Sử dụng mô hình thông tin công trình cho các dự án xây dựng khu vực Đồng bằng sông Cửu Long trong điều kiện biến đổi khí hậu

Sử dụng mơ hình thơng tin cơng trình
cho các dự án xây dựng khu vực Đồng bằng
sông Cửu Long trong điều kiện biến đổi khí hậu
Using building information modeling for construction projects in the Mekong delta in the
condition of climate change
> TRẦN PHU LỘC
Faculty of Transport Economics, Ho Chi Minh City University of Transport.
Email: ; Tel: 0916 615 586

TĨM TẮT:
Mơ hình thơng tin cơng trình (BIM) đang là xu hướng phát triển của
ngành xây dựng trên toàn thế giới. Đến nay, BIM đang được áp
dụng với nhiều mức độ khác nhau ở các nước tùy thuộc vào đặc
điểm cụ thể của dự án cũng như mục tiêu của các bên tham gia
trong dự án. Tuy nhiên, BIM ở Việt Nam vẫn còn khá mới mẻ và các
bên liên quan gặp nhiều khó khăn trong q trình triển khai. Điều
này là do sự khác biệt về phạm vi và yêu cầu đặc biệt của từng dự
án. Trước thực trạng cấp bách, để ứng phó, giảm thiểu tác động
của biến đổi khí hậu (BĐKH) đến các cơng trình xây dựng ở khu vực
Đồng bằng sơng Cửu Long (ĐBSCL), cần có những giải pháp cụ thể,
hiệu quả. Trong bài viết này, tác giả tập trung làm rõ tính khả thi
của việc áp dụng BIM để phát triển xây dựng bền vững và ứng phó
với BĐKH cho các dự án xây dựng ở ĐBSCL.
Từ khóa: Mơ hình thơng tin cơng trình; biến đổi khí hậu; Đồng bằng
sông Cửu Long

ABSTRACT:
Building Information Modeling (BIM) is a development trend of the
global construction industry. Nowadays, BIM is being applied in many
countries with different levels depending on the specific
characteristics of the project as well as the target of the parties

involved in the project. In Vietnam, however, BIM is still relatively new,
and the involved parties are facing many difficulties in the
implementation process due to the difference in scope and special
requirements of each project. Facing the urgent situation of
responding and minimizing the impacts of climate change on
construction works in the Mekong Delta region, it is necessary to
have specific and effective solutions. In this article, the author
focuses on clarifying the feasibility of applying BIM to develop
sustainable construction and responding to climate change for
construction projects in the Mekong Delta.
Keywords: Building Information Modeling; climate change; Mekong Delta

1. ĐẶT VẤN ĐỀ
BĐKH là vấn đề toàn cầu quan tâm, nó đã và đang ảnh hưởng
sâu rộng đến toàn bộ nền kinh tế xã hội các nước trên thế giới. Các
tác động do BĐKH gây ra như nước biển dâng, bão lũ, thiên tai, khí
hậu đang thách thức nhân loại phải có những thay đổi để ứng phó
nhằm hạn chế thiệt hại và nguy cơ thảm họa có thể xảy ra trong
tương lai. Việt Nam cũng khơng nằm ngoài chuỗi tác động của
BĐKH và chúng ta đang thấy rõ những thiệt hại do BĐKH gây ra ở
các tỉnh ĐBSCL. Rất nhiều vấn đề BĐKH tác động đến các tỉnh
ĐBSCL được nghiên cứu, đánh giá nhằm mục đích đưa ra giải pháp
giảm thiểu tác động cũng như ứng phó, thích ứng với BĐKH.
Ngành Xây dựng với những đặc thù của mình cũng đang đặt ra các
giải pháp để theo kịp sự gia tăng tác động của BĐKH. Bên cạnh đó,

xu thế số hóa ngành Xây dựng đang được thúc đẩy với những
bước tiến mạnh mẽ trong nhận thức và được cụ thể hóa bằng cơ
chế chính sách của Chính phủ, trong đó có việc phát triển Mơ hình
thơng tin cơng trình (BIM) cho các dự án xây dựng tại Việt Nam,

đặc biệt từ năm 2021. Liệu rằng BIM của ngành Xây dựng có đóng
góp được cho sứ mệnh phát triển xây dựng bền vững và ứng phó
BĐKH tại các tỉnh ĐBSCL được hay không? Dựa trên những cơ sở
dữ liệu, các cơng nghệ hiện có, bài báo này tác giả sẽ tập trung
phân tích để nhằm làm rõ vấn đề trên.
2. TỔNG QUAN

Năm 2016, Bộ Tài Nguyên và Môi trường đã công bố Kịch bản
BĐKH ở các giai đoạn khác nhau của thế kỷ 21 [2] bao gồm những số

ISSN 2734-9888

10.2021

191


PHÁT TRIỂN X ÂY DỰNG BỀN VỮNG TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SƠNG CỬU LONG

liệu dự báo cho khu vực ĐBSCL. Theo kich bản RCP4.5, khu vực Nam
bộ nhiệt độ bình qn năm có xu thế tăng so với trung bình thời kỳ cơ
sở (1986-2005), tăng ở giữa thế kỷ với mức phổ biến 1,3÷1,40C, đến
cuối thế kỷ mức tăng này là 1,7÷1,90C; lượng mưa cũng được dự báo
tăng từ 5-15% ở giữa thế kỷ và có thể ở mức 20% ở cuối thế kỷ; bão và
áp thấp nhiệt đới ở mức mạnh đến rất mạnh được dự báo tăng, đồng
thời tăng số ngày nắng nóng có nhiệt độ cao >350C; mực nước biển
dâng trung bình cho tồn dải ven biển đến năm 2050 là 22 cm, đến
năm 2100 là 53 cm và với mực nước biển dâng 100 cm thì 38% diện
tích ĐBSCL có nguy cơ ngập như Hình 1.

3. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Tính khả thi của việc sử dụng BIM cho
các cơng trình xây dựng để ứng phó với những ảnh hưởng của
BĐKH đang và sẽ diễn ra tại khu vực ĐBSCL.
Phạm vi nghiên cứu: Các công trình xây dựng khu vực vực ĐBSCL.
3.2. Phương pháp nghiên cứu
Tác giả sử dụng phương pháp phân tích tổng hợp dựa trên dữ
liệu thu thập được từ các cơng trình nghiên cứu khoa học, báo cáo
tổng hợp liên quan đến ảnh hưởng của BĐKH và ứng dụng của
BIM đối với cơng trình xây dựng. Bằng cách tổng hợp dữ liệu đánh
giá tác động giữa BĐKH và các cơng trình xây dựng nhằm làm rõ
những yếu tố ảnh hưởng chính của BĐKH đối với cơng trình xây
dựng cũng như tác nhân làm gia tăng BĐKH gây ra bởi các cơng
trình xây dựng. Từ kết quả tổng hợp các tác động qua lại, tác giả
xem xét vai trị tích cực của BIM cho mục tiêu giải quyết giảm thiểu
các tác động đó dựa trên những nghiên cứu ứng dụng của BIM
trong sự liên kết của các công nghệ mới ở lĩnh vực xây dựng, năng
lượng và cơng trình xanh.
4. TÁC ĐỘNG QUA LẠI GIỮA BĐKH VÀ CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG
4.1. Tác động của BĐKH đến các cơng trình xây dựng

Hình 1. Bản đồ nguy cơ ngập ứng với mực nước biển dâng 100 cm, khu vực ĐBSCL [2]
BĐKH đang gây ra những tác động trực tiếp đến các cơng trình
xây dựng hiện hữu cũng như q trình tổ chức thi cơng tại cơng
trường. Những tác động làm giảm tuổi thọ cơng trình, thay đổi
điều kiện vi khí hậu làm gia tăng nhu cầu tiêu thụ năng lượng
trong các tòa nhà và xuất hiện các rủi ro tại công trường. Mức độ
tăng mạnh của BĐKH làm thay đổi các điều kiện tự nhiên gây ra

những tác động mạnh mẽ lên các cơng trình xây dựng. Cần có
những đánh giá tác động, lượng hóa các rủi ro mà BĐKH gây ra cho
các cơng trình, đồng thời cần nghiên cứu áp dụng những cách
thức triển khai xây dựng cơng trình hướng tới việc giảm thiểu tác
động của BĐKH.
BIM có thể hiểu là cách thức quản lý dự án mới bằng mơ hình
thơng tin cơng trình. Các nước phát triển trên thế giới như Đức, Anh
đang thúc đẩy áp dụng BIM một cách mạnh mẽ, cụ thể hóa bằng các
cơ chế, chính sách của mình theo từng giai đoạn với các mức độ khác
nhau. Ở Việt Nam, Chính phủ đã ban hành các chủ trương, chính sách
cũng như văn bản hướng dẫn việc áp dụng BIM cho các dự án xây
dựng [3]. Tuy nhiên, việc áp dụng BIM cần phải được xem xét một cách
cụ thể tùy thuộc vào mục đích, nhu cầu khác nhau của các dự án. Đã
có rất nhiều cơng trình nghiên cứu khoa học xem xét các khía cạnh
của BIM từ góc độ pháp lý, cải tiến phương thức quản lý mục tiêu dự
án cũng như rào cản đối với việc áp dụng BIM tại Việt Nam. Các rào
cản, thách thức và những lợi ích khi triển khai áp dụng BIM tại Việt
Nam cũng như các vấn đề về pháp lý, hệ thống tiêu chuẩn đã được các
nhóm tác giả nghiên cứu [10, 14, 16, 18, 21, 27]; Nâng cao hiệu quả
quản lý các dự án xây dựng thông qua việc áp dụng BIM được xem xét
ở các khía cạnh như quản lý chi phí [29], quản lý an tồn, tiến độ thi
cơng xây dựng cơng trình [7, 23], quản lý khối lượng [20, 22]; BIM hỗ
trợ giai đoạn thiết kế [19, 30, 32]. Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu
chưa xem xét đến khả năng áp dụng BIM nhằm ứng phó với những
thách thức của BĐKH đang diễn ra tại các tỉnh khu vực ĐBSCL. BIM
chứa đựng những thơng tin hình học và phi hình học của cơng trình,
khai thác BIM là một quá trình phức tạp nhưng hứa hẹn sẽ mang lại
nhiều lợi ích cho việc kiểm sốt chất lượng cơng trình, đánh giá các tác
động cũng như lượng hóa chi phí chưa tính hết đối với cơng trình.

