Tọa đàm “Ứng dụng GIS và BIM - cơ hội và thách thức?”
Theo Phó Tổng Biên tập Báo Xây dựng Nguyễn Sơn Tùng, Bộ Xây dựng đang thực hiện Đề án chuyển đổi số giai đoạn 2024 - 2025, định hướng đến năm 2030 đặt mục tiêu hoàn thiện thể chế, xây dựng các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật, hướng dẫn về mô hình BIM áp dụng trong công tác quản lý Nhà nước; phát triển nền tảng số theo hướng xây dựng và triển khai nền tảng BIM và GIS ứng dụng trong quy hoạch, thẩm định, cấp phép, quản lý công trình và hạ tầng kỹ thuật đô thị tại Bộ Xây dựng và các Sở Xây dựng địa phương. Tuy nhiên, bên cạnh cơ hội, chúng ta cũng đang đối mặt với nhiều thách thức, từ việc hoàn thiện hành lang pháp lý, đào tạo nguồn nhân lực, đến đầu tư hạ tầng và công nghệ”, Phó Tổng Biên tập Báo Xây dựng nhấn mạnh.
Theo Đại diện Ban Quản lý đường sắt đô thị Hà Nội, hiện nay, công nghệ BIM được nhiều chủ đầu tư công trình xây dựng, giao thông áp dụng tối đa, nhằm nâng cao chất lượng thiết kế; minh bạch hóa thông tin về thông số kỹ thuật, vật liệu, khối lượng, tiến độ, giá thành…; quản lý tiến độ và chi phí hiệu quả hơn do mô hình BIM được tích hợp thông tin về thời gian (4D) và giá trị (5D) đến từng thiết bị, cấu kiện, bộ phận công trình; nâng cao chất lượng thi công do mô hình BIM tích hợp đầy đủ các thông tin phục vụ cho thi công xây dựng, lắp đặt thiết bị, tránh được các sai sót và hỗ trợ giai đoạn khai thác vận hành sau nghiệm thu.
Cụ thể tại dự án Đường sắt đô thị Hà Nội, dự án đã xây dựng hệ thống thông tin quản lý dự án (Project Management Information System) trên nền tảng điện toán đám mây; hợp tác chiến lược với các tư vấn trong nước có kinh nghiệm triển khai áp dụng BIM; tích hợp BIM với GIS để nâng cao hiệu quả áp dụng BIM vào quản lý, vận hành tài sản, hợp tác quốc tế. Bên cạnh đó, dự án cũng đã tạo cơ chế phối hợp chặt chẽ giữa chủ đầu tư, tư vấn BIM và tư vấn thiết kế, để áp dụng BIM tạo lập các mô hình BIM-GIS địa hình, địa chất, hầm, nhà ga…
Việc tích hợp BIM và GIS cho phép các bên liên quan phân tích toàn diện, đánh giá tác động công trình lên môi trường xung quanh.
Còn theo ông Trần Xuân Quân, Trưởng phòng công nghệ - BIM, Công ty cổ phần Tư vấn thiết kế xây dựng Đại Phong: BIM là một quy trình tiên tiến được ứng dụng trong ngành xây dựng dựa trên các mô hình 3D kỹ thuật số được sử dụng xuyên suốt vòng đời của một dự án công trình.
Theo đó, BIM giúp nâng cao chất lượng sản phẩm từ bước khảo sát thiết kế và phối hợp các cơ quan, ban ngành; kiểm soát chi phí, khối lượng trước và sau khi triển khai; hỗ trợ đấu thầu bảo đảm có tỷ lệ chính xác cao hơn; công tác quản lý dự án trước và sau khi thi công hiệu quả hơn về hồ sơ thiết kế, giải pháp thi công, khối lượng và chất lượng…
Ông Trần Phúc Minh Khôi, Phó tổng giám đốc Công ty cổ phần tư vấn thiết kế cảng - biển Portcoast bổ sung thêm: Hiện nay, phần lớn các dự án mới dừng lại ở BIM phục vụ thiết kế và thi công.
Tuy nhiên, BIM sẽ được phát triển xuyên suốt tới giai đoạn vận hành - tức là chuyển thành hồ sơ số hóa cho tài sản (AIM). Điều này giúp chủ đầu tư không phải “bắt đầu lại từ đầu” khi bảo trì, sửa chữa hay mở rộng công trình.
