Tài liệu đánh giá ứng dụng mô hình bim vào quản lý công trình trong giai đoạn thi công trên địa bàn thành phố nha trang

TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN DANH MỤC MỘT SỐ THUẬT NGỮ DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................ 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 2 4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 2 5. Kết quả dự kiến ................................................................................................... 3 6. Cấu trúc luận văn ................................................................................................ 3 7. Kế hoạch thực hiện ............................................................................................. 3 CHƯƠNG 1. T NG UAN V BIM ........................................................................... 4 1.1. T NG UAN V BIM TR N TH GI I .............................................................. 4 1.1.1. Lịch sử hình thành ........................................................................................ 4 1.1.2. uá trình ứng dụng ....................................................................................... 4 1.2. T NG UAN V BIM TẠI VIỆT NAM ............................................................... 6 1.2.1. Hiện trạng ứng dụng tại Việt Nam ............................................................... 6 1.2.2. Cơ sở pháp lý và lộ trình áp dụng triển khai................................................. 8 1.3. MỘT SỐ KHÁI NIỆM V BIM ............................................................................ 13 1.3.1. Định nghĩa BIM .......................................................................................... 13 1.3.2. Các thuật ngữ về BIM ................................................................................. 15 1.4. PH N T CH CÁC ƯU NHƯ C ĐI M C A BIM HIỆN NA .......................... 25 1.4.1. Ưu điểm ...................................................................................................... 25 1.4.2. Nhược điểm ................................................................................................ 25 1.4.3. Giải pháp khắc phục ................................................................................... 27 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ L THU T BIM ..................................................................... 28 2.1. BIM TRONG THI T K ....................................................................................... 30 2.1.1. Mô hình hóa thiết kế ................................................................................... 30 2.1.2. Thuận lợi ..................................................................................................... 32 2.1.3. Khó khăn .................................................................................................... 32 2.2. BIM TRONG THI CÔNG ...................................................................................... 33 2.2.1. Mô hình tiến độ, biện pháp thi công ........................................................... 33 2.2.2. Thuận lợi ..................................................................................................... 36 2.2.3. Khó khăn ..................................................................................................... 37 2.3. BIM TRONG UẢN L , KHAI THÁC, VẬN HÀNH ........................................ 37 2.4. CÁC ỨNG DỤNG BIM ........................................................................................ 39 2.5. QUY TRÌNH ÁP DỤNG BIM CHO DỰ ÁN THỰC HIỆN THEO HÌNH THỨC THI T K -THI CÔNG ................................................................................................. 40 2.6. QUY TRÌNH ÁP DỤNG BIM CHO DỰ ÁN THỰC HIỆN THEO HÌNH THỨC THI T K - ĐẤU THẦU – THI CÔNG ...................................................................... 40 CHƯƠNG 3. PH N T CH VÀ ĐÁNH GIÁ K T UẢ.............................................. 42 3.1. PH N T CH ĐÁNH GIÁ V M T TI N ĐỘ THI C NG ................................. 62 3.1.1. Sử dụng công nghệ BIM 4D trong việc mô phỏng tiến độ cho công trình xây dựng................................................................................................................ 62 3.1.2. So sánh và đánh giá tiến độ ........................................................................ 66 3.2. PHÂN T CH ĐÁNH GIÁ V M T CHI PH THI C NG................................... 69 3.2.1. Giới thiệu tổng quan về công tác đo bóc khối lượng cho các công trình xây dựng: ..................................................................................................................... 69 3.2.2. Sử dụng công nghệ BIM trong việc đo bóc khối lượng ............................ 75 3.2.3. So sánh và đánh giá khối lượng .................................................................. 