Ứng dụng BIM vào dự án đầu tư xây dựng, xu thế tất yếu của chuyển đổi số trong lĩnh vực xây dựng

Cơ sở dữ liệu sử dụng thống nhất trong toàn vòng đời công trình. 

Ảnh minh họa (nguồn: Internet).

Ứng dụng BIM vào đầu tư xây dựng là tất yếu

BIM viết tắt của Building Information Modeling, tiếng Việt là Mô hình thông tin công trình. BIM là một công nghệ mới, được phát triển dựa trên nền tảng công nghệ số giúp lĩnh vực thiết kế, xây dựng và quản lý công trình giải quyết được các vấn đề bất cập hiện nay. Có thể hiểu chung nhất, BIM là tiến trình tạo dựng và sử dụng mô hình kỹ thuật số cho cả vòng đời của dự án, từ giai đoạn bắt đầu, lập kế hoạch, thiết kế, thi công, cho đến cả giai đoạn vận hành, bảo trì và tháo dỡ công trình. Toàn bộ thông tin và dữ liệu liên quan của dự án được lưu trữ, khai thác và tự động hóa việc cập nhật khi có thay đổi hay hiệu chỉnh thông qua một mô hình thông tin thống nhất và được liên kết với nhau. Do đó, áp dụng BIM sẽ tối ưu hóa việc trao đổi thông tin, phối hợp giữa các bên tham gia, giúp trực quan hóa quá trình thiết kế, thi công và quản lý công trình đảm bảo chất lượng công trình và nhiều lợi ích trong quá trình quản lý vận hành công trình sau này.

Tại Việt Nam, việc áp dụng BIM trong thiết kế, thi công xây dựng và quản lý vận hành công trình đã được thí điểm triển khai từ cuối năm 2016. Hiện nay, BIM chính thức được đưa vào Nghị định số 15/2021/NĐ-CP ngày 03/3/2021 của Chính phủ quy định chi tiết một số nội dung về QLDA đầu tư xây dựng; Bộ Xây dựng cũng đã có Quyết định số 348/QĐ-BXD ngày 02/4/2021 về việc Công bố Hướng dẫn chung áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) đối với công trình dân dụng và công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị. Định hướng phát triển BIM và tầm nhìn đến năm 2025 của ngành xây dựng là: Năm 2023 sẽ ban hành đầy đủ các tiêu chuẩn áp dụng BIM thiết kế kiến trúc, kết cấu, hạ tầng, cơ điện; Năm 2025, khoảng 10% dự án xây dựng được triển khai trên nền tảng BIM, Bộ Xây dựng tiếp nhận hồ sơ thiết kế trên nền tảng BIM để thẩm định bằng hình thức trực tuyến (dịch vụ công trực tuyến mức độ 4); Năm 2030, các dự án đầu tư xây dựng được triển khai trên nền tảng BIM khoảng 20%, tất cả các hồ sơ thẩm định tại Bộ xây dựng hoặc các cơ quan chuyên môn về xây dựng ở địa phương đều có thể thực hiện trực tuyến ở mức độ 4; nhân rộng mô hình doanh nghiệp số đã được thí điểm thành công ở giai đoạn 2020-2025 .

Tại Tập đoàn Điện lực quốc gia Việt Nam, xác định BIM là một trong những giải pháp quan trọng để tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 trong ĐTXD, nên đã đưa BIM vào mục tiêu của “Đề án tổng thể chuyển đổi số trong Tập đoàn Điện lực Quốc gia Việt Nam đến năm 2022, tính đến năm 2025”. Trong Quy định về công tác khảo sát phục vụ thiết kế các công trình điện áp dụng trong Tập đoàn Điện lực Quốc gia Việt Nam (ban hành theo quyết định số 1142/QĐ-EVN ngày 16/8/2021) đã đưa vào nội dung “Khuyến khích áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM), giải pháp công nghệ số trong khảo sát phục vụ thiết kế, kiểm tra, sửa chữa, mở rộng,… trong các bước chuẩn bị, thực hiện đầu tư xây dựng và bảo trì công trình”.