“Mô hình BIM sẽ không còn “đứng một mình” mà sẽ được kết nối với GIS để đặt vào không gian thực tế, với IoT để cập nhật dữ liệu vận hành thời gian thực và AI để phân tích, dự báo, tối ưu. Khi đó, chúng ta có thể hình dung một mô hình số sống động - Digital Twin, nơi mọi dữ liệu của công trình được số hóa và kết nối để ra quyết định nhanh, chính xác”, ông Khôi nói.
Ông Khôi cho hay, giống như nhiều quốc gia tiên tiến, Việt Nam có thể hướng tới việc BIM hóa toàn bộ quy trình cấp phép xây dựng, kết nối quy hoạch, và liên thông cơ sở dữ liệu quản lý công trình. Khi đó, BIM không chỉ là công cụ của nhà thầu, mà trở thành hạ tầng số của ngành xây dựng.
Còn Còn TS. Tạ Ngọc Bình (Viện Kinh tế xây dựng - Bộ Xây dựng) cho biết, đến nay, Viện đã chủ động phối hợp với các Sở Xây dựng trên cả nước tổ chức nhiều hội thảo phổ biến lộ trình áp dụng BIM theo quyết định số 258/QĐ-TTg ngày 17/03/2023 của Thủ tướng Chính phủ. Hiện nay, nhiều địa phương tiên phong như TP Hồ Chí Minh, Hà Nội, Đà Nẵng... đã áp dụng BIM hiệu quả trong xây dựng hạ tầng.
Hiệu quả rõ nhất là các công trình sử dụng vốn Nhà nước, công trình cấp I có áp dụng BIM đã giúp tăng cường tính minh bạch và hiệu quả sử dụng vốn; các công trình nhà ở xã hội, dự án tái định cư đã tối ưu hóa thiết kế và chi phí, đẩy nhanh tiến độ; riêng các dự án hạ tầng đô thị phức tạp như các nút giao thông, hệ thống thoát nước, áp dụng BIM có thể giải quyết các xung đột không gian hiệu quả...
Đặc biệt, trên cơ sở nhiệm vụ được giao tại Quyết định 926/QĐ-BXD của Bộ trưởng Bộ Xây dựng, Viện xác định vai trò kiến tạo, thúc đẩy và tập trung vào 3 nhóm giải pháp trụ cột để xây dựng một hệ sinh thái BIM toàn diệ trên cả nước: Hoàn thiện thể chế và hướng dẫn tạo nền tảng cốt lõi cho việc triển khai BIM trong công tác quản lý Nhà nước; phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao để thúc đẩy áp dụng công nghệ BIM; tăng cường hợp tác và làm chủ công nghệ nhằm nghiên cứu và phát triển các giải pháp tích hợp sâu giữa BIM-GIS. Trên cơ sở đó, Viện sẽ xây dựng nền tảng dữ liệu số, phát triển các hướng dẫn ứng dụng GeoBIM phục vụ công tác quy hoạch, thẩm định, cấp phép và quản lý vận hành công trình thông minh, hiệu quả và bền vững...
Xu hướng tất yếu
Cũng theo TS. Tạ Ngọc Bình, trong giai đoạn phát triển mới, việc tích hợp GIS với BIM là giải pháp toàn diện cho vòng đời mỗi dự án. Nếu BIM là mô hình chi tiết của công trình, GIS là bối cảnh không gian chứa đựng công trình. Việc tích hợp GIS-BIM hay còn gọi là GeoBIM, là xu hướng tất yếu, giải pháp quản lý toàn diện cho ngành Xây dựng. Sức mạnh của GeoBIM có thể tạo ra "bản sao số" (Digital Twin) của công trình trong bối cảnh thực tế.
Đặc biệt, trong lĩnh vực giao thông, ở giai đoạn quy hoạch, thiết kế, các dự án có thể đặt mô hình 3D của tuyến cao tốc, tuyến metro hay nhà ga vào bối cảnh địa lý thực tế để phân tích hướng tuyến tối ưu, đánh giá tác động môi trường, xã hội và mô phỏng các phương án đền bù giải phóng mặt bằng trực quan. Trong giai đoạn thi công, GeoBIM giúp theo dõi tiến độ thi công trong không gian thực, quản lý logistics, vật liệu và sự phối hợp giữa các nhà thầu trên một khu vực rộng lớn. Còn trong giai đoạn vận hành, bảo trì, GeoBIM phát huy giá trị bền vững nhất, cho phép kết nối dữ liệu từ các cảm biến (IoT) trên cầu, đường bộ để theo dõi tình trạng kết cấu, mô phỏng lưu lượng giao thông để có phương án điều tiết hay lên kế hoạch bảo trì, ứng phó sự cố chính xác.
