CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG THIẾT KẾ CHO CÔNG TY TƯ VẤN 13 – HEC1
3.3 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG THIẾT KẾ CỦA CÔNG TY TƯ VẤN 13 TRONG GIAI ĐOẠN THIẾT KẾ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI
3.3.3 ÁP DỤNG BIM (MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH) VÀO THIẾT KẾ (TỰ ĐỘNG HÓA TRONG THIẾT KẾ)
3.3.3.1 Tổng quan về BIM
Ứng dụng công nghệ thông tin trong thiết kế là một xu thế tất yếu cho hiện tại và tương lai. Những nghiên cứu gần đây trong việc sử dụng mô hình thông tin công trình (Building Information Modelling – BIM) ở một số nước trên thế giới cho thấy đây thật sự là công nghệ mới cần thiết cho sự phát triển lĩnh vực xây dựng thủy lợi.
98
Những năm đầu của thập kỷ 70, một công nghệ mới với thuật ngữ là Building Information Modeling/Model (BIM) đã xuất hiện trong ngành công nghiệp xây dựng, đó là công nghệ sử dụng mô hình ba chiều (3D) để tạo ra, phân tích và truyền đạt thông tin của công trình.
Hiện nay có nhiều định nghĩa về BIM khác nhau trên thế giới, trong phạm vi đề tài, có thể đơn cử ra 2 hướng định nghĩa được nhiều độc giả chấp nhận:
Mô hình thông tin công trình (Building Information Model) “một mô hình ảo 3D thông minh của công trình được xây dựng trên nền tảng kỹ thuật số bằng cách chứa toàn bộ dữ liệu công trình vào một định dạng thông minh có thể được sử dụng để phát triển việc tối ưu hóa việc xem xét các phương án thiết kế công trình, qua đó giảm rủi ro và tăng giá trị trước khi quyết định lựa chọn một phương án” ; “một công cụ diễn họa và phối hợp trong ngành xây dựng và tránh các lỗi sai và bỏ sót”; hoặc là “một thể hiện kỹ thuật số của tất cả các đặc điểm về mặt vật lý và công năng của công trình, như vậy nó được dùng như một nguồn chia sẻ thông tin về công trình để làm cở sở cho việc ra quyết định trong vòng đời công trình kể từ lúc lên ý tưởng”. [21]
Mô hình hóa thông tin công trình (Building Information Modeling) là “tiến trình tạo dựng và sử dụng mô hình kỹ thuật số cho công việc thiết kế, thi công và cả quá trình
quản lý vận hành, bảo trì công trình”. [22]
Hình 3.5 Tiến trình BIM liên quan đến các bên tham gia trong toàn bộ vòng đời của dự án (kiến trúc sư, kĩ sư, nhà thầu, chủ công trình, quản lý thiết bị…).
99
Như vậy, BIM không chỉ là nguồn lưu trữ và cung cấp thông tin công trình từ giai đoạn thiết kế, thi công đến quản lý vận hành mà còn là quá trình tạo ra và sử dụng nguồn thông tin đó với các hoạt động như mô hình hóa, phối hợp, trao đổi thông tin, sửa đổi thông tin…
Để kịp xu thế đó ban lãnh đạo Công ty cẩn phải có tầm nhìn chiến lược mạnh dạn áp dụng giải pháp BIM vào triển khai thực hiện dự án thiết kế công trình thủy lợi. Bởi lẽ,
BIM là một công nghệ và cũng là quá trình hoàn toàn khác biệt so với thực tế thiết kế truyền thống. Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong công nghiệp xây dựng là một xu thế tất yếu trong thời đại công nghệ 4.0, BIM tạo ra 1 quy trình khép kín từ khâu thiết kế, lập biện pháp thi công, tính toán khối lượng, dự toán chi phí, và thi công thực
tế ngoài hiện trường.
