5. Bố cục đề tài
4.3. Lộ trình thúc đẩy ứng dụng BIM trong lĩnh vực cơ sở hạ tầng tại tỉnh Quảng Nam
Quảng Nam
Tuy cịn đối diện với khó khăn và thách thức, vẫn cho thấy ứng dụng BIM mang lại nhiều lợi ích cho sự phát triển bền vững của ngành Xây dựng, đã và đang từng bước phủ kín các cơng trình xây dựng ở nhiều phân khúc thị trường khác nhau, đặt ra vấn đề mới trong định hướng phát triển và quản lý Nhà nước ngành Xây dựng. Năm 2021, một số tài liệu pháp lý tại Việt Nam như Luật Xây dựng, Nghị định về quản lý chi phí đầu tư xây dựng và các thông tư, quyết định của Bộ xây dựng đã được ban hành để đẩy mạnh việc áp dụng BIM.
Có thế thấy ở Việt Nam quá trình thực hiện BIM còn chậm, hiện tại BIM chỉ được áp dụng nhiều ở các doanh nghiệp lớn tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh. Các tỉnh cịn lại nói chung chưa ứng dụng BIM vào cơng trình xây dựng, cũng như tỉnh Quảng Nam. Việc triển khai chưa có kế hoạch và chưa được thực hiện. Các rào cản chính đối với việc áp dụng BIM ở Quảng Nam là: Thiếu tiêu chuẩn quốc gia, các
vấn đề pháp lý, chính sách áp dụng, thiếu nguồn nhân lực có trình độ, cơng nghệ chưa tiếp cận và các vấn đề nội tại của đơn vị.
Cụ thể hóa bốn yếu tố trở ngại tiếp cận vào bốn trụ cột quan trọng trong triển khai BIM
Con người: BIM là một cơng nghệ mới, địi hỏi người thiết kế phải áp dụng quy
trình làm việc mới nên việc quen với quy trình làm việc truyền thống, ngại thay đổi là một thách thức khi ứng dụng BIM. BIM cũng địi hỏi người thiết kế khơng những có kiến thức và kỹ năng trong lĩnh vực chun mơn, mà cịn phải có kiến thức và kỹ năng về BIM. Nền tảng đào tạo tích hợp (ngắn hạn-dài hạn; offline-online; bài giảng e- learning) sẽ giúp nâng cao năng lực cho nguồn nhân lực tỉnh Quảng Nam.
Công nghệ: Với việc ứng dụng BIM, người thiết kế làm việc chủ yếu với mơ
hình 3D trên máy tính nên việc lựa chọn cơng nghệ phù hợp cả về cấu hình phần cứng, cũng như phần mềm đóng vai trị quan trọng. Nền tảng mơi trường dữ liệu chung dựa trên nền tảng đám mây sẽ được khảo sát, cũng như các công nghệ số được nghiên cứu (AI-ML) và khuyến nghị cho từng bên khi áp dụng triển khai BIM.
Quy trình: Áp dụng BIM vào dự án địi hỏi phải có sự hợp tác chặt chẽ giữa các
bên có liên quan. Nghiên cứu và đề xuất bộ chỉ dẫn kỹ thuật cụ thể (quy trình điển hình) cho các bên dựa trên các hướng dẫn mới ban hành của Bộ xây dựng trên bối cảnh của tỉnh Quảng Nam về hạ tầng, nguồn lực…(được xem như là một nghiên cứu riêng, bổ sung cho tỉnh Quảng Nam từ các hướng dẫn của Bộ).
Pháp lý: Hệ thống các quy chuẩn, tiêu chuẩn quốc tế và các văn bản pháp quy
Việt Nam được tổng hợp và lưu đồ hóa thành các hướng dẫn cho các bên khi áp dụng BIM cho một dự án cụ thể ở giai đoạn cụ thể.
Sau đây là đề xuất lộ trình ứng dụng BIM trong lĩnh vực cơ sở hạ tầng:
Hình 4.8. Sơ đồ cấu trúc hướng dẫn áp dụng BIM
Con người
4.3.1.1. Đào tạo
Lập ban chỉ đạo BIM về cơ sở hạ tầng tại sở xây dựng tỉnh Quảng Nam:
Hình 4.9. Sơ đồ bản chỉ đạo BIM tại tỉnh Quảng Nam
Trách nhiệm của ban chỉ đạo BIM học hỏi kinh nghiệm, định hướng áp dụng BIM vào dự án thực tiễn phù hợp với điều kiện của tỉnh và thành lập 3 nhóm chính: nhóm hướng dẫn BIM, nhóm pháp lý hợp đồng và nhóm BIM manager. Nhằm mục đích: đào tạo và nâng cao nhận thức về BIM, cho những người tham gia quản lý, hổ trợ BIM cho các dự án của công ty mới bắt đầu ứng dụng, xác định được tiêu chuẩn và thông lệ tốt nhất về BIM.
