Kinh nghiệm quốc tế xây dựng chiến lược ứng dụng BIM ngành Xây dựng

(Tạp chí Kiến trúc Quốc gia) – Ở nhiều quốc gia trên thế giới, các Chính phủ đã nhận thức được sự cần thiết của việc ứng dụng BIM trong quản lý xây dựng nên đã nhanh chóng thành lập các tổ chức phát triển BIM quốc gia nhằm nghiên cứu và xây dựng các tiêu chuẩn và lộ trình để đảm bảo sự thành công cho việc áp dụng BIM ở quốc gia mình. Điều này đã giúp mang lại các hiệu quả đáng kể trong việc kết nối giữa các công đoạn thiết kế – thi công – giám sát – quản lý – vận hành công trình, tiết kiệm nguyên vật liệu, nâng cao chất lượng công trình tạo nên những đổi mới căn bản ngành Xây dựng.

Mô hình quản lý đô thị trên nền tảng BIM và E Submission khu vực Marina Bay (Singapore)

Kinh nghiệm quốc tế ứng dụng triển khai BIM ngành Xây dựng

Đánh giá chung, do nhận thức rõ các lợi ích của việc ứng dụng và triển khai BIM đối với công tác đầu tư xây dựng công trình nên các quốc gia tiên tiến trên thế giới đều đã sớm xây dựng lộ trình áp dụng áp dụng BIM đối với ngành Xây dựng. Tại Châu Âu, Anh, Na Uy, Phần Lan, Hà Lan, Đan Mạch đã yêu cầu ứng dụng BIM trong khu vực đầu tư xây dựng vốn ngân sách. Ngoài ra BIM đã được xây dựng thành tiêu chuẩn và lộ trình ở một số nước như Pháp, Úc, Đức, Nhật Bản… BIM ngày được ứng dụng rộng rãi và là xu thế phát triển của ngành Xây dựng trong tương lai. Tại châu Á, Hàn Quốc, Hồng Kông là những nước tiên phong bắt buộc phải ứng dụng BIM cho khu vực đầu tư công với các tiêu chuẩn và lộ trình thực hiện được xây dựng đồng bộ. Bên cạnh đó một số nước cũng đã có những nghiên cứu tìm hiểu về BIM và định hướng áp dụng cho ngành Xây dựng như Malaysia, Sri Lanka, Pakistan, Ấn Độ.
Tại Hoa Kỳ, ngay từ những năm 2008 đã thành lập Hội đồng dự án BIM (United States™ Project Committee) nhằm thúc đẩy sự phát triển BIM theo từng ngành, từng bang và trên cả nước, đồng thời công bố tiêu chuẩn quốc gia về BIM (National BIM Standard). Đến nay tiêu chuẩn này đã được chuẩn bị công bố phiên bản 3 (NBS-version 3) bao gồm các chỉ dẫn theo 3 cấp. Cấp độ A hay còn gọi là tiểu chuẩn cốt lõi bao gồm tiêu chuẩn quốc gia, quốc tế, các quy phạm, tiêu chuẩn trong việc trao đổi thông tin, tiêu chuẩn phù hợp với kỹ thuật và thử nghiệm. Cấp độ B hay tiêu chuẩn tham khảo, bao gồm các tiêu chuẩn đã được ứng dụng bởi các tổ chức và các ngành công nghiệp khác liên quan về quá trình thực hiện dự án ứng dụng BIM, chỉ dẫn đặc điểm kĩ thuật khi ứng dụng BIM và ví dụ tham khảo. Cấp độ C các tiêu chuẩn đã được thực tế chứng minh về cách thức tiến hành BIM, bao gồm thỏa thuận hợp đồng, hướng dẫn ứng dụng BIM để đạt kết quả tốt nhất và việc sử dụng dịch vụ hỗ trợ từ bên thứ 3.
Tại Trung Quốc, dự án đầu tiên sử dụng BIM được hoàn thành vào năm 2008 là sân vận động trung tâm thủ đô Bắc Kinh. Chính phủ Trung Quốc đã lập cổng thông tin điện tử về BIM nhằm thúc đẩy sự phát triển của BIM trong ngành Xây dựng, cùng với tổ chức thường xuyên nhiều cuộc hội thảo, seminar, trao đổi về BIM được tổ chức với sự tham gia của tất cả các bên như chủ đầu tư, tư vấn, nhà thầu, nhà nghiên cứu và Chính phủ. Năm 2012, Bộ phát triển đô thị, nông thôn và nhà ở ban hành “Kế hoạch phát triển BIM giai đoạn 2011-2015” nhằm nghiên cứu các giải pháp phần mềm và thúc đẩy việc xây dựng tiêu chuẩn quốc gia về BIM. Tại Trung Quốc, BIM đã được áp dụng phổ biến trong các dự án thuộc nguồn vốn đầu tư nước ngoài cũng như vốn đầu tư của khối tư nhân, các dự án có quy mô lớn thuộc nguồn vốn ngân sách cũng được áp dụng, Tuy nhiên, trên bình diện quốc gia, việc triển khai lộ trình về BIM trong ngành Xây dựng tại Trung Quốc còn chậm do thiếu sự phối hợp và thống nhất cách thức triển khai giữa các cơ quan triển khai thực hiện.
Tại Vương quốc Anh, tháng 5/2011, trong chiến lược phát triển ngành Xây dựng, chính phủ đã đề ra mục tiêu giảm 20% chi phí các dự án sử dụng vốn đầu tư công. Để đạt được mục tiêu này, tháng 6/2011, chính phủ Anh công bố chiến lược và lộ trình áp dụng BIM trong đó năm 2012 áp dụng thử ở một số dự án công, năm 2013 – 2015 đẩy mạnh sự áp dụng rộng rãi của BIM và đến năm 2016 đảm bảo tất cả các dự án đầu tư công có vốn từ 5 triệu bảng phải ứng dụng BIM ở từng giai đoạn phù hợp. Cũng trong năm 2011, Chính phủ Anh thành lập Hội thúc đẩy và thực hiện BIM (Client BIM Mobilization and Implementation) nhằm tạo điều kiện cho các đối tượng tham gia ứng dụng BIM trong các dự án và hướng tới mục tiêu đưa Vương quốc Anh dẫn đầu về công nghệ BIM. Năm 2012, Anh đã công bố tiêu chuẩn quốc gia về BIM.