3.3.3.2 Các vấn đề thường gặp khi sử dụng quy trình cũ trong công tác thiết kế Hình 3.6 Mô hình BIM – Dự án Thủy điện Nam Nghiệp (Lào) do đơn vị TVTK
Sông Đà 5 thực hiện.
100
Hiện nay, HEC13 vẫn đang sử dụng quy trình cũ như bảng Excel, bản vẽ dạng 2D (AutoCAD) và MS Project để quản lý các công trình trong công tác thiết kế. Mặc dù đây là dạng quy trình sử dụng khá là phổ biến và được nhiều doanh nghiệp áp dụng khi thiết kế các công trình thủy lợi tuy nhiên nó lại gặp khá nhiều rắc rồi như:
Sai sót trong quá trình bóc tách và quản lý khối lượng do trình đồ tư duy của thiết kế viên còn kém.
Khi dự án có quá nhiều thay đổi về thiết kế thì sẽ gaay mất rất nhiều thời gian để cập nhật các thay đổi, có khi phải vẽ lại cả công trình lớn.
Đối với các dự án đặc thù với kết cấu phức tạp việc hình dung kết cấu trên 2D gặp rất nhiều khó khăn.
Thường xuyên xảy ra các xung đột trong quá trình thi công do trên bản vẽ 2D không thể nào thể hiện chính xác được.
3.3.3.3 Điểm mạnh của BIM mang lại cho đơn vị thiết kế
Với việc công trình được mô phỏng qua hình ảnh mô hình 3 chiều trực quan sẽ tạo thuận lợi cho việc thuyết trình, đánh giá, lựa chọn giải pháp thiết kế có hiệu quả;
Việc áp dụng BIM góp phần tăng năng suất, chất lượng thiết kế, thuận lợi trong việc điều chỉnh thiết kế và hạn chế được sai sót trong quá trình thực hiện: Do có sự phối hợp đồng thời của các bộ môn thiết kế, các thông tin thiết kế được hiển thị trực quan nên việc dùng BIM sẽ tăng chất lượng thiết kế, giảm đáng kể mâu thuẫn giữa thiết kế tại văn phòng và triển khai thi công ngoài hiện trường. Các thiết kế thực hiện thông qua BIM khi có điều chỉnh ở bộ phận thiết kế này, thì thông tin thay đổi sẽ hiển thị trên đối tượng đó ở bộ phận thiết kế khác, qua đó việc điều chỉnh thiết kế được thực hiện nhanh chóng;
Công tác đo bóc khối lượng và lập dự toán chi phí của công trình được thực hiện một cách nhanh chóng và chính xác: việc sử dụng mô hình thông tin công trình ở định dạng 3D, kèm theo đó là tích hợp phần mềm đo bóc khối lượng nên việc đo bóc khối lượng công trình được thực hiện một cách tự động. Với cơ sở dữ liệu về giá phù hợp, việc xác định chi phí xây dựng công trình sẽ được rút ngắn đáng kể. Tiện ích này đặc biệt có ý nghĩa trong giai đoạn thiết kế của dự án, khi các thiết kế thường xuyên thay đổi,
101
chủ đầu tư rất cần các thông tin một cách nhanh chóng để kịp thời đưa ra quyết định lựa chọn phương án;
Thuận lợi trong việc phân tích mức độ sử dụng năng lượng của các phương án thiết kế, qua các công cụ hỗ trợ, góp phần hướng thiết kế bền vững với môi trường. Việc các thông tin tích hợp trong BIM, cho phép các nhà thiết kế tính toán được nhu cầu sử dụng năng lượng của phương án thiết kế thông qua các công cụ, từ đó có thể thay đổi phương án thiết kế nếu cần thiết, tiết kiệm thời gian và chi phí cho dự án;
Việc ứng dụng quy trình BIM trong các doanh nghiệp tư vấn thiết kế nước ta hiện nay cũng sẽ từng bước tạo tác phong làm việc theo nhóm, xây dựng môi trường làm việc chuyên nghiệp theo hướng hiện đại, hội nhập với thế giới.
