Nghiên cứu ứng dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong thiết kế, đánh giá công trình xanh theo hướng phát triển bền vững

Công trình xanh (CTX) là một xu hướng được quốc tế và chính phủ Việt nam khuyến khích phát triển nhằm góp phần đạt được các mục tiêu phát triển bền vững trong xây dựng, gìn giữ môi trường. Tại Việt Nam đã có nhiều bộ tiêu chí đánh giá, nhiều tổ chức cấp chứng chỉ CTX hoạt động tuy nhiên đến nay số lượng các công trình được cấp chứng chỉ CTX còn hạn chế, chưa tương xứng với yêu cầu và tốc độ phát triển của đất nước. Ứng dụng BIM trong ngành xây dựng đang là một xu hướng ứng dụng công nghệ thông tin tạo nên sự thay đổi lớn trong phương pháp thiết kế, xây dựng và quản lý dự án tại Việt Nam. Trong đó việc ứng dụng BIM trong thiết kế, đánh giá CTX là một hướng nghiên cứu mới, góp phần thúc đẩy sự phát triển CTX.

Giải pháp ứng dụng công nghệ thông tin (Building Information Modeling - BIM) trong thiết kế, đánh giá CTX là một hướng có thể khắc phục được nhược điểm này. Đây là công nghệ sử dụng mô hình ba chiều (3D) để tạo ra, phân tích và truyền đạt thông tin của công trình. Giải pháp này đang được xác định là hướng đi có tính đột phá trong công tác thiết kế, công trình, thi công và quản lý xây dựng trên thế giới. Trong các giải pháp ứng dụng BIM, đã có xu hướng nghiên cứu xây dựng các phần mềm tích hợp BIM - CTX. Các nghiên cứu cho rằng việc tích hợp BIM - CTX có thể làm giảm thời gian thiết kế, đánh giá sớm, giảm việc phải điều chỉnh thiết kế. Phần mềm CTX có tích hợp mô đul kinh tế để đánh giá được trên khía cạnh chi phí vòng đời với các tiêu chí xanh cơ bản, giúp việc ra quyết định nhanh, lựa chọn được giải pháp thiết kế hợp.

Tại Việt Nam hiện chưa có nghiên cứu nào về ứng dụng BIM trong thiết kế, đánh giá CTX. Vì vậy, nhóm nghiên cứu Trường Đại học Xây dựng, Bộ Giáo dục và Đào tạo do PGS.TS. Phạm Hùng Cường đứng đầu đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong thiết kế, đánh giá công trình xanh theo hướng phát triển bền vững”, nhằm thiết lập phần mềm tích hợp BIM-CTX để thiết kế và đánh giá CTX theo 3 bộ tiêu chí là bộ tiêu chí LOTUS (chủ yếu đang áp dụng tại Việt Nam), bộ tiêu chí LEED (mang tính quốc tế) và bộ tiêu chí EEWH (chủ yếu áp dụng tại Đài Loan, Trung Quốc), trong đó chú trọng đánh giá theo bộ tiêu chí LOTUS. Nghiên cứu lựa chọn Revit Autodesk là phần mềm thiết kế ứng dụng BIM phổ biến nhất ở Việt Nam để thiết lập các phần mềm tích hợp trong đánh giá CTX.

Sau một thời gian thực hiện, nhóm đề tài đưa ra một số kết luận sau:

Qua các kết quả khảo sát về tình hình ứng dụng BIM trong lĩnh vực xây dựng, ứng dụng BIM trong thiết kế CTX (2016-2018) cho thấy năng lực ứng dụng BIM của các đơn vị tư vấn, quản lý dự án ở Việt Nam vẫn còn hạn chế, các chính sách khuyến khích phát triển CTX chưa đủ mạnh. Việc ứng dụng BIM trong thiết kế, đánh giá CTX cần phải được dựa trên thực trạng về năng lực thiết bị công nghệ, năng lực đội ngũ tư vấn, khả năng kết nối tích hợp xử lý dữ liệu và các cơ sở pháp lý, tiêu chuẩn quy chuẩn, chính sách hỗ trợ phát triển của Việt Nam.

