(Luận văn thạc sĩ) Phân tích thách thức và lợi ích khi sử dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng

(Luận văn thạc sĩ) Phân tích thách thức và lợi ích khi sử dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng(Luận văn thạc sĩ) Phân tích thách thức và lợi ích khi sử dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng(Luận văn thạc sĩ) Phân tích thách thức và lợi ích khi sử dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng(Luận văn thạc sĩ) Phân tích thách thức và lợi ích khi sử dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng(Luận văn thạc sĩ) Phân tích thách thức và lợi ích khi sử dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng(Luận văn thạc sĩ) Phân tích thách thức và lợi ích khi sử dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng(Luận văn thạc sĩ) Phân tích thách thức và lợi ích khi sử dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng(Luận văn thạc sĩ) Phân tích thách thức và lợi ích khi sử dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng(Luận văn thạc sĩ) Phân tích thách thức và lợi ích khi sử dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng(Luận văn thạc sĩ) Phân tích thách thức và lợi ích khi sử dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng(Luận văn thạc sĩ) Phân tích thách thức và lợi ích khi sử dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng(Luận văn thạc sĩ) Phân tích thách thức và lợi ích khi sử dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng(Luận văn thạc sĩ) Phân tích thách thức và lợi ích khi sử dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng(Luận văn thạc sĩ) Phân tích thách thức và lợi ích khi sử dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng(Luận văn thạc sĩ) Phân tích thách thức và lợi ích khi sử dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng(Luận văn thạc sĩ) Phân tích thách thức và lợi ích khi sử dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng(Luận văn thạc sĩ) Phân tích thách thức và lợi ích khi sử dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

LỜI CẢM ƠN

Trung Hiếu xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến quý Thầy, Cô khoa Xây Dựng đã tận tình truyền đạt kiến thức, tạo môi trường thuận lợi nhất trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn này

Với lòng kính trọng và biết ơn, Trung Hiếu xin bày tỏ lời cảm ơn đặc biệt nhất đến TS Hà Duy Khánh đã hướng dẫn tận tình, khuyến khích và tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu này

Xin chân thành cảm ơn các đơn vị, cá nhân trong lĩnh vực xây dựng nói chung

và BIM nói riêng đã hợp tác, chia sẻ những kinh nghiệm trong lĩnh vực BIM và cung cấp nhiều thông tin quý giá cho nghiên cứu

Trung Hiếu xin gửi lời tri ân sâu sắc đến gia đình và bạn bè đã động viên, hỗ trợ tôi rất nhiều trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này

TÓM TẮT

Mục đích của việc nghiên cứu: Trong những năm gần đây, mô hình thông tin công trình (BIM) đang ngày càng nhận được sự chú ý rộng rãi trong ngành Kiến trúc, Kỹ thuật, Xây dựng (AEC) bởi rất nhiều những lợi ích mà nó mang lại trong toàn bộ dự án nói chung và giai đoạn tiền xây dựng nói riêng Tuy nhiên, vẫn còn tồn tại không ít những khó khăn, thách thức gây cản trở việc triển khai BIM tại các

dự án hiện nay Mục đích chính của nghiên cứu là đánh giá thực trạng áp dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng, đồng thời phân tích mức độ giảm thiểu rủi ro trên phương diện khối lượng khi áp dụng BIM vào các dự án nhà xưởng và đề xuất quy trình ứng dụng BIM vào giai đoạn tiền xây dựng của các dự án Thiết kế - Xây dựng

Phương pháp nghiên cứu: Một bảng khảo sát được xây dựng và các kết quả có ý nghĩa được rút ra thông qua việc phân tích dữ liệu bằng phần mềm SPSS Tiếp đến, dựa trên phương pháp mô phỏng và phân tích SWOT, nghiên cứu tiến hành xác định mức độ giảm thiểu rủi ro

Kết quả nghiên cứu:

 Việc áp dụng BIM được đánh giá rất cao thông qua rất nhiều lợi ích mà BIM mang lại trong giai đoạn thiết kế (=3,81), đấu thầu (=3,69), lập biện pháp quản lý và tổ chức thi công (=3,75), sản xuất – lắp ghép (=3,63) Tuy nhiên, BIM được đánh giá là gặp rất nhiều khó khăn, thách thức do ba yếu tố chính gây ra: (1) con người (µ=3,59), (2) cơ sở vật chất và công nghệ (µ=3,46), (3) quy trình thực hiện và hệ thống đánh giá về BIM (µ=3,38) Bằng phân tích ma trận nhân quả

đã xác định được con người là yếu tố cản trở nhiều nhất đến lợi ích mà BIM mang lại trong giai đoạn tiền xây dựng Bằng phân tích tương quan Pearson và mô hình hồi quy, nghiên cứu kết luận rằng có mối quan hệ tương quan tuyến tính dương giữa lợi ích mà BIM mang lại với việc nổ lực giảm thiểu những khó khăn, thách thức mà BIM gặp phải

 Thông qua một trường hợp nghiên cứu, nghiên cứu đã xác định được mức

độ giảm thiểu rủi ro về mặt khối lượng khi áp dụng BIM vào dự án này so với khối

lượng thanh toán từng đợt được bốc tách theo phương pháp truyền thống: Giảm 0,76% khối lượng bê tông; 0,75% khối lượng ván khuôn và 3% khối lượng cốt thép chênh lệch khi áp dụng BIM so với phương pháp truyền thống

 Từ kết quả khảo sát đánh giá quy trình Thiết kế - Xây dựng trong giai đoạn tiền xây dựng hiện nay và quy trình Thiết kế - Xây dựng áp dụng BIM đề xuất, nghiên cứu đã đánh giá được những điểm mạnh-yếu, cơ hội-thách thức của hai quy trình thông qua kết quả phân tích SWOT, đồng thời, xác định quy trình DB-BIM mang lại hiệu quả cao hơn 1,44 lần so với các ưu điểm của quy trình DB hiện tại

Từ khóa: BIM, lợi ích, khó khăn, thách thức, tiền xây dựng, nhà xưởng, khối lượng, Thiết kế và Xây dựng

ABSTRACT Introduction: In recent years, Building Information Modelling (BIM) has recently increased in the Architecture, Engineering, and Construction industry (AEC) because of many benefits created in the construction life, especially in the early stage

of a construction project However, there are many disadavantages and challenges that prevent BIM from wide adoption for large construction projects The principal purpose of this research is to evaluate the status of the BIM implementation in the early stage of a construction project; besides this research will determine the level of risk reduction when applying BIM to practice in terms of quantities of a factory project and then propose BIM application process for a Design & Build project

Research Methodology: A quantitative survey was used in this research Data collectied from the survey have been statistically analyzed by using SPSS software

in order to gain meaningful results Next, SWOT analysis was adopted to determine the current context of risk

Main results:

 The application of BIM is highly appreciated for many benefits in some tasks, particularly the design phase (µ = 3,81), bidding phase (µ = 3,69), management and organization phase (µ = 3,75), production – installation phase (µ = 3,63) However, there are also three main difficult factors as applying BIM: (1) people (μ = 3,59), (2) facilities and technology (μ = 3,46), (3) implementation process and BIM rating system (μ = 3,38) By analyzing the Cause and Effect matrix, this research defined that human is the most interfering factors causing the benefits of BIM in the early stage of a construction project In addition, the results of Pearson-r correlation analysis and linear regression analysis, the research concluded that there is a positive relationship between the benefits and the efforts if the difficulties and challenges are reduced or eliminated

 Based on one case study of a factory project, this research identified the level of deviation in work quantity when applying BIM compared to the conventional method; i.e., 0,76% for concreting activity; 0,75% for formwork activity, and 3% for reinforcing steel

 Through a comparison performed by SWOT analysis between the current processes and the proposed BIM-based processes in a Design & Build construction project, this research indicated its strengths, weaknesses, opportunities and threats at the early stage of implementation The results identified that the BIM-based processes create a value of benefits around 1,44 times compared to that of the traditional processes

Key words: BIM, benefits, risks, challenges, in the early stage of a construction project, factory, quantities, Design & Build

MỤC LỤC

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI i

LÝ LỊCH KHOA HỌC ii

LỜI CAM ĐOAN iii

LỜI CẢM ƠN iv

TÓM TẮT v

MỤC LỤC ix

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT xiv

DANH MỤC SƠ ĐỒ xv

DANH MỤC BIỂU ĐỒ xv

DANH MỤC BẢNG BIỂU xvi

DANH MỤC HÌNH ẢNH xvii

- GIỚI THIỆU CHUNG 1

1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1

1.1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.1.2 Tình hình nghiên cứu đề tài 3