Ứng dụng BIM vào dự án mang lại nhiều lợi ích cho các bên liên quan

Các bên liên quan tham gia dự án đều có thể tiếp cận bằng phương pháp tại chỗ hoặc qua mạng. Ảnh minh họa (nguồn: Internet)

BIM giúp trực quan hoan hóa thông qua hình ảnh mô phỏng 3 chiều hỗ trợ Cấp thẩm quyền quyết định đầu tư, Chủ đầu tư và Ban QLDA dễ dàng phát hiện bất hợp lý trong quá trình đánh giá, nhanh chóng, hiệu quả hơn, để lựa chọn phương án tối ưu nhờ các thông tin được tích hợp sẵn trong mô hình. BIM còn là công cụ để lập kế hoạch toàn diện, nâng cao khả năng điều hành, quản lý tổng thể đối với cả vòng đời dự án ở trình độ công nghệ tiên tiến theo mô hình không gian 3D. BIM cung cấp cho Ban QLDA một mô hình trực quan, cùng với các yếu tố tích hợp như tiến độ thi công. Giúp quản lý thực hiện công việc dễ dàng và có sự chuẩn bị tốt về huy động nguồn vốn. Việc ứng dụng BIM thông qua việc tiêu chuẩn hóa tất cả các công đoạn thực hiện, cách thức chuyển giao dữ liệu… Bằng các hướng dẫn, quy định, các file mẫu. Nhờ đó, các Ban QLDA sẽ theo dõi, giám sát việc thực hiện thiết kế, thi công thuận lợi, chính xác. Các nội dung liên quan đến công việc trong suốt quá trình thực hiện dự án được cập nhật đầy đủ theo chức năng được quản lý thông qua hình ảnh mô phỏng không gian theo trình tự xây dựng, để tất cả các bên liên quan từ Chủ đầu tư, Ban QLDA, các Nhà thầu tư vấn và thi công tham gia đều có thể tiếp cận bằng phương pháp tại chỗ hoặc qua mạng.

Trong khai thác sử dụng, vận hành và bảo trì công trình, BIM giúp đơn giản hóa việc bàn giao thông tin tới thiết bị đã được lắp đặt cho công trình. Tập hợp các thông tin về vật liệu lắp đặt và bảo trì cho các hệ thống trong công trình. Thông tin này có thể được liên kết tới đối tượng trong mô hình công trình được quản lý không gian nhiều chiều của BIM. Giúp Chủ sở hữu công trình đầy đủ thông tin chính xác và quan trọng cho việc quản lý và vận hành công trình. Trong bảo trì công trình, thiết bị và hệ thống công nghệ, BIM giúp người quản lý theo dõi tình trạng toàn công trình cả tổng thể và chi tiết, quản lý thích ứng tuổi thọ, đánh giá chính xác, kịp thời chất lượng công trình và quy mô cần bảo trì. Dự báo được các rủi ro, hiện tượng bất thường, kịp thời sửa chữa khắc phục khi xảy ra hư hỏng. Như một nền tảng hỗ trợ giám sát các hệ thống kiểm soát thời gian thực. Nhằm quản lý tài sản, thiết bị và vận hành từ xa và rất nhiều các khả năng khác vẫn chưa được phát triển hoàn thiện.

Ứng dụng công nghệ BIM để quản lý vận hành và tài sản đối với các công trình đã đưa vào sử dụng

Trong giai đoạn quản lý vận hành nhà máy, tích hợp Mô hình thông tin công trình – BIM của giai đoạn hoàn công với các công cụ quản lý tài sản và vận hành nhà máy, cho phép nhân viên có thể quan sát 1 cách trực quan trong công tác quản lý tài sản và vận hành thiết bị, công trình. Dễ dàng truy cập thông tin quản lý tài sản và thiết bị. Truy xuất các lỗi, sai sót trong quá trình vận hành, để đưa ra các giải pháp quản lý vận hành và bảo dưỡng công trình phù hợp. Tích hợp dễ dàng để chia sẻ thông tin tới các bên liên quan.

Để mô hình hóa thông tin công trình đối với các Nhà máy điện đang vận hành, có thể sử dụng công nghệ Scan-to-BIM (quét 3D laser) để số hóa thông tin thiết bị, công trình để quản lý không gian nhiều chiều của BIM phục vụ quản lý, vận hành tài sản, thiết bị và vận hành từ xa.

