Công nghệ BIM nhằm thể hiện tất cả các đối tượng vật lý trong một tòa nhà bao gồm những đặc tính vật lý, kỹ thuật và thương mại của đối tượng. Công nghệ này giúp các công ty bất động sản có thể nhanh chóng đánh giá thời gian vận chuyển, thời gian thi công, chi phí vòng đời và các biến số quan trọng khác đem lại nhiều giá trị mới cho công trình xuyên suốt vòng đời.

BIM tạo ra giá trị toàn diện

BIM là quá trình tạo và quản lý thông tin số xuyên suốt vòng đời của một dự án xây dựng. BIM thể hiện mô tả dưới dạng số về tất cả các khía cạnh của tài sản được xây dựng. Mọi khía cạnh thông tin này được chi tiết trong suốt các giai đoạn thiết kế, thi công và vận hành. Về mặt ngữ nghĩa BIM (Building Information Modeling) tức là “Mô hình thông tin về công trình”, gồm 2 loại là thông tin hình học (các kích thước dài, rộng, cao, khoảng cách giữa các cấu kiện công trình như dầm, cột, sàn, cửa, cầu thang, mái,…) và thông tin phi hình học (thông tin về đặc tính sản phẩm, thông số kỹ thuật, như chậu rửa Lavabo từ nhà cung cấp nào, model ra sao, giá bao nhiêu; khối lượng thép để, vật liệu, cường độ,… để ước tính giá,…). BIM cho phép tương tác trong toàn bộ chuỗi cung ứng để tối ưu hóa các hành động ở từng cấp độ, từ đó tạo ra giá trị toàn diện vượt trội cho tài sản. Hình vẽ sau thể hiện mức độ tiến hóa và giá trị chung BIM đem lại:

4 mức độ tiến hóa của công nghệ BIM

• Mức 0 (Level 0): Các công trình xây dựng chưa dùng bất kỳ mô hình số nào, ví dụ chưa dùng phần mềm CAD, khi đó mức độ cộng tác trong làm việc từ thiết kế, thi công và vận hàng rất thấp (low collaboration)
• Mức 1 (Level 1): Các công cụ số có thể mô hình hóa thông tin hình học (2D, 3D – chiều dài, rộng, cao) sẽ tăng mức độ cộng tác làm việc ở cấp bộ phận (partial collaboration), ví dụ dựa trên mô hình 3D các kỹ sư phòng thiết kế sẽ dễ dàng thảo luận đưa ra giải pháp tối ưu
• Mức 2 (Level 2): Các công cụ số ngoài mô hình hóa thông tin hình học (2D, 3D) còn cộng thêm thông tin phi hình học 4D (tích hợp thêm các yếu tố về thời gian, tiến độ của công trình) hoặc 5D (BIM 5D tích hợp thêm các yếu tố về hao phí, chi phí). Thông tin hình học, cộng thêm thông tin liên quan đến thời gian, tiến độ và thông tin chi phí sẽ cho phép tất cả các bộ phận phòng ban liên quan dễ dàng cộng tác toàn diện (full collaboration), ngoài ra thông tin có được còn giúp các cấp quản lý thuận tiện quản lý tổng thể dự án, quản lý dự án, quản lý chi phí, quản lý thi công, quản lý chất lượng, quản lý rủi ro,…
• Mức 3 (Level 3): Là một nâng cấp của mô hình 5D BIM, kiểm soát thêm yếu tố năng lượng trong và ngoài công trình thành 6D, ví dụ kỹ sư thiết kế ứng dụng để kiểm soát các chỉ số năng lượng, nhiệt độ, ánh sáng của công trình. Ngoài ra tích hợp thêm thông tin về các thiết bị được sử dụng trong công trình với độ chi tiết cao dùng trong việc bảo trì bảo dưỡng trong quá trình vận hành của công trình. Khi tiến hóa tới mức 3, công nghệ BIM sẽ có tính mở (Open BIM) cho phép tích hợp đầy đủ với những thông tin khác giúp cho việc mô hình hóa thông tin không chỉ ở trong phạm vi xây dựng mà sang phạm vị khác như năng lượng, thông tin chi tiết các thiết bị cần bảo dưỡng,…

Các giá trị mới của BIM xuyên suốt chuỗi giá trị ngành xây dựng

Công nghệ BIM đem lại những giá trị mới đột phá xuyên suốt chuỗi giá trị ngành xây dựng từ thiết kế tới thi công và vận hành. Mô hình sau thể hiện những giá trị mới do công nghệ BIM mang lại cho ngành xây dựng:

Với tất cả các công đoạn gồm: thiết kế (degisn and engineering), thi công (construction), vận hành (operations) công trình, BIM sẽ đưa đến những giá trị mới khác nhau.

