Cần bao nhiêu chi phí để ứng dụng BIM cho chủ đầu tư và lợi tức đầu tư (RoI) qua các ví dụ thực tiễn

BIM (mô hinh hóa thông tin công trình) có thể coi là cuộc cách mạng khoa học công nghệ lớn trong ngành xây dựng trên thế giới, nhưng việc ứng dụng rộng rãi BIM hiện tại vẫn còn là sự băn khoăn rất lớn của tất cả các chủ thể trong ngành. Nhà thầu thường là đối tượng đi tiên phong và có thể chủ động đưa một số ứng dụng BIM vào làm lợi thế cạnh tranh của mình, còn với các chủ đầu tư, thực tế là họ vẫn chưa sẵn sàng, việc ứng dụng BIM còn thụ động, miễn cưỡng theo yêu cầu của nhà thầu . Lý do đưa ra là lợi ích hay tiết kiệm chi phí cho dự án thì chưa thấy đâu nhưng chi phí đầu tư bỏ ra trước mắt là quá lớn. Họ vẫn chưa biết phải bắt đầu đầu tư những gì? Yêu cầu nguồn lực ra sao? Phải chuẩn bị bao nhiêu lâu thì mới có thể sẵn sàng ứng dụng? Và chỉ số quan trọng cho bất cứ dự án nào đó là lợi tức đầu tư ROI họ đạt được cho dự án ứng dụng BIM là bao nhiêu?

Dựa trên số liệu thống kê triển khai với một số dự án mẫu, của một số quốc gia có BIM phát triển ở thời điểm triển khai ban đầu, chúng tôi có thể đưa ra một số ví dụ sau:
Dự án thực tiễn số 1:
Nghiên cứu này đưa ra dữ liệu thu thập được từ 2 dự án thực tiễn: một dự án gần thời điểm nghiên cứu (2011) được ứng dụng BIM và một dự án trước đó không ứng dụng BIM, từ đó chúng ta có thể thấy được lợi tức đầu tư ROI khi ứng dụng BIM. Nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu của một dự án có quy mô trung bình trong quá khứ (gọi là dự án A) của một công ty quản lý xây dựng thương mại (Ban QLDA của chủ đầu tư), năm 2007, chủ đầu tư đã ứng dụng BIM vào một dự án có quy mô và công năng giống với dự án A (gọi là dự án B). Dự án ứng dụng BIM được thực hiện với chi phí bổ sung cho chủ đầu tư sau khi giai đoạn thiết kế được hoàn thành và ký kết hợp đồng thi công với nhà thầu.
Các khoản có thể tiết kiệm cho chủ sở hữu để đầu tư vào BIM được coi như một dịch vụ bổ sung đã được ước tính dựa trên các lợi ích chi phí có thể đo lường được liên quan đến việc rút bớt tiến độ dự án và giảm chi phí phát sinh khi có thay đổi. Việc sử dụng BIM làm giảm 34% yêu cầu thông tin (RFIs) và giảm 40% các yêu cầu thay đổi. Từ đó giúp giảm tổng cộng trong tổng chi phí do phải thực hiện lại các yêu cầu thay đổi và rút ngắn tiến độ dự án.

Bảng 4. Mô tả dự án

 

Dự án A (không ứng dụng BIM)

Dự án B (Ứng dụng BIM)

Giá trị hợp đồng

$7,128,000.00

$8,844,073.00

Tiến độ gốc

12 tháng

12 tháng

Trễ tiến độ

7 ngày

0 ngày

Loại hợp đồng

GMP

GMP

Phương pháp bàn giao

Theo hợp đồng

Theo hợp đồng

Diện tích sàn

123,000 SF

81,000 SF

Công năng

Tổ hợp kho hàng + văn phòng cho thuê

Tổ hợp kho hàng + văn phòng cho thuê

Loại công trình

Tường bê-tông lắp ghép với khung thép

Tường bê-tông lắp ghép với khung thép

Số tầng

3

3

Số hạng mục

131

80

Dự kiến ​​RoI

ROI ước tính đã được thực hiện bởi chủ đầu tư nếu BIM được ứng dụng cho dự án A, các phân tích về những xung đột có thể xảy ra giúp giảm được những phần dự trù vượt quá thời hạn về tiến độ cho những vấn đề xung đột trên.  Thêm vào đó, có 3 lệnh yêu cầu thay đổi của Dự án A có thể đã được loại bỏ hoàn toàn nếu BIM được sử dụng.

