CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỀN 1.1 Khái niệm BIM Những năm đầu của thập kỷ 70, một công nghệ mới với thuật ngữ là mô hình thông tin xây dựng, tên tiếng Anh là Building Information Modeling (BIM) đã xuất hiện trong ngành công nghiệp xây dựng. Đó là công nghệ sử dụng mô hình ba chiều (3D) để khởi tạo, phân tích, và truyền đạt thông tin của công trình.[1] BIM (Building Information Modeling) - mô hình thông tin công trình. BIM là một phương pháp quản lý thông tin về một công trình xây dựng bằng cách sử dụng một mô hình 3D chứa thông tin về các yếu tố vật liệu, kết cấu, thiết kế, kỹ thuật, chi phí, thời gian, v. BIM cho phép các bên liên quan đến một dự án xây dựng, bao gồm kiến trúc sư, kỹ sư xây dựng, nhà thầu, chủ đầu tư, v., có thể tương tác với nhau một cách trực quan và hiệu quả, đồng thời giúp cải thiện hiệu suất và đảm bảo chất lượng dự án.
Ngoài ra, BIM cũng giúp tối ưu hóa quá trình xây dựng và giảm thiểu các sai sót cũng như chi phí không cần thiết. BIM là một công nghệ ngày càng được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng, giúp nâng cao chất lượng và hiệu suất của các dự án xây dựng. Trên thế giới đã ứng dụng BIM ở nhiều nhiệm vụ khác nhau trong ngành xây dựng như thiết kế (3D), đo bóc tiên lượng, lập kế hoạch và quản lý tiến độ (4D), lập dự toán và quản lý chi phí (5D). Ở Việt Nam, thuật ngữ BIM không còn xa lạ với nhiều người, BIM đã nhận được sự quan tâm từ Chính phủ, giới học thuật và các công ty tham gia vào ngành công nghiệp xây dựng để thúc đẩy BIM từng bước được ứng dụng trong các bước thiết kế ở những công trình có yếu tố kỹ thuật phức tạp.
Tuy nhiên, ứng dụng BIM ở các nhiệm vụ khác ở Việt Nam vẫn còn hạn chế.[2] 16 GVHD: THS MAI BÁ NHẪN SVTH: VÕ LÊ MINH BIM không đơn thuần là phần mềm, mà BIM là quá trình chứa các mối liên hệ logic về mặt không gian, kích thước, số lượng, vật liệu và các bộ phận công trình. Nó giúp tích hợp thông tin vật lý về các bộ phận công trình với các thông tin khác (vật liệu, tiến độ thi công.) nhằm tối ưu hóa thiết kế, thi công, quản lý vận hành và bảo trì công trình. Điều tiến bộ của BIM so với các công nghệ cũ là thay vì sử dụng các thiết kế 2D, BIM sử Hình 1.1: Tổng quan mô hình thông tin công trình (BIM) và vòng đời D.A dụng công nghệ 3D (chiều dài, rộng, cao). Từ phối cảnh ba chiều (3D) của công trình và các yếu tố khác tích hợp thêm tạo ra các phiên bản 4D BIM, SD BIM, 6D BIM và 7D BIM, … , trong đó: • 4D BIM là MH 3D của công trình được tích hợp thêm các yếu tố về thời gian – tiến độ.
4D BIM cho phép người sử dụng lập tiến độ, kế hoạch thi công và kế hoạch cung ứng các nguồn lực cho việc thi công công trình. • 5D BIM là MH 4D BIM tích hợp thêm các yếu tố về hao phí CP. 5D BIM được sử dụng để LDT, kiểm soát CP và xây dựng kế hoạch vốn cho công trình. • 6D BIM là bước phát triển tiếp theo của 5D BIM có tích hợp các thông số về năng lượng trong và ngoài công trình.