Ban chỉ đạo cần phải xây dựng lộ trình, chính sách, cũng như hướng dẫn và đào tạo con người. Thành lập trung tâm công nghệ: hướng dẫn hỗ trợ và mở các lớp đào tạo miễn phí nhằm thúc đẩy q trình ứng dụng BIM. Nhóm hướng dẫn BIM có trách nhiệm xây dựng quy trình BIM và hướng dẫn BIM của tỉnh. Nhóm pháp lý và hợp
đồng: phụ trách mảng xây dựng pháp lý và điểu khoản của hợp đồng khi các doanh nghiệp ứng dụng BIM và dự án xây dựng. Nhóm BIM manager: nhóm này có trách nhiệm kiểm tra đánh giá quy trình chính sách và hướng đào tạo một cách tổng quát và từ đó hồn thiện quy trình, chính sách về BIM cho ngành cơ sở hạ tầng.
Sau khi xây dựng xong hệ thống quản lý nhà nước về ứng dụng BIM vào ngành cơ sở hạ tầng kỹ thuật. Và sau khi học hỏi từ các chun gia trong nước và ngồi nước thì cơ quan quản lý nhà nước đầy đủ năng lực về triển khai BIM. Bắt đầu tổ chức các hội thảo nhằm nầng cao nhận thức, sao đó thực hiện đào tạo cho tất cả các đơn vị tham gia vào dự án đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng. Thực hiện theo mơ hình đào tạo để xuất:
Hình 4.10. Mơ hình đào tạo ban chỉ đạo BIM
Khung đào tạo đề xuất này dành cho tất cả các cơ quan quản lý nhà nước, các đơn vị tư nhân, chủ đầu tư, đơn vị tư vấn thiết kế, thi công và các đối tượng thực hiện BIM. Các khóa tổ chức hội thảo phải có sự tham gia các chuyên gia về BIM ở nước ngoài và trong nước.
Đối với Chủ đầu tư
Từ bước nghiên cứu dự án và để xuất chủ trương đầu tư phải có đề xuất từ ban đầu để được định hướng và hỗ trợ ứng dụng BIM và dự án đầu tư hạ tầng đúng quy trình và các tiêu chuẩn quy chuẩn có liên quan. Nên đơn vị chủ đầu tư khi chọn đơn vị tư vấn thiết kế phải có yêu cầu thực hiện BIM trong hợp đồng kèm theo và đơn vị tư vấn thực hiện theo từng mức độ phụ thuộc vào giai đoạn của dự án. Cịn về phía chủ đầu tư cần phải thành lập phòng quản lý dự án thực hiện theo xây dựng Mơ hình BIM.
Hình 4.11. Cơng việc thực hiện dự án của chủ đầu tư
Hình 4.12. Mơ hình thực hiện dự án của chủ đầu tư
Việc lựa chọn mức độ áp dụng BIM là điều cần thiết cho từng giai đoạn mà chủ đầu tư thực hiện, vì cần phải xem xét hiệu quả đem lại, không nhất thiết phải ứng dụng cấp độ BIM cao. Trong quá trình thực hiện dự án chủ đầu tư cần thiết tổ chức hội thảo có sự tham gia của cơ quan quản lý nhà nước, đơn vị tư vấn và nhà thâu. Phân tích đánh giá vai trị của từng giai đoạn BIM trong quá trình thực hiện từ việc lên kế hoạch, phân chia vai trò của từng bộ phận và cá nhân thực hiện.
Tạo lập môi trường dữ liệu (CDE) trên phân mềm Autodesk BIM360, nhằm lưu lại quá quá trình thực hiện, và nội dung thực hiện dự án từ việc triển khai thiết kế thi công, vận hành dự án để làm dữ liệu cho các dự án sau này.
Hình 4.13. Qúa trình tạo lập mơ hình dữ liệu chung (CDE)
Đào tạo nguồn nhân lực cho chủ đầu tư, vì việc triển khai BIM cho chính chủ đầu tư bắt buộc phải có phịng quản lý dự án cơng nghệ BIM trước khi thực hiện dự án về BIM. Và nguồn nhân lực phải đảm bảo yêu cầu, hiểu biết và thành thạo về việc ứng dụng BIM vào dự án hạ tầng kỹ thuật. Đội ngủ quản lý dự án công nghệ BIM phải thực hiện được vai trị của mình trong việc quản lý dự án và triển khai dự án. Giám sát chặt chẽ quá trình thực hiện và thi cơng, giải quyết các mâu thuẩn phát sinh.
