1. Giới thiệu

Ngành xây dựng đang trong giai đoạn chuyển mình mạnh mẽ, với sự phát triển của các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo (AI), Internet vạn vật (IoT) và đặc biệt là Mô hình thông tin công trình (BIM). BIM không chỉ là một công nghệ, mà là một quy trình làm việc mới, sử dụng mô hình 3D kỹ thuật số để quản lý thông tin dự án trong suốt vòng đời của nó , từ thiết kế, thi công đến vận hành và bảo trì. BIM được kỳ vọng sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao, nâng cao năng suất lao động và chất lượng công trình, đồng thời thúc đẩy chuyển đổi số trong ngành xây dựng.  

Bài viết này sẽ đánh giá toàn diện về BIM ở Việt Nam, bao gồm:

• Định nghĩa BIM và ứng dụng của nó trong ngành xây dựng.
• Hiện trạng áp dụng BIM ở Việt Nam và so sánh với các nước trong khu vực và trên thế giới.
• Các yếu tố thúc đẩy và cản trở việc áp dụng BIM.
• Các giải pháp để thúc đẩy áp dụng BIM ở Việt Nam.
• Đánh giá tổng quan về tiềm năng phát triển của BIM ở Việt Nam và những thách thức cần vượt qua.

2. BIM là gì?

Khái niệm về BIM xuất hiện vào những năm 1970 , BIM là viết tắt của Building Information Modeling, có nghĩa là Mô hình thông tin công trình. Đây là một quy trình tạo dựng và sử dụng mô hình kỹ thuật số cho công việc thiết kế, thi công và quản lý vận hành, bảo trì công trình . Mô hình BIM không chỉ đơn thuần là mô hình 3D, mà còn chứa đựng các thông tin chi tiết về công trình như kích thước, vật liệu, cấu trúc, tiến độ, chi phí, v.v.. Các thông tin này được liên kết với nhau và cập nhật liên tục trong suốt vòng đời của dự án, tạo thành một nguồn dữ liệu duy nhất và đáng tin cậy cho tất cả các bên liên quan .  

3. Ứng dụng của BIM trong ngành xây dựng

BIM có thể được ứng dụng trong tất cả các giai đoạn của dự án xây dựng, từ thiết kế, thi công đến vận hành và bảo trì.

a. Giai đoạn thiết kế:

• Phối hợp thiết kế: BIM cho phép các kiến trúc sư, kỹ sư kết cấu, kỹ sư MEP (cơ điện và nước) làm việc trên cùng một mô hình 3D, giúp phát hiện và giải quyết các xung đột thiết kế từ sớm .  
• Nâng cao chất lượng thiết kế: BIM cung cấp các công cụ phân tích và mô phỏng, giúp tối ưu hóa thiết kế, nâng cao hiệu quả năng lượng và tính bền vững của công trình .  
• Trích xuất bản vẽ và khối lượng: BIM cho phép tự động trích xuất bản vẽ 2D từ mô hình 3D và tính toán khối lượng vật tư chính xác .  

b. Giai đoạn thi công:

• Lập kế hoạch thi công: BIM 4D giúp mô phỏng tiến độ thi công, tối ưu hóa việc sử dụng nguồn lực và quản lý rủi ro .  
• Quản lý thi công: BIM 5D giúp kiểm soát chi phí xây dựng, dự báo dòng tiền và quản lý vật tư hiệu quả .  
• Thi công chính xác: BIM giúp nhà thầu thi công chính xác theo thiết kế, giảm thiểu sai sót và lãng phí .  

c. Giai đoạn vận hành và bảo trì:

• Quản lý tài sản: BIM 6D giúp quản lý thông tin về tài sản, lịch sử bảo trì và sửa chữa, hỗ trợ công tác vận hành và bảo trì công trình hiệu quả .  
• Kéo dài tuổi thọ công trình: BIM giúp dự đoán và phòng ngừa các sự cố, kéo dài tuổi thọ công trình .  
• Quản lý cơ sở vật chất: BIM hỗ trợ việc quản lý cơ sở vật chất thông qua việc cung cấp thông tin chi tiết về công trình, giúp cho việc vận hành và bảo trì hiệu quả hơn .  