6D BIM thường được các kiến trúc sư sử dụng để tính toán các chỉ số năng lượng, từ đó đưa ra được thiết kế tối ưu về năng lượng cho công trình. 17 GVHD: THS MAI BÁ NHẪN SVTH: VÕ LÊ MINH • 7D BIM là MH được tích hợp các thông tin về các hệ thống thiết bị trong công trình với mức độ chi tiết cao và được sử dụng trong việc quản trị thiết bị và bảo dưỡng hệ thống, bảo dưỡng thiết bị công trình trong quả trình vận hành sử dụng.2 Vai trò của BIM trong quản lý dự án xây dựng.1 Vai trò của BIM trong quản lý dự án xây dựng Đối với ngành công nghiệp xây dựng, mô hình thông tin công trình (Building Information Modeling - BIM) đã trở thành một công cụ vô cùng quan trọng trong quá trình thiết kế, xây dựng, và quản lý các công trình xây dựng. BIM không chỉ đơn thuần là một công cụ hỗ trợ cho việc tạo ra các mô hình 3D, mà nó còn đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện hiệu quả, đảm bảo chất lượng và tối ưu hóa các quá trình trong toàn bộ chu trình xây dựng. Tại giai đoạn thiết kế, BIM cho phép các nhà thiết kế tạo ra các mô hình 3D chính xác về các yếu tố kỹ thuật, vật liệu, kết cấu, và các yếu tố khác của công trình.
Các mô hình này giúp các nhà thiết kế có thể tương tác dễ dàng với nhau, cải thiện hiệu quả thiết kế và đảm bảo chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Ngoài ra, BIM còn giúp các nhà thiết kế có thể dự đoán các vấn đề tiềm ẩn và tối ưu hóa các quyết định thiết kế trước khi bắt đầu xây dựng. Việc sử dụng BIM trong thiết kế cũng giúp cho các nhà thiết kế có thể giảm thiểu sự trùng lặp giữa các mô hình và giảm thiểu thời gian cần thiết để hoàn thành thiết kế. Trong giai đoạn xây dựng, BIM cho phép các nhà thầu và kỹ sư xây dựng có thể xác định các thay đổi và tối ưu hóa các quyết định thiết kế trong thời gian thực.
Các mô hình 3D cũng giúp các nhà thầu và kỹ sư xây dựng có thể theo dõi tiến độ xây dựng, quản lý tài nguyên và đảm bảo tính hiệu quả của quá trình xây dựng. Các sai sót và sự cố cũng có thể được phát hiện sớm và khắc phục trước khi ảnh hưởng đến tiến độ hoàn thành dự án. Việc sử dụng BIM còn giúp cho các nhà thầu và kỹ sư xây dựng có thể tối ưu hóa quy trình thi công, giảm thiểu lãng phí nguyên vật liệu và năng lượng, và cải thiện an toàn lao động trong quá trình thi công. Sau khi dự án hoàn thành, BIM còn đóng vai trò quan trọng trong quá trình quản lý và bảo trì các công trình xây dựng.
Các mô hình 3D có thể được sử dụng để định vị các vị trí của các hệ thống và thiết bị trong toàn bộ công trình, giúp cho việc bảo trì và sửa chữa trở nên dễ dàng hơn. BIM cũng cho phép quản lý toàn bộ quá trình hoạt động của công trình, từ quản lý tài sản đến giám sát các hoạt động bảo trì và sửa chữa. 18 GVHD: THS MAI BÁ NHẪN SVTH: VÕ LÊ MINH Bên cạnh các lợi ích trực tiếp về hiệu quả và chất lượng, việc sử dụng BIM còn đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao khả năng tương tác và hợp tác giữa các bên liên quan trong quá trình xây dựng. Việc sử dụng cùng một mô hình 3D giúp cho các bên có thể chia sẻ thông tin và tương tác dễ dàng hơn, giảm thiểu sự mâu thuẫn và tăng cường sự hiểu biết về các quyết định và hành động của nhau.