76 3.3. K T LUẬN ............................................................................................................ 82 K T LUẬN VÀ KI N NGHỊ ....................................................................................... 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 86 U T ĐỊNH GIAO Đ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) BẢN SAO K T LUẬN C A HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT C A CÁC PHẢN BIỆN. TRANG TÓ Đ N G TẮT ẬN ĂN NG NG N N NG TR N TR NG G Đ ẠN T NG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ NHA TRANG Học viên : Nguyễn Thành Trung Chuyên ngành : Kỹ thuật Xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp Mã số: Khóa: K34 (2017-2019) Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN Tóm tắt – Trong thời đại c a cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, công nghệ BIM đang được ngành xây dựng c a các quốc gia trên thế giới áp dụng và triển khai s là công nghệ ch đạo trong nhiều thập niên tới nh m h trợ cho lĩnh vực thiết kế, xây dựng, thi công và quản lý vận hành công trình. Tuy nhiên, tại địa bàn thành phố Nha Trang thì chưa có công ty xây dựng nào áp dụng. Từ thực tế trên, nghiên cứu này đã tiến hành xây dựng mô hình thông qua công nghệ BIM 4D, 5D cho một dự án cụ thể. Luận văn đã phân tích đánh giá về công tác lập tiến độ khi ứng dụng BIM 4D và về khối lượng khi ứng dụng BIM 5D; đã đưa ra được ưu điểm mà công nghệ BIM mang lại và khó khăn rào cản khi áp dụng. Với kết quả thu được, tác giả hi vọng s cung cấp thêm một cái nhìn về Công nghệ BIM, từ đó giúp các công ty xây dựng cân nhắc khi áp dụng thành công công nghệ này vào lĩnh vực c a mình nhất là lĩnh vực quản lý thi công xây dựng. Từ khóa – BIM, công nghệ BIM, BIM level 2. EVALUATION OF APPLICATION OF BIM MODEL INTO MANAGEMENT OF PROJECTS IN THE EXECUTION PERIOD IN NHA TRANG CITY Abstract - In the era of industrial revolution 4.0, BIM technology is being adopted and developed by the construction industry of countries around the world, which will be the key technology for decades to support the field. Design, construction, construction and operation management areas. However, there is no construction company in Nha Trang city. From this reality, this study has built a model through BIM 4D and 5D technology for a specific project. The thesis has analyzed and evaluated the progress of BIM 4D application and the volume when applying BIM 5D; has given the advantages that BIM technology brings and barriers when applying. With the results obtained, the author hopes to provide a more perspective on BIM technology, thereby helping construction companies consider when successfully applying this technology in their field, especially in the field of governance. construction execution. Key words - BIM, BIM technology, BIM level 2. N STT 11 22 3 4 5 6 7 Từ ỘT SỐ T ẬT NGỮ Định nghĩa Bảng Bảng nêu rõ trách nhiệm xây dựng giao nộp và giao nộp Mô hình BIM ở từng sản phẩm giai đoạn c a dự án mô hình Kế hoạch Những mốc chính mà các bên liên trao đổi quan phải trao đổi hoặc giao nộp tài dữ liệu liệu và/hoặc mô hình để thực hiện kiểm tra và phối hợp BIM Bên thiết Đề cập ch yếu đến kiến trúc sư và kế các kỹ sư tham gia vào giai đoạn thiết kế Những sản phẩm dự kiến hoặc kỳ vọng c a dự án là kết quả c a việc Các ứng tạo lập, phối hợp và liên kết các Mô dụng hình với cơ sở dữ liệu khác. Một BIM ứng dụng BIM là cách sử dụng mô hình trong đó Người sử dụng tạo ra các sản phẩm từ Mô hình như: Phát hiện xung đột, Dự toán chi phí và uản lý không gian… Các thiết kế, dữ liệu, thể hiện hoặc thông tin mà một bên trong Dự án Đóng tạo ra hoặc chuẩn bị và chia sẻ với góp các bên khác trong Dự án để sử dụng trong hoặc liên quan đến một Mô hình được phát hành. Đóng góp bao gồm một mô hình được phát hành. Một dự án thiết kế, thi công hoặc Dự án quản lý vận hành mà công cụ phần BIM mềm BIM được sử dụng ch đạo như là việc tạo ra các mô hình BIM, các bản v , các tài liệu, các thông số kỹ thuật... Giao nộp Một mốc trao đổi thông tin, nơi dữ dữ liệu liệu trích xuất từ các Mô hình BIM được trao đổi tại thời điểm xác định trước. Từ tiếng Anh Model Production And Delivery Table Information Exchange Schedule Design Consultant BIM User Project Output BIM Project Data Drop Viết tắt MPDT IES 8 9 10 11 12 Hợp đồng chính Các hợp đồng tư vấn, xây lắp, cung ứng hoặc các dạng hợp đồng khác mà các bên ký kết để hình thành dự án Văn bản hướng dẫn việc áp dụng Hướng BIM được quy định trong Hợp dẫn đồng. Nếu trong hợp đồng không BIM quy định rõ s áp dụng hướng dẫn nào thì văn bản hướng dẫn BIM mới nhất do Bộ Xây dựng công bố s được sử dụng Kế hoạch Kế hoạch để phân chia dữ liệu mô phân chia hình BIM đảm dữ liệu bảo cho các bên tham gia có thể mô hình truy cập và phối hợp dễ dàng sử dụng hệ thống hiện có. Kế hoạch thực hiện BIM (BEP) Kế hoạch được xây dựng bởi nhà thầu. thực hiện thường trước khi kí hợp đồng để BIM chỉ rõ yêu cầu thông tin c a Ch đầu tư (EIR) - và định nghĩa cách thực hiện các khía cạnh mô hình hóa thông tin cạnh c a một dự án. Kế hoạch thực hiện Môi CDE là môi trường để thu thập, trường quản lý, truyền tải và lưu trữ dữ dữ liệu liệu (hình học và phi hình học) c a chung dự án. Main contract BIM Guide Data Segregation Plan DSP BEP BIM Execution Plan Common Data Environment CDE N NG Bảng 3.1. Bảng khối lượng bê tông -móng ......................................................................... 