Dự án được xây dựng trên phần đất thuộc khu đô thị mới quốc tế Đa Phước, Quận Thanh Khê, TP Đà Nẵng với tổng diện tích 4513m2. Trạm có quy mô 220/110/22kV kiểu GIS, công suất lắp đặt 2 máy 2x250MVA, giai đoạn này lắp đặt 1 máy 250MVA với mục tiêu tăng cường khả năng cung cấp điện đáp ứng nhu cầu phát triển phụ tải khu vực thành phố Đà Nẵng đầu tư xây dựng tuyến đường dây 220kV Hòa Khánh - Hải Châu có chiều dài gần 10km. Đây là TBA 220kV đầu tiên tại Đà Nẵng sử dụng công nghệ GIS, được thiết kế 3D và áp dụng BIM trong giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công của dự án. Dự án đưa vào đóng đi vận hành vào lúc 20h37 phút, ngày 30/9/2024.
Thiết kế 3D Trạm biến áp 220kV Hải Châu – Dự án TBA 220kV dạng GIS đầu tiên của TP Đà Nẵng. Đã đóng điện vào lúc 20h37 phút, ngày 30/9/2024
Trạm biến áp 220kV Hải Châu có kiểu công nghệ GIS là Trạm biến áp có các thiết bị đóng cắt kiểu kín cách điện bằng khí SF6 (thiết bị GIS – Gas Insulation Switchgear), có công nghệ tiên tiến hiện đang được ứng dụng rộng rãi tại nhiều nước trên thế giới. Ưu điểm của loại trạm này là tiết kiệm diện tích, giảm chi phí mặt bằng và thiết bị,... đảm bảo an toàn vận hành và kéo dài thời gian bảo dưỡng. Toàn EVNNPT hiện đang có 3 trạm kiểu GIS đó là TBA 220kV Tao Đàn (Ban QLDA các công trình điện Miền Nam), TBA 220 kV Thành Công (Ban QLDA các công trình điện Miền Bắc) và TBA 220kV Hải Châu (Ban QLDA các công trình điện Miền Trung).
Có thể nói đây là một bước tiến mạnh mẽ của CPMB, đơn vị trực thuộc của EVNNPT trong việc áp dụng công nghệ mới trong công tác thiết kế, quản lý dự án và quản lý vận hành dự án lưới điện Truyền tải. Nổi bật là công tác triển khai thiết kế 3D và giải pháp BIM cho dự án bám sát lộ trình BIM của Chính phủ và của EVN/EVNNPT. Một lần nữa khẳng định, BIM đang dần trở thành xu hướng tất yếu trong quá trình đầu tư xây dựng với việc TTCP đã có QĐ số 258/QĐ-TTg ngày 17/3/2023 về việc phê duyệt lộ trình áp dụng mô hình thông tin công trình trong hoạt động xây dựng, để cụ thể hóa, EVN đã ban hành QĐ số 505/QĐ-EVN ngày 26/5/2023 về việc ban hành kế hoạch chiến lược áp dụng mô hình thông tin công trình gọi tắt là BIM trong Tập đoàn điện lực Quốc gia.
Liên quan đến công tác khảo sát phục vụ thiết kế, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đã ban hành Quyết định số 1142/QĐ-EVN ngày 16/08/2021 về việc Quy định về công tác khảo sát phục vụ thiết kế các công trình điện áp dụng trong EVN. Đây là xu thế mới trong việc áp dụng các công nghệ tiên tiến trong việc nâng cao chất lượng cho các đề án thiết kế dự án công trình lưới điện Truyền tải. Do đó, để nâng cao năng lực Ban quản lý dự án trong EVNNPT cũng như thực hiện kế hoạch chiến lược phát triển công nghệ thông tin, chuyển đổi số của EVN/EVNNPT trong đó có CPMB. CPMB với vai trò chủ đầu tư đã phối hợp với các tư vấn trong Ngành điện như Công ty Cổ phần tư vấn xây dựng điện 1,2,3,4, Viện Năng Lượng bước đầu triển khai khảo sát không ảnh cho 27 dự án. Trong đó Tư vấn điện 2 tham gia 15 dự án (kể cả phối hợp liên danh với các đơn vị tư vấn khác); Tư vấn điện 1 tham gia 04 dự án (kể cả phối hợp liên danh với các đơn vị tư vấn khác); Tư vấn điện 4 tham gia 01 dự án; Tư vấn điện 3 tham gia 01 dự án.