Đề tài đã đề xuất hướng tiếp cận là xây dựng phần mềm tích hợp BIMCTX dựa trên nền tảng phần mềm REVITđể có thể hỗ trợ người thiết kế tự đánh giá được CTX theo các tiêu chí LEED, LOTUS, EEWH, tự điều chỉnh giải pháp thiết kế phù hợp, rút ngắn được thời thiết kế và cấp chứng chỉ CTX. Đồng thời tích hợp đánh giá các tiêu chí CTX với đánh giá khía cạnh kinh tế của công trình thông qua Phân tích Chi phí công trình và Đánh giá vòng đời dự án, làm tăng thêm cơ sở ra quyết định khi lựa chọn các giải pháp thiết kế CTX.

Bộ phần mềm và phương pháp áp dụng BIM- CTX đã tiếp cận trên khía cạnh thực tiễn của công tác hành nghề tư vấn thiết kế ở Việt Nam, sử dụng phần mềm dễ dàng, đánh giá nhanh, sớm từ giai đoạn thiết kế cơ sở và thiết kế kỹ thuật. Phù hợp điều kiện cơ sở vật chất để ứng dụng BIM ở Việt Nam và các quy định pháp lý về thiết kế, xây dựng, tính toán chi phí ở Việt Nam, không quá chú trọng vào công nghệ.

Tập trung đánh giá được các chỉ tiêu quan trọng có điểm số CTX nhiều, có thể lượng hóa lấy dữ liệu từ bản vẽ Revit, việc cập nhật bổ sung vào bản vẽ đơn giản, không nhiều thao tác.

Đề tài đã thiết lập được phần mềm tích hợp BIM- CTX cho thiết kế, đánh giá CTX theo 3 bộ tiêu chí LOTUS, LEED, EEWH với mức độ đầy đủ khác nhau, tập trung vào đánh giá tiêu chí hiệu quả sử dụng nước và tích hợp đánh giá trên khía cạnh kinh tế là Phân tích chi phí công trình và Đánh giá vòng đời dự án. Đề tài đã sử dụng phần mềm BIM- CTX để đánh giá hồ sơ thiết kế của một công trình dân dụng tại Việt Nam, so sánh với điểm CTX do các chuyên gia của Hội đông công trình xanh LOTUS (VGBC) thực hiện cho thấy có độ tương đồng, chứng tỏ tính chính xác và phù hợp của phần mềm do nhóm nghiên cứu thiết lập. Có thể sử dụng phần mềm để điều chỉnh thiết kế sao cho đạt được các chỉ số CTX phù hợp nhất. Kết quả cho thấy với phần mềm BIMCTX có thể đánh giá 6/10 tiêu chí, đánh giá được 49/110 chỉ tiêu, chiếm 44,5% các tiêu chí đánh giá cho LOTUS, độ chính xác là 97.5% Việc ứng dụng BIM- CTX để phân tích chi phí công trình và đánh giá vòng đời dự án được thực hiện theo phương pháp so sánh giá trị để tìm được giải pháp thiết kế vừa có điểm CTX cao, vừa có chi phí hợp lý, hỗ trợ việc ra quyết định.

Qua việc đánh giá ứng dụng cũng cho thấy đây là giải pháp hiệu quả, phù hợp với khả năng cung cấp dữ liệu từ BIM, tuy nhiên còn có hạn chế do còn thiếu các hỗ trợ pháp lý, tiêu chuẩn, quy chuẩn, đơn giá của nhà nước, dữ liệu từ doanh nghiệp sản xuất thiết bị...làm cơ sở tính toán chi phí.

Từ những kết quả thu được, cần có bước nghiên cứu tiếp theo để thương mại hóa sản phẩm, cập nhật các phiên bản đánh giá CTX mới nhất của các bộ tiêu chí đánh giá. Phát triển các modul phần mềm đánh giá đủ các tiêu chí, chỉ tiêu cho các loại hình công trình khác nhau. Tập trung hoàn thiện phần mềm đánh giá theo LOTUS là bộ sản phẩm áp dụng tại Việt Nam. Kiến nghị nhà nước nhanh chóng ban hành các định mức, đơn giá cụ thể hướng dẫn việc tính toán chi phí vòng đời dự án, tạo điều kiện để cập nhật dữ liệu vào phần mềm có hiệu quả hơn khi ứng dụng BIM trong đánh giá Vòng đời dự án và Phân tích chi phí.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 16921/2019) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.

Theo Vista.gov.vn