1. Sự cần thiết nghiên cứu
1.1. Tình hình triển khai áp dụng BIM trên thế giới và tại Việt Nam
– Hiện nay BIM đang ngày một trở nên phổ biến trên thế giới. Nhiều nước như Mỹ, Phần Lan, Na Uy, Đan Mạch, Anh, Pháp, Đức, Nga, Australia, New Zealand, Singapore, Hồng Kông, Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc, Philippines, Indonesia… đã áp dụng BIM ở nhiều mức độ khác nhau, qua đó nâng cao năng suất, sức cạnh tranh của ngành xây dựng nước mình [1].
– Tại Việt Nam, Luật Xây dựng số 50/QH13/2014 được Quốc hội khóa XIII thông qua ngày 18/6/2014 và có hiệu lực từ 01/01/2015 đã quy định một số nội dung liên quan đến Hệ thống thông tin công trình. Cụ thể: việc ứng dụng khoa học và công nghệ, áp dụng hệ thống thông tin công trình trong hoạt động đầu tư xây dựng là một trong những nguyên tắc cơ bản trong hoạt động đầu tư xây dựng (khoản 3 Điều 4); quản lý hệ thống thông tin công trình cũng là một trong những Nội dung quản lý dự án đầu tư xây dựng (khoản 1 Điều 66). Ứng dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) là một trong các giải pháp chủ yếu thực hiện mục tiêu trong 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 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định 134/QĐ-TTg ngày 26/01/2015. Việc triển khai áp dụng BIM một cách rộng rãi, có hiệu quả cũng là cụ thể hóa thực hiện nội dung Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin nhằm nâng cao sức cạnh tranh của doanh nghiệp, của các ngành, được quy định tại 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.
– Tại quyết định số 2500/QĐ-TTg ngày 22/12/2016 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt Đề án áp dụng Mô hình thông tin công trình đã định hướng việc chuẩn bị và áp dụng thí điểm BIM vào một số dự án trong giai đoạn 2017-2020.
1.2. BIM và hệ thống công trình hạ tầng kỹ thuật
– Hiện nay có nhiều định nghĩa về BIM khác nhau trên thế giới. Trong số những định nghĩa được sử dụng nhiều tại Việt Nam, chúng ta có thể hiểu “BIM là tiến trình tạo dựng và sử dụng mô hình thông tin kỹ thuật số cho các công tác từ thiết kế, thi công cho đến cả quá trình quản lý vận hành công trình. BIM cũng không bó hẹp theo cách hiểu đơn thuần là chỉ nhằm tạo ra phối cảnh ba chiều (3D) của công trình sau khi thiết kế xong và chỉ phục vụ cho giai đoạn thiết kế mà BIM còn là nguồn lưu trữ và cung cấp thông tin để làm cơ sở cho việc ra các quyết định quản lý và quản trị trong suốt vòng đời của công trình xây dựng đó, từ giai đoạn thiết kế, thi công đến quản lý vận hành do khả năng tích hợp thông tin các bộ phận công trình với các thông tin về định mức, đơn giá, tiến độ thi công, yêu cầu vận hành, bảo dưỡng…” [1] Khái niệm đó cũng rất tương đồng với khái niệm được định nghĩa trong tiêu chuẩn ISO 19650-1:2018 “BIM là việc sử dụng thể hiện kỹ thuật số được chia sẻ của công trình để tạo điều kiện thuận lợi cho các quy trình thiết kế, thi công và quản lý vận hành để tạo nên một nền tảng tin cậy cho việc ra quyết định” [2].
– Trong khi đó, hệ thống công trình hạ tầng kỹ thuật đóng vai trò rất quan trọng và là nền tảng cho mọi hoạt động của đô thị. Hệ thống này đóng vai trò như “bộ xương” của đô thị mà nếu thiếu nó thì kinh tế sẽ không thể phát triển được và đời sống gặp khó khăn. Nhiều nước thậm chí đã thi hành chính sách thắt lưng buộc bụng trong nhiều năm để đầu tư cho cơ sở hạ tầng phục vụ cho việc phát triển kinh tế và sau đó đã đạt được tốc độ tăng trưởng ấn tượng.
– Hệ thống cơ sở hạ tầng đòi hỏi tính đồng bộ cao để có thể hoạt động trơn tru và phát huy hiệu quả. Việc áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) vào các dự án đầu tư xây dựng công trình hạ tầng kỹ thuật có thể cho phép xem xét một cách chi tiết tính đồng bộ của hệ thống cơ sở hạ tầng cũng như đảm bảo việc đấu nối hạ tầng giữa các công trình.