192

10.2021

ISSN 2734-9888

Nhiệt độ trung bình tăng nhanh, nắng nóng vào mùa khơ, lượng
mưa và cường độ mưa lớn, gia tăng lũ lụt, mực nước biển tăng cao dẫn
đến xâm nhập mặn, xói lở, bão là những hiện tượng đang diễn ra với
cường độ cao đối với các tỉnh ĐBSCL. Theo một số báo cáo dự báo,
những thay đổi này sẽ tăng nhanh từ 2030 gây ảnh hưởng rất lớn đến
đời sống người dân và kết cấu hạ tầng. Báo cáo nghiên cứu về các tác
động của BĐKH đối với các cơng trình nhà ở của M. Camilleri [4] đã
phân tích ảnh hưởng của BĐKH đối với các cơng trình xây dựng theo
nhiều yếu tố như nhiệt độ, lượng mưa, mực nước biển dâng, bức xạ
UV, cường độ bão, lũ gia tăng và tốc độ gió, hướng gió. Những yếu tố
này tác động lên cơng trình xây dựng theo mức độ khác nhau và gây
ra thiệt hại nhiều mặt đối với cơng trình xây dựng, có thể tổng hợp các
ảnh hưởng tại Bảng 1 dưới đây.
Bảng 1. Tóm tắt một số ảnh hưởng của BĐKH tới các cơng trình
xây dựng [4]
TT

Yếu tố

Ảnh hưởng
- Giảm tuổi thọ của một số vật liệu.
- Gia tăng nguy cơ mất an tồn lao động
trong q trình thi cơng dưới điều kiện thời
tiết nắng nóng.

- Tăng nhiệt tịa nhà, tích nhiệt ở các cơng
trình làm gia tăng nhu cầu sử dụng năng
lượng trong tịa nhà.
- Tăng tích tụ nước, độ ẩm đẩy nhanh q
trình bị ăn mịn của các vật liệu.
- Tăng nguy cơ mất an toàn trong thi cơng do
điều kiện làm việc ngồi trời.
- Ảnh hưởng đến tiến độ thi cơng và chất
lượng cơng trình.

1

Nhiệt
độ tăng
cao

2

Lượng
mưa
tăng

3

Mực
nước
biển
dâng

- Gia tăng xói mịn nền móng các cơng trình.

- Ảnh hưởng đến nguồn nước và làm tăng chi
phí thi cơng.

4

Bức xạ
UV

- Làm giảm chất lượng một số loại vật liệu,
nội thất tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt
trời.


TT
5

Yếu tố
Tốc độ
và
hướng
gió

Ảnh hưởng
- Ảnh hưởng đến điều kiện tổ chức thi cơng
cơng trường.
- Tính tốn lưu thơng khơng khí tịa nhà.

- Giảm tuổi thọ cơng trình.
- Gián đoạn thi cơng.
Tăng

- Hư hỏng nhà cửa, xói mịn các cơng trình hạ
tần
tầng kỹ thuật.
suất,
6
- Chi phí bảo hiểm cơng trình tăng hoặc từ
cường
chối bảo hiểm.
độ bão,
- Các Nhà thầu từ chối thi công do rủi ro lớn
lũ
nhưng gần như không được ước tính trong chi
phí được hưởng.
4.2. Các cơng trình xây dựng gia tăng BĐKH
Theo Báo cáo Hiện trạng toàn cầu về Tòa nhà và Xây dựng năm
2020 do Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) [9] chỉ ra rằng hoạt động
xây dựng và vận hành tòa nhà chiếm tỷ trọng lớn nhất trong tổng
năng lượng tiêu thụ trên toàn cầu (35%) như Hình 2 và phát thải CO2
liên quan đến năng lượng (38%) như Hình 3 vào năm 2019.
Nhà thương
mại, dịch vụ

Giao
thơng

8%

28%

Nhà ở

NĂNG
LƯỢNG

Khác

22%

5%

Xây dựng
cơng trình

Ngành khác

32%

5%

Hình 2. Tỷ trọng sử dụng năng lượng lĩnh vực xây dựng và vận hành tịa nhà [9]
Nhà thương mại,
dịch vụ (trực tiếp)
3%
Giao
thơng
23%

Khác
7%

Ngành khác
32%

Nhà thương mại,
dịch vụ (gián tiếp)
8%
Nhà ở
(gián tiếp)
11%

PHÁT THẢI
CO2

Nhà ở
(trực tiếp)
6%
Xây dựng
công trình
10%

Hình 3. Tỷ trọng phát thải CO2 lĩnh vực xây dựng và vận hành tòa nhà [9]
Nghiên cứu hiện trạng quản lý phế thải xây dựng và phá dỡ ở
Việt Nam của nhóm tác giả Tn, N.K. và cơng sự [31] nêu ra lượng
phế thải xây dựng chiếm từ 10-12% tổng lượng chất thải rắn đơ
thị, trong đó có 4 thành phần chủ yếu của phế thải xây dựng gồm
bê tông, gạch xây, đất, sỏi, cát được mô tả ở Hình 4. Báo cáo hiện
trạng mơi trường Quốc gia năm 2019 của Bộ Tài nguyên và Môi
trường [1] chỉ ra rằng lượng chất thải rắn khu vực đô thị các tỉnh

ĐBSCL năm 2019 là 1.305.488 tấn/năm. Như vậy có thể thấy lượng

chất thải xây dựng hàng năm rất lớn, quá trình xử lý loại chất thải
xây dựng cũng gặp nhiều khó khăn và đang dần ảnh hưởng đến
BĐKH cũng như những giải pháp thoát lũ tại khu vực ĐBSCL.
Đất, sỏi,
cát
36%

Bê tơng
23%

Gạch và
khối xây
31%

Kim loại,
nhựa
10%

Hình 4. Các thành phần phế thải xây dựng điển hình ở Việt Nam [31]
Quá trình xây dựng, vận hành khai thác cơng trình đã tạo ra rất
nhiều những yếu tố làm gia tăng BĐKH toàn cầu, có thể liệt kê một
số ảnh hưởng trong Bảng 2 như sau:
Bảng 2. Các yếu tố của cơng trình xây dựng làm gia tăng BĐKH [4]
TT

Yếu tố

Ảnh hưởng

- Khơng tính tốn hiệu ứng nhà kính.