Khi chủ đầu tư ứng dụng BIM vào cơng trình hạ tầng kỹ thuật thì các đơn vị liên quan như tư vấn thiết kế và nhà thầu thi công cũng phải đảm bảo yêu cầu về BIM để thực hiện dự án tốt nhất có thể. Nếu áp dụng BIM cho quá trình thực hiện dự án và thi cơng chi phí gói thầu sẽ tăng nhưng ngược lại có thể đem lại hiệu quả cho chủ đầu tư về thời gian và chi phí phát sinh do khối lượng .
Đối với đơn vị tư vấn
Hiện tại các đơn vị tư vấn địa phương chưa ứng dụng BIM vào cơng trình xây dựng hạ tầng kỹ thuật, nhưng họ đã có sử dụng các cơng cụ trong thành phần thực hiện dự án BIM như Revit, Civil 3d, Autodesk 3DS max… nhưng chỉ một phần nhỏ trong mơ hình, thực hiện rời rạc và chưa có hệ thống.
Chuẩn bị nguồn nhân sự để thực hiện mơ hình BIM theo u cầu của tỉnh như đã đề xuất trên, đáp ứng nhu cầu để được cấp chứng chỉ thực hiện xây dựng mơ hình thông tin (BIM) vào dự án xây dựng. Không chỉ học chứng chỉ, các đơn vị tư vấn luôn đề cử các cán bộ chủ chốt thực hiện BIM tham gia các buổi hội thảo để lắng nghe định hướng và nhận thức về BIM thu lại lợi ích cho đơn vị thiết kế, sau đó cung cấp thơng tin vào đào tạo cho người sau. Và việc chuẩn bị nguồn lực sớm cịn có thể tăng khả năng cạnh tranh đấu thầu dự án (đáp ứng được nhu cầu thực hiện BIM khi đấu thầu dự án của chủ đầu tư đưa ra). Sau đây là mơ hình để xuất làm việc của đơn vị thiết kế:
Hình 4.14. Sơ đồ phịng thực hiện dự án mơ hình BIM đơn vị thiết kế
Là đơn vị hỗ trợ chủ đầu tư để thực hiện mơ hình hóa dự án đầu tư xây dựng, hiểu biết về BIM có thể đưa ra kiến nghị và để xuất trong quá trình thực hiện BIM.
Đối với đơn vị nhà thầu:
Sau khi đơn vị thiết kế thực hiện xong việc mơ hình hóa và được duyệt dự án. Các dữ liệu thơng tin mơ hình được cung cấp cho chủ đầu tư và chủ đầu tư sẽ cung cấp lại cho các nhà thầu trúng thầu dự án và đáp ứng các yêu cầu thực hiện BIM. Để đáp ứng được các yêu cầu của chủ đầu tư đưa ra thì nhà thầu thực hiện các bước đào tạo nhân lực cho doanh nghiệp, nâng cao nhận thức về BIM giống như đơn vị tư vấn thiết kế nhưng đứng phương diện thi công. Đưa nhân viên chủ chốt đào tạo và lấy chứng chỉ để đảm bảo yêu cầu thực hiện dự án. Sau khi đáp ứng được các yêu cầu của quản lý nhà nước và chủ đầu tư đưa ra doanh nghiệp đáp ứng được tổ thực hiện thi cơng từ mơ hình BIM.
Hình 4.15. Sơ đồ phịng thực hiện dự án mơ hình BIM đơn vị nhà thầu thi cơng 4.3.1.2. Phối hợp giữa các bên liên quan
Để tận dụng hết lợi ích từ BIM, thì các bên liên quan phải khai thác được hết lợi ích từ mơi trường dữ liệu cung cấp đầy đủ thơng tin mơ hình dữ liệu, dự tốn khối lượng. Mà cịn mang lại hiệu quả to lớn về việc quản lý từ người quản lý đơn vị thiết kế, cho đến tiến độ của đơn vị thiết kế mà chủ đầu tư có thể trực tiếp xem trên môi trường dữ liệu. tất cả các bên hữu quan của dự án cần phải hiểu rõ về vai trị của mình.