52 Bảng 3.2. Bảng khối lượng bê tông -cột.............................................................................. 53 Bảng 3.3. Bảng khối lượng bê tông - vách lõi cứng ............................................................ 56 Bảng 3.4. Bảng khối lượng bê tông - dầm........................................................................... 57 Bảng 3.5. Bảng khối lượng bê tông - sàn ............................................................................ 60 Bảng 3.6. Phân tích, đánh giá về công tác lập tiến độ ......................................................... 66 Bảng 3.7. Bảng khối lượng theo phương pháp đo bóc Truyền thống ................................. 71 Bảng 3.8. So sánh khối lượng bê tông - Móng .................................................................... 76 Bảng 3.9. So sánh khối lượng bê tông -cột ......................................................................... 76 Bảng 3.10. So sánh khối lượng bê tông - vách lõi cứng...................................................... 77 Bảng 3.11. So sánh khối lượng bê tông - dầm .................................................................... 77 Bảng 3.12. So sánh khối lượng bê tông - sàn ...................................................................... 77 Bảng 3.13. Biểu đồ so sánh khối lượng bê tông .................................................................. 78 Bảng 3.14. So sánh khối lượng thép- móng ........................................................................ 78 Bảng 3.15. So sánh khối lượng thép – Cột .......................................................................... 78 Bảng 3.16. So sánh khối lượng thép - vách lõi cứng.......................................................... 79 Bảng 3.17. So sánh khối lượng thép - dầm ......................................................................... 79 Bảng 3.18. So sánh khối lượng thép - sàn ........................................................................... 79 Bảng 3.19. Biểu đồ so sánh khối lượng Thép ..................................................................... 80 Bảng 3.20. Phân tích, đánh giá về khối lượng ..................................................................... 80 N N Hình 1.1. Sơ đồ tổng quát về tiến trình BIM .................................................................14 Hình 1.2. Tổng quan về 8 giai đoạn BIM ......................................................................15 Hình 1.3. CDE trong 8 giai đoạn BIM ..........................................................................15 Hình 1.4. Hợp tác, kiểm tra, đóng dấu trực tuyến .........................................................16 Hình 1.5. Các cấp độ BIM (level 0, 1, 2, 3) ..................................................................17 Hình 1.6. Mô hình 3D - landscape ................................................................................19 Hình 1.7. Mô hình 3D – Kiến trúc.................................................................................19 Hình 1.8. Mô hình 3D – Kết cấu ...................................................................................20 Hình 1.9. Mô hình 3D – Kết cấu bởi nhà sản xuất ........................................................20 Hình 1.10. Mô hình 3D – M&E ....................................................................................21 Hình 1.11. Mô hình 3D – Trang thiết bị ........................................................................21 Hình 1.12. Mô hình khai thác thông tin số khi có mô hình BIM ..................................22 Hình 1.13.Mô hình BIM 4D ..........................................................................................22 Hình 1.14. Mô hình BIM 5D .........................................................................................23 Hình 1.15. Mô hình BIM 6D .........................................................................................23 Hình 1.16. Mô hình BIM 7D .........................................................................................24 Hình 1.17. Mô hình BIM và các yếu tố chi phối. ..........................................................25 Hình 1.18. Mô hình BIM và các bên liên quan. ............................................................29 Hình 1.19. Mô hình 