Lợi ích của việc ứng dụng BIM trong xây dựng

Đặc điểm của BIM là mô hình tổng hợp toàn diện các thông tin công trình, được số hóa và trình bày qua hình ảnh 3 chiều đa luồng dữ liệu, cung cấp cho người dùng cái nhìn trực quan và cho khả năng tư duy gần với suy nghĩ tự nhiên nhất của con người. BIM cho phép mô hình hóa công trình để phản ánh chính xác cấu tạo cùng các thuộc tính của công trình trên thực tế sẽ được hình thành trong tương lai. Bằng cách này, các đối tác tham gia dự án có thể xem xét trước và đánh giá hiệu quả của nó trước khi thực hiện, kiểm soát được các xung đột, độ chính xác của bản thiết kế, giải quyết được các vấn đề liên quan ngay ở giai đoạn đầu của dự án, đạt được kết quả tiết kiệm đáng kể về mặt thời gian, chi phí và năng lượng.

Ứng dụng BIM trong các dự án đầu tư xây dựng mang lại nhiều lợi ích cho chủ đầu tư, nhà thầu tư vấn, nhà thầu xây dựng và cả cơ quan quản lý nhà nước về xây dựng. Các lợi ích cụ thể sẽ được trình bày rõ hơn trong các phần dưới đây.

3 lợi ích lớn của việc áp dụng BIM đối với chủ đầu tư:

– BIM cung cấp cái nhìn trực quan hỗ trợ rất tốt trong quá trình lựa chọn phương án đầu tư, phương án thiết kế, xác định kế hoạch vốn phù hợp với kế hoạch triển khai; giúp chủ đầu tư dễ dàng trong việc xem xét và ra quyết định thông qua các thông tin được tích hợp sẵn trong mô hình;

– Việc áp dụng BIM giúp giảm thiểu thời gian ngừng chờ xử lý xung đột ngoài ý muốn (xuất phát từ lỗi thiết kế hoặc từ việc không phù hợp giữa thiết kế và thi công) và qua đó cũng góp phần tiết kiệm chi phí cho dự án;

– Cơ sở dữ liệu thông tin BIM sử dụng rất hiệu quả trong việc xây dựng báo cáo vận hành, phân tích và báo cáo việc sử dụng không gian, tối ưu hóa chi phí vận hành.

 

6 lợi ích 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, 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 có thể tích hợp như eQUEST và tích hợp các tiêu chuẩn thiết kế xanh như LEED hay LOTUS để đánh giá tính bền vững của công trình. 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.

4 lợi ích chính mà việc áp dụng BIM mang lại cho đơn vị quản lý dự án:

– BIM cung cấp công cụ để lên kế hoạch toàn diện và nâng cao khả năng điều hành, quản lý đối với cả vòng đời dự án ở trình độ công nghệ tiên tiến;

– BIM cung cấp cho ban quản lý dự án một mô hình trực quan, cùng với các yếu tố tích hợp như tiến độ thi công, biểu đồ nhân công, biểu đồ phát triển giá thành công trình… giúp cho ban quản lý thực hiện công việc một cách dễ dàng và có sự chuẩn bị tốt về huy động nguồn vốn, theo dõi kế hoạch nhân lực hay các kế hoạch tổ chức thi công ngoài công trường, kiểm soát chi phí trong quá trình thực hiện;

– BIM là cơ sở để Ban quản lý dự án điều phối việc 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 công trường.

– 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. Trong đó, các quy trình dễ được kiểm soát xuyên suốt nhờ ứng dụng chặt chẽ các tiến bộ công nghệ thông tin, phần mềm. Nhờ đó các Ban quản lý dự án sẽ theo dõi, giám sát việc thực hiện thiết kế, thi công thuận lợi hơn, chính xác hơn, giúp giảm thiểu lãng phí và tăng hiệu quả thực thi.