Qua tìm hiểu, mô hình BIM đã trở thành công cụ không thể thiếu, chứng minh hiệu quả vượt trội tại các dự án phức tạp trên toàn cầu. Điển hình là dự án Crossrail (tuyến Elizabeth Line) tại Vương quốc Anh, một trong những dự án hạ tầng lớn nhất châu Âu. Việc áp dụng BIM đã giúp dự án tiết kiệm hàng trăm triệu bảng Anh nhờ khả năng quản lý dữ liệu đồng bộ, giảm thiểu xung đột thiết kế và tối ưu hóa quá trình thi công.
Hay tại Singapore, quốc gia đi đầu về đô thị thông minh, BIM không chỉ được áp dụng cho từng công trình cao tầng mà còn được tích hợp vào hệ thống cấp phép xây dựng điện tử, giúp rút ngắn thời gian thẩm định đến 50% và nâng cao hiệu quả quản lý, vận hành tài sản. Trong lĩnh vực giao thông, các dự án như tuyến metro ở Helsinki (Phần Lan) hay cầu Queensferry Crossing (Scotland) đã tận dụng triệt để BIM để mô phỏng tiến độ, kiểm soát chặt chẽ chi phí, quản lý rủi ro và xây dựng kế hoạch bảo trì chính xác cho hàng chục năm sau...
Dưới góc nhìn từ cơ quan quản lý Nhà nước, ông Bùi Văn Dưỡng, Phó cục Trưởng Cục Kinh tế - Quản lý đầu tư xây dựng, Bộ Xây dựng đánh giá, để phát triển ứng dụng mạnh mẽ hơn mô hình BIM theo chỉ đạo của Thủ tướng và Đề án chuyển đổi số ngành xây dựng, ngoài những nội dung về xây dựng các chính sách pháp luật về xây dựng, chúng tôi đã và đang hoàn thiện các luật khác theo chương trình lập pháp và kế hoạch như: Luật Quy hoạch đô thị và nông thôn, Luật Quản lý phát triển đô thị, Luật Cấp, thoát nước.
Bên cạnh đó, các giải pháp về tuyên truyền, tập huấn nâng cao nhận thức cho người dân, doanh nghiệp và các cơ quan Nhà nước; đào tạo, bồi dưỡng, tạo cơ chế thu hút nguồn nhân lực về chuyển đổi số nói chung và ứng dụng BIM/GIS nói riêng; hợp tác với các tổ chức doanh nghiệp công nghệ trong nước và ngoài nước về chuyển đổi số để tiếp cận các giải pháp tiên tiến cũng như thu hút nguồn nhân lực chất lượng cao.
Tại buổi tọa đàm, nhiều chuyên gia xây dựng, nhà khoa học đều đồng tình về vai trò của ứng dụng GIS-BIM trong phát triển các dự án đầu tư xây dựng hiện nay. Việc triển khai áp dụng mô hình BIM rộng rãi sẽ góp phần cụ thể hóa nội dung đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin, nhằm nâng cao sức cạnh tranh của doanh nghiệp ngành Xây dựng thời gian tới.
Chuyển đổi số đã và đang đánh dấu bước ngoặt từ phương pháp làm việc truyền thống sang môi trường số hóa, ứng dụng công nghệ để tăng hiệu suất và giảm rủi ro. BIM với khả năng tích hợp thông tin toàn diện, giúp các chuyên gia từ thiết kế đến quản lý dự án làm việc hiệu quả hơn. Công nghệ này cho phép thử nghiệm ý tưởng sáng tạo, giảm lãng phí tài nguyên và tối ưu chi phí, mang lại các dự án chất lượng cao với ngân sách thấp hơn. Với vai trò cốt lõi, BIM thúc đẩy chuyển đổi số, định hình tương lai ngành Xây dựng, mang lại hiệu quả vượt trội và giá trị bền vững.
Sự kết hợp giữa Hệ thống thông tin địa lý (GIS) và mô hình thông tin công trình (BIM) đang tạo ra bước ngoặt trong lĩnh vực xây dựng và giao thông. GIS cung cấp dữ liệu không gian địa lý, trong khi BIM mang đến mô hình chi tiết về công trình xây dựng. Khi kết hợp, hai công nghệ này tạo ra một nền tảng số hóa toàn diện, cho phép các nhà quản lý, kiến trúc sư và kỹ sư khai thác thông tin từ môi trường xung quanh đến chi tiết công trình...