3D hệ thống MEP trong Revit ......................................................31 Hình 1.20. BIM4D - BIM tool cho giai đoạn thiết kế và thi công ................................33 Hình 1.21. BIM 4D - mô phỏng BPTC tường theo từng giai đoạn ...............................34 Hình 1.22. BIM 4D - Các bước mô phỏng ....................................................................35 Hình 1.23. BIM 4D - Mô phỏng phân đoạn thi công ....................................................35 Hình 1.24. BIM 4D - Mô phỏng BPTC .........................................................................36 Hình 1.25. Quy trình làm việc c a hệ thống dữ liệu trung tâm BIM ............................38 Hình 1.26. Lập mô hình kiến trúc Dự án .......................................................................46 Hình 1.27. Lập mô hình kết cấu Dự án .........................................................................47 Hình 1.28. Lập mô hình kết cấu (chi tiết thép cột C1 – điển hình) ...............................48 Hình 1.29. Lập mô hình kết cấu (chi tiết thép cột C3 – điển hình) ...............................49 Hình 1.30. Lập mô hình kết cấu (chi tiết thép Dầm điển hình) .....................................50 Hình 1.31. Lập mô hình kết cấu (chi tiết thép Vách – tầng điển hình) .........................51 Hình 1.32. Synchro Pro: Import bảng tiến độ vào.........................................................63 Hình 1.33. Synchro Pro: liên kết mô hình 3D với bảng tiến độ ....................................64 Hình 1.34. Synchro Pro: diễn họa và xuất kết quả ........................................................65 Hình 1.35. Synchro Pro: bảng tiến độ sau khi liên kết với mô hình 3D .......................65 1 Ở ĐẦ 1. ý do chọn đề tài Trong những năm gần đây, nhờ sự phát triển nhanh chóng c a khoa học và công nghệ, nhiều công nghệ mới đã được áp dụng vào ngành công nghiệp xây dựng tại một số nước phát triển trên thế giới. Những công nghệ mới này được áp dụng ở nhiều cấp độ khác nhau, đã làm tăng năng suất lao động, tính hiệu quả trong công việc, giảm lãng phí trong xây dựng. Trong thời đại c a cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, việc ứng dụng công nghệ thông tin vào thiết kế, quản lý và điều hành các công trình xây dựng là một xu thế tất yếu. Trong đó Mô hình thông tin trong xây dựng (Building In ormation Modeling, viết tắt là BIM), đang được ngành xây dựng c a các quốc gia trên thế giới áp dụng và triển khai s là công nghệ ch đạo trong nhiều thập niên tới nh m h trợ cho lĩnh vực thiết kế, xây dựng và quản lý công trình giải quyết được các vấn đề gây lãng phí, năng suất thấp, thiếu hiệu quả và mất an toàn trong quá trình xây dựng, khai thác vận hành đang tồn tại phổ biến hiện nay. BIM là quá trình tạo lập và sử dụng mô hình thông tin trong các khâu lập dự án, thiết kế, xây dựng, vận hành và bảo trì công trình. Với vai trò là một cơ sở dữ liệu bao trùm toàn vòng đời c a công trình, BIM chứa các mối liên hệ lôgic về không gian, kích thước, khối lượng, vật liệu các bộ phận công trình; cùng khả năng kết hợp với thông tin định mức, đơn giá, tiến độ, chi phí vận hành bảo trì. BIM mang lại những lợi ích điển hình: - Lĩnh vực thiết kế: tăng hiệu suất, nhanh chóng đưa ra nhiều phương án để lựa chọn phương án tối ưu, giải quyết xung đột không gian, điều chỉnh nhanh chóng, ít sai sót; cung cấp dữ liệu nhanh chóng để kiểm tra khối lượng dự toán (tự động hóa công tác bóc khối lượng). - Lĩnh vực thi công: lập biện pháp thi công, tăng năng suất lao động, tiết kiệm chi phí, rút ngắn tiến độ; - Đầu tư dự án: xây dựng kế hoạch, vận hành, bảo trì, tính toán chi phí vòng đời công trình, phục vụ đánh giá hiệu quả đầu tư; - Xây dựng mô hình và bản v hoàn công chính xác. - Cho một cái nhìn xuyên suốt vòng đời dự án. - Liên kết chia sẻ thông tin một cách nhanh chóng Tại Việt Nam, hiện nay BIM bước đầu đang được thí điểm triển khai ở các công trình phức tạp (vốn ngân sách, tư nhân, vốn đầu tư nước ngoài). Bộ xây dựng, các Ban quản lý dự án, nhiều ch đầu tư hoặc dự án đã nhận thức được hiệu quả c a việc ứng dụng BIM và đã có các lộ trình triển khai cụ thể. Đặc biệt qua việc nhận thấy những hiệu quả c a mô hình BIM đã mang lại cho nền kinh tế đất nước, cụ thể trong giai đoạn cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 mà đất nước Singapore đã triển khai. Năm 2 2016, Th tướng Chính ph đã ban hành uyết định số 2500/ Đ-TTg về việc ứng dụng mô hình BIM vào hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình. Từ những căn cứ trên, việc đặt ra và nghiên cứu đề tài này là cấp thiết nh m đáp ứng nhu cầu thực tế, giải quyết các vấn đề mang tính thời sự: năng suất thấp, thiếu hiệu quả trong công việc, lãng phí trong xây dựng. Công nghệ BIM mang lại nhiều lợi ích nhưng trong phạm vi c a luận văn chỉ đề cập tới một phần c a ứng dụng công nghệ BIM Đ nh gi