Ngành Xây dựng là ngành tiêu thụ nhiều tài nguyên và năng lượng. Trong quá trình sản xuất, ngành Xây dựng cũng là một trong những ngành đứng hàng đầu về phát sinh rác thải và tiếng ồn. Thực hiện tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải trong xây dựng, đổi mới khoa học kỹ thuật hiệu quả có ý nghĩa quan trọng trong phát triển kinh tế - xã và và phát triển bền vững, đây cũng là phương hướng nỗ lực của các đơn vị thi công xây dưng.

Cùng với sự hoàn thiện không ngừng trong các chiến lược phát triển bền vững, những năm gần đây, ngành Xây dựng phát triển mạnh mẽ và có tầm ảnh hưởng ngày càng cao đối với xã hội và môi trường, trong khi đó, sự ra đời của các khái niệm thi công công trình xanh đã tạo ra sự đột phá và ảnh hưởng to lớn từ tư tưởng quản lý toàn diện trong các dự án xây dựng.

Ứng dụng kỹ thuật thi công xanh trong xây dựng không chỉ đảm bảo các yêu cầu cơ bản như: chất lương, an toàn..., thông qua quản lý khao học và tiến bộ kỹ thuật để thực hiện tiết kiệm tối đa tài nguyên và giảm thiểu những ảnh hưởng tiêu cực từ các hoạt động thi công đối với môi trường, thực hiện "4 tiết kiệm, 1 bảo vệ môi trường (tiết kiệm năng lượng, tiết kiệm đất đai, tiết kiệm nước, tiết kiệm vật liệu và bảo vệ môi trường), thực hiện tận dụng hiệu quả tài nguyên, năng lượng, đất đai, nguồn nước, vật liệu, các nguồn năng lượng sạch, năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời. Công trình xanh cũng là công trình tiết kiệm năng lượng, còn công trình tiết kiệm năng lượng là công trình được thiết kế theo tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng. Trong quá trình xây dựng, việc ứng dụng kỹ thuật thi công tiết kiệm năng lượng sẽ giúp công trình giảm thiểu hao phí năng lượng trong quá trình sử dụng, đây là nhân tố quan trọng và là con đường tất yếu để thực hiện công trình xanh.

BIM là một kỹ thuật mới dẫn dắt kỹ thuật thông tin ngành Xây dựng bước lên một tầm cao mới. Nó dựa vào thiết kế 3D tiên tiến nhất, tạo diễn dàn hợp tác khoa học "mô phỏng và phân tích" cho những người liên quan ở các khâu như các nhà thiết kế, các kiến trúc sư, các kỹ sư điện nước và điều hòa không khí, các nhà khai thác và cuối cùng là người sử dụng, giúp họ tận dụng mô hình 3D để tiến hành thiết kế, xây dựng và vận hành quản lý dự án. Trọng tâm của kỹ thuật BIM là một kho số liệu được hình thành từ mô hình 3D trên máy tính, những dữ liệu này được điều chỉnh trong quá trình của công trình, đồng thời có thể kịp thời sử dụng một cách chính xác các số liệu có liên quan trong kho số liệu hệ thống, đẩy nhanh việc ra quyết định, nâng cao chất lượng quyết định, từ đó nâng cao chất lượng dự án, giảm chi phí dự án. Kỹ thuật này đã được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực xây dựng công trình trên phạm vi toàn cầu và đang phát triển không ngừng.

Mô hình Thông tin Xây dựng (BIM) trong ngành Kiến trúc, Kỹ thuật, Xây dựng

Giá trị ứng dụng của kỹ thuật BIM trong ngành Xây dựng chủ yếu được thể hiện ở những phương diện sau:

- Thiết kế công trình dựa theo BIM: Thứ nhất, có thể căn cứ theo mô hình 3D tự động tạo ra các loại đồ họa và văn bản nhưng đều có tương quan logic với mô hình. Khi mô hình phát sinh biến đổi, các đồ họa và văn bản có liên quan sẽ được tự động cập nhật. Thứ hai, thực hiện chia sẻ thông tin giữa các chuyên ngành khác nhau. Các hệ thống CAD chuyên dụng có thể thu được các tham số thiết kế và thông tin liên quan cần thiết trong mô hình hệ thống, giảm thiểu sự trùng lặp, dư thừa hay sai sót về số liệu. Thứ ba, thực hiện hợp tác thiết kế giữa các chuyên ngành. Đối tượng mà chuyên ngành nào đó đề cập bị sửa đổi, đối tượng thiết kế của chuyên ngành khác cũng sẽ cập nhật theo đó. Thứ tư, thực hiện thiết kế ảo và thiết kế thông minh, thực hiện kiểm tra thiết kế, phân tích hao phí năng lượng, dự toán chi phí...

