BIM trong quản lý dự án xây dựng: Có mô hình 3D đã đủ chưa?

Nhắc đến BIM, nhiều người vẫn nghĩ đơn giản đây là công nghệ dựng mô hình công trình bằng hình ảnh 3D. Doanh nghiệp đầu tư phần mềm, xây dựng mô hình kiến trúc, kết cấu và cơ điện rồi xem đó là đã hoàn thành việc triển khai BIM.

Tuy nhiên, một mô hình 3D đẹp chưa chắc giúp dự án được quản lý tốt hơn.

Nếu tiến độ vẫn theo dõi bằng một file riêng, ngân sách nằm trong một bảng tính khác, hồ sơ được gửi qua email còn công việc tại hiện trường trao đổi trong nhóm chat, dữ liệu của dự án vẫn bị chia cắt. Khi đó, BIM chủ yếu phục vụ việc trình bày hoặc kiểm tra thiết kế, chưa thực sự tham gia vào quá trình điều hành thi công.

Giá trị của BIM chỉ được phát huy đầy đủ khi mô hình được kết nối với tiến độ, chi phí, khối lượng, hồ sơ và tình hình thực tế tại công trường. Đây cũng là lý do BIM 4D, BIM 5D và quản lý dữ liệu tập trung đang trở thành những nội dung quan trọng trong quá trình chuyển đổi số ngành xây dựng.

BIM không chỉ là một mô hình 3D

BIM là viết tắt của Building Information Modeling, thường được hiểu là mô hình thông tin công trình. Khác với bản vẽ 2D truyền thống, mô hình BIM không chỉ thể hiện hình dạng của công trình mà còn có thể chứa nhiều thông tin liên quan đến từng cấu kiện.

Một đối tượng trong mô hình BIM có thể gắn với tên cấu kiện, kích thước, vật liệu, thông số kỹ thuật, khối lượng, vị trí, đơn vị phụ trách và giai đoạn thi công. Khi thông tin được xây dựng đầy đủ, mô hình có thể được sử dụng trong nhiều giai đoạn, từ thiết kế, thi công đến vận hành công trình.

Điểm quan trọng nhất của BIM không nằm ở việc mô hình có đẹp hay không. Giá trị cốt lõi của BIM là tạo ra một nguồn thông tin có cấu trúc để các bên tham gia dự án cùng sử dụng.

Chủ đầu tư có thể theo dõi tổng thể dự án. Đơn vị thiết kế có thể kiểm tra sự phối hợp giữa các bộ môn. Nhà thầu có thể nghiên cứu biện pháp và trình tự thi công. Bộ phận quản lý chi phí có thể khai thác khối lượng từ mô hình. Đơn vị vận hành có thể tiếp tục sử dụng dữ liệu sau khi công trình được bàn giao.

Nếu mô hình chỉ được tạo ra rồi lưu trữ riêng biệt, phần lớn giá trị này sẽ không được khai thác.

Vì sao BIM ngày càng quan trọng tại Việt Nam?

Việc áp dụng BIM tại Việt Nam đang được triển khai theo một lộ trình cụ thể. Ngày 17/3/2023, Thủ tướng Chính phủ ban hành Quyết định số 258/QĐ-TTg phê duyệt lộ trình áp dụng mô hình thông tin công trình trong hoạt động xây dựng.

Theo lộ trình, từ năm 2025, BIM được áp dụng bắt buộc đối với công trình cấp II trở lên thuộc các dự án đầu tư xây dựng mới sử dụng vốn đầu tư công, vốn nhà nước ngoài đầu tư công và dự án đầu tư theo phương thức đối tác công tư bắt đầu thực hiện công việc chuẩn bị dự án.

Đối với những dự án đầu tư xây dựng mới sử dụng nguồn vốn khác, từ năm 2026, phạm vi cung cấp mô hình BIM khi thực hiện một số thủ tục được mở rộng thêm đối với công trình cấp II.

Điều đó cho thấy BIM không còn chỉ là một xu hướng được các doanh nghiệp lớn tự nguyện thử nghiệm. Trong nhiều trường hợp, BIM đang trở thành một yêu cầu thực tế mà chủ đầu tư, đơn vị tư vấn và nhà thầu cần chuẩn bị năng lực để đáp ứng.

Tuy nhiên, áp dụng BIM không nên chỉ dừng lại ở mục tiêu tuân thủ lộ trình. Nếu được tổ chức đúng cách, BIM còn có thể giúp doanh nghiệp giảm xung đột thiết kế, nâng cao khả năng phối hợp, kiểm soát thay đổi và hỗ trợ quản lý dự án hiệu quả hơn.