1.3. Thách thức trong việc áp dụng BIM
– Việc áp dụng BIM trong dự án gặp nhiều rào cản ngay tại Việt Nam cũng như một số nước trên thế giới. Tuỳ đặc thù mỗi nước khác nhau sẽ có những khó khăn cụ thể, tuy nhiên một cách chung nhất có thể kể đến là những khó nhăn về nhận thức, quy trình vận hành và khả năng tiếp nhận của các chủ thể tham gia dự án; chưa có hệ thống quy định, tiêu chuẩn, quy chuẩn cho việc phối hợp, chia sẻ, trao đổi thông tin liên quan đến việc triển khai áp dụng BIM; thiếu nguồn nhân lực được đào tạo có kiến thức về BIM phù hợp với từng vị trí thực hiện công việc,… Việc thiếu những quy định, tiêu chuẩn cho việc phối hợp, chia sẻ, trao đổi thông tin trong hướng dẫn triển khai BIM khiến các bên tham gia dự án gặp nhiều khó khăn trong áp dụng BIM [1].Trên thực tế, trong khảo sát về tình hình thực hiện áp dụng BIM tại Việt Nam, lý do thiếu hướng dẫn triển khai BIM nêu trên cũng đã được rất nhiều bên đề cập tới như là một khó khăn, thách thức chính đối với việc triển khai thực hiện.
– Thực tế kinh nghiệm của nhiều nước cho thấy, để áp dụng BIM nhanh chóng và hiệu quả trong ngành xây dựng thì tiêu chuẩn, hướng dẫn cần được ban hành sớm, trước khi BIM được triển khai rộng rãi một cách tự phát trong ngành xây dựng. Do vậy, để có thể nhanh chóng áp dụng BIM hiệu quả vào các công trình hạ tầng kỹ thuật, cần thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu riêng, phù hợp với lĩnh vực này.
2. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
– Đề tài nghiên cứu nhằm làm rõ các cơ sở lý luận và thực trạng làm cơ sở cho việc xây dựng Hướng dẫn ứng dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) trong lĩnh vực hạ tầng kỹ thuật (cụ thể cho công trình giao thông đô thị và cấp thoát nước) tại Việt Nam.
– Hướng dẫn phải đảm bảo làm rõ được một số nội dung sau để có thể triển khai áp dụng BIM trong các công trình nêu trên:
(1) các chỉ dẫn chung về mô hình hóa thông tin
(2) cách phân loại bộ phận công trình và mức độ chi tiết
(3) định dạng trao đổi dữ liệu
2.2. Đối tượng nghiên cứu
– Một số hướng dẫn áp dụng BIM cho công trình hạ tầng kỹ thuật trên thế giới: nghiên cứu, đánh giá tổng quan tình hình xây dựng Hướng dẫn BIM cho các loại công trình trên thế giới; làm rõ những đặc thù của BIM trong triển khai cho công trình hạ tầng kỹ thuật.
– Thực trạng triển khai áp dụng BIM tại các dự án hạ tầng kỹ thuật: khảo sát các dự án triển khai áp dụng BIM để làm rõ thực trạng, đặc thù trong thực hiện đầu tư xây dựng công trình hạ tầng kỹ thuật và ứng dụng BIM (vai trò của các bên liên quan như: cơ quan QLNN, chủ đầu tư, nhà thầu…).
– Quy trình triển khai áp dụng BIM: thiết lập quy trình mẫu xác định nội dung thông tin BIM cho mỗi sản phẩm.
– Mối liên hệ giữa môi trường pháp lý và hợp đồng và những quy trình, cách thực hiện trong việc phối hợp triển khai áp dụng BIM và chuyển giao thông tin chứa thông tin để sử dụng trong các giai đoạn sau.
– Cơ chế hỗ trợ và hạn chế sử dụng khái niệm Mức độ phát triển thông tin để hỗ trợ lập kế hoạch mô hình tự động.
– Khả năng áp dụng BIM tại một số doanh nghiệp, dự án trong nước.
2.3. Phạm vi nghiên cứu
– Do công trình hạ tầng kỹ thuật bao gồm rất nhiều loại công trình có những đặc thù riêng. Đồng thời, công trình giao thông đô thị (cầu đường) và cấp thoát nước thuộc phạm vi quản lý của Bộ Xây dựng. Vì vậy, nhóm thực hiện đề tài giới hạn phạm vi nghiên cứu cho công trình giao thông đô thị (cầu đường) và cấp thoát nước.
– Vòng đời công trình được tính từ thời điểm bắt đầu dự án đầu tư xây dựng, quá trình vận hành, bảo trì công trình cho tới thời điểm kết thúc của công trình. Tại Việt Nam, hầu hết các dự án có áp dụng BIM cho công trình giao thông đô thị (cầu đường) và cấp thoát nước chủ yếu được triển khai trong giai đoạn thiết kế và thi công. Vì vậy, nhóm thực hiện đề tài giới hạn phạm vi nghiên cứu việc áp dụng BIM trong giai đoạn thiết kế, thi công.
3. Phương pháp nghiên cứu
– Sử dụng các phương pháp nghiên cứu tổng hợp – phân tích, khảo sát bằng bảng câu hỏi, phỏng vấn, nghiên cứu định tính và định lượng để đánh giá hiện trạng và tổng hợp kinh nghiệm trong và ngoài nước.
– Thông qua triển khai áp dụng thực nghiệm tại các doanh nghiệp, dự án nhằm đánh giá các lợi ích và trở ngại khi triển khai BIM cho công trình hạ tầng kỹ thuật tại Việt Nam.
– Tổ chức hội thảo/seminar với sự tham gia của các đối tượng hoạt động trong ngành xây dựng, các chuyên gia trong và ngoài nước để đánh giá các nhóm giải pháp.
