Câu chuyện BIM ở Việt Nam và kinh nghiệm từ Anh Quốc

Hiện nay, trên thế giới đã có nhiều quốc gia áp dụng BIM cho ngành công nghiệp xây dựng. Mỗi quốc gia đều có phương thức riêng để tiến hành. Tuy nhiên, phương thức của Anh quốc (UK) được đánh giá là đáng tham khảo (1) nếu các nước khác muốn áp dụng BIM. Vì vậy, nội dung dưới đây nhằm khái quát cách làm việc của UK từ đó đề xuất những nội dung công việc cần phải làm để khởi động BIM ở Việt Nam.

Phát triển của BIM Protocol để sử dụng trong thực tế

Ngành công nghiệp xây dựng của UK sử dụng công cụ lao động là máy tính, trên cơ sở phương cách tạo lập và chuyên giao thông tin, họ chia ra làm 4 cấp độ (Level) (2) như sau:

  • Cấp độ 0: Sử dụng bản vẽ gồm các đường nét và chữ để tạo lập thông tin cho một dự án để chuyển giao. Để tạo lập các thông tin, người tạo lập sử dụng các phần mềm theo hướng CAD ở mức độ 2D
  • Cấp độ 1: Vẫn sử dụng các phần mềm theo hướng CAD nhưng ở mức độ 3D kết hợp với 2D để tạo lập thông tin cho nhưng sử dụng một số phương cách khác để chuyển giao thông tin bên cạnh bản vẽ giấy
  • Cấp độ 2: Bắt buộc áp dụng BIM cho toàn bộ ngành công nghiệp xây dựng của quốc gia từ tháng 4/2016. Để tạo lập thông tin theo phương thức của BIM, phải sử dụng những phần mềm mới theo BIM Tool (cụ thể là các phần mềm như Revit, Archicad, Vectorwork…).
  • Cấp độ 3: Khai thác giá trị tiềm ẩn của các dự án xây dựng đã được hoàn thành có ứng dụng BIM để góp phần thực hiện ý đồ nâng cấp các đô thị hiện trạng thành “Đô thị Thông minh”

Để thực hiện giai đoạn 2, từ năm 2009 các bộ phận liên quan của UK đã bắt đầu xây dựng hệ thống pháp lý để tạo điều kiện thuận lợi cho ngành công nghiệp xây dựng tiếp nhận BIM. Hệ thống tài liệu pháp lý đó thường được gọi là 8 trụ cột để xây dựng căn nhà BIM ở giai đoạn 2.

Các tài liệu pháp lý này, có mối liên hệ rất chặt chẽ, gồm có:

  • PAS1192-2:2013 có tên Specification for Information management for the capital/delivery phase of construction projects using building information modelling

Mục đích: Đề ra các đặc điểm kỹ thuật để quản lý thông tin của một dự án xây dựng công trình có sử dụng BIM ở giai đoạn trước khi bàn giao đưa vào sử dụng (giai đoạn trước khi hoàn thiện)

  • PAS1192-3:2014 có tên Specifcation for information management for the operational phase of assets using building information modelling

Mục đích: Đề ra các đặc điểm kỹ thuật để quản lý thông tin của một dự án xây dựng công trình có sử dụng BIM ở giai đoạn vận hành tài sản (giai đoạn sau khi thi công)

  • BS1192-4:2014 có tên Collaborative production of information, Part 4: Fulflling employer’s information exchange requirements using COBie –Code of practice

Mục đích: Tiêu chuẩn hoá các sản phẩm thông tin mang tính hợp tác, đáp ứng yêu cầu của chủ đầu tư về việc trao đổi thông tin bằng COBie (Construction Operation Building Information Exchange) trong suốt vòng đời của một công trình xây dựng (bao gồm các toà nhà lẫn hạ tầng).

PAS (Publically Available Specification) là các dạng “tiền tiêu chuẩn” được thành lập kịp thời nhằm đáp ứng nhu cầu trước mắt của thị trường và sẽ được nghiên cứu sâu hơn để phát triển thành các tiêu chuẩn Quốc gia. Trong vòng 2 năm, chúng được đánh giá lại để: có thể được sửa đổi và trở thành Tiêu chuẩn Quốc gia (BS – British Standard) hay thu hồi không áp dụng nữa.

  • PAS1192-5:2015 có tên Specifcation for security-minded building information modelling. Digital build environments and smart asset management

Mục đích: Đề ra các đặc điểm kỹ thuật để bảo đảm an toàn cho: Quá trình tạo lập thông tin, môi trường số hoá của ngành xây dựng và các công trình xây mới hay hiện trạng.

  • BIM Protocol là các giao ước cho cách làm việc theo BIM trong một dự án cụ thể
  • Government Soft Landing

Mục đích: Nhằm mục đích giúp cho chủ đầu tư chuyển tiếp nhận tài sản dần dần theo các bước thiết kế và thi công để phục vụ bước khai thác vận hành và bảo trì công trình.