BIM 3D giúp nhìn thấy công trình trước khi thi công

BIM 3D là cấp độ được nhiều người biết đến nhất. Mô hình thể hiện hình học và không gian của công trình, giúp các bên quan sát tổng thể trước khi triển khai ngoài thực địa.

Thông qua BIM 3D, nhóm dự án có thể kiểm tra vị trí cấu kiện và khả năng phối hợp giữa kiến trúc, kết cấu, điện, nước, điều hòa, phòng cháy chữa cháy cùng các hệ thống kỹ thuật khác.

Ví dụ, đường ống có thể đi xuyên qua dầm, tuyến cáp có thể xung đột với hệ thống thông gió hoặc không gian bảo trì thiết bị có thể không đủ. Nếu những vấn đề này được phát hiện ngay trên mô hình, đơn vị thiết kế và nhà thầu có thể điều chỉnh trước khi thi công.

Việc phát hiện xung đột sớm giúp hạn chế tình trạng phải tháo dỡ, làm lại hoặc thay đổi biện pháp tại công trường. Đây là một trong những giá trị rõ ràng nhất của BIM đối với chất lượng và chi phí dự án.

Tuy nhiên, mô hình 3D chủ yếu cho biết công trình được xây dựng như thế nào về mặt hình học. Nó chưa trả lời đầy đủ câu hỏi công trình sẽ được thi công vào thời điểm nào và chi phí tương ứng là bao nhiêu.

BIM 4D kết nối mô hình với tiến độ thi công

Khi các đối tượng trong mô hình 3D được liên kết với kế hoạch tiến độ, dự án bước sang BIM 4D.

Thay vì chỉ nhìn vào biểu đồ tiến độ gồm nhiều dòng công việc, người quản lý có thể quan sát công trình hình thành theo từng ngày, tuần hoặc giai đoạn. Mô hình cho thấy hạng mục nào được thi công trước, hạng mục nào thực hiện sau và những công việc nào có khả năng chồng chéo về không gian hoặc nguồn lực.

BIM 4D đặc biệt hữu ích khi dự án có quy mô lớn, nhiều khu vực thi công và nhiều nhà thầu cùng hoạt động. Mô phỏng theo thời gian giúp ban điều hành dễ dàng đánh giá tính hợp lý của trình tự thi công.

Chẳng hạn, kế hoạch có thể yêu cầu hai nhà thầu cùng sử dụng một khu vực hoặc một thiết bị nâng trong cùng thời điểm. Nếu chỉ xem tiến độ trên bảng biểu, xung đột này có thể khó nhận ra. Khi trình tự được mô phỏng trực tiếp trên mô hình, vấn đề trở nên rõ ràng hơn.

BIM 4D còn giúp các cuộc họp tiến độ dễ hiểu hơn. Chủ đầu tư, nhà thầu và đơn vị tư vấn có thể cùng quan sát một mô hình thay vì phải tự hình dung từ hàng trăm dòng công việc.

Tuy nhiên, mô hình 4D chỉ có giá trị khi tiến độ được cập nhật thường xuyên. Nếu kế hoạch trên mô hình không phản ánh tình hình thực tế tại công trường, kết quả mô phỏng sẽ nhanh chóng trở nên lỗi thời.

BIM 5D liên kết mô hình với khối lượng và chi phí

BIM 5D được hình thành khi dữ liệu về khối lượng và chi phí được liên kết với mô hình và tiến độ.

Khi một cấu kiện hoặc hạng mục thay đổi, người quản lý có thể đánh giá ảnh hưởng của thay đổi đó đến khối lượng, ngân sách và kế hoạch thi công. Đây là bước tiến lớn so với việc điều chỉnh thủ công trên nhiều bảng tính riêng biệt.

Ví dụ, khi chủ đầu tư thay đổi vật liệu hoàn thiện của một khu vực, quyết định này không chỉ ảnh hưởng đến đơn giá. Nó có thể làm thay đổi khối lượng đặt hàng, thời gian cung ứng, kế hoạch thi công, nhu cầu nhân lực và dòng tiền.

Nếu dữ liệu được kết nối, người quản lý có thể nhìn thấy ảnh hưởng tổng thể trước khi phê duyệt thay đổi. Ngược lại, nếu các bộ phận làm việc trên những nguồn dữ liệu riêng, thông tin có thể được cập nhật không đồng bộ. Thiết kế đã thay đổi nhưng dự toán vẫn dùng khối lượng cũ, trong khi công trường có thể tiếp tục thi công theo bản vẽ chưa được cập nhật.