- Khơng tính tốn giải pháp tiết kiệm
1
Thiết kế
năng lượng, tài ngun.
- Khơng tính tốn thơng gió, chiếu sáng
tự nhiên.
- Khơng tính tốn ước lượng rác thải xây
Rác thải xây
dựng trong q trình thi cơng.
2
dựng
- Lãng phí vật liệu và khơng tái chế.
- Vị trí cơng trình xây dựng thiếu quy
3
Quy hoạch
hoạch, ngăn cản các giải pháp thốt lũ
nhanh, hạn chế thiệt hại.
- Thiếu cơng cụ đo lường, kiểm sốt để
giảm tác động mơi trường
4
Cơng nghệ
- Sử dụng các loại vật liệu phát thải
lượng lớn CO2
- Lạm dụng hệ thống điều hòa quá mức.
Khai
thác
5
- Thiếu trang thiết bị tiết kiệm năng
cơng trình
lượng, nước,…

Cũng theo báo cáo của IEA, để đạt được mục tiêu khơng phát thải
khí nhà kính vào năm 2050, IEA ước tính rằng lượng phát thải CO2 trực
tiếp từ tòa nhà sẽ cần giảm 50% và lượng khí thải từ lĩnh vực xây dựng
gián tiếp giảm thơng qua việc giảm 60% lượng khí thải vào năm 2030.
Những nỗ lực này sẽ cần chứng kiến lượng phát thải của lĩnh vực xây
dựng giảm khoảng 6% mỗi năm từ năm 2020 đến năm 2030. [12]
Trước những tác động qua lại giữa BĐKH và các cơng trình xây
dựng, cần có những giải pháp cụ thể để áp dụng đối với các cơng
trình xây dựng nhằm giảm thiểu BĐKH trong dài hạn.
5. BIM CHO CÁC CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG TRONG ĐIỀU KIỆN
BĐKH KHU VỰC ĐBSCL
5.1. BIM - GIS mô phỏng và đánh giá thiệt hại do lũ lụt đối
với các cơng trình
GIS (Geographic information system) là một nền tảng để quản
lý và trình bày thơng tin được tham chiếu trong khơng gian. Điểm
mạnh chính của GIS, trái ngược với BIM, liên quan đến hiệu quả
của nó trong việc mơ hình hóa các đối tượng địa lý ngồi trời với

ISSN 2734-9888

10.2021

193


PHÁT TRIỂN X ÂY DỰNG BỀN VỮNG TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SƠNG CỬU LONG

quy mơ lớn cũng như khả năng phân tích khơng gian của nó [26].
Trong khi đó, BIM chủ yếu sử dụng IFC làm định dạng trao đổi tiêu
chuẩn để thiết lập khả năng tương tác trong ngành xây dựng.

Trong khuôn khổ IFC, một cơng trình với các thành phần kết cấu,
kiến trúc, MEP, các mối quan hệ liên kết và vật liệu sử dụng được
mơ tả trong một mơ hình thông tin duy nhất cho phép quản lý
những thông tin đó trong suốt vịng đời cơng trình. Việc kết hợp
BIM-GIS được đánh giá là sẽ mang lại nhiều lợi ích, tuy nhiên tích
hợp BIM-GIS rất phức tạp và nhiều thách thức. Điều này chủ yếu là
do sự khác biệt về quy mô không gian, mức độ chi tiết, phương
pháp biểu diễn hình học, phương pháp lưu trữ và truy cập cũng
như sự không phù hợp ngữ nghĩa giữa các nguồn thơng tin.
Trong nghiên cứu tích hợp cơng cụ BIM-GIS nhằm hỗ trợ đánh giá
thiệt hại lũ đối với tòa nhà của nhóm tác giả S. Amirebrahimi và cộng
sự [26] đã cố gắng liên kết 2 nguồn dữ liệu BIM-GIS với nhau để đánh
giá tác động của lũ lụt cũng như ước tính các chi phí sửa chữa thơng
qua phương pháp này. Nhóm nghiên cứu đã xây dựng mơ hình cơng
trình với mức độ LOD400 trên nền tảng Revit sau đó xuất sang định
dạng IFC, sử dụng Mike21 để mô phỏng quá trình lũ, một quá trình xử
lý dữ liệu giữa các định dạng khác nhau được thực hiện. Các thông số
lũ lụt và các thành phần trong mơ hình sau đó được sử dụng để diễn
họa tác động bên ngồi và bên trong tịa nhà như mơ tả ở Hình 5.
Thơng tin này sau đó được sử dụng để đánh giá chế độ và mức độ
thiệt hại đối với các bộ phận riêng lẻ của nó như hình 6.