1.2 XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 5

1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 5

1.5 ĐÓNG GÓP CỦA NGHIÊN CỨU 6

1.6 CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN 6

- TỔNG QUAN 8

2.1 CÁC CÔNG TÁC CỦA GIAI ĐOẠN TIỀN XÂY DỰNG 8

2.2 TỔNG QUAN VỀ BIM 9

2.2.1 Khái niệm và phân loại về Mô hình thông tin công trình – Building Information Modelling (BIM) 9

2.2.1.1 Khái niệm về BIM 9

2.2.1.2 Phân loại các cấp độ của BIM 11

2.2.2 Thực trạng ứng dụng BIM trên thế giới và ở Việt Nam 12

2.2.2.1 Tình hình ứng dụng BIM trên thế giới 12

2.2.2.2 Tình hình ứng dụng BIM tại Việt Nam 13

2.2.3 Những lợi ích trong việc ứng dụng BIM 13

2.2.3.1 Những lợi ích chính của BIM đã được nghiên cứu 13

2.2.3.2 Phân loại lợi ích mà BIM mang lại theo đối tượng sử dụng 16

2.2.3.3 Phân loại lợi ích mang BIM mang lại theo từng giai đoạn 19

2.2.4 Khó khăn khi ứng dụng BIM 23

2.2.4.1 Thiếu sự hỗ trợ của hệ thống pháp luật, chính sách và những ràng buộc của tiêu chuẩn, quy chuẩn của Việt Nam 23

2.2.4.2 Rào cản về mặt tài chính 24

2.2.4.3 Thiếu nhân lực đã được đào tạo về BIM 25

2.2.4.4 Chưa có chương trình đào tạo về BIM 26

2.2.5 Những thách thức khi ứng dụng BIM 26

2.3 CÁC PHƯƠNG THỨC THỰC HIỆN DỰ ÁN PHỔ BIẾN HIỆN NAY 29

2.3.1 Phương thức Thiết kế – Đấu Thầu – Xây dựng 29

2.3.2 Phương thức Thiết kế - Xây dựng 30

2.3.2.1 Hình thức 1: Chủ đầu tư chủ trì thiết kế 30

2.3.2.2 Hình thức 2: Nhà thầu chủ trì thiết kế 31

2.3.3 So sánh phương thức Design - Build và Design – Bid - Build 32

- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

3.1 QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU 33

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36

3.2.1 Khảo sát mẫu 36

3.2.2 Phương pháp thu thập dữ liệu 37

3.2.3 Nhóm mẫu mục tiêu 38

3.2.4 Phương pháp lấy mẫu 39

3.2.5 Thiết kế bảng câu hỏi dự kiến 41

3.2.6 Phương pháp phân tích dữ liệu 42

3.2.7 Công cụ nghiên cứu 44

3.2.7.1 Phần mềm Autodesk Revit 44

3.2.7.2 Phần mềm Autodesk Navisworks 45

3.2.7.3 Phần mềm Excel 45

3.2.8 Đề xuất quy trình ứng dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng vào các dự án áp dụng phương thức Thiết kế - Xây dựng 45

3.2.9 Ứng dụng quy trình đề xuất vào công trình thực tế 46

3.2.10 Đánh giá quy trình ứng dụng và kết luận 46

3.3 KẾT LUẬN 46

- PHÂN TÍCH THỰC TRẠNG ỨNG DỤNG BIM TRONG GIAI ĐOẠN TIỀN XÂY DỰNG 47

4.1 CÔNG CỤ KHẢO SÁT 47

4.2 KHẢO SÁT SƠ KHẢO 48

4.3 KHẢO SÁT CHÍNH THỨC 48

4.3.1 Đối tượng khảo sát 48

4.3.2 Thông tin chung về khảo sát 49

4.3.3 Nội dung khảo sát 49

4.4 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH DỮ LIỆU NGHIÊN CỨU 50

4.4.1 Thống kê mô tả mẫu 50

4.4.1.1 Phân loại mẫu theo nghề nghiệp 50

4.4.1.2 Phân loại mẫu theo vị trí công tác 51

4.4.1.3 Phân loại mẫu theo lĩnh vực hoạt động của đơn vị công tác 51

4.4.1.4 Phân loại mẫu theo thời gian công tác 52

4.4.1.5 Phân loại mẫu theo mức độ tìm hiểu, tiếp xúc với BIM 52

4.4.2 Kiểm định sự tin cậy thang đo các nhân tố 53

4.4.3 Đánh giá lợi ích của việc áp dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng 55

4.4.3.1 Đánh giá tổng quan về lợi ích của BIM trong giai đoạn tiền xây dựng 55

4.4.3.2 Đánh giá lợi ích mà BIM mang lại trong từng giai đoạn 59

4.4.4 Đánh giá khó khăn, thách thức của việc áp dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng 61

4.4.4.1 Đánh giá tổng quan về những khó khăn, thách thức khi áp dụng BIM vào giai đoạn

tiền xây dựng 61

4.4.4.2 Đánh giá chi tiết về những nhân tố gây ra khó khăn, thách thức khi áp dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng 64

4.4.5 Phân tích phương sai 1 yếu tố One-way ANOVA 65

4.4.5.1 Xem xét sự khác nhau về lợi ích giữa nhóm lĩnh vực hoạt động của công ty có sử dụng BIM… 65

4.4.5.2 Xem xét sự khác nhau về lợi ích giữa nhóm thâm niên 68

4.4.5.3 Xem xét sự khác nhau về khó khăn, thách thức giữa nhóm thâm niên 70

4.4.6 Phân tích Ma trận nhân quả 72

4.4.7 Phân tích tương quan và hồi quy tuyến tính 77

4.4.7.1 Phân tích tương quan Pearson 77

4.4.7.2 Phân tích hồi quy tuyến tính bội 79

4.4.8 ĐÁNH GIÁ, KẾT LUẬN 87

- MỘT TRƯỜNG HỢP NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG BIM TRONG VIỆC GIẢM THIỂU RỦI RO TRÊN PHƯƠNG DIỆN KHỐI LƯỢNG ĐỐI VỚI DỰ ÁN NHÀ XƯỞNG 89

5.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 89

5.2 MỘT TRƯỜNG HỢP NGHIÊN CỨU 89

5.2.1 Thông tin về công trình 89

5.2.2 Mô hình thông tin công trình BIM 89

5.3 NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN 94

- XÂY DỰNG QUY TRÌNH ỨNG DỤNG BIM VÀO CÁC DỰ ÁN THIẾT KẾ - XÂY DỰNG NHÀ XƯỞNG 95

6.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA VIỆC ÁP DỤNG BIM VÀO PHƯƠNG THỨC THIẾT KẾ - XÂY DỰNG ĐỐI VỚI CÁC DỰ ÁN NHÀ XƯỞNG 95

6.2 THIẾT KẾ NGHIÊN CỨU 96

6.3 QUY TRÌNH ÁP DỤNG PHƯƠNG THỨC THIẾT KẾ - XÂY DỰNG VÀO CÁC DỰ ÁN NHÀ XƯỞNG CÔNG NGHIỆP HIỆN NAY 96

6.4 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH ÁP DỤNG BIM VÀO PHƯƠNG THỨC THIẾT

KẾ - XÂY DỰNG ĐỐI VỚI CÁC DỰ ÁN NHÀ XƯỞNG TRONG GIAI

ĐOẠN TIỀN XÂY DỰNG 101

6.4.1 Quy trình đề xuất ứng dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng đối với dự án thiết kế và xây dựng nhà xưởng 101

6.4.2 Đánh giá quy trình đề xuất 106

6.5 ỨNG DỤNG QUY TRÌNH DB-BIM VÀO DỰ ÁN THỰC TẾ 111

6.5.1 Giới thiệu chung về công trình được sử dụng để ứng dụng mô hình BIM trong giai đoạn tiền xây dựng đối với dự án Thiết kế và Thi công nhà xưởng 111

6.5.2 Các giới hạn của mô hình ứng dụng thực tế 112

6.5.3 Trình tự áp dụng 112

6.6 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ QUY TRÌNH ỨNG DỤNG 122

6.6.1 Nhận xét 122

6.6.2 Đánh giá 122

6.7 KẾT LUẬN 124

- KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 125

7.1 KẾT LUẬN CHUNG 125

7.2 NHỮNG HẠN CHẾ VÀ TỒN TẠI CỦA NGHIÊN CỨU 127

7.3 ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NGHIÊN CỨU TƯƠNG LAI 128

TÀI LIỆU THAM KHẢO 129

PHỤ LỤC 132

PHỤ LỤC 1: PHÂN TÍCH NHỮNG LỢI ÍCH VÀ THÁCH THỨC TRONG VIỆC TRIỂN KHAI BIM Ở GIAI ĐOẠN TIỀN XÂY DỰNG 132

PHỤ LỤC 2: ĐÁNH GIÁ QUY TRÌNH TRIỂN KHAI DỰ ÁN THIẾT KẾ - XÂY DỰNG TRONG GIAI ĐOẠN TIỀN XÂY DỰNG HIỆN NAY 138

PHỤ LỤC 3: ĐÁNH GIÁ QUY TRÌNH THIẾT KẾ - XÂY DỰNG ÁP DỤNG BIM ĐỀ XUẤT 140

PHỤ LỤC 4: ĐÁNH GIÁ QUY TRÌNH DB-BIM 143

PHỤ LỤC 5: KHỐI LƯỢNG XUẤT RA TỪ MÔ HÌNH REVIT 143

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Cách diễn giải của từ viết tắt Nghĩa tiếng Việt

AEC Architecture, Engineering, Construction Kiến trúc, Kỹ thuật và Xây Dựng BIM Building Information Model/ Modeling/ Management Mô hình thông tin công trình

2D Two dimensions: x, y 2 chiều: x,y

3D Three-dimensional: x, y, z 3 chiều: x, y, z

4D Four-dimensional: 3D model connected to a time line 4D; 3 chiều kết hợp thêm thời gian

5D Five-dimensional: 4D model connected to cost estimations 5 chiều: 4D kết hợp thêm chi phí GIS Geographic Information System Hệ thống thông tin địa lý

CAD Computer Aided Design Phần mềm máy tính hỗ trợ thiết kế MEP Mechanical, Electrical and Plumbing Cơ khí, Điện tử, Bơm nước

RFI Requests For Information Yêu cầu thông tin

SPSS Statistical Package for the Social Sciences Phần mềm thống kê khoa học xã hội EFA Exploratory Factor Analysis Phân tích nhân tố khám phá

VIF Variance Inflation Factor Hệ số phóng đại phương sai ANOVA Analysis Of Variance Phân tích phương sai