Chi phí phát sinh do vượt tiến độ được ước tính dựa trên bốn loại chi phí hoạt động: Chi phí phát sinh chung hàng ngày, Chi phí quản lý hàng ngày, Chi phí quản lý thi công của Kiến trúc sư và chi phí lãi vay hàng tháng đối với khoản vay xây dựng của chủ đầu tư (giả định tỷ lệ vốn hóa 5%) (BẢNG 2).

Bảng 2: BIM ROI - Dự án A

Các hạng mục chi phí

 Số lượng 

Tổng chi phí trực tiếp của hợp đồng thầu phụ: 

$16,650

Chi phí trưc tiếp phát sinh khi thay đổi có thể giảm

 

Yêu cầu thay đổi sửa tường bao

$928

Thay đổi xà ngang và dầm

$8,499

Thay đổi xà ngang và cửa mở đang bị va chạm

$5,664

Tổng

$15,091

Chi phí gián tiếp hao phí khi vượt tiến độ 7 ngày

 

Chi phí quản lý chung ($855/ngày)

$5,985

Chi phí lãi suất vay tính trên 5%/ ngày ($976/ngày)

$6,832

Chi phí quản lý hàng ngày ($446/ngày)

$3,122

Chi phí ước tính trả cho kiến trúc sư quản lý dự án ($149/day)

$1,043

Tổng

$16,982

Tổng chi phí tiết kiệm dự kiến

$48,723

Chi phí BIM (0.5% giá trị hợp đồng)

$35,640

Chi phí BIM giúp tiết kiệm thực tế

$13,083

RoI

36.7 %

RoI của Dự án A được sử dụng cho hoạt động đánh giá RoI của dự án BIM khi ứng dụng BIM. Do thiếu dữ liệu chi phí, Lợi tức đầu tư của Dự án B được ước tính dựa trên chi phí liên quan đến bảy ngày vượt tiến độ và loại trừ chi phí ký hợp đồng với các nhà thầu phụ cho các bản vẽ shop drawing (BẢNG 3).

Bảng 3. Dự án B: BIM RoI từ các khoản tiết kiệm gián tiếp

Hạng mục chi phí

Chi phí

Tổng chi phí trực tiếp trả cho các thầu phụ xuất bản vẽ shop drawing

($0.13/SF X 243,000 SF)

$31,590

Các chi phí gián tiếp có thể giảm khi ứng dụng BIM trong 7 ngày vượt tiến độ

 

Chi phí quản lý chung  ($888/day)

$6,216

Lãi vay theo ngày được tính theo tỉ suất 5% ($1212/day)

$8,484

Chi phí quản lý cho thời gian vượt tiến độ ($544/ngày)

$3,808

Chi phí quản lý hợp đồng theo ngày của kiến trúc sư

$1,267

Tổng

$19,775

Tổng tiết kiệm ước tính

$51,365

Chi phí cho BIM (0.5% giá trị hợp đồng)

$44,220

BIM giúp tiết kiệm thực tế

$7,145

RoI

16.2%

Dự án thực tiễn số 2:

Một nghiên cứu thực tiễn tương tự cũng được thực hiện với 2 dự án xây dựng viện dưỡng lão, để phân tích lợi ích khi dùng BIM và không dùng BIM vào cùng 1 dự án.

Bảng 4. Mô tả dự án

 

Dự án C (không ứng dụng BIM)

Dự án D (Ứng dụng BIM)

Giá trị hợp đồng

$10,701,967

$11,799,071

Tiến độ gốc

13 tháng

14.6 tháng

Trễ tiến độ

2 tháng

0

Loại hợp đồng

Tư vấn thiết kế

Thiết kế/ thi công

Phương pháp bàn giao

GMP

Trọn gói

Diện tích sàn

120,000 SF

66,926 SF

Công năng

Viện dưỡng lão

Viện dưỡng lão

Loại công trình

Bê tông khối

Khung thông thường

Số tầng

3

3

Số hạng mục

131

80

Trong dự án E, do các bản vẽ thi công không chính xác, không có sự nhất quán nên đã có nhiều chỉnh sửa được thực hiện về trật tự sắp xếp và kích thước, trong đó có 4 thay đổi cơ bản gây ra chi phí phát sinh cho dự án mà có thể được ngăn chặn nếu sử dụng BIM.

