Báo cáo: Nghiên cứu xây dựng tài liệu áp dụng BIM trong các dự án đầu tư xây dựng

Tài liệu nghiên cứu áp dụng BIM trong dự án đầu tư xây dựng. Phân tích kinh nghiệm quốc tế, thực trạng Việt Nam và đề xuất lộ trình đào tạo.

• Tác giả: TS. Lê Văn Cư
• Trường học: Viện Kinh tế Xây dựng
• Chuyên ngành: Quản lý Xây dựng
• Đề tài: Tài liệu áp dụng BIM trong dự án đầu tư xây dựng
• Loại tài liệu: Báo cáo nghiên cứu
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Khái niệm và tầm quan trọng của BIM trong dự án đầu tư xây dựng

BIM (Building Information Modeling) hay Mô hình thông tin công trình là một phương pháp tiên tiến trong ngành xây dựng hiện đại. Tài liệu áp dụng BIM đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả quản lý dự án, giảm chi phí và rủi ro. Tại Việt Nam, áp dụng BIM trong dự án đầu tư xây dựng đã trở thành xu hướng tất yếu để nâng cao năng lực cạnh tranh và chất lượng công trình. Công nghệ BIM cho phép các bên liên quan trong dự án chia sẻ thông tin một cách hiệu quả, từ giai đoạn lập kế hoạch, thiết kế cho đến thi công và vận hành. Việc áp dụng tài liệu BIM giúp giảm thiểu sai sót, tối ưu hóa quy trình làm việc và nâng cao chất lượng đầu ra của dự án.

1.1. Định nghĩa và phạm vi áp dụng BIM

BIM là một tập hợp các quy trình, công nghệ và năng lực để quản lý thông tin công trình. Áp dụng BIM bao gồm các giai đoạn từ thiết kế, thi công đến vận hành, bảo trì. Tài liệu áp dụng BIM cung cấp hướng dẫn chi tiết để các tổ chức triển khai công nghệ này một cách hiệu quả.

1.2. Vai trò của BIM đối với dự án xây dựng

BIM trong dự án giúp cải thiện giao tiếp giữa các bộ phận, tăng độ chính xác thiết kế và quản lý chi phí. Mô hình thông tin công trình hỗ trợ phát hiện xung đột kỹ thuật sớm, tiết kiệm thời gian và nguồn lực. Các tài liệu hướng dẫn BIM là công cụ không thể thiếu để nâng cao hiệu suất làm việc.

II. Thực trạng đào tạo và áp dụng BIM tại Việt Nam

Hiện nay, nhu cầu đào tạo BIM tại Việt Nam ngày càng tăng cao từ cả trường đại học và các doanh nghiệp xây dựng. Tuy nhiên, thực trạng áp dụng BIM tại nước ta vẫn còn ở giai đoạn ban đầu so với các nước phát triển. Các trường đại học đã bắt đầu đưa BIM vào chương trình đào tạo cho sinh viên ngành xây dựng, kiến trúc. Tài liệu bồi dưỡng BIM được tổ chức tại các đơn vị sản xuất nhằm nâng cao kỹ năng của các kỹ sư và quản lý dự án. Tuy nhiên, cần thiết lập một lộ trình đào tạo BIM hệ thống, bao gồm cả đào tạo chính quy và bồi dưỡng chuyên môn, để đáp ứng nhu cầu thực tế của ngành.

2.1. Nhu cầu đào tạo BIM tại các trường đại học và doanh nghiệp

Đào tạo BIM tại các trường đại học và doanh nghiệp là nhu cầu cấp bách. Chương trình đào tạo cần cung cấp kiến thức từ cơ bản đến nâng cao về công nghệ BIM. Các tài liệu hướng dẫn phải được biên soạn phù hợp với trình độ và mục tiêu của từng đối tượng học viên.