  • Classification

Mục đích: Hệ thống hoá các nội dung liên quan đến ngành công nghiệp xây dựng của UK để phục vụ cho nhu cầu của giai đoạn ngắn hạn cũng như dài hạn

  • Digital Plan of Work

Mục đích: Diễn giải rõ ràng các khái niệm và chi tiết về việc quản lý các dữ liệu tài sản xây dựng có được từ quá trình xây dựng và quản lý các mô hình thông tin xây dựng

Tám trụ cột này có mối quan hệ qua lại với nhau rất chặt chẽ. Chúng được xây dựng trên một hệ thống móng cột. Phương cách tạo lập hệ thống móng cột này được như sau:

  1. Điều chỉnh các văn bản trong hệ thống hạ tầng pháp lý đã có sẵn cho phù hợp với BIM.
  2. Tạo lập mới một số văn bản chưa có để phục vụ BIM đang thiếu để có các móng cột khác

Dựa vào những móng cột chưa được cải tạo, BIM Protocol được ban hành trước tiên (thời điểm 2009, nó được đặt tên là AEC (UK) BIM Standard – Version 1.0). Đây là tài liệu cấp thiết nhất đối những người đang tạo lập thông tin theo yêu cầu của BIM. Trong số các móng cột chưa được cải tạo này, một móng cột quan trọng để phục việc quản lý là BS 1192: 2017 – “Collaborative production of architectural, engineering và construction information – Code of Practice”, được ban hành lần thứ nhất vào năm 2007 mà nội dung là đề ra các tiêu chuẩn cho việc hợp tác trong quá trình tạo lập thông tin giữa bộ phận thiết kế và thi công. Đối tượng mà văn bản này nhắm đến là những người đang đang tạo lập thông tin theo hướng CAD.

Trong quá trình áp dụng vào thực tế, người sử dụng thấy được những khiếm khiếm khuyết của BIM Standard và đề nghị các nội dung để điều chỉnh. Sau khi tiếp thu những đề nghị này, tháng 9/2012 một tài liệu được ban ban hành có tên AEC (UK) BIM Protocol – Version 2.0 được ban hành để thay thế AEC UK (BIM) Standard – Version 1.0.

Đến tháng 6/2015, AEC (UK) BIM Technology Protocol – Version 2.1.1 được ban hành để thay thế AEC (UK) BIM Protocol – Version 2.0

Trong quá trình nâng cấp Protocol, BS 1192:2007+A1:2015 được điều chỉnh lần thứ nhất vào tháng 10/2015. Một năm sau nó được điều chỉnh một lần nữa thành BS 1192:2007+A2:2016.

Trên cơ sở của AEC (UK) BIM Protocol, mỗi dự án cụ thể phải cần phải có một Project BIM Protocol theo các bước sau:

  • BIM Protocol:

Nhằm mục đích giúp các đơn vị sản xuất có một cơ sở chung khi tạo lập thông tin để đạt được những yêu cầu mong muốn của chính phủ. Vì vậy, BIM Protocol thường được tạo lập dưới sự điều khiển của chính phủ và trên cơ sở của nhiều văn bản pháp lý.

  • BIM Tools Protocol:

Vì khác nhau về cách thức hoạt động, nội dung, quản lý… của mỗi phần mềm nên trên nội dung cơ sở của BIM Protocol, các hãng cung cấp phần mềm sẽ tạo lập BIM Tool Protocol riêng cho phần mềm của mình. Từ đó, người sử dụng sẽ áp dụng nội dung của BIM Tool Protocol trực tiếp bằng phần mềm.

  • Company BIM Protocol:

Từ BIM Tool Protocol, các đơn vị sản xuất tuỳ theo thực trạng của mình có thể sử dụng một hay nhiều BIM Tool Protocol, của từng phần mềm, để tạo lập Company BIM Protocol cho riêng đơn vị của mình. Company BIM Protocol thường được bổ sung thêm những nội dung không được đề cập đến trong BIM Tool Protocol nhưng là tiêu chuẩn vốn có của đơn vị sản xuất (Company Standard).

Phát triển của BIM Protocol để sử dụng trong thực tế
  • Project BIM Protocol:

Trong thực tế, mỗi dự án đều có đặc thù khác nhau. Vì vậy, từ Company BIM Protocol sẽ được điều chỉnh sao cho phù hợp với những đặc thù đó – Nhằm xác định các mô hình thông tin nào cần được tạo lập bởi nhóm thực hiện dự án (cùng làm việc đồng thời) và áp đặt các yêu cầu – trách nhiệm – giới hạn sử dụng các mô hình đó.