BIM 5D không có nghĩa mọi chi phí sẽ tự động chính xác. Khối lượng từ mô hình vẫn cần được kiểm tra, phân loại và liên kết với đơn giá phù hợp. Dữ liệu đầu vào càng được chuẩn hóa thì kết quả khai thác càng có giá trị.

Có mô hình BIM nhưng quản lý dự án vẫn thất bại vì đâu?

Một doanh nghiệp có thể sở hữu mô hình BIM chi tiết nhưng dự án vẫn chậm tiến độ, vượt ngân sách và phát sinh tranh chấp.

Nguyên nhân đầu tiên là BIM được triển khai như một sản phẩm riêng của bộ phận kỹ thuật. Nhóm BIM tạo mô hình nhưng ban chỉ huy công trường, bộ phận kế hoạch, kế toán và quản lý hồ sơ không sử dụng cùng nguồn dữ liệu.

Trong trường hợp này, những thay đổi ngoài hiện trường không được phản ánh kịp thời vào mô hình. Ngược lại, thay đổi trên mô hình cũng không được chuyển thành công việc cụ thể để công trường thực hiện.

Nguyên nhân thứ hai là doanh nghiệp chưa có quy trình quản lý thông tin thống nhất. Không có quy định rõ ràng về cách đặt tên tài liệu, quản lý phiên bản, trạng thái phê duyệt và trách nhiệm cập nhật dữ liệu.

Một bản vẽ có thể tồn tại dưới nhiều phiên bản khác nhau. Người thiết kế cho rằng bản mới đã được phát hành, nhưng kỹ sư công trường vẫn sử dụng bản cũ được gửi trong nhóm chat. Khi sai sót xảy ra, rất khó xác định phiên bản nào được phép sử dụng và ai chịu trách nhiệm.

Nguyên nhân thứ ba là mô hình không được kết nối với tiến độ và tình hình thi công thực tế. Nếu dữ liệu 4D chỉ được lập để trình diễn trong giai đoạn đầu mà không được cập nhật, mô hình sẽ không còn phản ánh đúng trạng thái của dự án.

BIM không tự giải quyết mọi vấn đề. Công nghệ chỉ tạo ra hiệu quả khi được đặt trong một quy trình quản lý rõ ràng và có sự tham gia của đầy đủ các bên.

Dữ liệu BIM cần được quản lý trong môi trường thống nhất

Khi một dự án có nhiều bên cùng tham gia, việc quản lý mô hình và tài liệu bằng email hoặc nhóm chat dễ dẫn đến nhầm lẫn.

Dữ liệu BIM cần được đặt trong một môi trường quản lý thống nhất, thường được gọi là CDE, tức Common Data Environment hay môi trường dữ liệu chung.

CDE không chỉ là một thư mục lưu trữ trên Internet. Một môi trường dữ liệu chung đúng nghĩa phải giúp dự án kiểm soát phiên bản, quyền truy cập, trạng thái tài liệu, lịch sử thay đổi và quy trình kiểm tra, phê duyệt.

Khi một tài liệu được phát hành, người dùng cần biết tài liệu đang trong quá trình làm việc, đang được chia sẻ để phối hợp, đã được phê duyệt hay đã chuyển sang trạng thái lưu trữ.

Việc phân loại trạng thái giúp hạn chế sử dụng nhầm tài liệu chưa được phê duyệt để thi công. Đồng thời, lịch sử trên hệ thống cũng tạo ra căn cứ để kiểm tra khi có tranh chấp hoặc sai sót.

BIM và CDE có mối quan hệ chặt chẽ. BIM tạo ra mô hình và dữ liệu công trình, còn CDE giúp quản lý quá trình trao đổi, kiểm tra và sử dụng dữ liệu đó.

BIM cần kết nối với hoạt động tại công trường

Mô hình BIM chỉ phản ánh kế hoạch nếu không được cập nhật bằng dữ liệu thực tế.

Tại công trường, ban chỉ huy cần liên tục ghi nhận khối lượng hoàn thành, nhân lực, thiết bị, vật tư, công việc phát sinh, kết quả nghiệm thu và những vướng mắc ảnh hưởng đến tiến độ.

Những thông tin này giúp người quản lý so sánh kế hoạch trên mô hình với tình hình thi công thực tế. Nếu một hạng mục dự kiến hoàn thành trong tuần nhưng khối lượng thực hiện thấp hơn kế hoạch, hệ thống quản lý cần phản ánh được mức độ chậm và ảnh hưởng đến các công việc tiếp theo.