2.2. Những thách thức trong triển khai BIM tại Việt Nam

Áp dụng BIM tại Việt Nam đối mặt với nhiều thách thức như thiếu tài liệu hướng dẫn chi tiết, hạn chế về năng lực nhân sự và cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin. Tài liệu áp dụng BIM cần được thiết kế để giải quyết các vấn đề này một cách toàn diện.

III. Kinh nghiệm quốc tế và bài học rút ra về áp dụng BIM

Các nước phát triển như Anh, Mỹ, Singapore đã có kinh nghiệm dài về áp dụng BIM trong các dự án đầu tư xây dựng. Tài liệu áp dụng BIM từ các quốc gia này cho thấy tầm quan trọng của việc xây dựng chương trình đào tạo BIM toàn diện. Tại các nước này, BIM đã trở thành tiêu chuẩn bắt buộc trong các dự án công cộng lớn. Vai trò và trách nhiệm BIM được định rõ ràng trong mỗi tổ chức, với các chuyên gia BIM chuyên trách. Kinh nghiệm quốc tế chỉ ra rằng cần phải đặc biệt chú ý đến phương pháp dạy và học BIM, yêu cầu đối với giảng viên BIM và việc kết hợp lý thuyết với thực hành. Các bài học này cung cấp hướng dẫn quý báu cho Việt Nam trong việc xây dựng tài liệu hướng dẫn BIM phù hợp.

3.1. Mô hình tổ chức đào tạo BIM tại các nước phát triển

Chương trình đào tạo BIM ở Anh, Singapore được thiết kế bài bản với nội dung tài liệu rõ ràng. Các cấp độ BIM được định nghĩa cụ thể, từ BIM basic đến advanced BIM. Yêu cầu về năng lực cho từng vị trí công việc liên quan đến BIM được xác định rõ ràng.

3.2. Yếu tố thành công trong áp dụng BIM quốc tế

Sự thành công của BIM ở nước ngoài dựa trên tài liệu hướng dẫn chi tiết, đội ngũ giảng viên chuyên biệt, và sự hỗ trợ từ chính phủ. Tiêu chuẩn BIM được tuân thủ nghiêm ngặt trong mỗi dự án. Đánh giá chương trình đào tạo được thực hiện thường xuyên để cải thiện.

IV. Đề xuất tài liệu và lộ trình áp dụng BIM tại Việt Nam

Dựa trên kinh nghiệm quốc tế và thực trạng tại Việt Nam, cần xây dựng tài liệu áp dụng BIM toàn diện cho các dự án đầu tư xây dựng. Đề xuất chương trình đào tạo BIM bao gồm hai hình thức: đào tạo chính quy cho sinh viên các trường đại học và bồi dưỡng chuyên môn cho cán bộ, kỹ sư đang làm việc. Lộ trình áp dụng BIM nên được chia giai đoạn, bắt đầu từ các dự án thí điểm để có thể kiểm nghiệm và điều chỉnh. Nội dung tài liệu đào tạo cần bao gồm các khía cạnh: kỹ thuật BIM, quản lý BIM, và các công cụ phần mềm BIM phổ biến. Phương pháp đánh giá kết quả học tập cần được thiết kế khoa học, kết hợp giữa lý thuyết và thực hành để đảm bảo chất lượng đào tạo.

4.1. Cấu trúc và nội dung tài liệu BIM đề xuất

Tài liệu áp dụng BIM nên bao gồm các phần: giới thiệu về BIM, tiêu chuẩn BIM quốc tế, quản lý dữ liệu BIM, và các công cụ phần mềm BIM. Nội dung tài liệu cần phù hợp với đối tượng chính là sinh viên, kỹ sư, và quản lý dự án. Mục tiêu đào tạo là tạo ra lực lượng nhân sự có năng lực áp dụng BIM hiệu quả.