Tuy gặp nhiều khó khăn trong việc triển khai bay chụp do chưa được sử dụng triệt để trong công tác Thiết kế 3D, chưa có quy định, quy trình cụ thể về thiết kế 3D. Nhưng với quyết tâm đưa công nghệ mới vào công tác thiết kế, quản lý dự án. CPMB cùng với các đơn vị liên quan đã triển khai công tác khảo sát phục vụ thiết kế 3D; bình đồ ảnh trực quan giúp kiểm soát chính xác số lượng nhà cửa, địa vật; hỗ trợ việc hiệu chỉnh tuyến; thuận lợi của việc bay chụp thể hiện ở các khu vực có địa hình hiểm trở khó tiếp cận và tiết kiệm thời gian khảo sát mang lại hiệu quả cao. Trong đó, quan trọng là việc dùng khảo sát không ảnh cung cấp thiết kế 3D để triển khai áp dụng BIM cho dự án.
Trước đó, CPMB cũng đã có nhiều kinh nghiệm trong việc tiếp cận thực hiện mô hình khảo sát, thiết kế 3D và BIM cho các dự án TBA 220kV Duy Xuyên (Quảng Nam) và TBA 220kV Krông Ana và đường dây đấu nối (tỉnh Đắk Lắk). Song song đó, CPMB cũng tổ chức nhiều đợt đào tạo liên quan đến CDE - môi trường dữ liệu dùng chung cho một số dự án đang thực hiện với mục đích tiếp cận công nghệ mới, sản phẩm mới phục vụ công việc chuyên môn. Những kiến thức này góp phần mang lại cho CPMB những kinh nghiệm, cũng như những kiến thức để chuẩn bị cho việc triển khai BIM tổng thể tại đơn vị. Tuy nhiên, đối với 02 dự án là TBA 220kV Duy Xuyên (Quảng Nam) và TBA 220kV Krông Ana và đường dây đấu nối (tỉnh Đắk Lắk) chỉ ở mức độ xuất ra bản vẽ 2D, chưa truyền tải thông tin chưa được đầy đủ và chính xác, nhất là trong thiết kế bản vẽ thi công.
CPMB đã cùng Công ty Cổ phần Tư vấn điện 4 triển khai thiết kế 3D và áp dụng BIM trong giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công vào dự án TBA 220kV Hải Châu với các nội dung: (i) Xây dựng mô hình hiện trạng khu vực dự án bằng phương án bay chụp UAV (ii) Xây dựng mô hình thông tin tới mức độ thiết kế BVTC tất cả các hạng mục trọng TBA bao gồm: + Kiến trúc và kết cấu nhà GIS + Đi kèm hệ thống thiết bị GIS là hệ thống tủ bản, hệ thống hạ tầng, hệ thống PCCC và phun khí CO2 tầng cáp, hệ thống phụ trợ trong và ngoài nhà, hệ thống nối đất chống sét. Việc thiết kế đã được đơn vị TVTK thực hiện phối hợp đa bộ môn để tạo ra mô hình tổng thể cho dự án. Đơn vị TVKT cũng đã tiến hành cập nhập thông tin sau khi có tài liệu thiết bị.
Thiết kế 3D Trạm biến áp 220kV Hải Châu
Việc triển khai công tác triển khai BIM tổng thể thường có 4 giai đoạn đó là giai đoạn thiết kế sơ bộ, giai đoạn thiết kế, giai đoạn thi công và cuối cùng là giai đoạn vận hành và bảo trì. Dự án TBA 220kV Hải Châu được TVTK triển khai ở giai đoạn thiết kế (giai đoạn 2), trong đó TVTK tập trung vào các nội dung Tạo mô hình 3D chi tiết các hệ thống điện; Liên kết mô hình điện với các mô hình khác (kết cấu, kiến trúc); Phân tích va chạm, xung đột; Tính toán lượng vật liệu, chi phí. Các nội dung trước đó (giai đoạn thiết kế sơ bộ - giai đoạn 1) như xác định mục tiêu BIM cho dự án; Lựa chọn phần mềm thiết kế, BIM, CDE phù hợp; Xây dựng thư viện đối tượng điện; Đào tạo đội ngũ được phía tư vấn nghiên cứu triển khai thực hiện và có sự phối hợp và thống nhất của phía CĐT và các bên liên quan.