Thứ nhất, do có nhiều sửa đổi tại các ban công của 2 khối trên tầng 2 dẫn đến việc nhà thầu ước tính thừa vỏ cho 2 khối này. Một yêu cầu thay đổi khác là kết quả của sự va chạm giữa đường thoát nước trên mái và các tường bao ngoài được phát hiện vào cuối giai đoạn thi công. Ngoài ra sự không nhất quán trong các bản vẽ thi công đã làm cho một số cửa ra vào trong phòng máy bị thay đổi kích thước.

Cuối cùng, trong quá trình kiểm tra nhóm dự án phát hiện ra bản vẽ thiết kế bị thiếu 2 bức tường chịu lửa. Vì lỗi này bị phát hiện muộn khiến dự án C bị trì hoãn 2 tháng. Kết quả của sự thay đổi là chi phí dỡ bỏ các bức tường và trần hiện tại, nguyên vật liệu, nhân công liên quan cùng với chi phí hoàn thiện tường mới. Hầu hết các vấn đề này đều có thể được phát hiện và không xảy ra nếu chuyển đổi từ 2D CAD sang BIM trong giai đoạn chuẩn bị thi công.

Bảng 5. Dự án C: BIM RoI

Các hạng mục chi phí

Số lượng

Các chi phí trực tiếp khi thay đổi:

 

Thừa vỏ ở khối 227 và 228

$6,202

Đi lại đường thoát nước trên mái nhà

$6,515

Tính lại kích thước cửa ở phòng kỹ thuật room

$833

Làm lại tường chịu lửa

$17,225

Tổng

$30,775

Chi phí gián tiếp khi phát sinh 60 ngày trễ hợp đồng:

 

Tổng chi phí hoạt động chung  ($1410/ngày)

$84,600

Lãi suất phát sinh tính theo tỉ suất 5%/ ngày ($1466/ngày)

$87,960

Chi phí quản lý những ngày phát sinh ($641/ngày)

$38,460

Chi phí phát sinh dự kiến cho kiến trúc sư quản lý hợp đồng theo ngày($214/ngày)

$12,840

Tổng

$223,860

Tổng chi phí tiết kiệm ước tính

$254,635

Chi phí cho ứng dụng BIM (0.5% giá trị hợp đồng)

$53,510

BIM giúp tiết kiệm thực tế

$201,125

RoI

376%

ROI ước tính của việc ứng dụng BIM vào dự án C có thể đạt 376%, nếu công nghệ BIM được ứng dụng ít nhất 1 tháng trước khi bắt đầu thi công. Trong dự án D cũng có những xung đột đáng kể giữa độ cao của trần của một vài khu vực và các bộ môn kiến trúc và cơ điện nhưng đã được phát hiện bằng ứng dụng BIM vào giai đoạn chuẩn bị thi công. Thông qua việc phân tích các xung đột chính đó, BIM ước tính tiết kiệm ít nhất 1 tháng tiến độ vượt quá cho dự án D.

Bảng 6. Dự án D: BIM RoI

Các hạng mục chi phí

Số lượng

Chi phí gián tiếp khi phát sinh 60 ngày trễ hợp đồng:

 

Tổng chi phí hoạt động chung  ($1554/ngày)

$46,620

Lãi suất phát sinh tính theo tỉ suất 5%/ ngày ($1616/day)

$48,480

Chi phí quản lý những ngày phát sinh ($706/day)

$21,180

Chi phí phát sinh dự kiến cho kiến trúc sư quản lý hợp đồng 

theo ngày ($235/day):


$7,050

Tổng chi phí tiết kiệm ước tính

$123,330

Chi phí cho ứng dụng BIM (0.5% giá trị hợp đồng)

$58,995

BIM giúp tiết kiệm thực tế

$64,335

RoI

109 percent

Dự án thực tiễn số 3:

Trường hợp nghiên cứu cuối cùng so sánh 2 dự án trung tâm thương mại để xác định giá trị của BIM tới chủ đầu tư với một dự án có quy mô lớn hơn và phức hợp hơn. BẢNG 7 tổng kết một vài chi tiết của các dự án.