- Quản lý thi công dựa theo BIM: Thứ nhất, có thể thực hiện quản lý bàn giao dự án tích hợp (IPD, Integrated Project Delivery). Tập hợp các bên tham gia chủ yếu trong giai đoạn thiết kế, tập trung vào toàn vòng đời dự án, sử dụng kỹ thuật BIM để tiến hành thiết kế ảo, xây dựng, bảo trì và quản lý. Thứ hai, có thể thực hiện quản lý thi công 4D năng động, tích hợp và trực quan. Có thể đưa công trình và mô hình hiện trường thi công 3D liên kết với tiến độ thi công, đồng thời tích hợp với tài nguyên thi công và thông tin bố trí hiện trường, thiết lập nên mô hình thông tin thi công 4D. Thực hiện quản lý tích hợp đối với tiến độ, nhân lực, vật liệu, thiết bị, chi phí và bố trí hiện trường công trình trong giai đoạn thi công, đồng thời mô phỏng trực quan hóa quá trình thi công. Thứ ba, có thể thực hiện sự hợp tác giữa các bên tham gia dự án. Chia sẻ thông tin về các bên tham gia dự án, dựa vào mạng Inernet để thực hiện đệ trình kiểm tra, phê duyệt và tận dụng các tài liệu, bản vẽ, video, đồng thời thông qua hợp tác qua mạng Internet để tiến hành đàm phá, bàn bạc, thực hiện hợp tác quản lý giữa các bên quần chúng tham gia. Thứ tư, có thể thực hiện thi công ảo. Thực hiện quá trình xây dựng trên máy tính, trước khi xây dựng thực tế có thể tiến hành dự toán đối với chức năng và các vấn đề tiềm năng có thể xây dựng của dự án, bao gồm phương pháp thực nghiệm thi công, mô phỏng quá trình thi công và tối ưu hóa phương án thi công...

- Vận hành bảo vệ và quản lý công trình theo BIM: Thứ nhất, ứng dụng tổng hợp kỹ thuật GIS, liên kết BIM và kế hoạch quản lý bảo trì, thực hiện quản lý trực quan, thông minhh khi tích hợp công tác quản lý công trình và việc giám sát, kiểm soát các thiết bị tòa nhà. Thứ hai, dựa theo BIM tiến hànhphân tích hao phí năng lượng và kiểm soát tiết kiệm năng lượng trong giai đoạn vận hành, dựa vào sự tổn hại về kết cấu sự hư hỏng của vật liệu và phá hoại của các tai họa để tiến hành phân tích và dự báo về tính an toàn, tính bền của kết cấu xây dựng.

Cùng với sự phát triển sâu hơn của công nghệ thông tin, kỹ thuật BIM đang tạo sự chuyển biến to lớn cho ngành Xây dựng, có ảnh hưởng sâu sắc tới mô hình quản lý truyền thống, thay đổi phương thức hợp tác của các bên tham gia dự án. Kỹ thuật này được thể hiện thông qua phần mềm và công nghệ truyền thông, hình thành kho số liệu công trình hoàn chỉnh, cung cấp các phương án giải quyết toán diện đối với công tác quản lý công trình, có thể giúp các doanh nghiệp thi công tiến hành kiểm soát toàn quá trình thực hiện dự án một cách hiệu quả hơn, từ đó có được ưu thế cạnh tranh.

Phát triển xanh là một mục tiêu lớn và lâu dài. Phát triển xanh, xây dựng xã hội tiết kiệm tài nguyên, thân thiện môi trường là mục tiêu của nhiều quốc gia. Thông qua việc ứng dụng thành công kỹ thuật BIM vào trong quá trình quản lý thi công để thực hiện phân bổ hợp lý tài nguyên xây dựng, chắc chắn sẽ tạo ra những ảnh hưởng sâu rộng tới công tác quản lý thi công xanh.
 

Nguồn: Bộ Xây dựng