BIM cung cấp cho ban quản lý dự án một mơ hình trực quan, cùng với các yếu tố tích hợp như tiến độ thi cơng, biểu đồ nhân công, biểu đồ phát triển giá thành cơng trình… giúp cho chủ đầu tư/ban quản lý dự án thực hiện công việc một cách dễ dàng và có sự chuẩn bị tốt về huy động vốn, theo dõi kế hoạch nhân lực hay các kế hoạch tổ chức thi cơng ngồi cơng trường, kiểm tra chi phí trong q trình thực hiện; BIM là cơ sở để chủ đầu tư hoặc quản lý dự án điều phối việc và phối hợp thực hiện dự án giữa các nhà thầu và các đơn vị liên quan; giúp xử lý và lường trước các tình huống có thể xảy ra tại cơng trường. Việc ứng dụng BIM thơng 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. Trong đó, các quy trình dễ được kiểm sốt xun suốt nhờ ứng dụng chặt chẽ các tiến bộ cơng nghệ thơng tin, phần mềm. nhờ đó ban quản lý dự án sẽ theo dõi, giám sát việc thực hiện thiết kế, thi cơng thuận lợi hơn, chính xác hơn, giúp giảm thiểu lãng phí và tăng hiệu quả thực thi.
Hình 4.16. Phối hợp giữa các bên thực hiện dự án mơ hình thơng tin BIM
Nắm bắt được tất cả các thông tin đến từ mơi trường xây dựng từ mơ hình BIM tạo ra một cấu trúc đảm bảo tất cả các thông tin phải được thu thập, giữ lại và luôn ln được cập nhật tồn bộ vịng đời của dự án.
Phát hiện những xung đột trong mơ hình BIM, những xung đột sẽ được phát hiện ngay trong giai đoạn thiết kế và các vấn đề này sẽ được giải quyết, trước khi bắt đầu xây dựng; từ đó có thể tiết kiệm được rất nhiều chi phí, thời gian và nó cịn giúp tạo ra sản phẩm tốt.
Với những lợi ích chủ yếu từ BIM, tất cả đều có thể thực hiện bằng cách tích hợp liền mạch các thơng tin xây dựng vào một nguồn duy nhất đó chính là mơ hình BIM. Nó sẽ cho phép chủ đầu tư và các nhà chức trách thực hiện các bước tiếp theo dự trên một nên tảng duy nhất.
Không chỉ hiệu quả trong việc quản lý và thiết kế, nó cịn tạo ra một mơ hình mà khi đơn vị nhà thầu thi công sử dụng đem lại rất nhiều hiệu quả. Từ việc khai thác kiểm tra khối lượng đấu thầu cho đến việc giao tiếp liên tục giữa các bên.
Hướng xử lý giao cắt khi triển khai dự án truyền thống 2D, thời gian thông báo chậm và trễ tiến độ.
Hình 4.17. Qúa trình xử lý xung đột truyền thống
Cịn ở mơi trường ứng dụng BIM tất cả các hệ thống đã được xử lý từ lúc mơ hình hóa. Nếu có phát sinh xung đột bên đơn vị thi công trực tiếp gửi những phản hồi tại những vị trí bị xung đột trên mơi trường dữ liệu của Autodesk BIM360. Sau đó sẽ thơng báo cho tất cả các bên biết được xung đột và nhanh chóng phối hợp và xử lý.
Hình 4.18. Qúa trình xử lý xung đột khi ứng dụng cơng nghệ BIM
Các nhà quản lý và liên quan dự án có thể dựa trên các vấn đề sẽ xảy ra tiếp theo, thay vì bỏ thời gian ra nghĩ cách đối phó với những xung đột đó, các cơng việc sẽ được sắp xếp một cách hợp lý ngay cả nhiều năm sau giai đoạn đầu tiên của dự án; giúp tiết kiệm thời gian và tiền bạc một các đáng kể.
Quy Trình
4.3.2.1. Hướng dẫn thực hiện dự án
Dựa vào các đặc điểm của quy trình của Bộ Xây Dựng và những lợi ích mà mơ hình thơng tin (BIM) mang lại, nghiên cứu đề xuất quy trình ứng dụng mơ hình thơng tin BIM cho dự án đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng kỹ thuật như sau:
Hình 4.19. Quy trình ứng dụng BIM cho dự án cơ sở hạ tầng kỹ thuật [7]
Hướng dẫn chi tiết trong q trình dựng mơ hình thơng tin cho dự án cơ sở hạ tầng kỹ thuật:
Hình 4.20. Hướng dẫn chi tiết trong q trình thực hiện mơ hình
Chính sách
4.3.3.1. Quy mơ dự án
Việc ứng dụng BIM và mơ hình tùy thuộc và giai đoạn của dự án, không nhất thiết lúc nào cũng ứng dụng BIM và ứng dụng mơ hình cao nhất vào dự án. Nên việc ứng dụng BIM cần phải tùy thuộc vào quy mô của dự án và bước thực hiện dự án.
Đề xuất ứng dụng cấp độ mơ hình thơng tin BIM vào dự án đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng kỹ thuật:
Hình 4.21. Đề xuất cấp độ ứng dụng BIM cho từng giai đoạn