5 lợi ích của BIM đối với nhà thầu thi công, lắp đặt thiết bị

– Sử dụng mô hình BIM giúp các nhà thầu xây lắp hạn chế sai sót trong việc triển khai bản vẽ thiết kế đến tổ chức thực hiện;

– Mô hình thông tin công trình cũng được sử dụng làm cơ sở để nhà thầu xây dựng phương án thi công, bố trí nguồn lực, phối hợp công việc trong các giai đoạn thi công khác nhau nhằm tối ưu hóa việc sử dụng nguồn lực của Nhà thầu, tăng năng suất lao động, tiết kiệm chi phí và rút ngắn thời gian thi công.

– Việc áp dụng BIM giúp nhà thầu phát hiện và lường trước các khó khăn trong quá trình thi công ngay từ giai đoạn tiếp cận hồ sơ thiết kế để đưa ra phương án thực hiện cho phù hợp. Điều này đặc biệt cần thiết đối với các dự án có điều kiện thi công khó khăn hoặc yêu cầu kỹ thuật cao. Dựa vào tính trực quan của mô hình BIM và các thông tin tích hợp đầy đủ, nên những “xung đột” giữa các kết cấu hoặc giữa các bộ phận công trình được hiển thị rõ trên mô hình, từ đó các kỹ sư đề ra được phương án phù hợp để giải quyết những “xung đột” đó.

– Mô hình thông tin công trình hoàn thiện có khả năng cung cấp thông tin về các loại vật liệu ngay tại giai đoạn thiết kế như khối lượng, thông số kỹ thuật, và thuộc tính. Những thông tin đó có thể được sử dụng cho việc mua bán vật liệu từ các nhà cung cấp và nhà thầu phụ.

– Mô hình thông tin công trình có thể được dùng nền tảng cho các cấu kiện chế tạo sẵn. Giải pháp này đã được sử dụng rất thành công cho các cấu kiện bê tông chế tạo sẵn, các lỗ mở cửa và chế tạo sẵn các tấm kính. Nó cho phép các nhà cung cấp có thể phối hợp trên mô hình, để phát triển chi tiết cần thiết cho chế tạo sẵn.

2 lợi ích lớn của BIM đối với đơn vị quản lý, vận hành công trình

– Sử dụng Mô hình thông tin công trình cho phép đơn giản hóa việc bàn giao thông tin liên quan tới thiết bị công trình. Trong suốt quá trình thi công nhà thầu chính và đặc biệt là nhà thầu cơ điện đã tập hợp thông tin về vật liệu lắp đặt và bảo trì cho các hệ thống trong công trình. Các thông tin này có thể được liên kết tới đối tượng trong mô hình thông tin công trình, được bàn giao cho chủ đầu tư và có thể được sử dụng để kiểm tra tất cả hệ thống thiết bị công trình.

– Mô hình thông tin công trình là một nguồn thông tin chính xác và rất quan trọng cho việc quản lý và vận hành công trình. Nó có thể được tích hợp với hoạt động thiết bị và các hệ thống quản lý và được dùng như một nền tảng hỗ trợ cho việc giám sát các hệ thống kiểm soát thời gian thực để quản lý thiết bị từ xa và rất nhiều các khả năng khác vẫn chưa được phát triển hoàn thiện.

2 lợi ích lớn của BIM đối với cơ quan quản lý nhà nước về xây dựng

– Thông qua mô hình thông tin công trình, các cơ quan quản lý nhà nước về xây dựng, quản lý đô thị có được cái nhìn tổng quát, cụ thể về sự phù hợp của quy hoạch, kiến trúc công trình, đấu nối hạ tầng kĩ thuật… phục vụ quá trình xét duyệt quy hoạch, phương án kiến trúc, cấp phép xây dựng… Nếu được xây dựng đồng bộ quy trình xét duyệt thông qua cổng điện tử một cửa có thể giúp nâng cao chất lượng xét duyệt, cải tiến thủ tục hành chính hướng đến tăng năng suất và hiệu quả cho tất cả các bên.