DB Design & Build Phương thức Thiết kế - Xây Dựng DBB Design-Bid-Build Phương thức Thiết kế - Đấu thầu – Xây dựng DB-BIM Design & Build – BIM Quy trình áp dụng BIM vào phương

thức Thiết kế - Xây dựng BOQ Bill of Quantity Bảng khối lượng

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 2.1: Các công tác chính trong giai đoạn tiền xây dựng 8

Sơ đồ 2.2: Giá trị mà BIM mang lại đối với dự án Aquarium Hilton Garden Inn 18

Sơ đồ 2.3: Giá trị BIM mang lại đối với dự án Trường ĐH Savannah State 18

Sơ đồ 3.1: Trình tự nghiên cứu 33

Sơ đồ 3.2: Phân tích SWOT 43

Sơ đồ 4.1: Các cặp nhân tố khó khăn và lợi ích chính 77

Sơ đồ 6.1: Quy trình thực hiện dự án Thiết kế - Xây dựng hiện nay 97

DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 4.1: Thống kê đối tượng khảo sát theo nghề nghiệp 50

Biểu đồ 4.2: Thống kê đối tượng khảo sát theo vị trí công tác 51

Biểu đồ 4.3: Thống kê đối tượng khảo sát theo lĩnh vực công tác 51

Biểu đồ 4.4: Thống kê đối tượng khảo sát theo thời gian công tác 52

Biểu đồ 4.5: Thống kê đối tượng khảo sát theo mức độ tìm hiểu 52

Biểu đồ 4.6: Những ứng dụng BIM đang được triển khai tại các đơn vị 55

Biểu đồ 4.7: Những lợi ích và mức độ hiệu quả của việc ứng dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng 58

Biểu đồ 4.8: Mức độ khó khăn khi áp dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng 63

Biểu đồ 4.9: Biểu đồ thể hiện mối tương quan giữa các nhóm yếu tố khó khăn và nhóm lợi ích đối với việc áp dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng 76

Biểu đồ 4.10: Biểu đồ thể hiện sai số dự báo đối với lợi ích “Lên ý tưởng, đánh giá phương án hiệu quả” 81

Biểu đồ 4.11: Biểu đồ sai số dự báo đối với biến lợi ích LB 85

Biểu đồ 4.12: Biểu đồ sai số dự báo đối với biến lợi ích LC 85

Biểu đồ 4.13: Biểu đồ sai số dự báo đối với biến lợi ích LD 86

Biểu đồ 4.14: Biểu đồ sai số dự báo đối với biến lợi ích LE 86

Biểu đồ 5.1: Biểu đồ so sánh khối lượng bê tông 92

Biểu đồ 5.2: Biểu đồ so sánh khối lượng ván khuôn 92

Biểu đồ 5.3: Biểu đồ so sánh khối lượng cốt thép 92

Biểu đồ 6.1: Đánh giá điểm mạnh của quy trình DB và DB-BIM 110

Biểu đồ 6.2: Biểu đồ đánh giá quy trình DB-BIM từ các chuyên gia 123

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Những ứng dụng của BIM 15

Bảng 2.2: Lợi ích của BIM 21

Bảng 2.3: Những rào cản khi áp dụng BIM 27

Bảng 3.1: Các loại khảo sát 36

Bảng 3.2: Phân loại phương pháp thu thập dữ liệu 37

Bảng 3.3: Phân loại phương pháp lấy mẫu 39

Bảng 4.1: Kết quả kiểm định bằng Cronbach Alpha 53

Bảng 4.2: Bảng đánh giá những lợi ích của BIM trong giai đoạn tiền xây dựng 56

Bảng 4.3: Bảng đánh giá những yếu tố gây nên khó khăn, thách thức của BIM 61

Bảng 4.4: Kết quả thống kê giá trị trung bình theo lĩnh vực hoạt động 65

Bảng 4.5: Kết quả phân tích phương sai theo lĩnh vực 67

Bảng 4.6: Kết quả thống kê giá trị trung bình theo lĩnh vực hoạt động 68

Bảng 4.7: Kết quả phân tích phương sai theo thâm niên 69

Bảng 4.8: Kết quả thống kê giá trị trung bình theo thâm niên 70

Bảng 4.9: Kết quả phân tích phương sai theo thâm niên 71

Bảng 4.10: Hệ số tầm quan trọng 72

Bảng 4.11: Ma trận nhân quả 75

Bảng 4.12: Hệ số tương quan Pearson giữa các cặp nhân tố 77

Bảng 4.13: Bảng Model Summary – LA 79

Bảng 4.14: Bảng ANOVA – LA 80

Bảng 4.15: Bảng Cofficients – LA 80

Bảng 4.16: Bảng tổng hợp Model Summaryb 82

Bảng 4.17: Bảng tổng hợp phân tích ANOVAa 83

Bảng 4.18: Bảng tổng hợp phân tích Coefficientsa 84

Bảng 4.19: Bảng tổng hợp kết quả MPE và MAPE 87

Bảng 5.1: Bảng tổng hợp khối lượng theo BIM và phương pháp truyền thống 92

Bảng 6.1: Đánh giá quy trình Thiết kế - Xây dựng hiện nay 98

Bảng 6.2: Phân tích SWOT quy trình Thiết kế - Xây dựng hiện nay 100

Bảng 6.3: Bảng kết quả khảo sát đánh giá quy trình BIM đề xuất 106

Bảng 6.4: Phân tích SWOT quy trình DB-BIM 109

Bảng 6.5: Bảng đánh giá mức độ tăng cường lợi ích của quy trình DB-BIM so với quy trình DB hiện nay (không BIM) 111

Bảng 6.6: Bảng đánh giá quy trình DB-BIM 123

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Các giai đoạn trong vòng đời dự án 1

Hình 2.1: Mức độ ứng dụng BIM giai đoạn 2009-2014 [7] 12

Hình 2.2: Một trường hợp lợi ích của BIM [5] 17

Hình 2.3: Phương thức Thiết kế - Đấu thầu – Xây dựng 29

Hình 2.4: Quy trình thực hiện dự án DB do Chủ đầu tư làm chủ trì thiết kế 30

Hình 2.5: Quy trình thực hiện dự án DB do Nhà thầu làm chủ trì thiết kế 31

Hình 2.6: So sánh giữa phương thức DBB và DB 32

Hình 5.1: Mô hình kiến trúc 90

Hình 5.2: Mô hình kết cấu 90

Hình 5.3: Khối lượng kết cấu xuất ra từ mô hình BIM 90

Hình 5.4: Mô phỏng khối lượng thi công theo thời gian 91

Hình 6.1: Quy trình tổng thể thực hiện dự án Design & Build có ứng dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng 101

Hình 6.2: Quy trình 2 – Giai đoạn chuẩn bị đấu thầu 102

Hình 6.3: Quy trình 3 – Giai đoạn triển khai thực hiện 103

Hình 6.4: Quy trình thiết lập làm việc nhóm 104

Hình 6.5: Quy trình kiểm tra mô hình BIM 105

Hình 6.6: Mô hình BIM kiến trúc 112

Hình 6.7: Mô hình BIM kết cấu và gán tải trọng 113

Hình 6.8: Phân tích, kiểm tra khả năng chịu lực kết cấu 113

Hình 6.9: Thiết kế hệ thống MEP cho dự án 114

Hình 6.10: Triển khai bản vẽ sơ bộ 114

Hình 6.11: Xuất khối lượng từ BIM 115

Hình 6.12 Mô hình BIM kiến trúc trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật 115

Hình 6.13: Mô hình BIM sau khi kết hợp cả ba bộ môn KT-KC-MEP 116

Hình 6.14: Kiểm tra va chạm giữa các đối tượng với nhau trên phần mềm Revit 116 Hình 6.15: Kết quả kiểm tra va chạm giữa các cấu kiện 117

Hình 6.16: Minh họa va chạm giữa hệ thống đường ống với hệ kết cấu 118

Hình 6.17: Triển khai và xuất bản vẽ kỹ thuật 118

Hình 6.18: Lập sơ đồ bố trí công trường 119

Hình 6.19: Minh họa một số biện pháp thi công 120

Hình 6.20: Mô phỏng tiến độ thi công BIM 4D 121

- GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

1.1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Ngày nay, thế giới đang bước vào cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư (Industry 4.0) Cuộc cách mạng này bắt đầu diễn ra từ những năm 2000, còn được gọi

là cuộc cách mạng số, thông qua các công nghệ như Internet vạn vật (IOT), trí tuệ nhân tạo (AI), thực tế ảo (VR), mạng xã hội, điện toán đám mây, di động, phân tích

dữ liệu lớn (SMAC) để chuyển hóa toàn bộ thế giới thực thành thế giới số Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư tác động mạnh mẽ trên nhiều lĩnh vực với quy mô toàn cầu và đang dần trở thành một xu thế tất yếu [1] Cũng như những lĩnh vực khác, ngành xây dựng cũng đang từng bước hội nhập vào cuộc Cách mạng khoa học công nghệ ấy để thay thế đi phương thức xây dựng truyền thống dần trở nên lỗi thời Trong

xu hướng của cuộc cách mạng số này, một thuật ngữ mới trong ngành xây dựng đã ra đời với tên gọi Building Information Modelling – viết tắt là BIM

Như chúng ta đã biết, một dự án xây dựng bao gồm 3 giai đoạn cơ bản: Tiền xây dựng – Xây dựng – Vận hành & Bảo trì Trong ba giai đoạn đó, giai đoạn tiền xây dựng là giai đoạn mang tính chất quyết định đến diện mạo, công năng, chi phí xây dựng và vận hành sử dụng công trình suốt toàn bộ vòng đời của công trình

Hình 1.1: Các giai đoạn trong vòng đời dự án (Nguồn: http://www.acquisitionacademy.va.gov/schools/fm/ )