Dữ liệu hiện trường còn giúp cập nhật mô hình hoàn công. Công trình thực tế có thể có những điều chỉnh so với thiết kế ban đầu. Nếu những thay đổi này không được cập nhật, mô hình bàn giao sẽ không phản ánh đúng tài sản đã xây dựng.

Do đó, doanh nghiệp không nên tách riêng nhóm BIM với bộ phận quản lý thi công. Hai nhóm cần sử dụng chung cấu trúc công việc, mã hạng mục và quy trình cập nhật dữ liệu.

Phần mềm quản lý thi công giữ vai trò gì trong quy trình BIM?

BIM giúp doanh nghiệp quản lý thông tin liên quan đến mô hình công trình. Tuy nhiên, hoạt động điều hành dự án còn bao gồm nhiều nội dung khác như giao việc, lập tiến độ, phân bổ nguồn lực, theo dõi ngân sách và tổng hợp báo cáo.

Đây là nơi phần mềm quản lý thi công phát huy vai trò.

Một hệ thống quản lý phù hợp giúp chuyển kế hoạch từ mô hình thành những công việc cụ thể tại hiện trường. Mỗi công việc cần có thời gian thực hiện, người phụ trách, nguồn lực sử dụng, ngân sách dự kiến và kết quả cập nhật.

Khi dữ liệu tiến độ được quản lý tập trung, doanh nghiệp có cơ sở để triển khai BIM 4D. Khi ngân sách và chi phí được liên kết theo từng hạng mục, doanh nghiệp có thể tiến gần hơn đến BIM 5D.

Phần mềm Quản lý thi công xây dựng 360 – TBT360 hỗ trợ doanh nghiệp lập và phân bổ tiến độ, nguồn lực và ngân sách tổng thầu. Đây là những nhóm dữ liệu quan trọng để kết nối mô hình BIM với hoạt động quản lý dự án.

Thay vì chỉ xem công trình trên mô hình, người quản lý cần biết công việc nào đang được triển khai, ai chịu trách nhiệm, tiến độ thực tế đạt bao nhiêu và ngân sách đã sử dụng đến đâu.

Khi BIM và phần mềm quản lý thi công được tổ chức trên cùng một cấu trúc dữ liệu, doanh nghiệp có thể giảm tình trạng mô hình một nơi, tiến độ một nơi và ngân sách nằm ở một hệ thống khác.

Doanh nghiệp nên bắt đầu triển khai BIM như thế nào?

Trước khi đầu tư phần mềm hoặc xây dựng mô hình, doanh nghiệp cần xác định rõ mục tiêu triển khai. BIM sẽ được sử dụng để kiểm tra xung đột, bóc tách khối lượng, quản lý tiến độ, kiểm soát chi phí hay phục vụ vận hành công trình?

Mục tiêu càng rõ thì yêu cầu đối với mô hình và dữ liệu càng cụ thể. Nếu doanh nghiệp muốn sử dụng BIM để quản lý tiến độ, các đối tượng trong mô hình phải có khả năng liên kết với cấu trúc công việc. Nếu mục tiêu là quản lý chi phí, mô hình phải đủ thông tin để bóc tách và phân loại khối lượng.

Doanh nghiệp cũng cần xây dựng quy định về quyền truy cập, cách đặt tên tài liệu, quản lý phiên bản, trạng thái phê duyệt và trách nhiệm cập nhật. Đây là nền tảng để tránh tình trạng mỗi bộ phận hiểu và sử dụng dữ liệu theo một cách khác nhau.

Thay vì triển khai đồng loạt trên toàn doanh nghiệp, có thể lựa chọn một dự án phù hợp để thử nghiệm. Sau khi đánh giá hiệu quả, phát hiện vướng mắc và hoàn thiện quy trình, mô hình mới được nhân rộng.

Đào tạo nhân sự cũng không nên chỉ tập trung vào thao tác phần mềm. Kỹ sư cần hiểu dữ liệu họ cập nhật sẽ được sử dụng như thế nào và ảnh hưởng ra sao đến tiến độ, chi phí cũng như quyết định của ban quản lý.

BIM có thay thế bản vẽ và người quản lý dự án không?

BIM không làm mất đi vai trò của bản vẽ và cũng không thay thế người quản lý dự án.

Trong nhiều quy trình, bản vẽ vẫn là một thành phần quan trọng của hồ sơ thiết kế, thi công và nghiệm thu. BIM giúp tăng khả năng phối hợp, kiểm tra và khai thác thông tin, nhưng việc sử dụng mô hình hay bản vẽ phải tuân theo yêu cầu cụ thể của dự án.

