nhanh chóng bắt kịp được công việc liên quan, tạo nguồn nhân lực sử dụng BIM có chất lượng trong ngành Xây dựng.

Ứng dụng Mô hình thông tin công trình - BIM là xu hướng tất yếu của ngành xây dựng hiện nay. Cần sớm có các tiêu chuẩn và lộ trình, chiến lược về BIM để công nghệ này được triển khai rộng khắp, tăng hiệu quả quản lý, cũng như đảm bảo chất lượng công trình; tiến tới nền xây dựng tại Việt Nam được số hóa, công nghệ hóa.

Hà Khánh