4. Hiện trạng áp dụng BIM ở Việt Nam

a. Mức độ phổ biến:

Mặc dù BIM đã được giới thiệu vào Việt Nam từ những năm 2000, nhưng mức độ phổ biến của BIM vẫn còn hạn chế so với các nước phát triển. Theo báo cáo của Research and Market, quy mô thị trường BIM toàn cầu năm 2022 là khoảng 6,6 tỷ USD và sẽ tăng lên 22,1 tỷ USD vào năm 2030 . Tuy nhiên, tỷ lệ áp dụng BIM ở Việt Nam vẫn còn thấp, chủ yếu tập trung ở các dự án lớn, sử dụng vốn đầu tư nước ngoài hoặc vốn tư nhân . Một số dự án hạ tầng lớn cũng đang bắt đầu áp dụng BIM, nhưng mức độ phổ biến vẫn còn thấp .  

b. Các yếu tố thúc đẩy:

• Lợi ích của BIM: BIM mang lại nhiều lợi ích rõ ràng như giảm thiểu chi phí, rút ngắn tiến độ, nâng cao chất lượng công trình, v.v..  
• Chính sách của Chính phủ: Chính phủ Việt Nam đã ban hành Quyết định số 258/QĐ-TTg phê duyệt Lộ trình áp dụng BIM trong hoạt động xây dựng, bắt buộc áp dụng BIM đối với các dự án đầu tư xây dựng mới sử dụng vốn đầu tư công từ năm 2023 .  
• Nhu cầu của thị trường: Các chủ đầu tư ngày càng quan tâm đến việc áp dụng BIM để nâng cao năng lực cạnh tranh và đáp ứng yêu cầu của thị trường .  
• Sự phát triển của ngành xây dựng: Ngành xây dựng Việt Nam đang phát triển nhanh chóng, với quy mô và độ phức tạp của các dự án ngày càng tăng. Điều này tạo ra nhu cầu lớn cho việc áp dụng BIM để quản lý dự án hiệu quả hơn .  

c. Các yếu tố cản trở:

• Chi phí đầu tư ban đầu: Chi phí đầu tư cho phần mềm, phần cứng và đào tạo BIM còn cao .  
• Thiếu nguồn nhân lực: Nguồn nhân lực được đào tạo bài bản về BIM còn thiếu .  
• Nhận thức về BIM: Nhận thức về BIM của các bên liên quan còn hạn chế .  
• Thiếu tiêu chuẩn và quy định: Hệ thống tiêu chuẩn và quy định về BIM còn chưa hoàn thiện .  
• Khó khăn trong tích hợp: Việc tích hợp BIM với các hệ thống quản lý dự án hiện có có thể gặp khó khăn .  

5. Các giải pháp để thúc đẩy áp dụng BIM ở Việt Nam

a. Chính sách và quy định của chính phủ:

• Hoàn thiện khung pháp lý: Chính phủ cần tiếp tục hoàn thiện khung pháp lý về BIM, bao gồm các tiêu chuẩn, quy định, hướng dẫn áp dụng BIM trong tất cả các giai đoạn của dự án .  
• Khuyến khích áp dụng BIM: Chính phủ cần có các chính sách khuyến khích doanh nghiệp áp dụng BIM, chẳng hạn như hỗ trợ về tài chính, đào tạo, chuyển giao công nghệ .  
• Áp dụng BIM trong đầu tư công: Chính phủ cần tiên phong áp dụng BIM trong các dự án đầu tư công, tạo hiệu ứng lan tỏa và thúc đẩy các doanh nghiệp khác áp dụng BIM .  

b. Nâng cao nhận thức và đào tạo nguồn nhân lực:

• Tuyên truyền về BIM: Các cơ quan quản lý, hiệp hội ngành nghề cần đẩy mạnh công tác tuyên truyền về BIM, nâng cao nhận thức của các bên liên quan về lợi ích và tầm quan trọng của BIM .  
• Đào tạo BIM bài bản: Các trường đại học, cao đẳng, trung tâm đào tạo cần xây dựng chương trình đào tạo BIM bài bản, đáp ứng nhu cầu của thị trường lao động . Cần chú trọng đến việc đào tạo thực hành, kết hợp với các dự án thực tế để sinh viên có kinh nghiệm làm việc với BIM .  
• Hợp tác quốc tế: Việt Nam cần tăng cường hợp tác quốc tế trong lĩnh vực BIM, học hỏi kinh nghiệm từ các nước tiên tiến .  