Hiện nay, giá trị sản xuất công nghiệp ở nước ta hàng năm đạt 1,17 triệu tỷ đồng với tỉ trọng đóng góp vào GPD duy trì ổn định khoảng 31-32%, và trở thành ngành đóng góp nhiều nhất cho ngân sách nhà nước Trong những năm gần đây, các ngành như: điện tử, dệt may, da giày, chế biến và chế tạo trở thành những ngành chủ lực của nền kinh tế với tỷ trọng chiếm hơn 60% tổng kim ngạch xuất khẩu của cả nước [2] Ngành công nghiệp phát triển dẫn đến nhu cầu của xã hội về cơ sở hạ tầng (nhà máy, đường xá,…) phục vụ sản xuất phải phát triển theo Vì vậy, ngành xây dựng đóng vai trò quan trọng trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước

Trong những năm qua, nhiều công trình chậm tiến độ, phát sinh khối lượng, đội vốn gấp nhiều lần do công tác quản lý dự án gây ra nhiều bức xúc trong dư luận Nguyên nhân dẫn đến vấn nạn đó không chỉ do công tác quản lý dự án ở giai đoạn thi công mà còn do nhiều nguyên nhân trong công tác thiết kế, đấu thầu hay lập kế hoạch quản lý dự án ở giai đoạn tiền xây dựng Vì thế, việc tìm giải pháp để quản lý dự án hiệu quả ngay từ giai đoạn tiền xây dựng giúp làm công khai, minh bạch trong sử dụng nguồn vốn đầu tư đang thu hút sự quan tâm từ phía các cơ quan hữu trách lẫn các công ty tư vấn, nhà thầu hoạt động trong lĩnh vực xây dựng

Để giải quyết được vấn nạn đó, nghiên cứu đề ra một giải pháp đó là ứng dụng

Mô hình thông tin công trình (BIM) vào giai đoạn tiền xây dựng của dự án Thông qua việc tìm hiểu về thực trạng áp dụng BIM trên thế giới và ở Việt Nam, nghiên cứu

sẽ tiến hành phân tích những giá trị mà BIM mang lại, cũng như những rủi ro, thách thức trong việc triển khai BIM Từ đó, đưa ra những kết luận và kiến nghị về việc ứng dụng BIM vào giai đoạn tiền xây dựng Ngoài ra, nghiên cứu phân tích một số lợi ích và khó khăn trong việc ứng dụng vào một dự án nhà xưởng thực tiễn nhằm xác định mức độ giảm thiểu rủi ro trên phương diện khối lượng của dự án khi sử dụng BIM so với dự án đã triển khai trên thực tế mà không áp dụng BIM Đồng thời, đề ra quy trình ứng dụng BIM vào giai đoạn tiền xây dựng đối với dự án thực hiện theo phương thức Thiết kế - Xây dựng Sau đó nghiên cứu sẽ áp dụng thử nghiệm quy trình đề xuất vào một dự án thực tế và đánh giá tính khả thi và thực tiễn quy trình này

1.1.2 Tình hình nghiên cứu đề tài

Hiện nay, các đề tài nghiên cứu khoa học về ứng dụng mô hình BIM ở Việt Nam còn rất hạn chế, có thể kể đến những đề tài tiêu biểu như sau:

Dương Tấn Dũng (2009), “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ 4D CAD trong lập và mô phỏng tiến độ thi công xây dựng”, Đại học Bách Khoa TP.HCM [3] Nguyễn Văn Đại (2015), “Ứng dụng công nghệ BIM 4D trong lập tiến độ thi công công trình xây dựng”, Đại học Kiến Trúc Hà Nội [4]

Hồ Văn Võ Sĩ, Hoàng Nhật Đức, Vũ Duy Thắng, Nguyễn Thị Bích Thủy (2016), “Ứng dụng mô hình thông tin xây dựng (BIM) vào việc đo bốc khối lượng công trình xây dựng”, Tạp chí Khoa học & Công nghệ 4(17) tr 68-74 [5]

Trương Hữu Hà Ninh (2016), “Ứng dụng mô hình thông tin BIM vào các công tác quản lý vận hành tòa nhà cao tầng ở TP HCM”, Đại học Bách Khoa TP.HCM [6]

Những nghiên cứu trên đã cung cấp cho chúng ta những khái niệm và quy trình

cơ bản về ứng dụng BIM chủ yếu ở giai đoạn thi công và vận hành Tuy nhiên, những nghiên cứu này chưa cho ta thấy được tổng quan thực tế áp dụng BIM hiện nay, những lợi ích, khó khăn và thách thức trong việc triển khai BIM ở giai đoạn tiền xây dựng, cũng như những quy trình ứng dụng BIM nhằm giảm thiểu rủi ro cho dự án về phương diện khối lượng, chi phí, …

Chính vì những phân tích, đánh giá trên, tác giả lựa chọn đề tài nghiên cứu:

“Phân tích thách thức và lợi ích khi sử dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng: Nghiên cứu áp dụng trong dự án nhà xưởng”

1.2 XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Trong lĩnh vực xây dựng, bên cạnh vấn đề về kiến trúc, kết cấu và công năng

sử dụng của công trình thì giải quyết bài toán kinh phí luôn là nhiệm vụ hàng đầu và xuyên suốt mà mỗi kiến trúc sư lẫn kỹ sư xây dựng phải giải quyết cho chủ đầu tư nhằm đem lại hiệu quả đầu tư cao nhất cho dự án Bài toán kinh phí trong suốt vòng đời dự án phụ thuộc vào nhiều yếu tố ở các giai đoạn khác nhau, từ giai đoạn tiền xây dựng cho đến giai đoạn thi công và cuối cùng là vận hành và bảo hành Trong những giai đoạn đó, giai đoạn tiền xây dựng là giai đoạn quan trọng nhất, ở giai đoạn này, các ý tưởng thiết kế kiến trúc, những giải pháp kết cấu và biện pháp quản lý thi công được hình thành, từ đó góp phần xác định nên giá trị công trình Một ý tưởng kiến trúc sáng tạo, một giải pháp kết cấu thông minh hay một biện pháp quản lý thi công tối ưu sẽ giúp tiết kiệm tối đa chi phí của dự án và góp phần nâng cao chất lượng công trình

BIM là một xu hướng công nghệ mới đang được sử dụng để hỗ trợ cho các đơn

vị khác nhau trong những giai đoạn khác nhau của dự án từ khâu lên ý tưởng thiết kế kiến trúc, thiết kế kết cấu, xác định khối lượng, tiến độ, va chạm giữa các cấu kiện đến quá trình thi công ngoài công trình và vận hành, bảo trì dự án BIM cho phép tất

cả các chủ thể tham gia vào dự án có thể tạo dựng thông tin, trao đổi thông tin và quản

lý thông tin dựa trên các mô hình 3D Với việc sử dụng BIM, dòng thông tin trong vòng đời dự án sẽ có khả năng đạt được sự thống nhất và tránh sự thất thoát thông tin khi chuyển giao giữa các giai đoạn của dự án Và đặc biệt, từ cái nhìn của một mô hình 3D cho phép các chủ đầu tư, nhà thầu và các đơn vị khác tham gia vào dự án có cái nhìn tổng quát ở giai đoạn tiền dự án, từ đó có những đánh giá, nhận định về những sai sót, rủi ro có thể xảy ra đối với dự án trước khi tiến hành thi công, từ đó hạn chế được một lượng lớn chi phí phát sinh đồng thời rút ngắn thời gian thi công cho dự án Với những tính chất và khả năng đó, BIM hứa hẹn sẽ là một giải pháp hiệu quả trong suốt vòng đời dự án nói chung và trong giai đoạn tiền xây dựng nói riêng

1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Mục tiêu của nghiên cứu là thông qua thực trạng áp dụng BIM trên thế giới và tại Việt Nam để tiến hành phân tích những yếu tố tạo nên giá trị, lợi ích của BIM trong giai đoạn tiền xây dựng, những ứng dụng BIM đang được triển khai hiện nay Đồng thời, nghiên cứu phân tích những khó khăn, thách thức trong việc áp dụng BIM cũng như những yếu tố gây cản trở những lợi ích mà BIM mang lại trong giai đoạn tiền xây dựng Đồng thời, từ kết quả phân tích có được, nghiên cứu tiến hành phân tích một số lợi ích và mức độ giảm rủi ro trên phương diện quản lý khối lượng mà BIM mang lại trong giai đoạn tiền xây dựng đối với các dự án nhà xưởng Dựa vào những phân tích vừa nêu, nghiên cứu đề ra ba mục tiêu chính cần đạt được như sau: Phân tích những lợi ích, khó khăn, thách thức khi áp dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng; đồng thời xác định mối tương quan giữa việc nổ lực giảm thiểu tác động của các yếu tố khó khăn đối với các lợi ích mà BIM mang lại trong giai đoạn tiền xây dựng;

Xác định mức độ giảm thiểu rủi ro khi áp dụng BIM vào thực tế quản lý dự án xác định dựa trên phương diện khối lượng của dự án nhà xưởng

Xây dựng quy trình ứng dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng vào dự án Thiết kế - Xây dựng nhà xưởng Áp dụng quy trình đề xuất vào một dự án thực tiễn và phân tích SWOT quy trình đề xuất so với quy trình hiện nay

Giới hạn của nghiên cứu chỉ tập trung vào công tác xây dựng của dự án được thực hiện theo phương thức Design and Build Đồng thời không xét đến các công tác cung cấp dữ liệu đầu vào như: Công tác khảo sát, …

