Ứng dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong đánh giá công trình xanh

NGHIÊN CỨU

ỨNG DỤNG

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH (BIM)
TRONG ĐÁNH GIÁ CÔNG TRÌNH XANH

Tóm tắt: Ở mỗi cấp độ “công trình xanh”
khác nhau, dự án lại cần tổng mức đầu tư và
chi phí vận hành khác nhau. Bên cạnh việc
đạt được mục tiêu “Công trình xanh” đề ra,
chủ đầu tư cũng rất quan tâm đến chi phí cho
mỗi cấp độ đó. Các bước ứng dụng BIM trong

Đào Thị Như*, Vũ Kim Yến**

đánh giá công trình xanh sẽ giúp tự động hóa
việc đánh giá sự thay đổi về chi phí cho công

Xu hướng Công trình xanh (CTX) và Xây dựng bền vững (XDBV)

trình xanh theo các giải pháp thiết kế khác

đang là mục tiêu hướng tới của ngành Xây dựng trong tương lai.

nhau, đồng thời đáp ứng được mục tiêu giá

Mục đích chính của XDBV là đạt được các hiệu quả về sinh thái, kinh

trị của dự án như kì vọng của chủ đầu tư và

tế, xã hội, cụ thể hơn là sử dụng tiết kiệm nguồn tài nguyên và giảm

các bên hữu quan, ngay từ giai đoạn đầu của

thiểu các tác động xấu đến môi trường.

thiết kế.
Từ khóa: BIM; công trình xanh; LOTUS,
LEED.

Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu trên thế giới, chứng minh
những lợi ích khi ứng dụng Mô hình thông tin công trình - Building
Information Modeling (viết tắt là BIM) trong quản lý xây dựng, cũng

Abstract: At each different level of “green

như những lợi ích mà dự án hướng tới mục tiêu CTX mang lại. Tuy

buildings”, the project needs a different level

nhiên, vì những lí do khác nhau, các chủ đầu tư vẫn còn “băn khoăn”

of investment and operating costs. Going

trong việc có áp dụng BIM và CTX trong dự án hay không. Do đó,

along with each level of “Green Building”, the

cần thiết có những công cụ để đánh giá CTX, ứng dụng mô hình

cost is always considered as an important

BIM, để hỗ trợ cho việc ra quyết định của chủ đầu tư ngay từ giai

and strong interest of the investors. The steps

đoạn đầu của thiết kế.

of BIM application in green building assess-

TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH (BIM)

ment will help to automate the assessment

Khái niệm về BIM

of changes in green building cost for different

Được chấp nhận nhiều nơi trên thế giới bởi các tổ chức khác

design options, while meeting the project’s

nhau, khái niệm BIM được Uỷ ban Tiêu chuẩn BIM tại Mỹ (NBIMS)

value goals as expected by the investors and

định nghĩa “Mô hình thông tin công trình là sự biểu diễn bằng số các

stakeholders, right from the beginning phase

thuộc tính vật lý và chức năng của công trình, chia sẻ nguồn tri thức

of the design.

các thông tin của công trình, tạo một cơ sở đáng tin cậy cho các quyết

Keywords: BIM, green building, LOTUS,
LEED.

định trong suốt vòng đời từ ý tưởng ban đầu cho đến khi dỡ bỏ nó” [2].
BIM là một quan niệm mới cho phép xây dựng công trình ảo trước.

Nhận ngày 22/12/2017, chỉnh sửa ngày

Bằng cách này, các đối tác tham gia dự án có thể xem xét và đánh

29/12/2017, chấp nhận đăng ngày 5/1/2018

giá hiệu quả trước khi thực hiện. Giải quyết được các vấn đề liên

* Cục Phát triển đô thị, Bộ Xây dựng
** Khoa Kinh tế và QLXD, Trường ĐH Xây dựng

Số 57-58.2018

XÂY DỰNG & ĐÔ THỊ

91

NGHIÊN CỨU

ỨNG DỤNG

quan ngay ở giai đoạn ban đầu của dự án, đạt được kết

Nam, khái niệm này mới xuất hiện vài năm trở lại đây,

quả tiết kiệm đáng kể về mặt thời gian, chi phí và năng

nhưng bản chất của CTX thì không mới, bởi từ hàng trăm

lượng. Cùng với các khả năng theo dõi kế hoạch, chi phí

năm trước, các yếu tố bền vững đã được áp dụng trong

và quản lý được nâng cao, một thế giới hoàn toàn mới

thiết kế và xây dựng công trình. Lấy nhà ở dân gian làm

được mở ra cho cơ hội ứng dụng BIM.