Bảng 7. Mô tả chung dự án

 

Dự án E (Trước khi ứng dụng BIM)

Dự án F (Có sự hỗ trợ của BIM)

Giá trị hợp đồng

$41,757,618.00

$44,400,000.00

Tiến độ gốc

601 ngày

652 ngày

Trễ tiến độ

426 ngày

0 (Sớm hơn 60 ngày)

Loại hợp đồng

GMP

GMP

Phương pháp bàn giao

Theo từng gói thầu

Theo từng gói thầu

Diện tích sàn

439,760 SF

456,594 SF

Công năng

Hỗn hợp khu nghỉ dưỡng/ nhà để xe

Hỗn hợp khu nghỉ dưỡng/ nhà để xe

Số tầng

14 tầng

7 tầng

Số hạng mục

311

218

Trong nghiên cứu này, BIM giúp giảm 43% số lần yêu cầu thông tin và giàm 37% số yêu cầu thay đổi. Tổng chi phí thực hiện thay đổi với dự án có sự hỗ trợ của BIM giảm hơn 10% với dự án thực hiện không có BIM. Bên cạnh đó, dự án E trễ tiến độ 2 năm dẫn đến những trục trặc liên quan đến pháp lý. Mặt khác, Dự án F với sự hỗ trợ của BIM đã hoàn thành trước tiến độ 2 tháng..

Bảng 8. Dự án E: BIM RoI

Các hạng mục chi phí

 Số lượng

Chi phí trực tiếp phát sinh khi có yêu cầu thay đổi:

 

Khảo sát đường biên đã sửa

$24,862

Thêm dầm vào tường chịu cắt

$787

Sửa lại tường chịu cắt số # 1

$3,396

Chuyển các cột (2) vì các đường lưới không đồng bộ

$419

Thêm 3” đường thoát nước

$19,158

 Điều chỉnh lại đầu phun nước dập lửa theo chiều cao của trần

$1,777

Lắp đặt lại cửa sổ do bị va chạm với cột ngoài

$2,632

Cửa kính trượt bị gắn nhãn sai loại

$2,208

Sửa lại độ cao trần để che đi các thanh trượt

$13,062

Bổ sung các rãnh thoát nước trên mái

$19,081

Định tuyến lại các ống dẫn cơ học xung quanh các tấm điện

$2,722

Bổ sung các vòi để chứa ống dẫn gió vào

$14,115

Bổ sung các đầu phun nước dập lửa trên trần điều chỉnh theo trần đã hạ

$1,285

Phá dỡ và sửa lại dầm cửa thang máy

$66,812

Giá vât liệu leo thang vì trễ 221 ngày dựa trên các lỗi trong quá trình khảo sát và lỗi kết cấu

$300,000

Tổng

$472,316

Các chi phí gián tiếp phát sinh trong 221 ngày trễ tiến độ:

 

Tổng chi phí hoạt động chung  ($5,425/ngày)

$1,198,925

Lãi suất phát sinh tính theo tỉ suất 5%/ ngày ($5720/ngày)

$1,264,120

 ($2466/day)

$544,986

Chi phí quản lý trong thời gian phát sinh ($822/ngày)

$181,662

Tổng

$3,189,693

Tổng số tiền tiết kiệm dự tính

$3,662,009

Chi phí BIM (0.5% giá trị hợp đồng)

$208,788

BIM giúp tiết kiệm thực tế

$3,453,221

RoI

1653.9%

ROI dự kiến

Có rất nhiều các vấn đề đã xảy ra ở dự án E có thể ngăn chặn được nếu sử dụng công cụ BIM. Vấn đề đáng chú ý nhất là bản vẽ hiện trạng bên ngoài tòa nhà đã bị sai dẫn đến sự thay đổi đáng kể về trật tự sắp xếp tại công trường, bên cạnh đó cũng có một số yêu cầu thay đổi do lỗi của bản vẽ 2D và chênh lệch giữa các bản vẽ.