Số liệu thống kê hiện nay Việt Nam có khoảng 165 cơng trình
xanh được đánh giá, chứng nhận bởi các hệ thống, tiêu chuẩn
LOTUS, EDGE, LEED, GREEN MARK [28], theo đó các cơng trình đạt
chứng chỉ xanh phần lớn tại các thành phố như Hà Nội, Hồ Chí
Minh. Báo cáo về xu hướng cơng trình xanh năm 2018 của Dodge
Data & Analytics cơng bố dựa trên khảo sát tồn cầu của hơn 2.000
tổ chức/các nhân từ 87 quốc gia/khu vực [34] cho thấy số lượng
các cơng trình xanh ở Việt Nam cịn rất ít, số liệu khảo sát đối với

Việt nam chỉ có 13% trong tổng số người được hỏi là doanh nghiệp
của họ thực hiện hơn 60% cơng trình xanh. Đồng thời, báo cáo
cũng nêu một số rào cản đối với việc tăng nhanh xây dựng xanh ở
Việt Nam là thiếu sự hỗ trợ chính sách, lo ngại về chi phí ban đầu
cao và thiếu nhận thức cộng đồng.
Từ đó cho thấy, để có thể áp dụng được tiêu chuẩn cơng trình
xanh ở Việt Nam nói chung và đặc biệt là ĐBSCL thì các bên cần phải
trang bị đầy đủ sự hiểu biết về cơng trình xanh cũng như cần có
những ước tính ngay từ đầu về các chi phí, hiệu quả năng lượng làm
cơ sở dữ liệu cho người quyết định đầu tư. Một cơng trình được cấp
chứng chỉ cơng trình xanh sẽ phải đáp ứng những tiêu chí mà các hệ
thống chứng chỉ đặt ra như mô tả tại Bảng 3 tóm tắt một số tiêu chí
chung của 3 Bộ chứng nhận cơng trình xanh hiện nay.
Bảng 3. Tóm tắt một số nội dung đánh giá chứng chỉ cơng
trình xanh LOTUS, LEED, EDGE
TC

Tiêu chí

Hạng mục
đánh giá

Hình 5. Mơ hình tác động lũ tiếp điểm và trên bề mặt [26]

LOTUS
[24]
Đạt u
cầu

Hình 6. Mơ phỏng các tổn thất của hệ thống kết cấu, điện, kiến trúc [26]

Trong nghiên cứu [26] nhóm tác giả đã nỗ lực liên kết các dữ liệu
thông tin như một quá trình bán tự động đi kèm tổn thất một số
thông tin khi chuyển đổi dữ liệu của BIM và GIS. Một đánh giá được
nhóm tác giả đưa ra là việc chuyển đổi định dạng từ BIM-GIS rất phức
tạp và phải chỉnh sửa khá nhiều dữ liệu hình học khi chuyển đổi dữ
liệu. Kết quả nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng có thể tính tốn được các
thiệt hại của cơng trình khi chịu ảnh hưởng của các cấp độ lũ khác
nhau. Mặc dù cần phải có thêm các nghiên cứu khác để xem xét quá
trình liên kết dữ liệu giữa BIM-GIS, tuy nhiên việc đánh giá những tác
động của lũ lụt cho các cơng trình xây dựng và ước tính chi phí sửa
chữa dựa trên BIM-GIS là khả thi và có thể nghiên cứu để ứng dụng đối
với các cơng trình xây dựng khu vực ĐBSCL.
5.2. BIM giúp xây dựng mơ hình tính tốn năng lượng,
ánh sáng, thơng gió - cơng trình xanh
Cơng trình xanh đang được xem là một xu hướng phát triển đối
với ngành xây dựng, những tiêu chí áp dụng khi đánh giá cơng trình
xanh sẽ phù hợp để đặt ra cho các cơng trình xây dựng ở khu vực
ĐBSCL với mục tiêu tiết kiệm năng lượng, tài nguyên, giảm khí thải và
giải quyết bài toán rác thải xây dựng.

194

10.2021

ISSN 2734-9888

Hạng mục
đánh giá
LEED
[15]

Đạt yêu
cầu
Hạng mục
đánh giá
EDGE
[33]

-

Hiệu quả sử dụng năng lượng.
Hiệu quả sử dụng nước.
Hiệu quả sử dụng vật liệu.
Chất lượng khơng khí trong nhà.
Tiện nghi sử dụng.
Địa điểm và giao thông.
Tác động tiêu cực đến khu đất.
Quản lý rác thải và ô nhiễm.
Quy trình triển khai và sáng tạo.

- Đáp ứng tất cả 09 điều kiện tiên
quyết của LOTUS.
- Tối thiểu phải đạt 40/108 điểm đánh giá.
-

Hiệu quả sử dụng năng lượng.
Hiệu quả sử dụng nước.
Hiệu quả sử dụng vật liệu.
Chất lượng khơng khí trong nhà.
Tiện nghi sử dụng.
Địa điểm và giao thông.

Tác động tiêu cực đến khu đất.
Quản lý rác thải và ơ nhiễm.
Quy trình triển khai và sáng tạo.

- Đáp ứng tất cả 12 điều kiện tiên
quyết theo tiêu chuẩn của LEED.
- Tối thiểu phải đạt 40/110 điểm đánh giá
- Hiệu quả sử dụng năng lượng.
- Hiệu quả sử dụng nước.
- Hiệu quả sử dụng vật liệu.

Đạt yêu
- Phải đạt 20% hiệu quả ở từng hạng mục
cầu
Các bộ tiêu chuẩn đánh giá cơng trình xanh phổ biến tại Việt Nam
như EDGE, LOTUS đều dựa trên việc đo lường các tiêu chí năng lượng,
tiêu thụ nước, vật liệu, chất lượng khơng khí, rác thải ngay từ giai đoạn
thiết kế, thi cơng và hồn thành cơng trình như mơ tả các giai đoạn
đánh giá ở Hình 7,8. Như vậy từ giai đoạn thiết kế việc đánh giá, đo lượng
mức tiêu thụ năng lượng, hiệu quả sử dụng vật liệu, tài nguyên phải


được thực hiện. BIM được đánh giá là khả thi khi sử dụng để hỗ trợ trong
quá trình chứng nhận theo tiêu chí của các chứng chỉ xanh [25].

