Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển nhanh chóng của ngành xây dựng tại Việt Nam, đặc biệt là tại tỉnh Khánh Hòa – một trong những đại công trường xây dựng lớn của cả nước, việc quản lý hệ thống đồ án quy hoạch xây dựng (QHXD) trở nên ngày càng phức tạp và đòi hỏi sự đổi mới công nghệ. Theo ước tính, tốc độ đô thị hóa và phát triển hạ tầng kỹ thuật tại Khánh Hòa đã tăng trưởng mạnh trong vòng 5 năm gần đây, kéo theo nhu cầu nâng cao hiệu quả quản lý và chất lượng thiết kế quy hoạch xây dựng. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là đề xuất giải pháp áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) tại Trung tâm Quy hoạch và Kiểm định xây dựng Khánh Hòa nhằm nâng cao năng suất và chất lượng công tác thiết kế QHXD. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào việc xây dựng quy trình tổ chức và quản lý chất lượng tư vấn thiết kế quy hoạch xây dựng, áp dụng BIM trong giai đoạn từ lập nhiệm vụ đến hoàn thiện hồ sơ thiết kế quy hoạch tại địa phương này. Ý nghĩa của nghiên cứu được thể hiện qua việc cải thiện các chỉ số về thời gian thiết kế, độ chính xác khối lượng, giảm thiểu sai sót và tăng cường phối hợp giữa các bộ môn trong nhóm thiết kế, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý dự án xây dựng và phát triển đô thị bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: Thứ nhất là lý thuyết về mô hình thông tin công trình (Building Information Modeling - BIM), được hiểu là quá trình tạo dựng và sử dụng mô hình kỹ thuật số 3D chứa thông tin toàn diện về công trình trong suốt vòng đời từ thiết kế, thi công đến vận hành. BIM bao gồm thông tin hình học (geometry 3D) và thông tin phi hình học (data) như nhà sản xuất, thời gian bảo trì, chi phí, giúp tối ưu hóa quy trình thiết kế và quản lý dự án. Thứ hai là lý thuyết quản lý chất lượng trong tư vấn thiết kế quy hoạch xây dựng, tập trung vào việc xây dựng chính sách, quy trình và hệ thống quản lý chất lượng nhằm đảm bảo sản phẩm thiết kế đáp ứng các tiêu chuẩn pháp lý và yêu cầu kỹ thuật. Các khái niệm chính bao gồm: quy hoạch xây dựng (QHXD) với các loại như quy hoạch vùng, đô thị, khu chức năng và nông thôn; chất lượng hồ sơ thiết kế quy hoạch; phối hợp đa ngành trong thiết kế; và các tiêu chuẩn pháp lý liên quan đến quản lý chất lượng thiết kế.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp định tính và định lượng. Nguồn dữ liệu chính bao gồm số liệu khảo sát thực trạng công tác thiết kế quy hoạch tại Trung tâm Quy hoạch và Kiểm định xây dựng Khánh Hòa, các báo cáo ngành, tài liệu pháp luật và các nghiên cứu khoa học liên quan đến BIM và quản lý chất lượng thiết kế. Cỡ mẫu nghiên cứu gồm toàn bộ cán bộ kỹ thuật và quản lý tại Trung tâm, với số liệu về trình độ chuyên môn, kinh nghiệm và năng lực áp dụng BIM được thu thập qua bảng hỏi và phỏng vấn sâu. Phương pháp phân tích bao gồm tổng hợp, thống kê mô tả, so sánh giữa phương pháp truyền thống và áp dụng BIM, đồng thời phân tích SWOT để đánh giá ưu nhược điểm. Timeline nghiên cứu kéo dài trong năm 2021, bắt đầu từ khảo sát thực trạng, phân tích dữ liệu, đề xuất giải pháp và đánh giá khả thi áp dụng BIM tại Trung tâm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng áp dụng BIM tại Trung tâm Khánh Hòa còn hạn chế: Chỉ khoảng 18% cán bộ có kinh nghiệm sử dụng BIM, trong khi 94% cán bộ có kiến thức cơ bản về BIM nhưng chưa được đào tạo bài bản. Tỷ lệ ứng dụng BIM trong các dự án thiết kế quy hoạch tại Trung tâm chiếm khoảng 25%, thấp hơn nhiều so với mức trung bình 56% của các doanh nghiệp xây dựng tại Việt Nam.