Ngoài ra BIM giúp ngăn chặn những chi phí phát sinh do thay đổi ở dự án E, thời gian trễ tiến độ còn 426 ngày, giảm 221 ngày so với độ trễ tiến độ ban đầu. Ứng dụng BIM, giúp BIM ROI cho dự án E được dự kiến đạt 1654% (BẢNG 8). Ti suất ROI của dự án E được ước tính đạt gần 300% chỉ với chi phí tiết kiệm khi hoàn thiện sớm hơn 60 ngày so với dự kiến (BẢNG 9)

Bảng 9: Dự án F: BIM ROI

 Hạng mục chi phí

 Số lượng

 Chi phí gián tiếp tiết kiệm được bởi việc rút ngắn 60 ngày  hoàn thiện trước thời hạn:

 

 Chi phí chung hàng ngày ($5,425/ngày)

$325,500

 Tiết kiệm lãi vay theo ngày (5%) ($6,082/ngày)

$364,920

 Chi phí quản lý theo ($2,466/ngày)

$147,960

 Chi phí trả cho kiến trúc sư quản lý dự án theo ngày ($822/ngày)

$49,320

 Tổng

$887,700

 Tổng tiền tiết kiệm dự kiến

$887,700

 Chi phí BIM (0.5 phần tram giá trị hợp đồng)

$222,000

 BIM giúp tiết kiệm thực tế

$665,700

 RoI

299.9%

Một nghiên cứu khác liên quan trực tiếp tới chi phí đầu tư để set up một phòng BIM điển hình do trường đại học Quốc gia Singapore thực hiện năm 2012 cũng có thể đánh giá được lợi tức đầu tư ROI khi chủ đầu tư ứng dụng BIM

Năm 0 (Giai đoạn đầu)

 

Năm 1

 

Year 2

 

Year 3

 

Year 4

Số lượng nhân sự tham gia dự án

 

 

 

 

 

Số lượng kiến trúc sư/ kiến trúc

2

4

4

4

4

Số lượng kỹ sư cơ điện

2

3

3

3

3

Số lượng kỹ sư kết cấu

2

3

3

3

3

Số lượng kỹ sư dự toán

3

3

2

2

2

Số lượng Quản lý dự án

1

1

1

1

1

Kỹ sư CAD 2D

8

8

6

4

2

Tổng

18

22

19

17

15

 

 

 

 

 

 

Phần tram các dự án ứng dụng BIM

0

0.3

0.6

0.9

1

Các máy trạm

 

 

 

 

 

Số lượng máy trạm cấu hình thường

18

15

8

2

0

Số lượng máy trạm có thể chạy 3D

0

7

11

15

15

 

Doanh thu / đầu vào - ($1,000)

 

 

 

 

 

Doanh thu

2,000

2,060

2,122

2,185

2,251

 

Chi phí/ đầu ra - ($1,000)

 

 

 

 

 

Kiến trúc sư

81.6

168

168

168

168

Kỹ sư cơ điện

67.2

100.8

100.8

100.8

100.8

Kỹ sư kết cấu

67.2

100.8

100.8

100.8

100.8

Kỹ sư dự toán

90

90

60

60

60

Đội ngũ Quản lý dự án

54

54

54

54

54

Vẽ bản vẽ 2D CAD

192

192

144

96

48

Các máy trạm triển khai cho ứng dụng BIM

0

168

96

96

0

Bảo trì, bảo dưỡng (Máy trạm cấu hình thường)

18

15

8

2

0

Bảo trì, bảo dưỡng (Máy trạm cho ứng dụng BIM)

0

14

22

30

30

Chi phí cố định

300

298

294

287

280

Khoản tiết kiệm nhờ tăng năng suất

0

-44

-91

-133

-144

Tổng chi phí vận hành

870

 

 

 

1,130

0

1156.6

 

 

 

903

-227

956.6

 

 

 

1,165

35

861.6

 

 

 

1,324

194

697.6

 

 

 

1,553

423

 

Tổng dòng tiền

Doanh thu thuần/ Lỗ

Mức thay đổi so với năm cơ sở

Các con số trên được lấy từ quá trình xây dựng thí điểm bộ phận triển khai BIM cho chủ đầu tư, tính theo giá thị trường của Singapore ở thời điểm 2012. So với bây giờ tất cả các dữ liệu trên chắc chắn sẽ có nhiều thay đổi. Nhưng hy vọng rằng, các đơn vị có nhu cầu triển khai sẽ định hình được các khoản đầu tư trong vòng ít nhất 5 năm để có thể sẵn sàng thu được lợi ích từ công nghệ này.

 

 

 

Tác giả: St (ViBIM dịch)