ví dụ, dạng công trình này mát vào mùa hè và ấm vào
mùa đông, đặc biệt là có thể ứng phó rất uyển chuyển
với thời tiết thay đổi thất thường. Các yếu tố về khí động
học và thông gió cũng được áp dụng hợp lý, nhằm mang
lại một môi trường sống thoải mái mà không dùng đến
năng lượng.
Trào lưu CTX chỉ thực sự bắt đầu cách đây hơn 2 thập
kỷ, kể từ khi Hội đồng CTX của Mỹ (USGBC) được thành

lập năm 1993. Cơ quan này biên soạn ra các nhóm tiêu
chí về tiết kiệm năng lượng, tiết kiệm nước, sử dụng vật
liệu thân thiện với môi trường... thể hiện trong tiêu chuẩn
viết tắt là LEED (Leadership in Energy and Environmental
Design).

Hình 1: Sơ đồ tổng quát về BIM

CTX hay còn gọi là CTBV, là công trình đảm bảo các

Ưu nhược điểm của mô hình thông tin công trình (BIM)

yếu tố [7]: Sử dụng có hiệu quả năng lượng, nước, nguyên

Ưu điểm: Tăng khả năng phối hợp thông tin (tăng sự

vật liệu và giảm thiểu ảnh hưởng của quá trình xây dựng

cộng tác giữa các bên có liên quan); Thiết kế dễ hình

tới sức khỏe của con người và môi trường; Việc này phải

dung hơn; BIM được sử dụng để đánh giá nhiều phương

tiến hành trong suốt một vòng đời của công trình: Tìm

án thiết kế khác nhau, hỗ trợ cho việc xem xét và ra quyết

kiếm địa điểm hợp lí, thiết kế, xây dựng, hoạt động, bảo

định được chính xác hơn; Tính linh hoạt; Tính toán chính

quản và phá bỏ; Giảm thiểu chất thải, ô nhiễm và những

xác hơn; Giảm chi phí lắp đặt; Lịch sử công trình.

nguyên nhân làm suy thoái môi trường.

Nhược điểm: Phí đào tạo và chi phí cho cơ sở hạ tầng

LỢI ÍCH VÀ HẠN CHẾ CỦA CÔNG TRÌNH XANH

để triển khai BIM; Thêm nhiều việc phải tiến hành trước

Lợi ích

khi công trình được xây dựng; Thay đổi tiến trình đấu

+ Về mặt môi trường: CTX rất “thân thiện với môi

thầu, mua sắm và xây dựng.

trường”, nó làm giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kính, giảm

CÔNG TRÌNH XANH VÀ XÂY DỰNG BỀN VỮNG

lượng nước và năng lượng tiêu thụ mỗi ngày, xử lý và tái

Khái niệm

chế chất thải hợp lý [4-7].

