CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH 1.1 Giới thiệu về mô hình thông tin công trình (BIM) 1.1 Khái niệm Mô hình thông tin công trình (BIM) BIM viết tắt của từ Building Information Modeling. Chữ Building thường được dịch là “công trình – danh từ” , Information là thông tin, Modelling là quá trình mô hình hóa. Do vậy, BIM được hiểu là Mô hình Thông tin Công trình. Nhưng từ Building trong tiếng Anh cũng có thể hiểu theo cách khác là “Đang xây dựng – động từ” nên BIM cũng có thể hiểu với nghĩa là Mô hình thông tin xây dựng.
Thông tin (Information) ở đây có thể chia làm 2 loại: Thông tin hình học (Geometry 3D): các kích thước dài, rộng, cao, vị trí của cấu kiện trong công trình như cột dầm sàn ống nước, bồn tắm, bóng đèn, bàn ghế tủ,. Thông tin phi hình học (data): thông tin phụ về các cấu kiện như hãng sản xuất, thời gian bảo trì bảo dưỡng, giá thành, nhà cung cấp, .1 Mô hình 3D của công trình có chứa thông tin Theo cách hiểu này, BIM là một mô hình 3D duy nhất chứa thông tin công trình, dùng để khai thác chung giữa các bộ môn, các bên liên quan từ giai đoạn thiết kế ý tưởng đến giai đoạn thi công và vận hành công trình … Như vậy qua cách dịch nghĩa từ Tiếng Anh sang Tiếng Việt này thì BIM không thể chỉ hiểu là những phần mềm như Revit, Tekla, Navisworks… như nhiều người hiện nay lâu nay vẫn nhầm lẫn về BIM. Mà BIM đó là cả một quy trình hoàn thiện: Từ giai đoạn tạo dựng mô hình 3D cho đến việc dùng mô hình đó trong giai đoạn thiết kế (hồ sơ bản vẽ), thi công (quản lý khối lượng, lập biện 4 pháp, an toàn lao động…) và quản lý (bảo trì các thiết bị cơ điện nước), xuyên suốt vòng đời của công trình. Ngoài ra, còn có rất nhiều định nghĩa về Mô hình thông tin công trình (BIM) dựa trên các góc độ về lợi ích, cách sử dụng mà nó mang lại.
Tất cả đều cho thấy rằng: 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.2 Sơ đồ tổng quát về BIM 1.2 Nguồn gốc và sự phát triển của BIM Trên thế giới, khái niệm BIM đã xuất hiện vào khoảng những năm 1970 khi Charles M.
Eastman, một giáo sư người Mỹ, công bố mô tả của ông về một nguyên mẫu hoạt động trên Tạp chí AIA. Nhưng nó chỉ phát triển mạnh từ nhưng năm 1990 từ những thế kỉ trước. BIM thực sự được biết đến rộng rãi và ứng dụng khi được các hãng phần mềm Autodesk, Bentley Systems và Graphisoft quan tâm vào đầu thế kỉ XXI. Tại Việt Nam khái niệm BIM được biết đến vào khoảng năm 2007, thông qua phần mềm Revit của hãng Autodesk.
Cho đến nay ngành xây dựng Việt Nam đã bắt đầu ứng dụng BIM, nhưng chủ yếu với các công trình lớn hoặc các công trình có yếu tố nước ngoài. 5 BIM đã được một số quốc gia như Anh, Mỹ, Singapore, Anh, Phần Lan, Na Uy v.v… tích cực tiếp cận và ứng dụng vào các dự án thực tế.3 Tình hình ứng dụng và phát triển công nghệ BIM trên thế giới Hiện nay, BIM đang ngày một trở nên phổ biến trên thế giới. Nhiều nước như Anh, Mỹ, Đức, Nhật, Úc, Braxin, Canada, Pháp, New Zealand, Hàn Quốc, Singapore, Hồng Kông, Nga, Trung Quốc,… đã áp dụng BIM ở nhiều mức độ khác nhau, qua đó nâng cao năng suất, sức cạnh tranh của ngành xây dựng nước mình. Theo kết quả báo cáo Nghiên cứu xây dựng lộ trình áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) nhằm nâng cao hiệu quả thiết kế, xây dựng và quản lý công trình tại Việt Nam [1] của Viện Kinh tế xây dựng do TS.