4.2. Lộ trình triển khai và yêu cầu thực hiện

Lộ trình áp dụng BIM giai đoạn 1 tập trung vào bồi dưỡng kỹ sư hiện tại, giai đoạn 2 đưa BIM vào chương trình chính quy. Yêu cầu về giảng viên, học viên và cơ sở hạ tầng cần được xác định rõ. Triển khai tổ chức đào tạo bắt đầu từ các thí điểm tại các doanh nghiệp và trường đại học.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu sẽ làm rõ phương pháp nghiên cứu của đề tài. Sự cần thiết nghiên cứu Theo một số nghiên cứu, từ năm 2011, vương quốc Anh đã phát hành Báo cáo BIM quốc gia trong đó có tổng kết tình hình áp dụng BIM trên phạm vi toàn vương quốc, cụ thể: Qua số liệu trên cho thấy xu thế áp dụng BIM của vương quốc Anh ngày một tăng cao đã thể hiện tính ưu việt của việc áp dụng công nghệ này [1]. Ngoài ra còn một số nước như: Mỹ, Đức, Pháp số liệu cho thấy mức độ áp dụng BIM, sự hiểu biết ngày càng tăng [2]. 1 Hiện nay, một số nước trên thế giới đã triển khai áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) thành công và qua đó nhiều kinh nghiệm có giá trị đã được rút ra.

Trong đó, việc đào tạo, phổ biến các kiến thức áp dụng BIM thông qua các tài liệu, giáo trình chuyên sâu có tầm quan trọng to lớn đối với việc triển khai áp dụng BIM trong một quốc gia. Đã có những công trình nghiên cứu tổng kết, đề xuất tài liệu đào tạo, phổ biến kỹ thuật về BIM. Một số tài liệu tiêu biểu đã được công bố như: - Chương trình đào tạo BIM của Trung tâm nghiên cứu kỹ thuật xây dựng hạ tầng tích hợp (CIFE) thuộc trường Đại học Stanford – Mỹ - Chương trình đào tạo BIM của Hiệp hội nhà thầu Mỹ - Các khóa đào tạo Thạc sỹ về BIM tại các trường Đại học Anh như: Salford, West England tại Bristol - Chương trình đào tạo Quản lý BIM của Học viện Cơ quan Quản lý xây dựng Singapore … Tuy nhiên, các tài liệu đào tạo đó được soạn thảo phù hợp với trình độ tổ chức thực hiện áp dụng BIM và điều kiện cụ thể từng nước. 2 Ở nước ta, triển khai Đề án áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) theo Quyết định số 2500/QĐ-TTg ngày 22/12/2016 của Thủ tướng Chính phủ, Bộ Xây dựng đã công bố Chương trình khung đào tạo, bồi dưỡng áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thí điểm tại Quyết định số 1056/QĐ-BXD ngày 11/10/2017.

Ngoài ra, đã có một số công trình nghiên cứu của một vài tác giả có liên quan đến nội dung đào tạo áp dụng BIM nhưng chủ yếu mới chỉ đề cập đến việc đào tạo về công cụ áp dụng BIM dưới dạng bài báo đăng trên một số tạp chí chuyên ngành. Các nghiên cứu này chỉ có tính chất tổng quan về nội dung đào tạo áp dụng BIM. Để xác định lộ trình áp dụng BIM tại nước ta, đề tài “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” đã được triển khai và kết quả của đề tài đã được đánh giá cao. Trong đề tài cũng đã có những nghiên cứu bước đầu về các chương trình đào tạo trên thế giới và là tiền đề để ban hành Chương trình khung đào tạo, bồi dưỡng áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM).

- Trong thời gian qua ở nước ta, một số cơ sở đào tạo (trung tâm của trường đại học, cơ sở đào tạo trực tuyến, hội nghề nghiệp,…) đã tổ chức đào tạo kiến thức về BIM thông qua kinh nghiệm giảng dạy của một số chuyên gia hoặc sử dụng tài liệu giảng dạy có tính chất đại cương. Các giảng viên còn thiếu chứng chỉ đào tạo quốc tế về BIM, kiến thức chuyên sâu về lĩnh vực này. Chương trình khung đào tạo, bồi dưỡng áp dụng BIM tại Quyết định số 1056/QĐ-BXD bước đầu chỉ ra những nội dung có tính chất cơ bản kèm theo thời lượng đào tạo cần thiết để phổ cập kiến thức áp dụng BIM. Tuy vậy, các cơ sở đào tạo hiện nay còn gặp khó khăn, vướng mắc trong việc soạn thảo tài liệu giảng dạy chi tiết về BIM.