Văn phòng quản lý hệ thống giao thông thông minh trên cơ sở mô hình số về quản lý đô thị Singapore

Kinh nghiệm Singapore – nước đi đầu khu vực ứng dụng BIM

Singapore là quốc gia Đông Nam Á thành công nhất trong việc ứng dụng BIM khi có tiêu chuẩn quốc gia và lộ trình ứng dụng BIM rõ ràng. Nhận thấy hiệu quả tích cực của việc ứng dụng BIM trong chuyển đổi ngành công nghiệp xây dựng của Singapore, Chính phủ Singapore thành lập Ban chỉ đạo BIM bao gồm: Bộ phận hướng dẫn thực hiện BIM, Bộ phận pháp lý và hợp đồng và Hiệp hội các nhà quản lý BIM. Ban chỉ đạo này có nhiệm vụ phát triển những tiêu chuẩn và các nguồn lực hỗ trợ BIM để tạo điều kiện hợp tác sử dụng BIM. Đồng thời tư vấn những lĩnh vực cần thiết có thể tiến hành BIM hiệu quả ở cấp độ công ty, dự án hay cả ngành Xây dựng. Đặc biệt, Singapore nhấn mạnh việc ứng dụng BIM sẽ là cơ sở để đổi mới thay thế hoàn toàn quy trình quản lý công trình xây dựng bằng bản vẽ giấy sang bản vẽ điện tử, tạo điều kiện thúc đẩy toàn diện mô hình chính quyền điện tử, thông minh trên nền tảng công nghệ số hóa. Đến nay, Singapore đã xây dựng được một tầm nhìn hấp dẫn và định hướng rõ ràng đến năm 2030. Kể từ năm 2003 khi việc đệ trình hồ sơ điện tử E-submissions lần đầu tiên được giới thiệu. Điều này mang lại những hiệu quả cho quá trình tự động hóa tòa nhà và cải thiện năng suất xây dựng bằng cách chuyển đổi ngành công nghiệp xây dựng.
Kết quả đạt được là rất đáng ghi nhận, theo các đánh giá khảo sát thực tế, năm 2013, có 76% các doanh nghiệp xây dựng được khảo sát đã bắt đầu áp dụng BIM, và con số là 96% vào cuối năm 2015. Thông qua cuộc khảo sát cũng cho thấy trong năm 2013, 15% các công ty khảo sát sử dụng BIM trên hơn 50% dự án của họ, một sự gia tăng đáng kể so với năm 2012 khi chỉ có 4% doanh nghiệp áp dụng.
Chính phủ coi việc ứng dụng BIM là sáng kiến nâng cao năng suất của ngành Xây dựng thông qua việc sử dụng BIM từ 20%-30%. Trong năm 2010, Cơ quan quản lý xây dựng Singapore (BCA) đã thực hiện lộ trình BIM nhằm mục đích BIM sẽ trở nên sử dụng rộng rãi trong ngành Xây dựng vào năm 2015. Mục tiêu lâu dài của Chính phủ là tạo ra một lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng BIM của Singapore với công nghệ tiên tiến, dẫn đầu bởi các công ty lớn và được hỗ trợ bởi lực lượng lao động lành nghề và có năng lực vào năm 2020.
Trước tiên, Cơ quan quản lý xây dựng quốc gia Singapore đã có những nỗ lực rất lớn trong năm 2007-2008, để đưa ra lộ trình về việc đệ trình điện tử BIM đầu tiên trên thế giới. Tháng 5/2012, cùng với Bộ Xây dựng và Công nghiệp, Ban chỉ đạo BIM Singapore đã công bố tiêu chuẩn BIM của Singapore là căn cứ hướng dẫn ứng dụng BIM và chỉ rõ vai trò và trách nhiệm của các bến tham gia khi ứng dụng BIM ở các giai đoạn của dự án. Tháng 8/2013, phiên bản 2 của bộ tiêu chuẩn BIM của Singapore được công bố thay thế cho phiên bản một.