ng dụng m h nh vào quản lý c ng tr nh trong giai đoạn thi công trên địa bàn thành phố Nha Trang”. Đề tài được thực hiện với mong muốn giúp các bên liên quan đến toàn vòng đời c a dự án có thêm thông tin về một công cụ mới được áp dụng trong công tác hoạch định, quản lý, triển khai dự án xây dựng và các lợi ích mà nó mang lại, đồng thời cho thấy những khó khăn vấp phải cũng như những việc cần thực hiện để có thể ứng dụng thành công công nghệ này vào trong dự án cụ thể. Từ đó, các công ty s có những kế hoạch, biện pháp cũng như có những chuẩn bị thích hợp hoặc xem xét cẩn thận trước khi quyết định áp dụng công nghệ mới này. 2. ục tiêu nghiên c u - So sánh tiến độ khi ứng dụng mô hình BIM 4D với phương pháp truyền thống trong một công trình cụ thể. - So sánh chi phí công trình khi ứng dụng BIM 5D với phương pháp truyền thống trong một công trình cụ thể. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên c u 3.1. Đối tượng nghiên cứu - Một công trình cụ thể đã xây dựng và quản lý b ng phương pháp truyền thống với đầy đ số liệu về thiết kế và thi công tại Việt Nam. 3.2. Phạm vi nghiên cứu Đánh giá mức độ hiệu quả khi ứng dụng mô hình BIM về mặt tiến độ, chi phí trong giai đoạn thi công phần thô. 4. Phương ph p nghiên c u 4.1. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp tổng hợp và phân tích trên cơ sở lý thuyết liên quan đến thiết kế và thi công công trình. - Sử dụng phần mềm Revit để thiết kế lại công trình từ giai đoạn thiết kế đến quản lý thi công (mô phỏng và phát hiện xung đột trong xây dựng). 4.2. Cách tiếp cận đề tài - Thu thập các số liệu thiết kế và thi công thực tế công trình đã được xây dựng tại Nha Trang. - Sử dụng phần mềm Revit để phân tích ứng dụng BIM: + Xây dựng mô hình kiến trúc (Architecture), kết cấu (Structure). + Tập hợp các dữ liệu từ mô hình thiết kế. 3 + Phân chia các nhóm đầu việc trong cùng một công tác. + Trích xuất khối lượng các công tác làm cơ sở cho lập dự toán và tiến độ thi công trong Project. + Mô phỏng tiến độ trên nền tảng BIM (mô hình 4D) + Mô phỏng dự toán chi phí trên nền tảng BIM (mô hình 5D) + Kiểm tra xung đột không gian giữa các cấu kiện công trình, giữa các bộ phận c a hệ thống để cảnh báo sớm tới tư vấn thiết kế và nhà thầu thi công. - Đánh giá mức độ hiệu quả về mặt tiến độ và chi phí vào quản lý công trình trong giai đoạn thi công phần thô giữa mô hình BIM so với phương pháp truyền thống. 5. Kết quả dự kiến Thực trạng quản lý thi công về mặt tiến độ, chi phí cho công trình hiện nay còn nhiều bất cập. Đề tài tập trung nghiên cứu, đánh giá tính hiệu quả khi ứng dụng BIM về mặt tiến độ, chi phí vào quản lý công trình trong giai đoạn thi công. 6. ấu trúc luận văn Nội dung c a Luận văn gồm 3 chương: Chương 1. Tổng quan về BIM Chương 2. Cơ sở lý thuyết BIM Chương 3. Phân tích và đánh giá kết quả 7. Kế hoạch thực hiện 4 1. Ư NG 1 T NG N 1.1. T NG N TRÊN T G 1.1.1. ịch sử h nh thành Năm 1970: khái niệm BIM xuất hiện; Năm 1990: Autodesk (một công ty phần mềm c a Mỹ) xuất bản báo cáo nghiên cứu khoa học chuyên sâu biểu diễn kĩ thuật số của quá trình xây dựng. Nay, BIM được sử dụng ở nhiều nước trên thế giới và chính ph ở một số nước đã nhận thức được sự cần thiết c a việc ứng dụng BIM trong quản lý xây dựng nên đã nhanh chóng thành lập các tổ chức phát triển BIM quốc gia. 1.1.2. u tr nh ng dụng a. Tại Mỹ Năm 2008: thành lập Hội đồng dự án BIM (United States™ Project Committee) theo từng ngành, từng bang và trên cả nước; 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. Năm 2011, theo số liệu từ McGraw Hill: có 49% ch đầu tư sử dụng BIM trong các dự án c a họ và 47% nhà thầu khẳng định r ng sự giao tiếp với các bên có liên quan thông qua BIM được cải thiện đáng kể. b. Tại Anh Tháng 5/2011: đã đề ra mục tiêu trong chiến lược phát triển ngành xây dựng là giảm 20% chi phí các dự án sử dụng vốn đầu tư công. Tháng 6/2011: công bố chiến lược và lộ trình áp dụng BIM trong đó: năm 2012 áp dụng thử ở một số dự án công, năm 2013-2015 đẩy mạnh sự áp dụng rộng rãi c a BIM và đến năm 2016 đảm bảo tất cả các dự án đầu tư công có vốn từ 5 triệu bảng s ứng dụng BIM ở từng giai đoạn phù hợp. Thành lập Hội thúc đẩy và thực hiện BIM (Client BIM Mobilization and Implementation) và hướng tới mục tiêu đưa Anh trở thành nước dẫn đầu về công nghệ BIM. Năm 2012: công bố tiêu chuẩn quốc gia về BIM. c. Tại Singapore Là quốc gia thành công nhất trong việc ứng dụng BIM khi có tiêu chuẩn quốc gia và lộ trình ứng dụng BIM rõ ràng. Chính ph Singapore thành lập Ban chỉ đạo BIM bao gồm bộ phận hướng dẫn thực hiện BIM, bộ phận pháp lý và hợp đồng, Hiệp hội các nhà quản lý BIM. Ban chỉ đạo này có nhiệm vụ phát triển những tiêu chuẩn và các nguồn lực h 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 nền công nghiệp. 