Việc quản lý thông tin thiết bị, công trình trong không gian nhiều chiều của BIM phục vụ quản lý, vận hành tài sản không thể không nhắc đến công nghệ Bản sao số (Digital Twins) trong công tác vận hành và sửa chữa bảo trì. Digital twin là bản sao kỹ thuật số ảo (thường là 3D) của một vật thể hay hệ thống thực tế. Digital Twins tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI), học máy (machine learning) và phân tích phần mềm với dữ liệu để tạo một mô hình mô phỏng số sống cập nhật và thay đổi khi các đối tượng vật lý thay đổi. Giữa bản sao và vật thể thực tế có một luồng dữ liệu (dataflow) và thông qua các cảm biến trên hệ thống thực tế, bản sao được cập nhật để có thể theo dõi trạng thái của hệ thống theo thời gian thực. Đối với một nhà máy thông minh, Digital twins sẽ bao hàm từ tổng thể giá trị cung cấp và vòng đời của thiết bị, công trình, giả lập đại diện cho tất cả các hoạt động của nhà máy từ quy trình đến hoạt động vận hành, bảo trì thiết bị , tài sản, cơ sở hạ tầng và hoạt động khác liên quan. Kết quả của Digital twins sẽ tác động trực tiếp quá trình sản xuất hướng đến việc quản lý nhà máy thông minh và quy trình sản xuất thông minh.

Đào tạo nguồn nhân lực để ứng dụng BIM, chuyển đổi nhận thức về CĐS trong lĩnh vực ĐTXD

Nắm bắt xu thế phát triển chung về chuyển đổi số và ứng dụng công nghệ mới trong ĐTXD, để chuẩn bị cho việc ứng dụng Mô hình thông tin công trình – BIM cho các dự án ĐTXD mới nguồn điện, mục tiêu hướng đến quản lý nhà máy điện thông minh trong tương lai, Tổng công ty Phát điện 2 đã tổ chức nhiều hội thảo về BIM và các công nghệ cao trong lĩnh vực ĐTXD nhằm chuyển đổi nhận thức về CĐS trong lĩnh vực ĐTXD, cung cấp cho CBCNV các khái niệm cơ bản về BIM, cụ như: Hội thảo về “Giải pháp cho Tòa nhà thông minh (Smart Building)”; Hội thảo về “Tìm hiểu, ứng dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong công tác thiết kế, xây dựng và quản lý vận hành”; Hộ thảo “Giới thiệu về công nghệ BIM, Scan-to-BIM và năng lực số của PECC2”; Hội thảo về “Áp dụng Digital Twins trong công tác vận hành và sửa chữa bảo trì đối với các nhà máy điện”.

Bên cạnh việc tổ chức hội thảo, chuẩn bị nguồn nhân lực để ứng dụng BIM vào các dự án trong tương lai cũng rất cần thiết. EVNGENCO2 cũng đã lên kế hoạch tổ chức đào tạo về Mô hình thông tin công trình – BIM cho CBCNV Cơ quan Tổng công ty và các đơn vị thành viên của EVNGENCO2.

Có thể khẳng định, ứng dụng Mô hình thông tin công trình – BIM là xu hướng tất yếu của ngành xây dựng hiện nay trong công cuộc chuyển đổi số. ứng dụng công nghệ BIM trong ĐTXD mang lại nhiều lợi ích và hiệu quả đầu tư. Tuy việc ứng dụng BIM trong xây dựng được coi là xu thế của tương lai nhưng do BIM là công nghệ mới nên vẫn còn nhiều gặp nhiều khó khăn, rào cản. Các tiêu chuẩn, quy chuẩn tại Việt Nam cần được điều chỉnh để phù hợp với từng giai đoạn. Trong quá trình triển khai thí điểm BIM ở một số đơn vị thiết kế tại Việt Nam, đối với dự án vốn nhà nước thì khó khăn nhất là việc các tiêu chuẩn, quy chuẩn thiết kế của nước ta không thống nhất với các tiêu chuẩn quốc tế được áp dụng trong BIM. Việc sửa đổi, bổ sung các quy chuẩn, tiêu chuẩn cho phù hợp với thông lệ quốc tế đang áp dụng trong mô hình BIM phụ thuộc vào cơ quan quản lý nhà nước về xây dựng.

Toàn Thắng – Ban QLĐTXD