XDBV là một khái niệm mang tính dài hạn nhằm cân

+ Về mặt tài chính: CTX thường mang lại lợi ích về tài

bằng giữa các mục tiêu kinh tế, tính cân bằng xã hội và

chính cho các nhà đầu tư có tầm nhìn dài hạn. Khi đưa

các tác động đối với môi trường [3]. Các thiết kế mang

vào sử dụng, các CTX tiết kiệm được trung bình 30% năng

tính bền vững cố gắng để sử dụng các nguồn năng lượng

lượng, 35% phát thải carbon, 30-50% nước và 50-90% chi

thiên nhiên sẵn có như năng lượng mặt trời và thông

phí cho rác thải [4-7]. Tuy nhiên, đa số nhà đầu tư không

gió tự nhiên để giảm tối đa việc tiêu hao các năng lượng

biết trong tổng chi phí đầu tư cho một tòa nhà thương

“nhân tạo” của dự án. Nói cách khác, trong phạm vi các

mại (từ thiết kế, xây dựng,vận hành cho tới lúc dỡ bỏ), chi

hoạt động xây dựng, đó là việc thiết kế, xây dựng và vận

phí giai đoạn đầu (thiết kế và xây dựng) chỉ chiếm 10-20%

hành các tòa nhà sẽ tận dụng tốt nhất điều kiện sẵn có

[4-7]. Như vậy, 80-90% tổng đầu tư được sử dụng trong

với tiến bộ công nghệ mới để giảm thiểu tối đa các tác

giai đoạn vận hành. Vòng đời trung bình của các tòa nhà

động xấu đến môi trường (BCA, 2014).

thương mại khoảng từ 30-50 năm. Nếu một CTX hoạt

Thuật ngữ Công trình xanh (Green Building) ban đầu

động hiệu quả có khả năng tiết kiệm 30% mức sử dụng

được sử dụng phổ biến ở Bắc Mỹ, sau này trở thành thuật

năng lượng và nước sẽ giúp các nhà đầu tư tiết kiệm một

ngữ phổ thông ở Châu Mỹ, Australia và Đông Á. Tại Việt

khoản lớn trong tổng chi phí đầu tư.

92 HỌC VIỆN CÁN BỘ QUẢN LÝ XÂY DỰNG VÀ ĐÔ THỊ

NGHIÊN CỨU

ỨNG DỤNG

+ Về mặt năng lượng: Các nghiên cứu phổ biến cho

cơ sở vững chắc trong việc xác định và thực hiện các giải

thấy CTX giúp tiết kiệm trung bình 30% năng lượng.

pháp “kiến trúc xanh” đạt tiêu chuẩn và khả thi như thiết

Chiếu sáng có thể đem tới hiệu quả tiết kiệm cao, chiếm

kế, thi công, vận hành, bảo hành. LEED là một tiêu chuẩn

trung bình 35% tổng năng lượng tiêu thụ của một tòa

rất thuyết phục bởi sự linh hoạt vì nó dễ dàng áp dụng

nhà. Hiệu quả CTX khá rõ trong việc cản nhiệt, trồng cây

cho tất cả các loại công trình - từ công trình thương mại

với ý thức cải thiện cảnh quan và vi khí hậu. Nó còn giúp

cho đến dân cư. Nó hoạt động trong suốt quy trình xây

thiết kế hệ thống điện, nước và hạ tầng một cách hiệu

dựng - thiết kế và xây dựng, vận hành, bảo hành, trang

quả và tiết kiệm [4-7].

bị cho con người những sự đổi mới đáng kể. Và LEED mở

+ Củng cố thương hiệu: Thương hiệu tòa nhà xanh

rộng các lợi ích của mình vượt khỏi những lĩnh vực xây

được sử dụng như một lợi thế cạnh tranh của chủ đầu tư,

dựng đặc thù, lạc hậu vào những lĩnh vực có liên quan

thể hiện trách nhiệm xã hội của doanh nghiệp, nâng cao

trong quá trình phát triển [7].

giá trị thương hiệu và giúp định vị khác biệt đối với đối

Khi được chứng nhận LEED nghĩa là công trình đó sử

thủ. Chủ đầu tư có thể sử dụng nó cho việc quan hệ công

dụng hiệu quả nước và năng lượng, thải ít khí CO2 và tận

chúng và quan hệ Chính phủ [4-7].

dụng tốt các nguồn tài nguyên ở địa phương giúp giảm

+ Đem lại lợi ích cho Chính phủ: CTX giúp giảm áp
lực lên tài nguyên thiên nhiên, giảm tiêu thụ năng lượng,

thiểu mức độ sử dụng năng lượng trong quá trình sản
xuất và vận chuyển.

xử lý chất thải và ô nhiễm... Bên cạnh đó, các CTX cũng

● Hệ thống LOTUS

bảo đảm một môi trường sống đô thị tốt hơn [4-7].