5 Tháng 5/2012: cùng với Bộ Xây dựng và Công nghiệp, Ban chỉ đạo BIM Singapore đã công bố tiêu chuẩn BIM c a Singapore. Tháng 8/2013: Công bố tiêu chuẩn Bim phiên bản 2. Singapore có lộ tr nh chặt chẽ Tháng 7/2012: ứng dụng BIM ở tất cả dự án công, vốn > 10 triệu USD; Tháng 7/2013: ứng dụng BIM cho thiết kế kiến trúc, quy mô dự án diện tích > 20000m2; Tháng 7/2014: ứng dụng BIM cho thiết kế kỹ thuật, quy mô dự án diện tích > 20000m2; Tháng 7/2015: ứng dụng BIM cho thiết kế kiến trúc và kỹ thuật, quy mô dự án diện tích > 5000m2; Singapore còn thúc đẩy c c hoạt động học thuật: tổ chức nhiều các hội thảo, đưa các phần mềm 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…; 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. d. Tại Trung Quốc Năm 2008: Chính ph lập cổng thông tin điện tử về BIM; nhiều hội thảo, seminar, trao đổi về BIM được tổ chức với sự tham gia c a tất cả các bên như ch đầu tư, tư vấn, nhà thầu, nhà nghiên cứu và chính ph , nh m thúc đẩy sự phát triển c a BIM trong ngành Xây dựng. Dự án đầu tiên sử dụng BIM được hoàn thành: sân vận động Tổ Chim ở Bắc Kinh. Năm 2012: Bộ phát triển đô thị, nông thôn và nhà ở ban hành “Kế hoạch phát triển BIM giai đoạn 2011-2015”. ề mặt nghiên c u: Năm 2005: các trường đại học như Thanh Hoa, Đồng Tế, Nam Trung đã lập các phòng thí nghiệm nghiên cứu về BIM. Năm 2007: các trường bắt đầu đưa các khóa học sử dụng phần mềm BIM vào giảng dạy. Năm 2012: Trung uốc đã có đào tạo thạc sỹ chuyên ngành về BIM. BIM đã được áp dụng phổ biến tại các dự án vốn đầu tư nước ngoài, vốn tư nhân, các dự án lớn vốn ngân sách cũng đã áp dụng. Hiện nay, BIM áp dụng trong ngành xây dựng vẫn còn chậm do chưa thống nhất cách thức triển khai và thiếu sự phối hợp giữa các cơ quan. 6 e. Tại châu Á Hàn uốc, Hồng Kông: đã xây dựng được tiêu chuẩn, lộ trình thực hiện và bắt buộc phải ứng dụng BIM trong ngành xây dựng khu vực công. Malaysia: đã có tiêu chuẩn về BIM và có các chương trình đào tạo về BIM trong giảng dạy đại học. f. Tại Châu Âu Nauy, Phần Lan, Hà Lan, Đan Mạch: yêu cầu ứng dụng BIM trong khu vực đầu tư công trong xây dựng. Pháp, Úc, Đức, Nhật Bản, Srilanka, Ấn Độ, Pakistan, …: đang được xây dựng tiêu chuẩn và lộ trình ứng dụng. ua đó có thể nói BIM ngày một được ứng dụng rộng rãi và là xu thế phát triển c a ngành xây dựng trong tương lai. 1.2. T NG N TẠ ỆT N 1.2.1. iện trạng ng dụng tại iệt Nam a. Cơ quan quản lý nhà nước Sở Giao thông Vận tải TP HCM đã có bước đi tiên phong khuyến khích ứng dụng BIM vào toàn ngành Giao thông trên địa bàn thành phố. Viện Kinh tế xây dựng - Bộ Xây dựng đã triển khai đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu xây dựng chiến lược thúc đẩy việc sử dụng mô hình thông tin công trình (BIM) nh m nâng cao hiệu quả thiết kế, xây dựng và quản lý công trình tại Việt Nam” nh m mục tiêu đề xuất lộ trình 5 năm (2015-2020) để thúc đẩy việc sử dụng BIM ở Việt Nam. Đề tài không chỉ phân tích kinh nghiệm các nước trong việc xây dựng chiến lược và lộ trình áp dụng để đúc rút bài học kinh nghiệm thành công trong điều kiện Việt Nam, mà còn là cầu nối để đưa BIM đến với cộng đồng xây dựng. b. Cơ quan nghiên cứu Các trường đại học (Trường Đại học Xây dựng, Trường ĐHBK Đà Nẵng,..), các cơ quan nghiên cứu (Viện Kinh tế xây dựng - Bộ Xây dựng, Hiệp hội tư vấn xây dựng,...) đã liên kết, tổ chức nhiều buổi hội thảo, trao đổi học thuật về BIM nh m giới thiệu về công nghệ này đến giảng viên, sinh viên, học viên c a Trường và những người làm nghề xây dựng. Hiện đã có một số nghiên cứu về các bước đi để thành công trong việc ứng dụng BIM theo quan điểm c a ch đầu tư đăng tại Tạp chí Kinh tế Xây dựng vào tháng 10 năm 2013 (tác giả Lê Thị Hoài n), và có một báo cáo về lợi ích, r i ro và thách thức trong việc ứng dụng BIM tại Hội thảo uản lý xây dựng 2013 lần thứ 12 tổ chức tại Malaysia (tác giả Lê Thị Hoài n). Các nghiên cứu về BIM ở Việt Nam còn khá hạn chế, mới dừng ở giai đoạn phổ biến khái niệm BIM, tuy nhiên những đóng góp ngày một nhiều s góp phần thúc đẩy việc ứng dụng BIM một cách đầy đ và hiệu quả nhất. 7 c. Đơn vị chủ đầu tư Nhiều ch đầu tư đã yêu cầu áp dụng BIM tại một số dự án lớn như tập đoàn VinGroup, Vietinbank, Cty CP Đầu tư Xây dựng Tuấn Lộc, IPP Group, … Các dự án tiêu biểu áp dụng BIM có hiệu quả như: cảng Cửa Lò, cầu Th Thiêm 2, khu công nghiệp Nhơn Trạch 6 - Đồng Nai,…; Dự án Vietinbank Tower: đã phát hiện và giải quyết trên 1500 xung đột trong thiết kế trước khi triển khai thi công; Dự án nhà máy Cheeky (Procter & Gamble, SEA): tối ưu hóa tiến độ thi công, quy trình lắp đặt rút ngắn khoảng 10% về tiến độ; Dự án Park Hill 6: giảm được 8% công việc phải làm lại, và khoảng 40% thời gian xử lý các thay đổi khi thi công; Dự án nhà để xe ga quốc nội sân bay Tân Sơn Nhất TP HCM: kiểm soát khối lượng trong thời gian thi công đạt độ chính xác trên 95% so với thiết kế. Dự án Cảng hàng không quốc tế Cam Ranh, Khánh Hòa: đảm bảo tiến độ, khối lượng và không vượt tổng mức đầu tư Dự án. Theo số liệu