- Trên thế giới, việc tổ chức đào tạo kiến thức áp dụng về BIM đã được một số nước tổng kết, đánh giá. Các tài liệu đào tạo, giảng dạy về BIM đã được công bố nhưng cơ bản là phù hợp với điều kiện của những nước có nền kinh tế đã phát triển hoặc phát triển ở trình độ cao hơn nước ta. Vì vậy, để sử dụng kinh nghiệm trong việc tổ chức đào tạo và nội dung đào tạo về BIM của các nước trên thế giới áp dụng trong điều kiện của nước ta đòi hỏi phải nghiên cứu một cách thấu đáo. - Nhu cầu hiểu biết kiến thức áp dụng BIM của cơ sở đào tạo, của các chủ thể khác có liên quan ở nước ta hiện nay ngày càng trở lên cấp thiết đòi hỏi cần phải sớm có tổng kết kinh nghiệm của thế giới trong lĩnh vực này.

Các vấn đề đặt ra trên đây đòi hỏi cần phải triển khai nghiên cứu tổng kết kinh nghiệm của các nước trên thế giới, tổng kết thực tiễn áp dụng BIM ở nước ta trong giai đoạn vừa qua để xây dựng tài liệu chi tiết phục vụ công tác đào tạo, phổ biến kiến thức về BIM. Mặt khác, việc triển khai nhiệm vụ nghiên cứu này là một trong những nhiệm vụ cần phải thực hiện để đảm bảo sự thành công của đề án áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) tại Quyết định số 2500/QĐ-TTg ngày 22/12/2016 của Thủ tướng Chính phủ. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 2. Mục tiêu nghiên cứu Đề tài nghiên cứu nhằm làm rõ kinh nghiệm quốc tế về cách tổ chức và nội dung tài liệu đào tạo cùng thực trạng triển khai tại Việt Nam để làm cơ sở cho việc xây dựng Tài liệu đào tạo áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM).

Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu, tổng hợp kinh nghiệm quốc tế về cách thức tổ chức đào tạo áp dụng BIM (mô hình tổ chức, nhu cầu về nhân sự, phân loại trình độ) và nội dung tài liệu đào tạo áp dụng BIM (cho sinh viên tại các trường đại học, cho các đơn vị, doanh nghiệp) thông qua nghiên cứu tài liệu, trao đổi và học tập kinh nghiệm nước ngoài. Làm rõ thực trạng về đào tạo tại Việt Nam trong thời gian qua (thực trạng triển khai, nhu cầu đào tạo) qua đó đánh giá sự phù hợp về đào tạo áp dụng BIM tại Việt Nam (về cách thức tổ chức và nội dung tài liệu). Xây dựng công cụ cần thiết phục vụ công tác tổ chức phổ biến, hướng dẫn, đào tạo kiến thức áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) phù hợp với điều kiện Việt Nam theo nội dung: tài liệu đào tạo các kiến thức chung về BIM cho tất cả các đối tượng và tài liệu đào tạo các kiến thức, kỹ năng áp dụng BIM cho các đơn vị tư vấn, nhà thầu thi công. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu các chương trình đào tạo, bồi dưỡng kiến thức liên quan đến Mô hình thông tin công trình (BIM).