Xây dựng lộ trình áp dụng BIM chặt chẽ đặc biệt trong quy định bắt buộc áp dụng BIM vào dự án theo quy mô vốn đầu tư và tổng diện tích mét vuông sàn với cấp độ tăng dần theo thời gian. Cụ thể, năm 2012 quy định ứng dụng BIM ở tất cả dự án công có vốn >10 triệu đôla, sang đến năm 2013 nâng lên ứng dụng BIM cho thiết kế kiến trúc ở tất cả dự án xây mới có diện tích >20.000m2; Đến 2014 quy định ứng dụng BIM cho thiết kế kỹ thuật ờ tất cả dự án xây mới có diện tích >20.000m2. Gần đây nhất tháng 7/2015 nâng lên quy định ứng dụng BIM cho cả thiết kế kiến trúc và kỹ thuật ở tất cả dự án xây mới có diện tích >5.000m2.
Triển khai cấp phép xây dựng trên nền tảng ứng dụng BIM. Mục tiêu của Singapore đơn giản là để thực hiện việc cấp phép xây dựng nhanh nhất trên thế giới. Hệ thống đệ trình điện tử BIM giúp đơn giản hóa các công đoạn đệ trình hồ sơ xây dựng. Các nhóm dự án chỉ cần nộp một mô hình xây dựng, trong đó có tất cả các thông tin cần thiết để đáp ứng yêu cầu của cơ quan quản lý. Trong năm 2010, có 9 cơ quan quản lý chấp nhận các mô hình 3D BIM kiến trúc để phê duyệt thông qua việc nộp hồ sơ điện tử.
Tiếp theo là việc chấp nhận các mô hình BIM, cơ điện, và hệ thống ống nước (MEP) vào năm 2011. Trong năm 2013, chính phủ Singapore đã bắt đầu yêu cầu gửi mô hình BIM kiến trúc cho các dự án xây dựng lớn hơn 20.000m2. Vào năm 2015, việc đệ trình BIM sẽ được yêu cầu cho tất cả các dự án lớn hơn 5.000m2. Các ứng dụng chính của BIM cho đến nay được áp dụng ở Singapore là: Thiết kế trực quan; Phát hiện xung đột; Mô hình điều phối xây dựng; Lập tiến độ và phân đoạn xây dựng; Thống kê khối lượng; Quản lý tài liệu, chỉ tiêu kỹ thuật; Phân tích thiết kế bao gồm phân tích năng lượng, năng lượng mặt trời và gió.
Chiến lược phát triển BIM của chính phủ dựa trên lĩnh vực công. Nó được thiết kế để khuyến khích khu vực tư nhân bằng cách đưa ra các câu chuyện thành công và loại bỏ những trở ngại. Điều này bao gồm việc phát triển một loạt các hướng dẫn BIM trong ngành, xác định khuôn khổ pháp lý và hợp đồng cho các dự án dựa trên BIM và nghiên cứu quy trình làm việc của BIM bao gồm sự tương tác giữa tư vấn và nhà thầu để xác định các cách hợp tác khác nhau, như sự tham gia sớm hơn của nhà thầu và chuyển giao dự án tích hợp (IPD).
Chính phủ đã nỗ lực rất nhiều trong việc xây dựng năng lực BIM thông qua các bước tiếp cận, tư vấn, và các chương trình đào tạo (chính phủ trợ cấp cho đào tạo BIM lên đến 50%). Nhiều trường đại học và trường cao đẳng tại Singapore có liên quan đến đào tạo và giáo dục BIM theo một cách nào đó.
Chính phủ cũng khuyến khích và hỗ trợ việc phát triển các tiêu chuẩn BIM như xây dựng các chuẩn tiết kiệm năng lượng.
Cuối cùng chính phủ đã triển khai các chương trình khuyến khích đơn vị áp dụng BIM. BCA đã giới thiệu quỹ tài chính BIM trị giá 6 triệu đô la Singapore trong khuôn khổ quỹ năng suất và năng lực xây dựng vào tháng 6 năm 2010. Quỹ tài chính BIM bao gồm các chi phí đào tạo, tư vấn, phần mềm và phần cứng.
Singapore đang xây dựng lộ trình BIM thứ hai với trọng tâm là chuyển đổi quy trình, nghiên cứu và phát triển BIM, BIM cho các nhà thầu, và BIM về quản lý cơ sở vật chất. Có những điểm tương đồng trong lộ trình này với chiến lược BIM cấp 3 của chính phủ Anh.