– Việc ứng dụng BIM trong quy hoạch, thiết kế, xây dựng công trình giúp giảm được thời gian nghiên cứu và phê duyệt hồ sơ cấp phép cũng như phục vụ rất có hiệu quả công tác thanh tra, kiểm tra công trình xây dựng do các thông tin của công trình được thể hiện logic, đầy đủ và trực quan.

Tại các nước đi trước về áp dụng BIM vào ngành xây dựng, nhiều nghiên cứu đã tổng kết và nhận thấy hiệu quả đầu tư từ việc áp dụng BIM vào trong các công ty hoặc dự án đầu tư xây dựng là rất đáng kể. Có thể thấy với một cơ sở dữ liệu duy nhất hỗ trợ việc trao đổi thông tin giữa các bên tham gia dự án, BIM mang lại nhiều lợi ích cho tất cả các bên tham gia vào dự án như đã được chỉ ra ở trên.

Là một đơn vị tiên phong trong việc nghiên cứu và áp dụng BIM tại Mỹ, Trung tâm nghiên cứu kỹ thuật xây dựng hạ tầng tích hợp thuộc trường đại học Stanford (Stanford University Center for Integrated Facilities Engineering, viết tắt là CIFE) tổ chức tổng kết hàng năm để theo dõi việc áp dụng BIM của các công ty cũng như tại các dự án đầu tư xây dựng. Báo cáo tổng hợp số liệu dựa trên 32 dự án có sử dụng BIM của CIFE đã định lượng lợi ích mang lại qua một số chỉ tiêu như:

• Giảm bớt 40% các yêu cầu thay đổi;
• Sai lệch của quyết toán với dự toán chỉ là +/- 3%;
• Giảm 80% thời gian lập dự toán;
• Tiết kiệm về chi phí lên đến 10%;
• Giảm 7% tiến độ.

Cũng theo báo cáo từ CIFE [17], tỷ lệ hoàn vốn đầu tư (Return on Investment, viết tắt là ROI, tính dựa trên chi phí tiết kiệm được và chi phí áp dụng BIM vào dự án) đã được tính toán cho một số dự án tại Mỹ nhằm thể hiện rõ hiệu quả của việc đầu tư áp dụng BIM và được thể hiện tại Bảng 1.

Các số liệu về chi phí tiết kiệm được thống kê trực tiếp từ dự án hoặc được ước lượng từ việc xử lý các va chạm trước khi thi công. Có thể thấy, tỷ lệ hoàn vốn đầu tư áp dụng BIM cho các dự án nằm trong khoảng 193 – 39.900% là rất đáng kể. Nguyên nhân chủ yếu của việc khoản tỷ lệ hoàn vốn đầu tư rất rộng như trên là do phạm vi công việc áp dụng BIM trong mỗi dự án khác nhau dẫn đến lợi ích mang lại và hiệu quả khác nhau.

Tại Singapore, một số dự án có áp dụng BIM đã được tổng kết về lợi ích được minh họa tại Hình 3 như:

• Giảm 52% phiếu yêu cầu thông tin tại dự án Safra Clubhouse;
• Tiết kiệm 9 – 10% nhân công tại Cơ sở nuôi thú vật tại đường Perah;
• Tiết kiệm tới 138 giờ tại dự án Vermont tại khu Cairnhill Rise.

Tại Trung Quốc, dự án tháp Thượng Hải (Shanghai tower) là một dự án khó, có yêu cầu và tiêu chuẩn cao. Dự án có rất nhiều nhà thầu phụ và khối lượng thông tin cần phải quản lý và chia sẻ rất lớn. Ngoài ra việc đảm bảo về tiến độ và chi phí cho một dự án lớn và kéo dài lâu cũng đặt ra nhiều thách thức.Việc ứng dụng BIM đã giúp triển khai dự án một cách tối ưu hơn. Nhóm triển khai dự án đánh giá rằng việc triển khai BIM đã giúp tiết kiệm được cho dự án khoảng 100 triệu nhân dân tệ, tương đương với khoảng 15 triệu USD.

Nguồn: rdsic.edu.vn