Ngồi ra dựa trên phân tích của Autodesk insight có thể xác
định được các vị trí hiệu quả lắp đặt pin năng lượng mặt trời cung
cấp cho tòa nhà. Số liệu cũng cung cấp độ che nắng bề mặt cơng
trình, điều này giúp cho đơn vị thiết kế lựa chọn các vị trí đặt cửa,
thiết kế chiếu sáng tối ưu sử dụng ánh sáng tự nhiên để tiết kiệm

năng lượng tòa nhà. Ngoài ra, đối với những trang thiết bị nội thất
chịu tác động xấu từ ánh sáng mặt trời, tư vấn thiết kế có thể dựa
trên mơ hình chiếu sáng để bố trí vị trí đặt nội thất phù hợp cũng
như lựa chọn những vật liệu cho các vị trí chịu tác động trực tiếp
của ánh sáng mặt trời. Từ những phân tích này có thể giúp cho
cơng trình tiết kiệm năng lượng cũng như lựa chọn được các giải
pháp vật liệu bền vững cho cơng trình.

Hình 7. Quy trình chứng nhận EDGE [33]

Hình 8. Quy trình chứng nhận LOTUS [24]
Bằng mơ hình thơng tin cơng trình được thiết lập ngay từ giai
đoạn thiết kế có thể giúp đánh giá năng lượng cơng trình, các yếu tố
ánh sáng, thơng gió, năng lượng mặt trời và rác thải cơng trình xây
dựng. Việc sử dụng mơ hình thơng tin thiết lập ngay từ đầu bằng Revit
có thể kết hợp với các cơng cụ mơ phỏng năng lượng, ánh sáng, gió
như Autodeck Insight, Green building studio. Theo nghiên cứu phân
tích tính bền vững của cơng trình dựa trên mơ hình thơng tin BIM của
Ahmed Khan Dr. Anil N. Ghadge [13] mơ hình cơng trình được nhóm
tác giả thiết lập trên hệ thống Autodesk Revit 2019 với yêu cầu thiết
lập ở mức độ LOD300, quá trình trao đổi dữ liệu mơ hình được trích
xuất dưới định dạng file gbXML. Các bước của quá trình phân tích và
tối ưu năng lượng được mơ tả tại Hình 9.
Xây dựng
mơ hình tịa
nhà (BIM)

Nhập dữ liệu
năng lượng
tịa nhà

Tạo mơ hình
năng lượng
(BEM)

Mơ hình
cơng trình
hồn thiện

Tối ưu hóa

Phân tích,
đánh giá
hiệu suất

Hình 9. Tóm tắt quy trình phân tích năng lượng tịa nhà giai đoạn thiết kế [13]
Sau khi hồn thành mơ hình, tồn bộ các dữ liệu địa phương
về khí hậu, thời tiết, chi phí tiện ích, múi giờ sẽ được cập nhật trong
các công cụ Autodesk Green building và Autodesk Insight như
Hình 10,11. Kết quả phân tích từ Autodesk Green building sẽ cho
phép kiểm tra được mức độ tiêu thụ năng lượng của cơng trình.

Hình 10. Phân tích năng lượng trên Autodesk Green building [8]

Hình 11. Mơ phỏng phân tích ánh sáng mặt trời [11]
Đối với các cơng trình quy mô lớn hiện nay, sử dụng năng
lượng phục vụ điều hịa khơng khí trong một tịa nhà rất quan
trọng, thiết kế cơng trình đảm bảo luồng khơng khí bên trong và
bên ngồi tịa nhà thúc đẩy điều kiện mơi trường lành mạnh và
cung cấp mức độ thoải mái cao hơn cho người ở. Dựa trên dữ liệu

gió, độ ẩm khu vực có thể nhận biết được kiểu gió thịnh hành cho
một vị trí, từ đó đưa ra các quyết định về việc áp dụng các chiến
lược thơng gió tự nhiên. Vị trí của cửa sổ và quạt thơng gió có thể
được quyết định để có được luồng khơng khí trong lành liên tục
trong tòa nhà cũng như tối ưu sử dụng điều hịa.
5.3. BIM góp phần giảm rác thải rắn, phát hiện xung đột
và hạn chế mất an toàn trong thi công
Rác thải rắn trong xây dựng nếu không được quản lý, đánh giá
đúng sẽ có tác động lâu dài gây ra BĐKH. Một số nguyên nhân có
thể lý giải cho khối lượng chất thải xây dựng lớn là thiết kế không
phù hợp; dư thừa và quản lý không tốt vật liệu dẫn đến khó sử
dụng vào cơng trình khác; sử dụng vật liệu hao hụt lớn tạo ra chất
thải; thay đổi thiết kế đột ngột . Việc tìm kiếm phương án giảm
thiểu chất thải rắn trong xây dựng có thể cho phép hạn chế gia
tăng BĐKH trong tương lai. Để có thể giảm thiểu chất thải xây
dựng, theo nhóm tác giả Jack C.P. Cheng và cộng sự [6] sử dụng
BIM có thể làm giảm thiết kế khơng phù hợp, dư thừa lượng
nguyên liệu thô vào những thay đổi không mong muốn trong
thiết kế tòa nhà và cải thiện việc mua sắm vật liệu.
Một điểm dễ nhận thấy khi thi cơng xây dựng cơng trình là việc
sắp xếp các cơng việc giữa nhà thầu chính, nhà thầu phụ chưa phù
hợp, có những xung đột trong q trình thi cơng dẫn đến phải đập
bỏ; ngồi ra q trình thiết kế có sự tham gia của nhiều bộ môn kết
hợp từ kết cấu, kiến trúc, điện, nước, cơ khí có thể xảy ra các xung
đột thiết kế, lãng phí thiết kế, những lỗi này thường xuất hiện với
dự án sử dụng các bản vẽ 2D.
Một mơ hình cơng trình BIM được thiết lập trên các công cụ
như Revit hay ứng dụng khác có thể giúp các bên dễ dàng phát
hiện các xung đột trong thiết kế cũng như xây dựng được biện
pháp tổ chức thi công hợp lý bằng việc sử dụng Navisworks để mơ

phỏng q trình thi cơng như Hình 11, điều này giúp hạn chế được
các lãng phí trong thi công và giảm thiểu rác thải trong xây dựng.
Một quy trình thi cơng được xây dựng chi tiết có thể giúp cho Nhà
thầu ước tính chính xác lượng vật tư cần thiết để cung cấp tới công