khảo sát, thống kê tại một số dự án cho thấy: ứng dụng BIM đã giúp chủ đầu tư, Dự án tối ưu hóa và xử lý trước các khó khăn trong giai đoạn thi công. d. Đơn vị tư vấn Một số tổ chức tư vấn đã nghiên cứu ứng dụng BIM vào công tác thiết kế ở các mức độ khác nhau như: Tổng Cty Tư vấn xây dựng Việt Nam (VNCC), Cty CP Tư vấn đầu tư và thiết kế xây dựng Việt Nam (CDC), Cty CP Tư vấn Đầu tư xây dựng Phát triển đô thị Hà Nội (HACID), Cty TNHH Tư vấn và Xây dựng quốc tế An Phúc, Phân viện Thiết kế Giao thông Vận tải phía Nam Tedi South… Các tổ chức chuyên cung cấp các dịch vụ tư vấn và giải pháp về BIM cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tuyên truyền, nâng cao nhận thức cũng như thúc đẩy việc ứng dụng BIM, tiêu biểu như: Cty TNHH Tư vấn và ứng dụng công nghệ BIM Việt Nam (ViBIM), Cty TNHH HSD Việt Nam, Cty TNHH Viasys VDC Việt Nam, Synectics, Redsun, Cty VTCO, Cty TNHH An Thi Việt Nam… Các khó khăn các đơn vị gặp phải khi ứng dụng BIM: thiếu chi phí, thiếu các lộ trình, quy định c a các cơ quan quản lý Nhà nước, chưa có mục tiêu để phát triển BIM thành một hệ thống trong hoạt động tư vấn, tâm lý “ngại thay đổi” về quy trình làm việc và cập nhật các công nghệ thông tin mới c a một số bộ phận nhân sự trong tổ chức. e. Đơn vị nhà thầu Trong lĩnh vực thi công xây lắp, đã có nhiều nhà thầu ứng dụng BIM vào giai đoạn đấu thầu, thi công xây lắp để kiểm soát khối lượng công việc, lập biện pháp tổ chức thi công, phát hiện và xử lý va chạm giữa các kết cấu trong giai đoạn thi công hoặc tăng trao đổi thông tin giữa các bên liên quan, tiêu biểu như: Cty CP Xây dựng 8 và Kinh doanh địa ốc Hòa Bình, Cty CP Xây dựng Cotec (CotecCons), Cty CP Xây dựng số 1 (Co ico), Tổng Cty Cơ điện xây dựng (Agrimeco), Vinaconex 6, Cty CP Dịch vụ và Kỹ thuật cơ điện lạnh R.E.E, Cty TNHH Thyssenkrupp Industrial Solutions (Việt Nam), Doosan Vina, PTSC, Đại Dũng Steel, BMB Steel, Zamil Steel… Việc ứng dụng BIM tại các tổ chức thi công xây lắp thường gặp khó khăn hơn so với tại các tổ chức tư vấn thiết kế do nhân sự thường xuyên thay đổi, khó duy trì đội ngũ phụ trợ có kiến thức về BIM phù hợp, ổn định với Cty. f. Đơn vị đào tạo Trong lĩnh vực đào tạo, nhiều cơ sở đào tạo thuộc các công ty, trung tâm thuộc các trường Đại học (Xây dựng, Giao thông Vận tải TP HCM, Bách Khoa…), Viện Thiết kế và Xây dựng ảo (Institute o Virtual Design and Construction)… đã mở các khóa đào về sử dụng các công cụ BIM và quản lý BIM để đáp ứng nhu cầu c a các cá nhân và doanh nghiệp. 1.2.2. ơ sở ph p lý và lộ tr nh p dụng triển khai a. Cơ sở pháp lý Việc ứng dụng BIM tại Việt Nam đã được đưa vào Luật Xây dựng và các văn bản dưới Luật từ năm 2014: - Luật Xây dựng số 50/2014/QH13 được Quốc hội khóa XIII thông qua ngày 18/6/2014 và có hiệu lực từ 01/01/2015: đã đề cập đến “…quản lý hệ thống thông tin công trình…” trong nguyên tắc cơ bản trong hoạt động đầu tư xây dựng (Khoản 3, Điều 4) và nội dung quản lý đầu tư xây dựng (Khoản 1, Điều 66) [1]; - Nghị định số 32/2015/NĐ-CP ngày 25/3/2015 về quản lý chi phí đầu tư xây dựng: đã đề cập đến “…quản lý hệ thống thông tin công trình…” (Khoản 2, Điều 23: chi phí quản lý dự án) và “…chi phí sử dụng hệ thống thông tin công trình…” (Khoản 2, Điều 25: Chi phí tư vấn đầu tư xây dựng) [2]; - Thông tư 06/2016/TT-BXD ngày 10/3/2016 về hướng dẫn xác định và quản lý chi phí đầu tư xây dựng: quy định “…thực hiện, quản lý và ứng dụng hệ thống thông tin công trình…” là một nội dung trong chi phí quản lý dự án và tư vấn đầu tư xây dựng (Khoản a, b, Điều 3: tổng mức đầu tư xây dựng) [5]; - Quyết định 79/QĐ-BXD ngày 15/02/2017 công bố định mức chi phí quản lý dự án và tư vấn đầu tư xây dựng: hướng dẫn xác định dự toán chi phí tư vấn trong “..trường hợp áp dụng mô hình thông tin công trình (viết tắt là BIM) trong quá trình thực hiện công việc tư vấn…” (mục I, Phần 2 Định mức chi phí tư vấn đầu tư xây dựng) [6]; - Quyết định 203/QĐ-BXD ngày 21/3/2017 của Bộ Xây dựng v/v thành lập Ban Chỉ đạo thực hiện Đề án áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình (gọi tắt là Ban Chỉ đạo BIM) do ông Ông Lê Quang Hùng, Thứ trưởng Bộ Xây dựng, làm trưởng ban [7]. 9 - Quyết định số 1057/QĐ-BXD ngày 11/10/2017 v/v công bố hướng dẫn tạm thời áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thí điểm [8]. b. Lộ trình áp dụng triển khai - Quyết định số 134/QĐ-TTg ngày 26/01/2015 Đề án tái cơ cấu ngành Xây dựng gắn với chuyển đổi mô hình tăng trưởng theo hướng nâng cao chất lượng, hiệu quả và năng lực cạnh tranh giai đoạn 2014 – 2020: xác định việc “…ứng dụng mô hình thông tin công trình (BIM)…” là một trong các giải pháp ch yếu thực hiện mục tiêu nêu ra tại Đề án. (khoản C, mục 7: đẩy mạnh ứng dụng khoa học công nghệ, hợp tác quốc tế) [3]. - Nghị quyết số 26/NQ-CP ngày 15/4/2015 của Chính phủ về ban hành chương trình hành động của Chính phủ thực hiện Nghị quyết số 36-NQ/TW ngày 