Phương pháp nghiên cứu - Sử dụng các phương pháp nghiên cứu tổng hợp - phân tích, khảo sát bằng bảng câu hỏi, phỏng vấn, nghiên cứu định tính và định lượng để đánh giá hiện trạng và tổng hợp kinh nghiệm trong và ngoài nước. - Thông qua triển khai đào tạo thực nghiệm cho các đơn vị, các đối tượng khác nhau nhằm đánh giá các cách thức tổ chức và nội dung tài liệu đào tạo áp dụng BIM cho Việt Nam. - Tổ chức hội thảo/seminar với sự tham gia của các đối tượng hoạt động trong ngành xây dựng, các chuyên gia trong và ngoài nước để đánh giá các giải pháp. 4 NGHIÊN CỨU KINH NGHIỆM TỔ CHỨC ĐÀO TẠO VÀ NỘI DUNG TÀI LIỆU ÁP DỤNG MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH (BIM) 1.

Tổng quan áp dụng BIM tại một số nước trên thế giới Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đang diễn ra mạnh mẽ và tác động đến nhiều ngành, nhiều lĩnh vực. Trong lĩnh vực xây dựng, nhiều công nghệ mới đã được phát triển và được ứng dụng vào thiết kế, thi công và quản lý công trình xây dựng. Một trong những công nghệ mới đó là việc sử dụng mô hình thông tin công trình – BIM (Building Information Model). Mô hình BIM đang phát triển và được đánh giá là xu thế công nghệ chủ đạo của ngành xây dựng.

Tỷ lệ áp dụng mô hình BIM trong ngành xây dựng ở nhiều quốc gia trên thế giới đã tăng đáng kể trong những năm qua, và một số quốc gia/khu vực đi đầu trong việc áp dụng BIM như Mỹ, Anh, Châu Âu, Singapore. Việc áp dụng mô hình BIM đòi hỏi phải phát triển các kỹ năng quản lý và kỹ thuật chuyên sâu để đáp ứng những thay đổi của tiến trình thực hiện dự án với BIM. Một trong những rào cản lớn nhất trong việc áp dụng BIM đó là việc xây dựng và phát triển các chương trình đào tạo, xây dựng kỹ năng ban đầu và quản lý thay đổi công nghệ. Tình hình chung tại một số nước Theo số liệu từ McGraw Hill năm 2011 [1] cho thấy tại Mỹ có 49% chủ đầu tư sử dụng BIM trong các dự án của họ và 47% nhà thầu khẳng định rằng sự trao đổi của nhà thầu – chủ đầu tư và các nhà thầu khác thông qua BIM được cải thiện đáng kể.

Hiện nay, các doanh nghiệp Mỹ đã áp dụng BIM ở mức độ rộng rãi (trên 50% dự án ứng dụng BIM) và khối tư nhân cũng tích cực ứng dụng công nghệ này vì những lợi ích mà nó mang lại. Tại Vương quốc Anh, Mô hình thông tin công trình đã được bắt đầu áp dụng với chiến lược xây dựng của Chính phủ vào tháng 5 năm 2011, bao gồm mục tiêu BIM cấp 2 (môi trường 3D được quản lý với dữ liệu được tạo theo mô hình quy mô vừa) trong tất cả các dự án công. Chính sách mới tuyên bố rằng chính phủ sẽ yêu cầu áp dụng BIM với tất cả các dự án vào năm 2016. Bước này dẫn đến sự gia tăng chung trong việc áp dụng BIM trong khu vực công hoặc tư nhân.

Năm 2017, báo cáo trong một cuộc khảo sát được thực hiện bởi một công ty xây dựng lớn rằng 62% người tham gia khảo sát đã sử dụng hệ thống BIM. Từ năm 2017 đến 2019, Vương quốc Anh đang có những bước đi vững chắc hướng tới việc áp dụng BIM nhiều hơn sẽ mang lại nhiều lợi nhuận hơn cho ngành xây dựng khi tăng năng suất, quản lý dữ liệu, độ chính xác tốt hơn và tỷ lệ lỗi thấp hơn trong tất cả các dự án. Những lợi ích này làm tăng hiệu quả trong tất cả các lĩnh vực xây dựng và giúp Vương quốc Anh trở thành một trong những thị trường hàng đầu trong ngành này.