Các đơn vị sản xuất cơ sở có thể tham khảo từ nhiều nguồn khác nhau để tạo lập Company BIM Protocol cho mình để áp dụng. Đây là thực trạng đang xảy ra ở nước ta. Nếu để tình trạng này kéo dài thì ngành công nghiệp xây dựng sẽ phải đối diện với các nguy cơ:

  • Không quản lý được vì không có một tiêu chuẩn nào để các đơn vị thành phần tạo lập được một số quy định chung, như hiện nay không thể quản lý được bản vẽ CAD vì không tiêu chuẩn về Layer;
  • Không khai thác được những lợi ích của BIM ở tầm vĩ mô để đóng góp cho quốc gia;
  • Thực trạng không có tiêu chuẩn CAD diễn ra từ thập niên 90 cho đến nay là một rào cản cực lớn khi Việt Nam muốn áp dụng BIM cho ngành xây dựng. Các dự án xây dựng, giao thông, hạ tầng trọng điểm quốc gia đã được thực hiện suốt hơn 20 năm đổi mới, nhà nước gần như không có một quy định nào về việc lưu trữ các tài liệu số hóa, đây là một dạng tài nguyên quốc gia gần như không được chú ý quan tâm đúng mức.
  • Vì vậy, việc đầu tiên cần phải thực hiện để áp dụng BIM cho một quốc gia là nhanh chóng tạo lập một BIM Protocol.

Để tạo lập được BIM Protocol thì cần phải có hai tài liệu khác làm cơ sở là PAS 1192-2:2013 và BS 1192:2007+A2:2016. Theo kinh nghiệm của UK, nếu chưa có hai tài liệu này, cũng nên tạo lập BIM Protocol. Khi tạo lập xong hai văn bản cơ sở tương tự hai tài liệu trên (cũng như các văn bản trụ cột khác), nội dung của BIM Protocol sẽ được cập nhật dần.

Đối chiếu theo các yêu cầu của BIM cần có cho một dự án của UK, rất khó tìm thấy một dự án đạt đầy đủ các thiết lập BIM được lưu trữ, cùng tính kế thừa cũng như các lý lịch trao đổi thông tin trong dự án một cách tường minh ở các giai đoạn thực hiện khác nhau. Mối quan tâm chủ yếu đến các hình ảnh 3D bắt mắt, khi sử dụng BIM tool là điều dễ dàng có thể tìm thấy ở các dự án quảng bá về việc áp dụng BIM. Các dữ liệu phi hình học (Non-Graphical Data) cũng như các liên kết của các dữ liệu này với các mô hình đồ họa (Graphical Model) là cơ sở để thiết lập các tài sản số hóa, chưa thể khai thác có hệ thống trong phạm vi toàn ngành xây dựng do thiếu các tiêu chuẩn mã hóa trao đổi. Việc các đơn vị đi đầu áp dụng BIM tại Việt Nam, khi mượn các tiêu chuẩn nước ngoài sẽ bị rào cản và bối rối về việc tương thích giữa các thủ tục xây dựng địa phương với các thông lệ xây dựng ở các nước phát triển. Nguồn nhân lực được đào tạo để quản lý khai thác được các mô hình BIM từ doanh nghiệp đến chính phủ cũng rất yếu và mỏng.

Tuy nhiên, với Đề án áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình đã được phê duyệt ngày 24/12/2016, một việc còn cấp thiết và quan trọng hơn gấp nhiều lần so với BIM Protocol cần phải thực hiện là xác định mục đích của BIM cho Việt Nam thật rõ ràng và cụ thể.

Qua tên của đề án, có thể nhận thấy mục đích của BIM chưa khai thác hết giá trị tiềm ẩn của nó. Kinh nghiệm ứng dụng BIM của UK đã cho chúng ta thấy rõ điều này. Mục đích hướng đến của BIM là hiện thực hóa thành phố thông minh (Smart City). Số hóa các công trình xây dựng là một dạng tài nguyên số cho tương lai, ngoài các tài sản vật lý hiện hữu, tài sản dưới dạng số hóa cũng mang rất nhiều giá trị với nền kinh tế, thậm chí có giá trị áp đảo trong tương lai. Đây là một trong những điều kiện cần để một đất nước tồn tại và phát triển hội nhập trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 đã bắt đầu diễn ra trên thế giới.

Có như vậy, những nội dung cần thực hiện của đề án mới đầy đủ, có tính hệ thống khoa học và giá trị của chúng mới thực chất.

Tóm lại, để có các chính sách khuyến khích BIM phát triển trong xã hội, các đơn vị tham mưu cho chính phủ cần tham vấn rộng rãi với các chuyên gia và các tổ chức hoạt động xây dựng trong và ngoài nước, giúp chính phủ định hướng các mục đích trước mắt và lâu dài cho việc áp dụng BIM. Các nội dung chính cần được thể hiện trong đề án BIM quốc gia nên quan tâm đến các vấn đề sau:

  • Xác định rõ ràng mục đích của đề án, ngắn hạn, trung hạn và dài hạn (mục đích dài hạn là góp phần hiện thực hóa thành phố thông minh)
  • Khẳng định các nội dung cụ thể cần thực hiện của đề án
  • Thứ tự ưu tiên cần phải ban hành hệ thống pháp lý.
  • Phát hành BIM Protocol cho Việt Nam.

Tham khảo

(1) The Business Value of BIM for Owners, MacGRAW HILL, 2014

(2) PAS1192-2:2013 Specification for information management for the capital/delivery phase of construction projects using building information modelling, ISBN 978 0 580 82666 5

(3) Digital Building Britain: Level 3 Building Information Modeling – Strategic Plan

KTS Nguyễn Phước Thiện — KTS Trần Quang Huy

(Bài đăng trong Tạp chí Kiến trúc số 05-2017)