Việc sử dụng dữ liệu, lưu trữ và trao đổi dựa trên công nghệ điện toán đám mây giúp các nhóm làm việc khác nhau về địa điểm phối hợp với nhau để thiết kế, chuyển giao sản phẩm và lưu trữ thuận tiện hơn.
Trên thế giới hiện nay, các đơn vị tư vấn thiết kế, thi công đang dần lựa chọn BIM như một kế hoạch chủ chốt để phát triển doanh nghiệp. Các công ty phần lớn đều boăn khoăn làm thế nào để đủ sức cạnh tranh nếu như họ không thay đổi quy trình làm việc hiệu quả hơn. [23]
3.3.3.4 Các bước áp dụng BIM vào công tác thiết kế tại HEC13
Để có thể áp dụng BIM vào công tác thiết kế thì việc đầu tiên cần phải xây dựng một một lộ trình thích hợp và đúng đắn, căn cứ vào thực trạng của HEC13 học viên xin đề xuất kế hoạch trong thời gian một năm tới như sau:
Tổ chức hội thảo, mời chuyên gia về BIM trong lĩnh vực thiết kế các CTTL
Xây dựng đội ngũ BIM chủ chốt tham gia thực hiện Đề ra chiến lược đào tạo ngắn hạn và dài hạn
Đầu tư, nâng cấp thiết bị máy móc cần thiết Thực hiện triển khai dự án thực tế
Đào tạo và chuyển giao cho các đội ngũ CBNV khác
102
Hình 3.7 Sơ đồ quy trình áp dụng BIM vào công tác thiết kế tại HEC13
Trên cơ sở nghiên cứu và tổng kết việc ứng dụng BIM học viên đưa ra một số các thách thức khi ứng dụng BIM tại HEC13 như sau:
Tiềm lực về nhân sự và tài chính công ty còn hạn chế việc áp dụng BIM vào thiết kế sẽ dẫn đến những thay đổi lớn nếu việc áp dụng là chưa hiệu quả. Đặc biệt là thay đổi quy trình làm việc. Để thực hiện những sự thay đổi cần thiết này, chi phí sẽ được phát sinh
Khái niệm BIM còn khá mới mẻ so với nhiều người, và họ sẽ gặp nhiều vướng mắc khi triển khai. BIM đã được hiểu theo những chiều hướng phức tạp hơn.
Tuy nhiên, thách thức khó khăn nhất là thiếu năng lực. Đội ngũ non trẻ, thiếu các kiến thức chuyên môn và kiến thức để thực hiện khái niệm mới này.
Trong ngành xây dựng, nơi các nhà quản lý dự án dành phần lớn thời gian ngoài công trường và làm việc theo cách của họ. Tuy nhiên trong trường hợp áp dụng BIM, những người quản lý dự án cần phải tuân theo các hướng dẫn và quy trình nghiêm ngặt. Đây cũng là một trong những thách thức đối với các công ty mới dùng BIM tại Việt Nam
Công ty phải đảm bảo rằng các nhà cung cấp và thầu phụ cũng phải nắm được công nghệ này và tuân thủ đúng nguyên tắc thực hiện. Sự tham gia của các bên như nhà cung cấp và nhà thầu phụ sẽ dẫn đến việc phải quản lý nhiều thông tin
Hình 3.8 Biện pháp tăng cường năng lực triển khai BIM
103
hơn. Do vậy cần sáng suốt lựa chọn những đối tác giàu kinh nghiệm để hỗ trợ về trình độ, kiến thức, kinh nghiệm và nguồn lực
Chi phí phần mềm BIM và sự không tương thích với các phần mềm khác cũng là rào cản mà các công ty cần phải lường trước khi chọn BIM. Những thách thức như lỗi phần mềm hoặc các phương thức lập mô hình không chính xác do thiếu kinh nghiệm trong việc sử dụng mô hình 3D.