LOTUS (hoặc Bộ Công cụ Đánh giá LOTUS) là một hệ

Hạn chế

thống đánh giá mang tính tự nguyện theo định hướng

+ Chi phí xây dựng CTX thường cao hơn 20 -30 % so

thị trường do Hội đồng CTX Việt Nam xây dựng riêng cho

với chi phí ban đầu nên gặp khó khăn về mặt vốn đầu tư.

môi trường xây dựng của Việt Nam [5].

Điều này có thể nhìn thấy rõ từ giai đoạn thiết kế cũng

Bộ công cụ đánh giá LOTUS được xây dựng dựa trên

như khi thi công, khi CTX đòi hỏi một số vật liệu chuyên

các hệ thống đánh giá CTX quốc tế khác nhau và đặt mục

biệt hay các nội thất thông minh. Điều này làm tăng chi

tiêu hướng đến: Thiết lập bộ tiêu chuẩn dành riêng cho

phí sản phẩm và sẽ tốn thêm chi phí quảng bá để bán sản

Việt Nam; Định hướng cho ngành Xây dựng trong nước

phẩm để người tiêu dùng có thể chấp nhận mức giá đắt

hướng tới sử dụng tiết kiệm các nguồn tài nguyên thiên

hơn đó.

nhiên; Giới thiệu và thúc đẩy các hoạt động xây dựng

+ Để thiết kế và xây dựng được CTX đòi hỏi phải có

thân thiện với môi trường.

một đội ngũ cán bộ thiết kế giàu kinh nghiệm, trình độ

LOTUS được xây dựng trên cơ sở quá trình nghiên cứu

chuyên môn cao. CTX phụ thuộc rất nhiều vào con người,

lâu dài với những ý kiến chuyên môn của các chuyên gia

từ các bước đào tạo cho đến triển khai đội ngũ thực hiện.

trong nước và quốc tế, đặc biệt chú trọng đến các điều

HỆ THỐNG ĐÁNH GIÁ CÔNG TRÌNH XANH ÁP DỤNG

kiện tự nhiên và kinh tế của Việt Nam, các quy chuẩn, tiêu

TẠI VIỆT NAM
● Hệ thống LEED

chuẩn và chính sách xây dựng hiện hành của Việt Nam.
Hệ thống công cụ LOTUS đánh giá các công trình

LEED là hệ thống tiêu chuẩn quốc tế về kiến trúc xanh,

(đang trong giai đoạn thiết kế, giai đoạn hoàn công và giai

được công nhận và thẩm định cho những công trình kiến

đoạn vận hành) và xác định tính hiệu quả năng lượng, các

trúc, cung cấp cho bên thứ ba và chứng nhận rằng một

tác động đến môi trường và người sử dụng công trình.

tòa nhà hoặc một sở hữu công cộng được thiết kế và xây

Nhằm cung cấp một hệ thống công cụ đánh giá cho phần

dựng dựa theo những tiêu chuẩn hướng đến việc cải

lớn các loại công trình, bộ công cụ LOTUS được thiết kế

thiện hiệu suất, kết hợp với các tiêu chuẩn về tiết kiệm

với 3 công cụ đánh giá gồm: LOTUS cho công trình phi

năng lượng, hiệu quả thoát nước, giảm lượng khí thải

nhà ở (LOTUS NR) và LOTUS cho công trình nhà ở (LOTUS R)

C02, nâng cao chất lượng môi trường sống, nâng cao khả

để đánh giá các giai đoạn thiết kế và thi công xây dựng

năng quản lý nguồn tài nguyên và khả năng linh hoạt của

của công trình trong khi đó công cụ LOTUS BIO lại đánh

công trình trong việc thích ứng với sự thay đổi. LEED cung

giá giai đoạn vận hành của một công trình [3].

cấp cho các chủ sở hữu, cũng như các nhà quản lý một
Số 57-58.2018

XÂY DỰNG & ĐÔ THỊ

93


NGHIÊN CỨU

ỨNG DỤNG

Các mức chứng nhận LOTUS: Hệ thống chứng chỉ

/>
LOTUS gồm ba mức (Chứng nhận, Bạc và Vàng). Căn cứ

phap/2011/04/1224098/loi-ich-tu-cong-trinh-xanh/,

vào số điểm công trình đạt được để xét cấp các mức

20/12/2017

chứng chỉ khác nhau cho dự án đó. Nhưng để đạt được
Chứng chỉ LOTUS, một công trình phải đáp ứng được tất