  2. Chất lượng hồ sơ thiết kế quy hoạch truyền thống gặp nhiều khó khăn: Việc sử dụng bản vẽ 2D thủ công dẫn đến sai sót trong nhập liệu, mất nhiều thời gian chỉnh sửa khi có thay đổi phương án thiết kế, gây lãng phí chi phí và kéo dài tiến độ. Thời gian thiết kế trung bình kéo dài hơn 30% so với khi áp dụng BIM.

  3. Lợi ích rõ rệt khi áp dụng BIM: BIM giúp tăng năng suất thiết kế lên khoảng 20-30%, giảm sai sót kỹ thuật xuống dưới 10%, đồng thời cải thiện khả năng phối hợp đa ngành trong nhóm thiết kế. Việc mô hình hóa 3D trực quan giúp phát hiện sớm các xung đột kỹ thuật và tối ưu hóa phương án thiết kế.

  4. Khó khăn trong áp dụng BIM: Bao gồm thiếu tiêu chuẩn quản lý chất lượng BIM thống nhất, chi phí đầu tư phần mềm và đào tạo nhân lực cao, cũng như sự phụ thuộc vào công nghệ truyền thống và thói quen làm việc cũ. Ngoài ra, việc chuyển đổi từ mô hình 3D sang bản vẽ 2D vẫn còn phức tạp, làm chậm tiến độ.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân hạn chế áp dụng BIM tại Trung tâm Khánh Hòa chủ yếu do thiếu nguồn lực về nhân sự và công nghệ, cũng như chưa có lộ trình áp dụng BIM đồng bộ và chuẩn hóa quy trình quản lý chất lượng. So sánh với các nước phát triển như Mỹ, Anh, Singapore, nơi BIM được áp dụng rộng rãi với tiêu chuẩn quốc gia và chính sách hỗ trợ mạnh mẽ, Việt Nam nói chung và Khánh Hòa nói riêng còn nhiều dư địa để phát triển. Việc áp dụng BIM không chỉ nâng cao chất lượng thiết kế mà còn giúp tiết kiệm chi phí, giảm thiểu rủi ro trong quản lý dự án và tăng cường hợp tác giữa các bên liên quan. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh tỷ lệ ứng dụng BIM và hiệu quả thiết kế giữa các đơn vị, bảng thống kê sai sót kỹ thuật và thời gian thiết kế trước và sau khi áp dụng BIM, giúp minh họa rõ nét tác động tích cực của BIM.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng lộ trình áp dụng BIM đồng bộ tại Trung tâm: Thiết lập kế hoạch triển khai BIM từ giai đoạn lập nhiệm vụ đến hoàn thiện hồ sơ thiết kế quy hoạch, với mục tiêu đạt tỷ lệ áp dụng BIM trên 70% trong vòng 3 năm. Chủ thể thực hiện là Ban lãnh đạo Trung tâm phối hợp với các phòng ban kỹ thuật.

  2. Đào tạo và nâng cao năng lực nhân sự: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về BIM cho cán bộ kỹ thuật và quản lý, ưu tiên đào tạo kỹ năng sử dụng phần mềm BIM và quản lý dự án BIM. Mục tiêu nâng tỷ lệ nhân sự thành thạo BIM lên 60% trong 2 năm.

  3. Đầu tư trang thiết bị và phần mềm hiện đại: Cập nhật và trang bị các phần mềm BIM bản quyền, máy tính cấu hình cao phục vụ công tác thiết kế và quản lý dữ liệu. Thời gian thực hiện trong 1 năm đầu tiên, do Trung tâm phối hợp với các nhà cung cấp công nghệ.

  4. Xây dựng quy trình quản lý chất lượng thiết kế tích hợp BIM: Phát triển hệ thống tiêu chuẩn, quy trình kiểm soát chất lượng hồ sơ thiết kế quy hoạch dựa trên BIM, đảm bảo tính đồng bộ và minh bạch trong quá trình thiết kế. Áp dụng thí điểm trong 6 tháng và nhân rộng sau đó.

  5. Tăng cường hợp tác đa ngành và chia sẻ dữ liệu: Thiết lập nền tảng chia sẻ dữ liệu BIM trên nền tảng đám mây, tạo điều kiện cho các bộ môn kiến trúc, hạ tầng kỹ thuật phối hợp chặt chẽ, giảm thiểu sai sót và tăng hiệu quả công việc. Mục tiêu hoàn thành trong 18 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cán bộ quản lý và kỹ thuật tại các Trung tâm Quy hoạch và Kiểm định xây dựng: Giúp hiểu rõ về lợi ích và phương pháp áp dụng BIM trong quản lý chất lượng thiết kế quy hoạch, từ đó nâng cao hiệu quả công tác chuyên môn.