Tương tự, BIM có thể cung cấp dữ liệu trực quan nhưng không tự đưa ra mọi quyết định. Người quản lý vẫn phải đánh giá điều kiện hiện trường, năng lực nhà thầu, nguồn lực, hợp đồng và những rủi ro liên quan.

BIM giúp người quản lý có thêm thông tin để ra quyết định. Mức độ chính xác của quyết định vẫn phụ thuộc vào chất lượng dữ liệu và năng lực của đội ngũ thực hiện.

Khi nào doanh nghiệp thực sự nhận được giá trị từ BIM?

Doanh nghiệp không nhận được giá trị chỉ vì đã mua phần mềm BIM hoặc đã có một mô hình 3D.

Giá trị xuất hiện khi mô hình giúp phát hiện xung đột trước khi thi công, hạn chế công việc phải làm lại, hỗ trợ xây dựng trình tự thi công hợp lý và kiểm soát ảnh hưởng của thay đổi đến khối lượng, tiến độ và ngân sách.

Giá trị cũng xuất hiện khi các bên sử dụng cùng một nguồn thông tin, biết đâu là phiên bản mới nhất và có thể truy xuất lịch sử thay đổi khi cần thiết.

Quan trọng hơn, dữ liệu trên mô hình phải được kết nối với hoạt động hằng ngày tại công trường. Nếu BIM chỉ tồn tại trong máy tính của một nhóm kỹ thuật, nó chưa trở thành công cụ quản lý dự án.

Kết luận

BIM không chỉ là mô hình 3D và cũng không nên được triển khai chỉ để đáp ứng một yêu cầu trong hồ sơ dự án.

BIM 3D giúp các bên nhìn thấy và kiểm tra công trình trước khi thi công. BIM 4D kết nối mô hình với thời gian để hỗ trợ quản lý tiến độ. BIM 5D bổ sung dữ liệu khối lượng và chi phí, giúp đánh giá ảnh hưởng tài chính của từng thay đổi.

Tuy nhiên, mô hình chỉ phát huy giá trị khi được đặt trong một quy trình quản lý dữ liệu thống nhất và liên kết với tình hình thực tế tại công trường.

Sự kết hợp giữa BIM với phần mềm quản lý thi công như TBT360 giúp doanh nghiệp tiến gần hơn đến một hệ thống quản lý đồng bộ, trong đó mô hình, tiến độ, nguồn lực và ngân sách không còn tồn tại riêng lẻ.

Có mô hình 3D mới chỉ là bước khởi đầu. Mục tiêu cuối cùng của BIM phải là giúp dự án phối hợp tốt hơn, kiểm soát chặt chẽ hơn và đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu rõ ràng.

Câu hỏi thường gặp về BIM trong quản lý dự án xây dựng

BIM 3D, BIM 4D và BIM 5D khác nhau như thế nào?

BIM 3D tập trung vào mô hình hình học và thông tin cấu kiện. BIM 4D liên kết mô hình với tiến độ thi công. BIM 5D bổ sung dữ liệu khối lượng và chi phí để hỗ trợ quản lý ngân sách dự án.

Có mô hình 3D có được xem là đã triển khai BIM không?

Mô hình 3D có thể là một phần của BIM. Tuy nhiên, nếu mô hình không chứa thông tin cần thiết và không được sử dụng trong quy trình phối hợp, quản lý hoặc ra quyết định, giá trị BIM vẫn còn hạn chế.

BIM có giúp giảm chi phí xây dựng không?

BIM có thể hỗ trợ phát hiện xung đột, hạn chế làm lại, kiểm soát thay đổi và khai thác khối lượng. Khả năng tiết kiệm chi phí phụ thuộc vào chất lượng mô hình và cách doanh nghiệp tổ chức quy trình sử dụng dữ liệu.

BIM và phần mềm quản lý thi công có giống nhau không?

Không. BIM tập trung vào mô hình và thông tin công trình. Phần mềm quản lý thi công hỗ trợ lập tiến độ, giao việc, phân bổ nguồn lực, quản lý ngân sách và theo dõi thực tế tại công trường. Hai công cụ cần được kết nối để tạo ra hiệu quả cao hơn.

Doanh nghiệp nhỏ có thể áp dụng BIM không?

Doanh nghiệp nhỏ có thể bắt đầu từ một mục tiêu cụ thể như phối hợp thiết kế, kiểm tra xung đột hoặc liên kết mô hình với tiến độ. Không nhất thiết phải triển khai toàn bộ BIM 3D, 4D và 5D ngay từ đầu.