Những đối tượng được phỏng vấn là kỹ sư, kiến trúc sư hoặc các chuyên gia

về lĩnh vực BIM

1.5 ĐÓNG GÓP CỦA NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu này sẽ bổ sung vào kiến thức hiện có về công nghệ BIM trên toàn thế giới Đây là nghiên cứu đầu tiên về những lợi ích và khó khăn, thách thức khi áp dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng; góp phần đáng kể vào việc xem xét ứng dụng BIM tại Thành phố Hồ Chí Minh và nghiên cứu ứng dụng BIM trong các công

ty AEC để khắc phục tất cả các vấn đề nghiêm trọng của họ Ngoài ra, nghiên cứu toàn diện này có thể cung cấp tài liệu tham khảo cho các đơn vị xây dựng ở Việt Nam nói chung và Thành phố Hồ Chí Minh nói riêng có cái nhìn rõ hơn về lợi ích mà BIM mang lại cũng như giúp họ nhìn nhận được những điểm yếu cần lưu ý khi áp dụng BIM tại đơn vị của họ Nó có thể được sử dụng như một hướng dẫn so sánh để phát triển trong tương lai và mở rộng sự hiểu biết để nâng cao kiến thức về BIM, tạo ra một môi trường làm việc sáng tạo Và đồng thời, cung cấp cho chúng ta cái nhìn rõ nét hơn về lợi ích mà BIM mang lại trên phương diện quản lý khối lượng, cũng như cung cấp cho các đơn vị xây dựng một phương pháp bốc tách khối lượng nhanh chóng, chính xác và hiệu quả Cùng với đó, việc xây dựng quy trình áp dụng BIM vào dự án Thiết kế - Xây dựng sẽ góp phần giải quyết những hạn chế, phát huy những ưu điểm của quy trình hiện tại, nâng cao chất lượng các công tác trong giai đoạn tiền xây dựng của loại dự án này, nhằm đem lại chất lượng công trình tốt nhất

1.6 CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN

Nghiên cứu được chia thành bảy chương để tạo ra một chuỗi thông tin Đề cương của luận văn như sau:

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG

Chương này giải thích nền tảng của nghiên cứu Nó cung cấp phần giới thiệu để hướng dẫn người đọc vào chủ đề nghiên cứu Các tuyên bố vấn đề và biện minh của nghiên cứu, mục đích nghiên cứu, mục tiêu, phạm vi nghiên cứu và đóng góp nghiên cứu cho kiến thức cũng như phác thảo của luận văn được bao gồm trong chương này

Chương 2: TỔNG QUAN

Chương này thảo luận về BIM với trọng tâm cụ thể về khái niệm, đặc điểm BIM, phân loại các cấp độ BIM, tình hình áp dụng BIM trên thế giới và ở Việt Nam Bên cạnh đó, chương này còn trình bày về những lợi ích mà BIM mang lại ngành công nghiệp xây dựng Cuối cùng, chương này cho thấy các rào cản và thách thức khác nhau trong việc triển khai BIM hiện nay

Chương 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương này trình bày thiết kế nghiên cứu chi tiết và phương pháp Chương này cũng giải thích kỹ thuật được sử dụng trong phân tích và các vấn đề liên quan đến thu thập dữ liệu

Chương 4: PHÂN TÍCH THỰC TRẠNG ỨNG DỤNG BIM TRONG GIAI ĐOẠN TIỀN XÂY DỰNG

Chương này sẽ tiến hành phân tích những ứng dụng BIM đang được triển khai tại các doanh nghiệp và những lợi ích mà BIM mang lại trong giai đoạn tiền xây dựng Bên cạnh đó, chương này sẽ cho chúng ta thấy được những yếu tố tạo nên sự khó khăn, thách thức khi áp dụng BIM trong giai đoạn tiền xây dựng hiện nay Và cuối cùng là kết quả phân tích mức độ tương quan giữa các nhân tố gây cản trở đến lợi ích

mà BIM mang lại trong giai đoạn tiền xây dựng

Chương 5: NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG BIM TRONG DỰ ÁN NHÀ XƯỞNG Chương này sẽ giúp chúng ta hiểu được lợi ích cũng như khó khăn trong việc áp dụng BIM đối với dự án nhà xưởng trên phương diện quản lý khối lượng thông qua một công trình thực tế Từ đó, đánh giá chính xác về giá trị mà BIM mang lại, đồng thời tìm giải pháp giảm thiểu rủi ro khi áp dụng BIM trong các dự án nhà xưởng Chương 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Chương này sẽ tổng hợp lại các phân tích được trình bày trong chương bốn và năm Đồng thời đưa ra một số khuyến nghị nhằm giúp BIM được ứng dụng rộng rãi hơn nữa trong giai đoạn tiền xây dựng và hạn chế những rủi ro mà BIM mang lại TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

- TỔNG QUAN

2.1 CÁC CÔNG TÁC CỦA GIAI ĐOẠN TIỀN XÂY DỰNG

Các công tác chính của giai đoạn tiền xây dựng bao gồm: Thiết kế - Đấu thầu – Lập kế hoạch tổ chức, quản lý dự án

Thiết kế là công đoạn đầu tiên trong giai đoạn tiền xây dựng Ở công đoạn này,

ý tưởng hình dáng kiến trúc, giải pháp kinh tế - kỹ thuật và công năng của công trình được những nhà kiến trúc sư và kỹ sư xây dựng tính đến Chất lượng công tác thiết

kế có vai trò quan trọng, quyết định hiệu quả của vốn đầu tư Trong giai đoạn tiền xây dựng, chất lượng thiết kế quyết định việc sử dụng vốn đầu tư tiết kiệm, hợp lý, kinh

tế Trong giai đoạn xây dựng, chất lượng công tác thiết kế có ảnh hưởng lớn đến chất lượng công trình tốt hay không tốt, an toàn hay không an toàn, tiết kiệm hay lãng phí, điều kiện thi công thuận lợi hay khó khan, tiến độ thi công nhanh hay chậm, … Vì vậy, công tác thiết kế được coi là có vai trò quan trọng nhất trong các giai đoạn của quá trình đầu tư xây dựng Tóm lại, thiết kế xây dựng là khâu quan trọng hàng đầu trong hoạt động đầu tư xây dựng Nó có vai trò chủ yếu quyết định hiệu quả kinh tế -

xã hội của dự án đầu tư

GIAI ĐOẠN TIỀN XÂY DỰNG

THIẾT KẾ

ĐẤU THẦU

LẬP

KẾ HOẠCH QLDA

Sơ đồ 2.1: Các công tác chính trong giai đoạn tiền xây dựng

Đấu thầu xây dựng là quá trình lựa chọn các nhà thầu đáp ứng được các yêu cầu về xây dựng, lắp đặt thiết bị công trình của bên mời thầu trên cơ sở cạnh tranh giữa các nhà thầu xây dựng Đấu thầu được xem là phương pháp quản lý dự án có hiệu quả nhất hiện nay trên cơ sở chống độc quyền, tăng cường khả năng cạnh tranh giữa các nhà thầu Một trong những yếu tố quan trọng nhất để thắng thầu đó là giá trị của gói thầu Giá trị này được tạo nên bởi nhiều yếu tố từ ý tưởng kiến trúc, giải pháp kết cấu cho đến những biện pháp thi công và cách thức tổ chức quản lý thi công trên công trường sau khi trúng thầu dự án Nhờ vào tính cạnh tranh giữa các nhà thầu mà giá trị gói thầu được tiết kiệm một cách tối đa với những giải pháp tối ưu nhất cho dự

án Vì vậy, tổ chức đấu thầu trong xây dựng có hết sức quan trọng đối với chủ đầu tư

và có ý nghĩa sống còn đối với các nhà thầu xây dựng

Lập kế hoạch quản lý dự án bao gồm nhiều công đoạn như tổ chức mặt bằng công trường, lập biện pháp thi công và tiến độ thi công Công tác thiết kế tổ chức thi công có vai trò đặc biệt quan trọng trong giai đoạn tiền xây dựng Công tác tổ chức thi công đảm bảo cho công việc thi công trên công trường được tiến hành một cách điều hòa, nhịp nhàng và cân đối Những giải pháp hay sẽ giúp rút ngắn tiến độ thi công, nâng cao chất lượng công trình và hạ giá thành xây dựng công trình Và quan trọng nhất là đảm bảo an toàn cho người lao động và công trình xây dựng

2.2 TỔNG QUAN VỀ BIM

2.2.1 Khái niệm và phân loại về Mô hình thông tin công trình –

Building Information Modelling (BIM) 2.2.1.1 Khái niệm về BIM

Mô hình thông tin công trình BIM (Building Information Modelling) được định nghĩa là quy trình tạo lập, lưu trữ, quản lý, trao đổi và chia sẻ thông tin xây dựng một cách tương tác và tái sử dụng được [7] Nó đòi hỏi sự tạo dựng và phát triển một

mô hình trên máy tính tạo ra để mô phỏng quy hoạch, thiết kế, xây dựng và vận hành của một dự án

Một cách tiếp cận khác, Mô hình thông tin công trình - BIM là một phương pháp để tối ưu hóa thiết kế, trình tự thi công và vận hành của công trình xây dựng BIM cho phép chủ đầu tư, nhà thầu, … xây dựng một công trình ảo trước rồi mới đến công trình trên thực tế Bằng cách này, BIM mang đến cho các đơn vị tham gia dự án cái nhìn tổng quan và toàn diện, từ đó đưa ra những giải pháp tối ưu, những quyết định kịp thời, đồng thời BIM mang đến cho người dùng khả năng quản lý tốt cả số lượng lẫn chất lượng và khả năng trao đổi thông tin tốt hơn Giải quyết được các vấn