Tại Việt Nam Một số nội dung liên quan đến BIM lần đầu tiên đã được đề cập trong Luật Xây dựng số 50/QH13/2014 được Quốc hội khóa XIII thông qua ngày 18/6/2014 và có hiệu lực từ 01/01/2015. Cụ thể: việc ứng dụng khoa học và công nghệ, áp dụng hệ thống thông tin công trình trong hoạt động đầu tư xây dựng là một trong những nguyên tắc cơ bản trong hoạt động đầu tư xây dựng (khoản 3, Điều 4); quản lý hệ thống thông tin công trình cũng là một trong những Nội dung quản lý D.A đầu tư xây dựng (khoản 1, Điều 66). Những quy định trên là cơ sở quan trọng cho việc nghiên cứu ứng dụng BIM một cách rộng rãi trong NXD. Tuy nhiên còn thiếu các hướng dẫn cụ thể về tiêu chuẩn, cách thức thực hiện nên các chủ đầu tư, ban quản lý D.A còn khá lúng túng trong việc nghiên cứu triển khai áp dụng BIM vào công trình của mình.
Hiện nay, việc ứng dụng BIM cho các công trình hạ tầng kỹ thuật ở nước ta chưa được đề cập một cách cụ thể và chuyên sâu trong các hệ thống văn bản pháp luật và trong các hướng dẫn và các tiêu chuẩn, quy chuẩn, định mức kỹ thuật liên quan. Năm 2016, Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 2500/QĐ- TTg, Quyết định nêu rõ tiến trình thực hiện áp dụng D.A BIM cho các công trình xây dựng, theo đó, nhiệm vụ ban đầu được đặt ra chính là việc nâng cao nhận thức về BIM, xây dựng các khung chương trình đào tạo cơ bản và nâng cao các kiến thức về BIM, xây dựng hành lang pháp lý để áp dụng BIM, các hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn kĩ thuật, định mức KT kỹ thuật có liên quan cũng như xây dựng các hướng dẫn về BIM. Để thực hiện nhiệm vụ đã đề ra trong Quyết định 2500/QĐ-TTg, ngày 11/10/2017, Bộ Xây dựng đã công bố Hướng dẫn tạm thời cho việc áp dụng MH thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thí điểm, bao gồm các hướng dẫn sơ bộ về QT áp dụng BIM, một số nội dung hợp đồng mẫu cho các D.A áp dụng BIM, hướng dẫn xác định CP tư vấn áp dụng MH thông tin công trình (BIM), hướng dẫn quản lý thông tin trong BIM, hướng dẫn về mức độ phát triển thông tin, hướng dẫn lập hồ sơ yêu cầu thông tin và hướng dẫn xây dựng thực hiện kế hoạch BIM. Hướng dẫn cũng giới thiệu một số các thuật ngữ liên quan đến BIM, như “MHH thông tin công trình”, “mức độ phát triển thông tin” (LOD) và “hồ sơ yêu cầu thông tin” (EIR).
19 GVHD: THS MAI BÁ NHẪN SVTH: VÕ LÊ MINH Hướng dẫn cũng đề cập đến hệ thống nguyên tắc và phương thức quản lý thông tin cũng như các tiêu chuẩn cho CAD/BIM.[3] Ngày 17/3/2023 Phó Thủ tướng Trần Hồng Hà vừa ký Quyết định số 258/QĐ-TTg phê duyệt Lộ trình áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) trong hoạt động xây dựng. Từ năm 2023, áp dụng BIM bắt buộc đối với các công trình cấp I, cấp đặc biệt của các dự án đầu tư xây dựng mới sử dụng vốn đầu tư công. Lộ trình áp dụng mô hình BIM trong hoạt động xây dựng áp dụng đối với các dự án sử dụng vốn đầu tư công, vốn nhà nước ngoài đầu tư công, đầu tư theo phương thức đối tác công tư, dự án sử dụng vốn khác.