c. Phát triển hạ tầng công nghệ thông tin:

• Đầu tư hạ tầng: Các doanh nghiệp cần đầu tư vào hạ tầng công nghệ thông tin, bao gồm phần mềm, phần cứng, mạng lưới, để đáp ứng yêu cầu của BIM .  
• Phát triển nền tảng BIM: Việt Nam cần phát triển nền tảng BIM quốc gia, hỗ trợ việc trao đổi, chia sẻ và quản lý dữ liệu BIM .  

d. BIM Software and Technology:

Việt Nam cần tiếp cận và triển khai các phần mềm và công nghệ BIM tiên tiến để hỗ trợ việc ứng dụng BIM hiệu quả. Một số phần mềm BIM phổ biến trên thế giới bao gồm Revit, ArchiCAD, Tekla Structures . Bên cạnh đó, cần nghiên cứu và phát triển các công cụ hỗ trợ BIM như Dynamo, Revit API để tự động hóa công việc và nâng cao năng suất .  

e. Hợp tác quốc tế và chia sẻ kinh nghiệm:

• Tham gia các tổ chức quốc tế: Việt Nam cần tích cực tham gia các tổ chức quốc tế về BIM, chia sẻ kinh nghiệm và cập nhật các xu hướng mới nhất . Ví dụ, việc tham gia vào buildingSMART International sẽ giúp Việt Nam tiếp cận với các tiêu chuẩn BIM quốc tế và trao đổi kinh nghiệm với các chuyên gia BIM trên toàn thế giới.  
• Hợp tác với các nước tiên tiến: Việt Nam cần tăng cường hợp tác với các nước tiên tiến về BIM, học hỏi kinh nghiệm và chuyển giao công nghệ . Ví dụ, việc hợp tác với Anh, Mỹ, Singapore trong lĩnh vực đào tạo BIM, xây dựng tiêu chuẩn BIM, và triển khai dự án BIM sẽ giúp Việt Nam rút ngắn thời gian và nâng cao hiệu quả áp dụng BIM.  

6. So sánh quốc tế

Việt Nam có thể học hỏi kinh nghiệm từ các quốc gia tiên tiến trong việc áp dụng BIM. Ví dụ, Anh Quốc đã có chiến lược BIM quốc gia từ năm 2011, yêu cầu bắt buộc sử dụng BIM trong các dự án công từ năm 2016 . Hoa Kỳ cũng đã thành lập Ủy ban Dự án BIM từ năm 2008 và ban hành Tiêu chuẩn BIM Quốc gia . Singapore đã thành lập Ban chỉ đạo BIM và phát triển tiêu chuẩn BIM Singapore . Các quốc gia này đã đạt được những thành công đáng kể trong việc áp dụng BIM, giúp nâng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả của ngành xây dựng.  

7. Các cấp độ BIM

BIM được chia thành 4 cấp độ, từ cấp độ 0 đến cấp độ 3, thể hiện mức độ trưởng thành trong việc ứng dụng BIM :  

• BIM Cấp độ 0: Không có sự hợp tác giữa các bên liên quan, dữ liệu chủ yếu ở dạng 2D, trao đổi thông tin bằng giấy tờ.
• BIM Cấp độ 1: Sử dụng CAD 2D và 3D, có sự hợp tác giữa các bên nhưng chưa có quy trình BIM rõ ràng.
• BIM Cấp độ 2: Các bên liên quan hợp tác theo quy trình BIM, sử dụng môi trường dữ liệu chung (CDE) để trao đổi thông tin.
• BIM Cấp độ 3: Tất cả các bên liên quan làm việc trên một mô hình BIM duy nhất, được chia sẻ và cập nhật trong thời gian thực.

Hiện nay, Việt Nam đang ở giai đoạn đầu của việc áp dụng BIM, chủ yếu ở cấp độ 1 và 2.

