CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ BIM 1. Giới thiệu chung 1. Giới thiệu BIM [4] BIM là viết tắt của Building Information Modeling (hay Building Information Model) - Mô hình thông tin công trình, là quá trình tạo lập và sử dụng mô hình thông tin trong các giai đoạn thiết kế, thi công và vận hành công trình. BIM được hình thành từ nhu cầu nâng cao năng suất của ngành xây dựng vốn bị tụt hậu xa so với các ngành công nghiệp khác và được thúc đẩy bởi sự phát triển của ngành công nghệ máy tính Hình 1.
Sự liên kết mô hình BIM với các đơn vị của dự án [4] Không chỉ đơn giản là một mô hình đa chiều, BIM còn là quy trình tạo lập và sử dụng mô hình thông tin trong các khâu thiết kế, xây dựng và vận hành của công trình. BIM đóng vai trò như một cơ sở dữ liệu xuyên suốt vòng đời của công trình, BIM là mối quan hệ logic về mặt không gian, kích thước, số lượng, vật liệu và các đặc tính của từng bộ phận của công trình. 6 Với khả năng hợp nhất kết hợp thông tin các bộ phận, công đoạn khiến BIM ngày trở thành một xu hướng tất yếu của ngành xây dựng để tối ưu hóa việc thiết kế và thi công công trình. Sơ đồ tổng quát về BIM [9] Mô hình hóa thông tin (BIM) không chỉ là một sản phẩm hay phần mềm.
Mà là một quy trình tạo dựng, sử dụng và quản lý mô hình thông tin công trình cả vòng đời dự án. Tình hình ứng dụng công nghệ BIM trên thế giới và Việt Nam [6] [14] [16] [18] a, Tình hình ứng dụng công nghệ BIM trên thế giới: Hầu hết tại các nước đã ứng dụng BIM, chính phủ đều nhận thức được sự cần thiết của BIM trong quản lý xây dựng nên đã nhanh chóng thành lập các tổ chức phát triển BIM quốc gia để nghiên cứu và xây dựng các tiêu chuẩn và lộ trình để đảm bảo sự thành công cho việc áp dụng BIM ở quốc gia mình. Phần dưới đây sẽ đi sâu nghiên cứu một số bài học tại một số nước đi đầu trong việc áp dụng BIM vào ngành xây dựng. Tại Mỹ, 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, 7 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). Tại Anh, 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. Tại Pháp, Bộ Nhà ở đã chỉ đạo đẩy mạnh áp dụng BIM cho các công trình nhà ở với lộ trình bắt đầu từ 2014 với ngân sách 20 triệu euro cho 3 năm. Tại Nhật Bản, Bộ đất đai, Hạ tầng, Giao thông và Du lịch (MLIT) đã xây dựng hướng dẫn về BIM cho xây dựng công trình dân dụng ở và hạ tầng kỹ thuật trong đó hướng dẫn về BIM cho công trình dân dụng đã được ban hành còn hướng dẫn về BIM cho hạ tầng kỹ thuật đang được dự thảo và dự kiến ban hành vào năm 2016. Singapore có tiêu chuẩn quốc gia và lộ trình ứng dụng BIM rõ ràng từ rất sớm.
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 8 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 năm 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 năm 2013, phiên bản 2 của bộ tiêu chuẩn BIM của Singapore được công bố thay thế cho phiên bản 1. Trung Quốc đã lập cổng thông tin điện tử về BIM vào năm 2008 nhằm thúc đẩy sự phát triển của BIM trong ngành Xây dựng. Trong khoảng thời gian này, nhiều cuộc hội thảo, seminar, trao đổi về BIM được tổ chức với sự tham gia của tất cả các bên như chủ đầu tư, tư vấn, nhà thầu, nhà nghiên cứu và chính phủ. Bộ Nhà ở, Phát triển đô thị và nông thôn Trung Quốc (MOHURD) xác định việc áp dụng BIM vào ngành xây dựng là một trong những nhiệm vụ quan trọng trong kế hoạch 5 năm lần thứ 12.