01/7/2014 của Bộ Chính trị Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam về đẩy mạnh ứng dụng, phát triển công nghệ thông tin đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững và hội nhập quốc tế. - Vì vậy, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Đề án áp dụng BIM trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình tại Quyết định số 2500/QĐ-TTg ngày 22/12/2016 [4], tập hợp sức mạnh tổng thể c a các cơ quan quản lý Nhà nước, doanh nghiệp, toàn nhân lực ngành Xây dựng để tiến hành triển khai áp dụng BIM đồng bộ, nhanh chóng và hiệu quả, đã đưa ra những giải pháp chính như sau: + Về cơ chế, chính sách, tiêu chuẩn; + Đào tạo nguồn nhân lực. + Phát triển hợp tác với các nước, các tổ chức nước ngoài, các tổ chức quốc tế trong việc nghiên cứu, phối hợp nghiên cứu các công nghệ quản lý trên nền tảng BIM trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình. + Thực hiện một số dự án thí điểm áp dụng BIM + Đầu tư trang thiết bị phục vụ nghiên cứu, theo dõi, đào tạo thí điểm về BIM. + Về thông tin, tuyên truyền. - Ngoài ra, Quyết định số 2500/QĐ-TTg ngày 22/12/2016 của Thủ tướng Chính phủ cũng đã giao nhiệm vụ cho Bộ Xây dựng (BXD) ch trì, phối hợp với các bộ, ngành, địa phương tổ chức triển khai thực hiện Đề án; thành lập an hỉ đạo thực hiện Đề n với các đại diện từ các Bộ có liên quan và ban hành kế hoạch thực hiện Đề án cụ thể theo từng giai đoạn. Sự chỉ đạo thống nhất c a Ban chỉ đạo BIM cùng với sự vào cuộc sát sao c a các bên có liên quan s góp phần thực hiện thành công Đề án, qua đó góp phần nâng cao năng suất, chất lượng hiệu quả trong hoạt động đầu tư xây dựng và quản lý vận hành công trình. c chương tr nh hội thảo đã tổ ch c trong nước thời gian qua: Ngày 28/02/2017, Trường Đại học Công nghệ Giao thông vận tải phối hợp cùng Hội Tin học Xây dựng Việt Nam tổ chức Hội thảo chuyên đề “Ứng dụng công 10 nghệ BIM trong quy hoạch, thiết kế hạ tầng kỹ thuật” tại Cơ sở đào tạo Hà Nội thu hút đông đảo các nhà khoa học, giảng viên và sinh viên Trường Đại học Công nghệ GTVT: Ngày 22/7/2017, viện công nghệ châu Á AIT tại Hà Nội đã kết hợp cùng Cộng đồng BIM Việt Nam tổ chức hội thảo: Phối hợp và mô phỏng đa hệ với BIM (BIM coordination and Multi Visualization functions) trong thiết kế, thi công và quản lý dự án: Ngày 28/09/2017, thực hiện kế hoạch triển khai Đề án, Ban Chỉ đạo BIM Bộ Xây dựng phối hợp với công ty Autodesk tổ chức Hội thảo “Triển khai áp dụng BIM trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình”. Ngày 6/10/2017, viện quản lý đầu tư và xây dựng (IICM) trực thuộc trường đại học Xây dựng tổ chức lễ ra mắt và gặp mặt đối tác với khách mời là những nhà thầu và chủ đầu tư đã và đang hợp tác với khoa: 11 Ngày 6/1/2018, lần đầu tiên, Khoa Xây Dựng Cầu Đường, Trường Đại học Bách Khoa- Đại học Đà Nẵng đã phối hợp cùng Cộng đồng BIM Việt Nam tổ chức Hội thảo chuyên đề “Ứng dụng công nghệ BIM trong quy hoạch, thiết kế hạ tầng kỹ thuật giao thông”: Chiều ngày 16/1, tại Hà Nội, Bộ Xây dựng tổ chức Hội nghị tổng kết công tác năm 2017, triển khai nhiệm vụ năm 2018. Nhờ áp dụng BIM, Coteccons đã tiết kiệm được từ 10-15% tổng vốn đầu tư của dự án: Ngày 02/02/2018, tại Hà Nội, Ban Chỉ đạo BIM Bộ Xây dựng tổ chức Hội nghị với đại diện các cơ quan, đơn vị đăng ký công trình áp dụng thí điểm BIM ở khu vực phía Bắc: 12 Ngày 03/03/2018, tại TP. Hồ Chí Minh, Ban Chỉ đạo BIM Bộ Xây dựng tổ chức Hội nghị với đại diện các cơ quan, đơn vị đăng ký công trình áp dụng thí điểm BIM ở khu vực phía Nam: Văn bản số 117/BXD-VP ngày 29/3/2018 của Bộ xây dựng v/v Hội thảo triển khai áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình; Ngày 29/3/2018, Hiệp hội Tư vấn Xây dựng Việt Nam, Hội thảo về Mô hình thông tin công trình với chủ đề “ BIM – Lợi ích và thách thức “với sự hỗ trợ của Ban Chỉ đạo thực hiện Đề án áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM ) tại Hà nội: Ngày 05/04/2018 tại thành phố Hồ Chí Minh, 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 quản lý vận hành công trình”: 13 Quyết định số 362/QĐ-BXD ngày 02/4/2018 của Bộ xây dựng v/v Công bố danh sách các 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; Ngày 19/04/2018, Khoa Xây dựng Cầu đường - Trường Đại học Bách khoa Đại học Đà Nẵng phối hợp với Hội tin học Xây dựng Việt Nam tổ chức Hội thảo "Vai trò BIM trong Quản lý dự án xây dựng": 1.3. MỘT SỐ K NỆ 1.3.1. Định nghĩa BIM: viết tắt c a từ Building Information Modeling; Building Information Management. - Building: công trình. - Information: 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…); + Phi hình học: thông tin về đặc tính sản phẩm, thông số kỹ thuật (như vật liệu, thiết bị: từ nhà cung cấp nào, model ra sao, giá bao nhiêu, website và description về sản phẩm…); - Modeling: mô hình; cần sử dụng các phần mềm (BIM Tools) để tạo lập các mô hình thông tin. - Management: quản lý.