ISSN 2734-9888

10.2021

195


PHÁT TRIỂN X ÂY DỰNG BỀN VỮNG TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SƠNG CỬU LONG

trường, điều này sẽ làm giảm khả năng lãng phí do q trình mua
sắm khơng chính xác của nhà thầu.

Hình 12. Mơ phỏng thi cơng bằng Navisworks [17]
Mơ hình thơng tin cơng trình cịn chứa đựng các thơng tin phi
hình học, những thơng tin này có thể cung cấp một kế hoạch thi
cơng an tồn hơn, nhận diện các rủi ro khu vực thi cơng mất an
tồn, những khu vực có thể chịu tác động của thời tiết đột ngột.
Nghiên cứu cách thức BIM có thể hỗ trợ quản lý thi cơng an tồn
của Isabelle Y S Chan và cộng sự [5] đề xuất xây dựng Mơ hình
thơng tin an tồn (SIM) trong đó bao gồm các dữ liệu đánh giá,
kiểm soát các mối nguy, bổ sung các yêu cầu an toàn cho từng đối
tượng trong BIM. Cách thức này có thể cải thiện cơng tác quản lý
an tồn cơng trình với sự hỗ trợ của BIM.
Từ những phân tích đánh giá bài viết ở trên, có thể thấy được BIM
với những phương thức thiết lập, trao đổi thông tin trong mơ hình sẽ

đóng góp cho nhiệm vụ ứng phó với BĐKH của ngành Xây dựng tại
khu vực ĐBSCL. Từ việc (i) kết hợp với GIS để đánh giá tác động và dự
tính tổn thất do lũ lụt gây ra; (ii) với khả năng phân tích mơ hình năng
lượng, mơ phỏng ánh sáng nhằm xây dựng phương án thiết kế tối ưu
dựa trên bộ tiêu chí cơng trình xanh hướng tới tiết kiệm năng lượng,
tài nguyên và giảm tác động của điều kiện khí hậu đến cơng trình; (iii)
BIM hỗ trợ nhà thầu thi cơng tránh dư thừa, lãng phí gây ra rác thải xây
dựng, mơ phỏng và kiểm sốt an tồn trong thi cơng giúp cảnh báo
nguy cơ rủi ro mất an toàn, đặc biệt trong những điều kiện thay đổi
thất thường của tự nhiên dưới tác động của BĐKH.
6. KẾT LUẬN
BĐKH tại khu vực ĐBSCL đang là một thách thức cho tất cả các
ngành, lĩnh vực và ngành Xây dựng có thể triển khai áp dụng BIM một
cách đồng bộ sẽ góp phần vào q trình xây dựng bền vững chống
BĐKH. Cịn nhiều thách thức trong q trình áp dụng cũng như cần có
thêm thực nghiệm để đánh giá một cách chính xác hiệu quả của việc
áp dụng BIM tại các cơng trình khu vực ĐBSCL nhằm đóng góp cho sứ
mệnh chống BĐKH. Tuy nhiên, q trình xây dựng các cơng trình tại
khu vực ĐBSCL cần được khuyến khích áp dụng BIM cùng với những
tiêu chuẩn cơng trình xanh, đây sẽ là nền tảng phát huy hiệu quả của
BIM cho xây dựng bền vững và chống BĐKH.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Bộ Tài nguyên và Môi trường 2019. Báo cáo Hiện trạng môi trường quốc gia năm 2019: Quản lý chất
thải rắn sinh hoạt. NXB Dân trí. (2019), 104.
[2] Bộ Tài nguyên và Môi trường 2016. Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam. NXB
Tài nguyên môi trường và bản đồ Việt Nam. (2016).
[3] Bộ Xây Dựng 2021. Quyết định 348/QĐ-BXD Hướng dẫn sử dụng BIM. (2021), 283.
[4] Camilleri, M. 2000. Implications of Climate Change for the Construction sector: Houses. BRANZ. 94,
(2000), 111.
[5] Chan, I.Y.S., Leung, H.Y., Fung, I.W.H. và Leung, M. 2016. How can BIM support Construction Safety

Management? Development of SIM. MATEC Web of Conferences. 66, (2016).
DOI: />[6] Cheng, J.C.P., Won, J. và Das, M. 2015. Construction and demolition waste management using bim
technology. Proceedings of IGLC 23 - 23rd Annual Conference of the International Group for Lean Construction:
Global Knowledge - Global Solutions. 2015-Janua, (2015), 381–390.
[7] Duy, L.T. và Thư, N.A. 2018. Ứng dụng mô hình thơng tin và mơi trường dữ liệu chung trong quản lý
tiến độ thi cơng cơng trình. Tạp chí Xây dựng. 1, (2018), 132–136.