đề liên quan ngay ở giai đoạn ban đầu của dự án sẽ giúp các bên đạt được kết quả là tiết kiệm đáng kể về mặt thời gian, chi phí và năng lượng Từ “Building” có nghĩa là công trình, tức toàn bộ các giai đoạn khi bắt đầu dự án và xuyên suốt cho đến khi dự

án “Information” là từ có ý nghĩa quan trọng nhất trong BIM, nó có nghĩa là toàn bộ những thông tin liên quan đến công trình, những thông tin này bao gồm thông tin về hình học và phi hình học của dự án Thông tin được tạo ra từ giai đoạn này của dự án

có thể được chuyển giao và phát triển cho các giai đoạn khác của dự án tạo nên sự kế thừa thông tin Từ “Modelling” không mang ý nghĩa đơn thuần là mô hình 3 chiều (3D) mà nó đại diện cho các tất cả hệ thống và quy trình trong suốt vòng đời dự án Chính vì vậy, BIM không phải là phần mềm, mà nó chính là một quy trình, một phương pháp làm việc, cộng tác, thiết kế, quản lý, thi công và vận hành dự án

Còn trên thế giới, một định nghĩa về BIM được chấp nhận bởi nhiều tổ chức khác nhau như sau: "Mô hình thông tin công trình là sự biểu diễn bằng số các thuộc tính vật lý và chức năng của công trình, chia sẻ nguồn tri thức các thông tin của công trình, tạo một cơ sở đáng tin cậy cho các quyết định trong suốt vòng đời từ ý tưởng ban đầu cho đến khi dỡ bỏ nó" [8]

Eastman và cộng sự (2011) xem BIM là một quá trình hỗ trợ giao tiếp (chia sẻ

dữ liệu), cộng tác (hành động trên dữ liệu chia sẻ), mô phỏng (sử dụng dữ liệu để dự đoán) và tối ưu hóa (sử dụng phản hồi để cải thiện thiết kế), họ đã xem BIM như là hoạt động của con người, tức là, mô hình hoá, thay vì nhìn nhận nó như một là một phần mềm cụ thể [9]

Gu và London (2010) định nghĩa rằng BIM là một phương pháp công nghệ thông tin cho phép áp dụng một tập hợp các kỹ thuật số thông tin công trình vào các giai đoạn khác nhau của vòng đời dự án dưới dạng một kho dữ liệu [10] Nó có thể là

ở dạng ba chiều (3D); bốn chiều (4D) (tích hợp thời gian); hoặc thậm chí 5 chiều (5D) (bao gồm cả chi phí); và phải tối đa (nD) (một thuật ngữ bao gồm bất kỳ thông tin nào khác)

Tóm lại, BIM có thể được xác định thông qua sự kết hợp của nhiều định nghĩa, nơi mà nó xem như là một quá trình quản lý sử dụng công nghệ thông tin để thu thập, khai thác và chia sẻ thông tin về một dự án, một công trình

2.2.1.2 Phân loại các cấp độ của BIM

Bên cạnh mô hình BIM 3D, có nhiều thuật ngữ, khái niệm và ứng dụng BIM mới đã được phát triển như 4D, 5D, 6D và 7D (D trong thuật ngữ 3D BIM có nghĩa

là dimensional tức là số chiều hay số lượng thông tin có trong mô hình đó) và nó có nhiều mục đích khác nhau cho ngành xây dựng Gu (2010) đã phân loại các loại BIM [10] như sau:

 3D: ba chiều có nghĩa là chiều cao, chiều dài và chiều rộng

 4D: 3D cộng với thời gian lập kế hoạch xây dựng và lập kế hoạch dự án

 5D: 4D cộng với ước tính chi phí

 6D: địa hình công trường cộng 5D Điều này đòi hỏi sự tích hợp của hệ thống thông tin địa lý (GIS) và BIM Với sự tích hợp của GIS, tất cả các hạng mục trong mô hình ngoài công trình sẽ mang thông tin vị trí và độ cao chính xác (X, Y, Z) khi chúng ở trong thế giới xây dựng thực

 7D: BIM cho quản lý vòng đời dự án

2.2.2 Thực trạng ứng dụng BIM trên thế giới và ở Việt Nam

2.2.2.1 Tình hình ứng dụng BIM trên thế giới

Những khái niệm đầu tiên về BIM ra đời vào những năm 1970 của thế kỷ XX

và mãi cho đến những năm 1990 - khi hãng phần mềm Autodesk của Mỹ xuất bản các báo cáo nghiên cứu khoa học về việc ứng dụng BIM vào quá trình xây dựng thì BIM mới được trở nên phổ biến rộng rãi hơn Trong những năm gần đây, BIM đang dần trở thành một trong những lĩnh vực nhận được nhiều sự quan tâm trong ngành xây dựng và đang được đầu tư ứng dụng với sự tham gia của ngày càng nhiều các đơn

vị liên quan đến vòng đời dự án Theo các báo cáo nghiên cứu thị trường, mức độ ứng dụng BIM đang tăng nhanh chóng theo từng năm với mức độ đầu tư và ứng dụng ngày càng rõ nét

Với sự phát triển nhanh chóng của các phần mềm, phần cứng bổ trợ và nhân lực về BIM, các đơn vị trong ngành xây dựng đang phát triển rất nhiều ứng dụng cho các giai đoạn trong dự án và nhận thấy nhiều hiệu quả Rõ ràng, các nước trên thế giới đều xác định BIM là một chiến lược để tăng cường tính cạnh tranh, tăng năng suất thiết kế và thi công, giảm chi phí trong xây dựng và vận hành công trình Qua đó

có thể nói BIM đang ngày một được ứng dụng rộng rãi và là xu thế phát triển của ngành xây dựng trong tương lai [12].

Hình 2.1: Mức độ ứng dụng BIM giai đoạn 2009-2014 [11]

2.2.2.2 Tình hình ứng dụng BIM tại Việt Nam

Tại Việt Nam, trong thời gian vừa qua, việc nghiên cứu và ứng dụng BIM còn mang tính sơ khai, tương đối rời rạc và chưa có tính hệ thống do nhiều yếu tố chủ quan lẫn khách quan So với sự phát triển BIM trên thế giới thì các đơn vị xây dựng

ở nước ta vẫn đang trong giai đoạn tự nghiên cứu ứng dụng và phát triển BIM theo các nhu cầu sử dụng cụ thể của từng đơn vị Mặc dù còn nhiều khó khăn và thách thức, nhưng đến hiện nay, việc ứng dụng BIM trong ngành xây dựng ở Việt Nam đang có những chuyển biến tích cực trên nhiều phương diện và dành được nhiều sự quan tâm của các tổ chức trên khắp cả nước từ các Cơ quan quản lý nhà nước về xây dựng cho đến các cơ quan nghiên cứu, các trường đại học và nhất là chủ đầu tư, nhà thầu, … Nhờ đó, BIM đang có tìm năng phát triển rất lớn ở Việt Nam

2.2.3 Những lợi ích trong việc ứng dụng BIM

2.2.3.1 Những lợi ích chính của BIM đã được nghiên cứu

Có rất nhiều lợi ích mà BIM mang lại trong giai đoạn tiền xây dựng, theo cách nhìn Azhar và cộng sự (2008) thì BIM đem đến những lợi ích [13] như sau:

 Quy trình nhanh hơn và hiệu quả hơn: Thông tin được chia sẻ dễ dàng hơn

và có thể được giá trị gia tăng và sử dụng lại

 Thiết kế tốt hơn: Các công trình được phân tích một cách nghiêm ngặt, mô phỏng được thực hiện nhanh chóng, cho phép cải tiến và sáng tạo các giải pháp

 Chất lượng sản phẩm tốt hơn: Đầu ra tài liệu linh hoạt và khai thác tự động

 Dữ liệu vòng đời: Yêu cầu, thiết kế, xây dựng và thông tin hoạt động có thể được sử dụng trong quản lý cơ sở vật chất

 Quy trình nhanh hơn và hiệu quả hơn: Thông tin được chia sẻ dễ dàng hơn Allen (2010) đã nhấn mạnh những lợi ích tiềm năng thu được từ việc áp dụng công nghệ BIM Chúng bao gồm những điều sau đây: (1) chia sẻ thông tin được cải thiện; (2) nâng cao năng suất thông qua tiết kiệm thời gian và chi phí; (3) chất lượng được cải thiện; (4) tăng tính bền vững và (5) ra quyết định hỗ trợ kịp thời [14]

Theo Holness (2006), việc bốc tách khối lượng vật tư nhanh chóng và đơn giản giúp giảm thời gian đấu thầu [15] Nhận thức của người dùng BIM liên quan đến lợi ích của BIM đối với việc bốc tách khối lượng được khảo sát tại Úc Dữ liệu được thu thập từ một cuộc khảo sát dựa trên web của 180 công ty QS với 40 câu trả lời và hai cuộc khảo sát chuyên sâu Kết quả từ nghiên cứu cho thấy: (1) tiết kiệm thời gian là lợi ích quan trọng nhất được đánh giá bởi 80% số người được hỏi Nó làm giảm số lượng người bốc tách khối lượng và tăng khả năng xác định và tư vấn cho nhóm thiết

kế về các yếu tố vượt kinh phí Các lợi ích khác được là: (2) tăng cường trực quan hóa (được đề cử bởi 40% số người được hỏi), và (3) tăng năng suất (được đề cử bởi 20% số người được hỏi)

Khosrowshahi và Arayici (2012), trong một cuộc khảo sát câu hỏi giữa các nhà thầu lớn ở Anh và ở Phần Lan hướng tới việc thiết lập các vấn đề có thể được khắc phục bằng cách thực hiện BIM, họ đã công nhận bốn lợi ích sau: (1) giảm lỗi, làm lại và lãng phí vật tư; (2) cải thiện quản lý rủi ro; (3) việc thay đổi phương án thiết kế được thực hiện nhanh chóng hơn; (4) cải thiện toàn bộ vòng đời quản lý tài sản, cơ sở vật chất tốt hơn [16]