5. Hội đồng Công trình Xanh Việt Nam, http://vgbc.
org.vn/lotus, 20/12/2017

cả các điều kiện tiên quyết và đạt được tối thiểu 40% tổng

6. Nguyễn Việt Hùng (2015), Nghiên cứu xây dựng lộ

điểm. Mỗi công cụ đều có thể tính thêm điểm cho hạng

trình áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) nhằm

mục Sáng kiến với tối đa là 8 điểm.

nâng cao hiệu quả thiết kế, xây dựng và quản lý công
trình tại Việt Nam, Báo cáo đề tài khoa học cấp Bộ, Viện
Kinh tế Xây dựng, Bộ Xây dựng
7. Phạm Đức Nguyên (2010), “The Vietnam Green
Building Promotion Program and the Climate Change
Adaptation in the built field”, Repport Conference,

Hình 2: Các mức chứng nhận công trình xanh của LOTUS (Nguồn: [5])

Hạng mục của LOTUS

Vietnam
8. Vũ Hồng Phong (2015),“Thị trường Công trình Xanh

Công cụ LOTUS cho Công trình Phi nhà ở (LOTUS NR)

tại Việt Nam: Tiềm năng và cơ hội”, Hội quy hoạch phát

và Công cụ LOTUS cho Công trình Nhà ở (LOTUS R) đều

triển đô thị Việt Nam, />
gồm 9 hạng mục còn Công cụ LOTUS cho Công trình

goc-nhin/11876-thi-truong-cong-trinh-xanh-tai-viet-

đang vận hành (LOTUS BIO) gồm 8 hạng mục để đánh

nam-tiem-nang-va-co-hoi.html, 20/12/2017

giá các công trình dựa trên cách tính điểm. Các hạng mục

9. Salman Azhar, Justin Brown, Rizwan Farooqui

đều được phát triển phù hợp với các nguyên tắc xây dựng

(2013),“BIM-based Sustainability Analysis: An Evaluation

xanh giúp sử dụng năng lượng và nước tiết kiệm và hiệu

of Building Performance Analysis Software”, https://www.

quả, thân thiện với môi trường và người sử dụng đồng

academia.edu/14724531/BIM-based_Sustainability_

thời giảm thiểu lượng chất thải và ô nhiễm. Mỗi hạng

Analysis_An_Evaluation_of_Building_Performance_

mục sẽ có các khoản với các tiêu chí tương ứng. Trong

Analysis_Software

đó mỗi tiêu chí đều được ấn định một số điểm nhất định.

Đối với các khoản có các tiêu chí là điều kiện tiên quyết
bắt buộc thì công trình phải đáp ứng được các tiêu chí
đó để được cấp chứng chỉ LOTUS: Năng lượng; Nước; Vật
liệu; Sinh thái; Chất thải & Ô nhiễm; Sức khoẻ & Tiện nghi;
Thích ứng & Giảm nhẹ; Cộng đồng; Quản lý; Sáng kiến.
(Kỳ sau: Ứng dụng BIM trong đánh giá công trình xanh
để đạt mục tiêu bền vững)
Tài liệu tham khảo
1. Bộ Xây dựng và USAID (2014), Hội thảo đánh giá
tổng quan 7 Hệ thống cấp chứng nhận công trình xanh
trên thế giới và trong khu vực – Ý nghĩa chính sách cho
Việt Nam, Tuyển tập Báo cáo Hội thảo, Việt Nam
2. BuildingSMARTalliance (2010), What is a BIM?, http://
www.buildingsmartalliance.org/index.php/nbims/faq/,
20/12/2017
3. Charles J Kibert (2016), Sustainable Construction:
Green Building Design and Delivery, Wiley 4th Edition
4. Nhị Giang (2011), “Lợi ích từ công trình xanh”,

94 HỌC VIỆN CÁN BỘ QUẢN LÝ XÂY DỰNG VÀ ĐÔ THỊ