Nguyễn Việt Hùng chủ nhiệm đề tài, một số kinh nghiệm của các nước đã áp dụng BIM như sau: 1.1 Kinh nghiệm của Mỹ Mỹ là một trong những nước đi tiên phong trong quá trình ứng dụng xây dựng mô hình thông tin công trình BIM vào ngành xây dựng bằng những hành động cụ thể: Hội đồng dự án BIM (United States™ Project Committee) đã được thành lập ngay từ 2008 nhằm thúc đẩy sự phát triển BIM theo từng ngành, từng bang và trên cả nước, đồng thời công bố tiêu chuẩn quốc gia về BIM (National BIM Standard). Đến nay tiêu chuẩn này đã ngày một hoàn thiện và chuẩn bị công bố phiên bản 3 (NBS-version 3). Tiêu chuẩn quốc gia này bao gồm các chỉ dẫn theo 3 cấp: - Cấp độ A hay còn gọi là tiêu chuẩn cốt lõi bao gồm tiêu chuẩn quốc gia, quốc tế, các quy phạm, tiêu chuẩn trong việc trao đổi thông tin, tiêu chuẩn phù hợp với kỹ thuật và thử nghiệm. - Cấp độ B hay tiêu chuẩn tham khảo, bao gồm các tiêu chuẩn đã được ứng dụng bởi các tổ chức và các ngành công nghiệp khác liên quan về quá trình thực hiện dự án ứng dụng BIM, chỉ dẫn đặc điểm kĩ thuật khi ứng dụng BIM và ví dụ tham khảo.
- Cấp độ C là các tiêu chuẩn đã được thực tế chứng minh về cách thức tiến hành BIM, bao gồm thỏa thuận hợp đồng, hướng dẫn ứng dụng BIM để đạt kết quả tốt nhất tốt nhất và việc sử dụng dịch vụ hỗ trợ từ bên thứ 3.2 Kinh nghiệm của Vương Quốc Anh Vương quốc Anh khuyến khích mạnh mẽ áp dụng BIM cho các công trình do các cơ quan nhà nước làm chủ đầu tư cụ thể: chiến lược phát triển ngành xây dựng được chính phủ Anh đề ra vào năm 2011 với mục tiêu giảm 33% chi phí các dự án sử dụng vốn đầu tư công vào năm 2025. Để đạt được mục tiêu này, chính phủ Anh thành lập Hội thúc đẩy và thực hiện BIM (Client BIM Mobilization and Implementation) nhằm tạo điều kiện cho các đối tượng tham gia ứng dụng BIM trong các dự án và hướng tới mục tiêu đưa Vương quốc Anh dẫn đầu về công nghệ BIM. Đồng thời, chính phủ Anh công bố chiến lược và lộ trình áp dụng BIM trong đó có áp dụng thử ở một số dự án công vào năm 2012. Việc đẩy mạnh sự áp dụng rộng rãi của BIM sẽ được tiến hành trong giai đoạn 2013-2015 và hướng đến việc đảm bảo tất cả các dự án đầu tư công có vốn từ 5 triệu bảng sẽ ứng dụng BIM ở từng giai đoạn phù hợp vào năm 2016.3 Kinh nghiệm của Singgapore Tại Châu Á, Singapore là một trong những quốc gia thành công nhất trong việc áp dụng BIM theo sự chỉ đạo Chính phủ.