Lợi ích của 5D BIM trong giai đoạn tiền xây dựng, có thể tóm tắt như sau: (1) tính trực quan ngày càng tăng; (2) tăng khả năng phân tích; (3) tăng cường hợp tác trong các dự án khi mọi người cần làm việc cùng nhau để làm cho các mô hình có hiệu quả; (4) cải thiện chất lượng dự án và chất lượng dữ liệu BIM; (5) nâng cao hiệu quả bốc tách khối lượng trong giai đoạn dự toán; (6) nâng cao hiệu quả lập kế hoạch quản lý chi phí trong giai đoạn lập kế hoạch chi phí chi tiết; (7) giảm thiểu rủi ro và (8) tăng khả năng giải quyết yêu cầu thông tin (RFI) trong thời gian thực

Ngoài ra, còn rất nhiều nghiên cứu khác trên thế giới về những lợi ích mà BIM mang lại, tất cả được tổng hợp trong bảng 2.1 bên dưới

Eastman & cộng sự (2008) [9]; Ashcraft (2008) [17];

4 Tạo và cập nhật nội dung số

15 Kiểm soát chi phí chế tạo và

tận dụng vật liệu thừa

2.2.3.2 Phân loại lợi ích mà BIM mang lại theo đối tượng sử dụng

Đối với chủ đầu tư

 BIM cung cấp cái nhìn trực quan, sinh động: hỗ trợ rất tốt trong quá trình lựa chọn phương án đầu tư, phương án thiết kế;

 Việc áp dụng BIM giúp giảm thiểu thời gian ngừng chờ xử lý xung đột phát sinh Qua đó đẩy nhanh tiến độ và giúp tiết kiệm chi phí cho dự án;

 Cơ sở dữ liệu thông tin BIM sử dụng để lập các báo cáo vận hành phục vụ cho công tác vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa và nâng cấp công trình;

 BIM cho phép xác định vốn đầu tư từ đó giúp chủ đầu tư dễ dàng trong việc xem xét và ra quyết định đầu tư

Đối với đơn vị tư vấn thiết kế

 Mô hình 3 chiều trực quan: tạo thuận lợi cho việc lựa chọn các phương án;

 BIM tạo ra sự phối hợp giữa các bộ môn, giữa văn phòng với công trường góp phần tăng năng suất và chất lượng thiết kế;

 BIM cho phép kiểm tra các xung đột giữa các bộ môn, từ đó đưa ra phương án điều chỉnh kịp thời, hạn chế chi phí phát sinh;

 BIM cho phép xuất trích khối lượng, giúp cho việc lập dự toán một cách nhanh chóng và chính xác;

 BIM cho phép xây dựng quy trình làm việc nhóm, thể hiện mức độ chuyên nghiệp theo hướng hiện đại, hội nhập thế giới;

 BIM cho phép các đơn vị tham gia dự án phối hợp với nhau thông qua công nghệ điện toán đám mây, góp phần tạo ra sự kế thừa thông tin

Đối với nhà thầu

 BIM phục vụ công tác đấu thầu:

 Thiết kế tối ưu;

 Khối lượng dự thầu nhanh chóng, chính xác;

 Biện pháp thi công dựa trên mô hình 3D trực quan;

 Tối ưu hóa tiến độ và chi phí dự thầu

 BIM cung cấp công cụ để lên kế hoạch và nâng cao khả năng quản lý dự án: Sử dụng BIM 4D, 5D để hoạch định tiến độ thi công, biểu đồ nhân công, chi phí công trình, … Từ đó giúp nhà thầu có kế hoạch huy động vốn, theo dõi nhân lực, kiểm soát chi phí và tổ chức thi công ngoài công trường

 Lường trước khó khăn: Dựa vào tính trực quan của mô hình BIM và các thông tin tích hợp đầy đủ giúp phát hiện những xung đột Từ đó, giúp nhà thầu đưa ra phương pháp giải quyết kịp thời

 Triển khai bản vẽ: Nhanh chóng, chính xác, đồng bộ

 Công tác thanh quyết toán: Mô hình BIM có khả năng cung cấp thông tin về các loại vật tư, thông số kỹ thuật và thuộc tính Từ đó, việc xuất khối lượng phục vụ thanh quyết toán dễ dàng và chính xác

Sơ đồ 2.2: Giá trị mà BIM mang lại đối với dự án Aquarium Hilton Garden Inn

 Một số dự án điển hình [20] mà giá trị về BIM mang lại:

 Dự án: Aquarium Hilton Garden Inn, ở Georgia

 Dự án: Trường đại học Savannah State, ở Georgia

Chi phí:

Tiết kiệm $200,000 từ việc phát hiện các va

chạm

Chi phí triển khai BIM

Tổng giá trị dự án

Giá trị

mà BIM mang lại

Chi phí triển khai BIM

Tổng giá trị dự án

Giá trị

mà BIM mang lại

$5,000

$12,000,000

Sơ đồ 2.3: Giá trị BIM mang lại đối với dự án Trường

2.2.3.3 Phân loại lợi ích mang BIM mang lại theo từng giai đoạn

Lợi ích trong giai đoạn thiết kế

Với BIM, hiệu quả quá trình thiết kế đang trở nên rõ ràng hơn Kiến trúc sư được hưởng lợi từ khả năng tạo bản vẽ 3D, mô hình chính xác bằng đồ họa và bộ thư viện tích hợp sẵn trong BIM Việc sử dụng BIM ngăn cản sự chậm trễ tốn kém do các bản vẽ không chính xác Việc áp dụng BIM cũng có thể giúp các Kỹ sư Xây dựng nhanh chóng phân tích và so sánh một số phương án thiết kế BIM cũng có lợi cho việc thiết kế và lắp đặt các hệ thống MEP cũng như sự phối hợp của chúng với các

hệ thống xây dựng khác

R Vanlvàe và cộng sự (2008) chỉ ra rằng BIM có thể hỗ trợ trong các khía cạnh sau của thiết kế bền vững: (1) định hướng xây dựng (để lựa chọn định hướng xây dựng tốt nhất dẫn với chi phí năng lượng tối thiểu); (2) tối ưu hóa phương án kết cấu và thi công; (3) mô phỏng năng lượng (để giảm nhu cầu năng lượng và phân tích các lựa chọn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời) và (5) vật liệu bền vững (để giảm nhu cầu vật liệu và sử dụng vật liệu tái chế) [21]

Lợi ích trong giai đoạn đấu thầu

Mô hình được phát triển bằng BIM giúp chủ đầu tư hình dung tổ chức không gian của tòa nhà cũng như hiểu chuỗi các hoạt động thi công và thời gian hoàn thành

dự án Từ đó, giúp chủ đầu tư hiểu rõ hơn về năng lực nhà thầu, tạo cho nhà thầu lợi thế lớn khi đấu thầu dự án

Các thông tin xây dựng trong mô hình BIM là các thông tin tham số, có thể thay đổi theo ý người dùng Khi có nhu cầu cần sửa lại thiết kế, mô hình thì các đối tượng liên quan: Khối lượng, bản vẽ và tính toán sẽ được tự động cập nhật lại Từ đó, giúp giảm đáng kể thời gian bốc tách khối lượng và sai sót trong quá trình đấu thầu

dự án

Lợi ích mà BIM mang lại trong giai đoạn gia công, chế tạo và lập kế hoạch, biện pháp thi công

Ngày nay, các nhà thầu cũng đang sử dụng BIM để hỗ trợ các chức năng quản

lý xây dựng Olsen (2004) cho rằng BIM được sử dụng nhiều hơn trong giai đoạn thi công so với giai đoạn thiết kế Olsen nhấn mạnh rằng BIM đã trở thành một phần không thể thiếu trong quá trình xây dựng trong những năm gần đây Thông qua một cuộc khảo sát qua điện thoại với những người tham gia để hỏi họ một loạt các câu hỏi

về việc sử dụng BIM trong các công ty của họ, đã khám phá những lợi thế và ảnh hưởng của việc sử dụng BIM trong quá trình xây dựng với những ưu điểm như sau: (1) cải thiện giao tiếp; (2) lập tiến độ chính xác hơn; (3) cải thiện sự phối hợp; (4) cải thiện trực quan hóa; (5) phát hiện xung đột; (6) thực hiện chính xác việc bốc tách khối lượng; (7) dự toán chi phí chính xác hơn [22]

Holness (2006), hơn nữa, giải thích rằng việc sử dụng phát hiện xung đột thông qua BIM giúp giải quyết xung đột sớm trong giai đoạn thiết kế, tức là, trước khi bắt đầu xây dựng Kết quả là, việc thay đổi đơn đặt hàng do lỗi thiết kế hầu như tránh được Một lịch trình các hoạt động xây dựng có thể được chuẩn bị chính xác và trực quan bằng cách sử dụng BIM [15]

Ngoài ra, trong nghiên cứu của họ, đề xuất một phương pháp mới để phân tích xung đột và an toàn trong quá trình xây dựng thông qua việc tích hợp mô phỏng xây dựng, quản lý xây dựng 4D và phân tích an toàn Nó được trình bày bởi một mô hình thông tin cấu trúc 4D, kết hợp các ưu điểm của công nghệ 4D và BIM và nó cung cấp một cách chính xác về quy trình xây dựng, cũng như bất kỳ thay đổi nào của kế hoạch xây dựng Hơn nữa, tất cả các hoạt động xây dựng đều tham gia vào mô hình thông tin được đề xuất, do đó hỗ trợ phân tích an toàn cấu trúc động 4D