196

10.2021

ISSN 2734-9888

[8] Green building studio: 2020. Accessed: 2021-08-10.
[9] Hamilton, I. và Rapf, O. 2021. Executive summary of the 2020 global status report for buildings and
construction. Global Alliance for Buildings and Construction. (2021).
[10] Hoang, G. V., Vu, D.K.T., Le, N.H. và Nguyen, T.P. 2020. Benefits and challenges of BIM
implementation for facility management in operation and maintenance face of buildings in Vietnam. IOP
Conference Series: Materials Science and Engineering. 869, 2 (2020).
DOI: />[11] Insight | Building Performance Analysis Software | Autodesk:2020.
Accessed: 2021-08-13.
[12] International Energy Agency (IEA) 2019. 2019 Global Status Report for Buildings and Construction |
World Green Building Council.
[13] Khan, A. và Ghadg, A.N. 2019. Building Information Modelling (BIM) Based Sustainability Analysis
for a Construction Project. SSRN Electronic Journal. (2019). DOI: />[14] Le, H.N., Vu, T.K.D., Hoang, V.G. và Dinh, N.C. 2018. BIM for infrastructure projects in Vietnam:
Status quo, obstacles for the application and solutions. Journal of Science and Technology in Civil Engineering
(STCE) - NUCE. 12, 1 (2018), 53–64.
[15] LEED v4 for Interior Design and Construction Checklist | U.S. Green Building Council:
Accessed:
2021-08-06.

[16] Mui, T. Van và Giang, H. Van 2018. Promote the application of BIM to construction investment
projects apartment buildings in Vietnam. Journal of Science and Technology in Civil Engineering (STCE) - NUCE. 12,
1 (2018), 22–28.
[17] Navisworks
Features
|
2022,
2021
Features
|
Autodesk:
Accessed: 2021-08-10.
[18] Nguyen, D.P. và Dao, T.N. 2018. Integrating BIM into construction contract: International
experiences and BIM adoption reality in Viet Nam. Journal of Science and Technology of Civil Engineering (STCE) NUCE. 12, 1 (2018), 29–35.
[19] Nguyen, Q.T., Luu, P.Q. và Ngo, Y. V. 2020. Application of BIM in design conflict detection: A case
study of Vietnam. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 869, 2 (2020).
DOI: />[20] Nguyen, T.A., Nguyen, P.T. và Do, S.T. 2020. Application of BIM and 3D Laser Scanning for Quantity
Management in Construction Projects. Advances in Civil Engineering. 2020, (2020).
DOI: />[21] Nguyen, T.Q. và Nguyen, D.P. 2021. Barriers in bim adoption and the legal considerations in
Vietnam. International Journal of Sustainable Construction Engineering and Technology. 12, 1 (2021), 283–295.
DOI: />[22] Phương, L.Q. và Quân, N.T. 2020. Đề xuất quy tắc tạo lập mơ hình BIM phục vụ việc tự động hóa đo
bóc khối lượng trong các dự án xây dựng sử dụng vốn nhà nước tại Việt Nam. Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây
dựng (KHCNXD) - ĐHXD. 14, 4V (2020), 118–129. DOI: />[23] Quoc Toan, N., Thi Tuyet Dung, N. và Thi My Hanh, N. 2021. 3D-BIM and 4D-BIM Models in
Construction
Safety
Management.
E3S
Web
of
Conferences.

263,
(2021).
DOI: />[24] Resources - VGBC: Accessed: 2021-08-10.
[25] Romano, S. và Riediger, N. 2020. BIM as a tool for Green Building Certifications: An evaluation of
the energy category of LEED, BREEAM and DGNB. Journal of Physics: Conference Series. 1425, 1 (2020).
DOI: />[26] Sam Amirebrahimi, Abbas Rajabifard, P.M.& T.N. 2016. A BIM-GIS integration method in support
of the assessment and 3D visualisation of flood damage to a building. Journal of Spatial Science. 61, 2 (2016),
317–350. DOI: />[27] Ta, N.B. và Tran, H.M. 2018. Legal framework to support BIM implementation in Vietnam. Journal
of Science and Technology in Civil Engineering (STCE) - NUCE. 12, 1 (2018), 92–97.
[28] Tọa đàm Chính sách phát triển đơ thị xanh, cơng trình xanh, cơng trình hiệu quả năng lượng:
Accessed: 2021-08-10.
[29] Toan, N.Q., Hang, N.T.T., Nam, L.H., Duyen, D.H. và Nam, T.P. 2020. Application of Building
Information Modeling (BIM) for automatic integration of construction costs management information into 3D
models in consideration of Vietnamese regulations. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.
869, 6 (2020). DOI: />[30] Trang, N.T.N. và Hằng, N.T.T. 2016. BIM - Công nghệ tiềm năng cách mạng hóa q trình thiết kế,
xây dựng và vận hành cơng trình. (2016), 100–102.
[31] Tuân, N.K., Sơn, T.H., Phương, L.V., Hiển, N.X., Kiên, N.T., Huy, V.V. và Cường, T.V. 2018. Nghiên cứu
hiện trạng quản lý phế thải xây dựng và phá dỡ ở Việt Nam. Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng (KHCNXD) ĐHXD. 12, 7 (2018), 107–116. DOI: />[32] Tuan, N.M. 2018. Ứng dụng Dynamo cho dự án BIM trong giai đoạn thiết kế ý tưởng. Journal of
Science and Technology in Civil Engineering (STCE) - NUCE. 12, 1 (2018), 71–76.
DOI: />[33] User Guides | EDGE Buildings: Accessed: 2021-08-06.
[34] World Green Building Council 2018. World Green Building trends 2018.