Singapore có chính sách hỗ trợ thông qua quỹ hỗ trợ tăng cường năng lực và năng suất cho các doanh nghiệp. Chính phủ Singapore thành lập Ban chỉ đạo BIM bao gồm: Bộ phận hướng dẫn thực hiện BIM, Bộ phận pháp lý và hợp đồng và Hiệp hội các nhà quản lý BIM. Ban chỉ đạo này có nhiệm vụ phát triển những tiêu chuẩn và các nguồn lực hỗ trợ BIM để tạo điều kiện hợp tác sử dụng BIM. Đồng thời tư vấn những lĩnh vực cần thiết có thể tiến hành BIM hiệu quả ở cấp độ công ty, dự án hay cả ngành xây dựng.
Tháng 5/2012, cùng với Bộ Xây dựng và Công nghiệp, Ban chỉ đạo BIM Singapore đã công bố tiêu chuẩn BIM của Singapore là căn cứ hướng dẫn ứng dụng BIM và chỉ rõ vai trò và trách nhiệm của các bên tham gia khi ứng dụng BIM ở các giai đoạn của dự án. Tháng 8/2013, phiên bản 2 của bộ tiêu chuẩn BIM của Singapore được công bố thay thế cho phiên bản 1. Một điểm đặc biệt là Singapore có lộ trình áp dụng BIM rất chặt chẽ: - Tháng 7/2012: ứng dụng BIM ở tất cả dự án công có vốn > 10 triệu USD; - Tháng 7/2013: ứng dụng BIM cho thiết kế kiến trúc ở tất cả dự án xây mới có diện tích >20.000m2; 7 - Tháng 7/2014: ứng dụng BIM cho thiết kế kỹ thuật ở tất cả dự án xây mới có diện tích >20.000m2; - Tháng 7/2015: Ứng dụng BIM cho cả thiết kế kiến trúc và kỹ thuật ở tất cả dự án xây mới có diện tích >5. Ngoài ra, Singapore còn thúc đẩy các hoạt động học thuật như tổ chức nhiều các hội thảo về BIM, đưa các phần mềm BIM vào giảng dạy, tổ chức các cuộc thi cho sinh viên, có các chương trình thực tập và đề cương tốt nghiệp về BIM ở các trường: Đại học kỹ thuật Singapore, Đại học kỹ thuật Nanyang, Đại học SIM, Đại học Temasek… Singapore cũng thúc đẩy các hoạt động đào tạo nghề như cấp chứng chỉ kỹ năng BIM, chứng nhận BIM Manager…Đến nay có hơn 3.500 chuyên gia được đào tạo các chứng chỉ về BIM bao gồm cả sinh viên và đối tượng khác.3 Mô tả tình hình ứng dụng và phát triển BIM trên thế giới 1.2 BIM và công tác quản lý tư vấn thiết kế quy hoạch xây dựng 1.1 Sản phẩm tư vấn thiết kế quy hoạch xây dựng Quy hoạch xây dựng là việc tổ chức không gian của đô thị, nông thôn và khu chức năng đặc thù; tổ chức hệ thống công trình hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội; tạo lập môi trường thích hợp cho người dân sống tại các vùng lãnh thổ, bảo đảm kết hợp hài hòa giữa lợi 8 ích quốc gia với lợi ích cộng đồng, đáp ứng mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội, quốc phòng, an ninh, bảo vệ môi trường, ứng phó với biến đổi khí hậu.
QHXD được thể hiện thông qua đồ án QHXD gồm sơ đồ, bản vẽ, mô hình và thuyết minh. Như vậy có thế thấy rằng sản phẩm của hoạt động tư vấn thiết kế QHXD chính là sơ đồ, bản vẽ và thuyết minh liên quan đến công tác QHXD liên quan [2]. Căn cứ Luật Xây dựng năm 2014 [2], Luật Quy hoạch đô thị năm 2009 [3], Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của 37 Luật liên quan đến quy hoạch năm 2018 [4] theo đó Quy hoạch xây dựng được phân làm 04 loại cụ thể như sau: - Quy hoạch xây dựng vùng liên huyện, vùng huyện. - Quy hoạch đô thị.
- Quy hoạch xây dựng khu chức năng.