  2. Các nhà hoạch định chính sách và cơ quan quản lý nhà nước về xây dựng: Cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn để xây dựng các chính sách, tiêu chuẩn và lộ trình áp dụng BIM trong ngành xây dựng, góp phần hiện đại hóa quản lý quy hoạch.

  3. Doanh nghiệp tư vấn thiết kế quy hoạch xây dựng: Hỗ trợ doanh nghiệp cập nhật công nghệ BIM, cải tiến quy trình làm việc, nâng cao năng lực cạnh tranh và chất lượng sản phẩm thiết kế.

  4. Giảng viên và sinh viên ngành quản lý xây dựng, quy hoạch đô thị: Là tài liệu tham khảo học thuật, giúp nâng cao kiến thức về BIM và quản lý chất lượng thiết kế quy hoạch, phục vụ nghiên cứu và giảng dạy.

Câu hỏi thường gặp

  1. BIM là gì và tại sao nên áp dụng trong thiết kế quy hoạch xây dựng?
    BIM là mô hình thông tin công trình, giúp tạo mô hình 3D chứa toàn bộ thông tin công trình, từ thiết kế đến vận hành. Áp dụng BIM giúp tăng tính trực quan, giảm sai sót, nâng cao năng suất và chất lượng thiết kế, đồng thời cải thiện phối hợp đa ngành.

  2. Thách thức lớn nhất khi áp dụng BIM tại các trung tâm quy hoạch là gì?
    Thách thức chính là thiếu nhân lực có kỹ năng BIM, chi phí đầu tư phần mềm và thiết bị cao, chưa có tiêu chuẩn quản lý chất lượng BIM thống nhất, và sự phụ thuộc vào phương pháp truyền thống khiến chuyển đổi chậm.

  3. Làm thế nào để đào tạo nhân lực BIM hiệu quả?
    Cần tổ chức các khóa đào tạo bài bản, kết hợp lý thuyết và thực hành trên phần mềm BIM phổ biến, đồng thời xây dựng chương trình đào tạo liên tục và cấp chứng chỉ chuyên môn để nâng cao năng lực cán bộ.

  4. BIM có thể giúp giảm thời gian thiết kế quy hoạch bao nhiêu phần trăm?
    Theo nghiên cứu, BIM có thể giảm thời gian thiết kế từ 20% đến 30% so với phương pháp truyền thống nhờ tự động hóa các bước tính toán, xuất bản vẽ và phối hợp đa ngành hiệu quả hơn.

  5. Các bước chính trong quy trình áp dụng BIM cho thiết kế quy hoạch là gì?
    Quy trình gồm: xử lý dữ liệu đầu vào (địa hình, hiện trạng), xây dựng mô hình 3D, phân tích và đánh giá các yếu tố liên quan, kiểm soát xung đột kỹ thuật, thiết kế chi tiết và xuất bản vẽ, đồng thời cập nhật và chia sẻ dữ liệu liên tục giữa các bên.

Kết luận

  • Luận văn đã làm rõ vai trò và lợi ích của BIM trong nâng cao chất lượng và hiệu quả công tác thiết kế quy hoạch xây dựng tại Trung tâm Quy hoạch và Kiểm định xây dựng Khánh Hòa.
  • Thực trạng áp dụng BIM còn hạn chế do nhiều rào cản về nhân lực, công nghệ và quy trình quản lý.
  • Đề xuất các giải pháp cụ thể gồm xây dựng lộ trình áp dụng BIM, đào tạo nhân lực, đầu tư trang thiết bị, xây dựng quy trình quản lý chất lượng tích hợp BIM và tăng cường hợp tác đa ngành.
  • Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, góp phần hiện đại hóa công tác quản lý quy hoạch xây dựng tại địa phương.
  • Các bước tiếp theo là triển khai thí điểm giải pháp BIM, đánh giá hiệu quả và mở rộng áp dụng trong các đơn vị tư vấn thiết kế khác.

Hành động ngay hôm nay: Các đơn vị quản lý và tư vấn thiết kế nên bắt đầu xây dựng kế hoạch đào tạo và đầu tư công nghệ BIM để không bị tụt hậu trong xu thế phát triển ngành xây dựng hiện đại.