Đề xuất áp dụng với điều kiện Việt Nam

Từ việc nghiên cứu kinh nghiệm quốc tế trong xây dựng và thực hiện chiến lược áp dụng BIM cho ngành Xây dựng có thể thấy rằng các nước áp dụng thành công BIM vào trong ngành Xây dựng 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.
Tại các nước đã triển khai áp dụng BIM thành công, dẫn đầu trong các tiến trình áp dụng BIM là chính phủ với vai trò dẫn dắt, đưa ra chiến lược, lộ trình và đặt mục tiêu cho ngành Xây dựng qua một hội đồng chỉ đạo. Điều chỉnh các chính sách quản lý đầu tư công để tạo thuận lợi cho việc áp dụng BIM và sử dụng các dự án công làm đòn bẩy để đẩy nhanh việc áp dụng BIM.
Song song với việc đẩy mạnh áp dụng BIM vào các dự án, cần liên tục triển khai nghiên cứu, đào tạo và xúc tiến các hoạt động nâng cao nhận thức. Liên kết với các tổ chức có năng lực để xây dựng và cung cấp các chương trình đào tạo nhân lực. Việc này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng để luôn bắt kịp những tiến bộ mới nhất trên thể giới.
Việc ban hành sớm các tiêu chuẩn, hướng dẫn về BIM cũng như có các biện pháp hỗ trợ phù hợp đưa ra từ cơ quan quản lý Nhà nước về xây dựng là một yếu tố chủ đạo đảm bảo sự thành công cho việc áp dụng BIM./.

KTS TRẦN BỘ