Hiện nay, Trung Quốc đã có tiêu chuẩn quốc gia về BIM. Trong hướng dẫn triển khai BIM có quy định tất cả các dự án có giá trị từ 16 triệu USD trở lên phải áp dụng BIM vào năm 2017 và đến năm 2020. Tại một vài nước khác, Hàn Quốc xây dựng lộ trình BIM từ 2012 do Bộ Đất đai, Hạ tầng, Giao thông chủ trì với quy định: cuối năm 2014 phải sử dụng BIM cho dự án hạ tầng mới có tổng mức đầu tư trên 50 triệu USD; Phillipines và Indonesia đang tiến hành đánh giá dự án thí điểm BIM và nghiên cứu bắt buộc áp dụng BIM cho các dự án công của Cơ quan về đường cao tốc và các công trình công (DPWH) đối với Phillipine và Cơ quan về các công trình công (PU) đối với Indonesia; Niu Di Lân đẩy mạnh áp dụng BIM thực hiện dưới sự chỉ đạo của Hội đồng triển khai được thành lập vào 02/2014 và được hỗ trợ tài chính từ Bộ Kinh doanh, Đổi mới và Việc làm. b, Tình hình ứng dụng BIM ở Việt Nam hiện nay [6] 9 Tại Việt Nam, khái niệm BIM được biết đến thông qua mạng lưới kiến trúc sư, kỹ sư làm việc cho một số công ty tư vấn nước ngoài, chủ yếu trong lĩnh vực tư vấn thiết kế.
Sau đó, nhiều nhà thiết kế Việt Nam tập hợp nhau lại thành các nhóm trên các diễn đàn để chia sẻ kinh nghiệm sử dụng các phần mềm công cụ và quy trình trong BIM như Câu lạc bộ Revit Hà Nội, cộng đồng BIM Việt Nam…Các trao đổi của họ chủ yếu xoay quanh các thao tác trong phần mềm chứ chưa hướng đến các giải pháp thúc đẩy việc ứng dụng BIM một cách có hiệu quả. Trong những năm gần đây, các doanh nghiệp xây dựng Việt Nam như VNCC, Hòa Bình, Conteccons,… đã đầu tư mạnh mẽ vào BIM: đầu tư vào trang thiết bị, phần mềm; đào tạo nhân lực tuyển dụng nhân viên có trình độ và hiểu biết BIM sau đó tiếp tục triển khai BIM vào những công trình thực tế như: Landmark 81(nhà thầu Conteccons), Viettinbank Tower (Nhà thầu Hòa Bình), Khu nhà ở CT1, CT3 khu đô thị Kiến Hưng (Nhà thầu tư vấn thiết kế VNCC),… Ngày 22/12/2016, Thủ tướng chính phủ ra Quyết định số 2500/QĐ- TTg phê duyệt Đề án áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình. Quyết định 2500/QĐ-TTg đã đưa ra nội dung công việc và tiến độ áp dụng BIM từ năm 2017 đến 2020, cũng như các chỉ đạo cho các cơ quan ban ngành phối hợp quản lý, xây dựng hành lang pháp lý, các hướng dẫn về BIM, các tiêu chuẩn quốc gia, triển khai thực hiện các nhiệm vụ.[8] Ngày 11/10/2017, Bộ xây dựng ra Quyết định số 1057/QĐ-BXD công bố hướng dẫn tạm thời áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thí điểm.[9] Tháng 4/2018, Ban chỉ đạo BIM Bộ Xây Dựng phối hợp với công ty Autodesk tổ chức hội thảo “Triển khai áp dụng Mô hình thông tin công trình BIM trong hoạt động xây dựng và vận hành công trình”. Đây là diễn đàn để các 10 nhà quản lý, các chuyên gia, cộng đồng doanh nghiệp trong và ngoài nước cùng chia sẻ những bài học kinh nghiệm liên quan đến việc triển khai áp dụng BIM theo đúng định hướng của Chính phủ.
Việc áp dụng BIM trong ngành xây dựng được đánh giá sẽ góp phần nâng cao năng suất, chất lượng hiệu quả trong hoạt động đầu tư xây dựng và quản lý vận hành công trình. Từ năm 2021 trở đi, triên cở sở tổng kết, đánh giá áp dụng BIM, Bộ Xây dựng sẽ ban hành Thông tư, Hướng dẫn cụ thể áp dụng rộng rãi BIM trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình. Bộ Xây Dựng trong năm 2018 cũng có nhiều đề tài nghiên cứu cấp Bộ, nhằm mục đích nghiên cứu ứng dụng BIM vào thực tế xây dựng ở nước ta theo đúng lộ trình: Năm 2021 áp dụng rộng rãi BIM trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình. Ngày 02/4/2021, Bộ Xây dựng đã ban hành Quyết định 348/QĐ-BXD về việc công bố Hướng dẫn chung áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM).
Theo đó, Mô hình thông tin công trình (BIM) là việc sử dụng các tiến bộ của công nghệ thông tin đề số hóa các thông tin của công trình thể hiện thông qua mô hình không gian ba chiều nhằm hỗ trợ thiết kế, thi công, quản lý vận hành công trình. Hướng dẫn chung áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) do Viện Kinh tế xây dựng tổ chức biên soạn, Bộ Xây dựng công bố trong khuôn khổ Đề án áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình theo Quyết định số 2500/QĐ-TTg.