8. BIM và “bản sao kỹ thuật số”

BIM cho phép tạo ra “bản sao kỹ thuật số” (Digital Twin) của công trình . Bản sao kỹ thuật số là một mô hình ảo của công trình thực tế, chứa đựng tất cả các thông tin về công trình, từ thiết kế, thi công đến vận hành và bảo trì. Bản sao kỹ thuật số giúp các bên liên quan hiểu rõ hơn về công trình, mô phỏng các kịch bản khác nhau và đưa ra quyết định chính xác hơn.  

9. BIM và công trình chế tạo sẵn

BIM có tiềm năng ứng dụng lớn trong công trình chế tạo sẵn ở Việt Nam. BIM giúp tối ưu hóa thiết kế, sản xuất và lắp đặt các cấu kiện chế tạo sẵn, giảm thiểu sai sót và lãng phí . Tuy nhiên, việc áp dụng BIM trong công trình chế tạo sẵn cũng gặp phải những thách thức như thiếu tiêu chuẩn, quy trình và nguồn nhân lực.  

10. BIM và công trình lịch sử

BIM cũng có thể được ứng dụng trong việc bảo tồn và phục hồi các công trình lịch sử . BIM giúp tạo ra mô hình 3D chi tiết của công trình, lưu trữ thông tin về lịch sử và hiện trạng của công trình, hỗ trợ việc phân tích, đánh giá và lập kế hoạch bảo tồn.  

11. Chi phí áp dụng BIM

Chi phí áp dụng BIM bao gồm chi phí phần mềm, phần cứng, đào tạo và tư vấn . Theo quy định hiện hành, chi phí áp dụng BIM đối với dự án đầu tư xây dựng công được xác định bằng dự toán và không lớn hơn 50% chi phí thiết kế .  

12. BIM và tính bền vững

BIM đóng góp vào việc xây dựng công trình bền vững bằng cách cung cấp các công cụ để phân tích hiệu quả năng lượng, sử dụng vật liệu bền vững và giảm thiểu tác động đến môi trường . BIM cũng hỗ trợ việc đánh giá công trình xanh theo các tiêu chuẩn như LOTUS .  

13. Đánh giá tổng quan và kết luận

BIM có tiềm năng phát triển rất lớn ở Việt Nam. Việc áp dụng BIM sẽ giúp ngành xây dựng Việt Nam nâng cao năng lực cạnh tranh, hội nhập với quốc tế và phát triển bền vững. Tuy nhiên, để BIM thực sự phát huy hiệu quả, Việt Nam cần vượt qua những thách thức về chi phí, nhận thức, nguồn nhân lực và hạ tầng công nghệ thông tin. Chính phủ, doanh nghiệp, các cơ sở đào tạo và các bên liên quan cần chung tay nỗ lực để thúc đẩy BIM phát triển mạnh mẽ tại Việt Nam.

Mặc dù đã có những chính sách hỗ trợ từ Chính phủ, việc áp dụng BIM ở Việt Nam vẫn chủ yếu tập trung ở các dự án có vốn đầu tư nước ngoài hoặc tư nhân . Điều này cho thấy cần có thêm những nỗ lực để nâng cao nhận thức về BIM và tạo điều kiện thuận lợi hơn cho các doanh nghiệp trong nước tiếp cận BIM.  

Sự phát triển nhanh chóng của ngành xây dựng Việt Nam cũng đồng thời mang đến cả thách thức và cơ hội cho việc áp dụng BIM . Cơ hội đến từ nhu cầu ngày càng tăng về quản lý dự án hiệu quả và chất lượng công trình cao. Tuy nhiên, thách thức đến từ việc thiếu hụt nguồn nhân lực chất lượng cao và sự khác biệt về quy trình làm việc.  

Để BIM thực sự trở thành công nghệ chủ đạo trong ngành xây dựng Việt Nam, cần có sự chung tay góp sức của tất cả các bên liên quan. Chính phủ cần tiếp tục hoàn thiện khung pháp lý, các doanh nghiệp cần chủ động đầu tư và áp dụng BIM, các trường đại học cần đẩy mạnh đào tạo nguồn nhân lực, và các tổ chức quốc tế cần hỗ trợ Việt Nam trong việc tiếp cận BIM tiên tiến.