Bảng 2.2: Lợi ích của BIM

Lợi ích mà BIM mang lại trong giai đoạn thiết kế

1 Ý tưởng thiết kế trở nên rõ ràng và trực quan hơn Eastman và cộng sự (2008) [9];

2 Hỗ trợ ra quyết định lựa chọn phương

3 Cải thiện nghiên cứu khả thi Eastman và cộng sự (2008) [9]

4 Cải thiện mô phỏng Azhar và cộng sự (2008) [24];

5 Tăng cường chất lượng thiết kế và tính nhất quán trong hồ sơ thiết kế Eastman và cộng sự (2008) [9]; Holness (2006) [15];

7 Tăng cường khả năng phân tích kết cấu Azhar và cộng sự (2008) [24];

8 Tăng cường tính bền vững (giảm chất

thải và sử dụng vật liệu tái chế)

Eastman và cộng sự (2008) [9]

9 Giảm thời gian và chi phí phân tích năng lượng

10 Tăng cường khả năng phối hợp giữa các đơn vị tham gia vào dự án

11 Tiết kiệm thời gian và chi phí thiết kế

Lợi ích mà BIM mang lại trong giai đoạn đấu thầu

12

Nâng cao hiệu quả công tác bốc tách

khối lượng trong giai đoạn ước tính

[9];

13 Khối lượng được tự động cập nhật khi có sự thay đổi về thiết kế

STT LỢI ÍCH MÀ BIM MANG LẠI TÁC GIẢ

Lợi ích mà BIM mang lại trong giai đoạn gia công chế tạo

và lập biện pháp quản lý, tổ chức thi công

14 Cải thiện trực quan hóa công trình

Eastman và cộng sự (2008) [9];

15 Đồng bộ quá trình mua sắm và thiết bị

16 Cải thiện khả năng xây dựng

17 Cải thiện khả năng gia công vật tư

18 Tăng cường khả năng nhận dạng rủi ro

Eastman và cộng sự (2008) [9]; Khosrowshahi và Arayici (2012) [16];

19 Cải thiện an toàn lao động

Khosrowshahi và Arayici (2012) [16];

20 Nâng cao chất lượng và hiệu quả trong

quản lý xây dựng

21 Cải thiện chất lượng dự án Azhar và cộng sự (2011) [20];

22 Đẩy nhanh khả năng giải quyết yêu cầu

thông tin (RFI) Kaner và cộng sự (2008) [25];

23 Giảm thời gian thi công và chi phí xây dựng

Allen (2010) [14];

24 Nâng cao năng suất thông qua tiết

kiệm thời gian và chi phí

STT LỢI ÍCH MÀ BIM MANG LẠI TÁC GIẢ

25 Lập tiến độ chính xác hơn

Holness (2006) [15];

26 Lập chi phí chính xác hơn

27 Cải thiện các lỗi xác định trước khi bắt

đầu công việc ngoài công trình Eastman và cộng sự (2008) [9];

28 Cải thiện tính toán xử lý chất thải

trước khi phá dỡ hoặc cải tạo Khosrowshahi và Arayici (2012)

[16];

29 Cải thiện giao tiếp (trao đổi thông tin giữa các bên liên quan)

2.2.4 Khó khăn khi ứng dụng BIM

Mặc dù việc ứng dụng BIM trong xây dựng đã được chứng minh là xu thế của tương lai, nhưng ứng dụng nó trong điều kiện đặc thù như Việt Nam không phải là điều đơn giản Điều kiện cơ sở hạ tầng, chính sách pháp lý hay khả năng tài chính đều

là những rào cản cho việc phát triển BIM ở Việt Nam

2.2.4.1 Thiếu sự hỗ trợ của hệ thống pháp luật, chính sách và những ràng buộc của tiêu chuẩn, quy chuẩn của Việt Nam

Ở Việt Nam, các hoạt động xây dựng được kiểm soát bởi các cơ quan chức năng Đối với các dự án sử dụng vốn nhà nước (từ 30% tổng mức đầu tư trở lên) sẽ phải tuân theo các quy định, chính sách của nhà nước từ giai đoạn thiết kế, xây dựng cho đến khi vận hành Việc ứng dụng BIM là một quá trình phối hợp đa ngành, đòi hỏi các bên phải thay đổi cách làm truyền thống và cùng hỗ trợ nhau một cách chặt chẽ cũng như trách nhiệm chia sẻ rủi ro trong quá trình thực hiện Để làm được điều

đó cần có văn bản pháp luật hướng dẫn thực hiện hoặc các quy định về hợp đồng phù hợp với chính sách pháp luật Việt Nam

Hơn nữa, việc BIM chưa được đưa vào trong các văn bản pháp lý sẽ gây khó khăn cho các đơn vị tư vấn hoặc chủ đầu tư trong quá trình phê duyệt thiết kế, phê duyệt dự toán, tổng mức đầu tư hay quyết định đầu tư đối với các công trình sử dụng vốn nhà nước và cơ quan quản lý nhà nước vì chưa có cơ sở để phê duyệt

Trong quá trình triển khai 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 Việt Nam 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 2.2.4.2 Rào cản về mặt tài chính

Về phía doanh nghiệp, ngoài nguồn vốn dùng cho nâng cấp hệ thống máy tính

và mua bản quyền các phần mềm, thì một chi phí đáng kể cho việc đào tạo nhân viên Theo thông tin của một số công ty cung cấp phần mềm và giải pháp BIM, chi phí cho mỗi phần mềm công cụ BIM ở Việt Nam dao động từ 4.000-5.000 USD/1 tài khoản Đồng thời, để thực hiện được việc mô hình hóa, các kỹ sư thiết kế cần một cấu hình máy tính đủ mạnh với giá trên thị trường khoảng 30 - 60 triệu đồng / 1 bộ

Có thể thấy đây là những khoản đầu tư đáng kể, tuy nhiên khi thực hiện các

dự án sử dụng vốn nhà nước, trong dự toán của công trình cũng như thiết kế phí cũng chưa có điều chỉnh cụ thể nào

Về phần quản lý vĩ mô, sẽ cần có các chi phí để xây dựng lộ trình ứng dụng, chi phí đào tạo cán bộ các bộ phận liên quan nắm rõ các ứng dụng BIM, chi phí thuê chuyên gia nước ngoài, chi phí tổ chức các hội thảo để đẩy mạnh sự phát triển của BIM và chi phí đáng kể khác dùng cho việc hỗ trợ các doanh nghiệp

Tuy nhiên, thực tế cho thấy, việc quản lý xây dựng chưa thực sự hiệu quả, khối lượng dự toán thiếu chính xác sẽ dẫn đến phát sinh nhiều nghìn tỷ đồng Chi phí này nếu được đầu tư để ứng dụng BIM ngay từ khi bắt đầu dự án, hỗ trợ các doanh nghiệp trong việc ứng dụng BIM, với các hiệu quả đã được chứng minh, sẽ thúc đẩy được sự phát triển của BIM đồng thời giúp tiết kiệm được chi phí cho ngân sách nhà nước

2.2.4.3 Thiếu nhân lực đã được đào tạo về BIM

Với những điều đã nói ở trên, BIM thật sự là một công nghệ mới, đòi hỏi người dùng phải có kiến thức về thiết kế xây dựng, quản lý xây dựng, sử dụng phần mềm

mà còn có kiến thức làm việc đa ngành và thông tin nhóm

Hơn nữa, hiện nay ở Việt Nam chưa có một cơ sở chính quy nào đào tạo BIM cũng như cấp các chứng chỉ về BIM Các kỹ sư chủ yếu tự học qua đồng nghiệp và các nguồn tài liệu trên mạng Điều này dẫn đến sự thiết hụt nhân lực có kiến thức về BIM cho hiện tại cũng như tương lai Quan trọng nhất trong các dự án đã thực hiện thành công khi ứng dụng BIM là phải có nhà quản lý BIM (BIM Manager)

Tương tự như nhà quản lý xây dựng, BIM Manager có trách nhiệm quản lý và thúc đẩy tất cả tiến trình cần thiết để tạo lập và quản lý thông tin trong công trình Công việc quan trọng của BIM Manager là điều phối tất cả thông tin từ các bên liên quan như kiến trúc sư, kỹ sư, các nhà thầu và các nhà tư vấn BIM Manager cũng là người điều phối các “điểm đấu nối” của các bên liên quan, xây dựng tiến trình phù hợp để xác định khi nào có mâu thuẫn xảy ra và khi nào thì cần cập nhật thông tin của

mô hình BIM Manager cần thiết phải được đào tạo thường xuyên về những phần mềm BIM mà dự án sử dụng, không nhất thiết phải thành thạo tất cả nhưng phải hiểu

về cách thức, mục đích của phần mềm để có thể theo sát quá trình thực hiện của từng phần mềm và giải quyết được các mâu thuẫn phát sinh Với khối lượng công việc BIM Manager cần phải giải quyết khá lớn: làm việc với nhiều bộ môn, theo dõi cập nhật các phần mềm, đưa ra những kiến nghị với lãnh đạo công ty để quyết định hướng

đi cho dự án, các ứng dụng BIM nào nên được sử dụng, sự làm việc của chúng và việc kết nối của chúng như thế nào trong dự án Do đó, vị trí BIM Manager rất quan trọng để đảm bảo sự thành công của dự án BIM

Thực tế ở Việt Nam mới đang phát triển các kỹ sư sử dụng BIM, khi mạng lưới kỹ sư này thực hiện các công việc trên các công cụ BIM riêng lẻ cho các dự án nước ngoài BIM Manager với những đặc điểm như đã kể trên vẫn đang là một rảo cản lớn khi áp dụng BIM ở Việt Nam