Giai đoạn thiết kế công trình

Những việc kỹ sư, kỹ thuật thường làm trong giai đoạn này là lên ý tưởng (concept), thiết kế (design), phân tích (analysis). Công nghệ BIM có thể tăng năng suất bằng các công cụ, thông tin giúp thực hiện các tác nghiệp song song, hiệu quả, trực quan. Có những hướng có thể tiếp cận mang lại giá trị như: Xây dựng mô hình tham số và thư viện các đối tượng vật lý bằng cách tích hợp thông tin từ thực địa.

• Phân tích khả năng xây dựng và phát hiện xung đột (Có sự xung đột về vị trí giữa hai yếu tố trong giai đoạn xây dựng của một dự án có thể gây tốn kém và mất thời gian)
• Tạo ra những nguyên mẫu thực tế nhanh
• Quy trình thi công – thiết kế tích hợp

Giai đoạn thi công

Những việc cần thực hiện như lập kế hoạch, đấu thầu, thi công, bàn giao. Công nghệ BIM cho phép chia sẻ, tích hợp và phối hợp dữ liệu theo thời gian thực đem lại nhiều giá trị cho các tác nghiệp trong giai đoạn này như:

• Lập kế hoạch thi công dễ dàng, hợp lý, có được nhiều thông tin giúp đấu thầu hiệu quả
• Dễ dàng điều phối với thầu phụ và nhà cung cấp
• Tích hợp, trao đổi dữ liệu với những công cụ theo dõi, giám sát thi công,…

Giai đoạn vận hành

Những việc cần thực hiện như vận hành, bảo dưỡng và cải tạo, công nghệ BIM sẽ lưu trữ, bảo trì và sử dụng thông tin tòa nhà bao gồm rất nhiều loại dữ liệu: thông tin cơ sở hạ tầng, tài sản, quản lý,… Việc khai thác các dữ liệu này sẽ giúp cho quá trình vận hành, bảo dưỡng và cải tạo thông qua:

• Giám sát tình trạng, dự đoán bảo trì (thực hiện bảo trì đúng chỗ, đúng thời điểm) nhằm nâng cao tuổi thọ công trình
• Xác định việc cải tạo công trình được nhanh chóng, đúng phạm vi

Những giá trị của BIM đem lại xuyên suối chuỗi công đoạn tạo ra sản phẩm công trình đem lại những lợi ích to lớn. Trong bản báo cáo của trường đại học Stanford dựa trên 32 dự án có sử dụng BIM đã chỉ ra nhiều lợi ích như: Giảm bớt 40% các yêu cầu thay đổi; Sai lệch của quyết toán với dự toán chỉ là +/- 3%; Giảm 80% thời gian lập dự toán; Tiết kiệm về chi phí lên đến 10%; Giảm 7% tiến độ,… ⁽³⁾

Đón đầu cơ hội ở Việt Nam

Ngày 22/12/2016, Phó Thủ Tướng Trịnh Đình Dũng đã ký quyết định số 2500/ QĐ-TTg, phê duyệt Đề án áp dụng BIM vào hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình. Mục tiêu thực hiện tiết kiệm ít nhất 30% về chi phí quy đổi tổng hợp từ các chủ thể liên quan thực hiện áp dụng BIM, tăng cường tính minh bạch và thuận lợi trong quản lý, kiểm soát chất lượng hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình. Đề án đã chính thức được phê duyệt và bắt đầu lộ trình thực hiện vào tháng 1/2017 gồm các giai đoạn cụ thể như sau:

• Từ năm 2017 đến 2019: Chuẩn bị các điều kiện cần thiết và đào tạo kỹ năng cho việc áp dụng BIM
• Từ năm 2018 đến 2020: Triển khai áp dụng thí điểm tại một số công trình
• Từ năm 2021: Trên cơ sở tổng kết, đánh giá áp dụng BIM, Bộ Xây dựng ban hành Thông tư, Hướng dẫn cụ thể để áp dụng rộng rãi BIM trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình

Qua quá trình triển khai ở giai đoạn từ năm 2018 đến năm 2020 đã có một số dự án thực hiện thí điểm áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình như “Trụ sở làm việc của Chính phủ và Văn phòng Chính phủ”, “Trụ sở Tập đoàn công nghiệp – Viễn thông Quân đội”, “Dự án đầu tư xây dựng cầu Cửa Đại, tỉnh Quảng Ngãi”, “Nhà ga hành khách cảng hàng không Quốc tế Phú Bài”, “Bệnh viện lão khoa Trung ương cơ sở 2, thành phố Hồ Chí Minh”,…