Các giai đoạn tiếp theo là giai đoạn thi công (Sử dụng mô hình BIM để lập kế hoạch thi công; Theo dõi tiến độ thi công trực quan; Quản lý vật liệu, thiết bị). Giai đoạn vận hành và bảo trì (sử dụng mô hình BIM làm cơ sở dữ liệu cho vận hành và bảo trì; Quản lý tài sản, lập kế hoạch bảo dưỡng) cũng được TVTK triển khai phối hợp trên sản phẩm trên môi trường dữ liệu dùng chung CDE đáp ứng chất lượng cũng như tiến độ yêu cầu của dự án đề ra mang lại những kết quả cao trong công tác triển khai BIM cho dự án.
Đơn vị tư vấn thiết kế làm tốt vai trò tư vấn thiết kế BIM
Như đã biết, BIM là một quy trình làm việc phối hợp đa bộ môn, nhiều đơn vị. Để làm chủ công nghệ, CPMB cũng đã yêu cầu TVTK nâng cao trình độ BIM tại đơn vị. Qua đó, về phía TVKT cũng đã tổ chức nhiều chương trình đào tạo cho các kỹ sư sử dụng các phần mềm thiết kế 3D, tổ chức nhiều cuộc hội thảo trao đổi, nghiên cứu triển khai thiết kế BIM, tham gia các khóa học chứng chỉ BIM. Đồng thời công ty cũng đã trang bị hệ thống phần mềm, hệ thống máy tính cấu hình mạng để phục vụ công tác thiết kế BIM.
Đơn vị TVKT đã triển khai đầy đủ các nội dung mà tư vấn thiết kế BIM phải thực hiện đó là: Xây dựng kế hoạch thực hiện BIM (BEP) của dự án và trình duyệt bởi BQLDA ; Xây dựng thư viện phục vụ thiết lập mô hình ; Xây dựng mô hình BIM cho dự án đầy đủ cho phần trạm và đường dây theo đúng các yêu cầu đề ra trong kế hoạch thực hiện BIM (BEP) của dự án ; Cập nhật đầy đủ thông tin hình học và phi hình học của công trình ở giai đoạn thiết kế theo các yêu cầu từ EIR ; TVTK có nhiệm vụ upload các tệp tin: mô hình BIM, bản vẽ thiết kế, chỉ dẫn kỹ thuật, tài liệu của vật tư, thiết bị…vào môi trường dữ liệu chung (CDE) ; Tham gia họp phối hợp BIM với các đơn vị có liên quan. Phản hồi những ghi chú, vấn đề được gán nhiệm vụ trên CDE; Tham gia quá trình giải đáp thông tin thiết kế từ nhà thầu hay các đơn vị tham gia dự án; Xác thực thông tin trên bản vẽ và mô hình, đảm bảo bản vẽ được xuất ra từ mô hình ; Tham gia các công tác khác nếu CĐT có yêu cầu.
Cụ thể đối với dự án TBA 220kV Hải Châu, đơn vị tư vấn thiết kế đã triển khai nghiên cứu, phân chia mô hình thành phần một cách hợp lý phù hợp với đặc điểm của dự án và tổng hợp các mô hình thành phần thành mô hình hoàn chỉnh của dự án. Sử dụng các phần mềm thiết kế chuyên dụng để xây dựng các mô hình thông tin phần kiến trúc, các chi tiết cấu tạo, các hạng mục bê tông cốt thép, bố trí thép và thống kê khối lượng thép như: kết cấu nhà GIS, bể dầu, bể nước. Các sản phẩm thiết kế chuyên dụng khác để xây dựng các mô hình thiết bị nhất thứ như hệ thống GIS và MBA, cũng như các phần mềm để tính toán các kết cấu thép trọng trạm.
Đối với các công trình TBA dạng GIS; các hệ thống trong nhà như kiến trúc, kết cấu, điện, PCCC, camera sẽ phức tạp và dễ xảy ra xung đột. Trong quá trình thiết kế, đơn vị TVKT đã đưa ra mô hình lên môi trường dữ liệu dùng chung CDE (của đơn vị TVKT – không phải CDE của CĐT) để quan sát tổng thể các hệ thống, đảm bảo tính hợp lý của thiết kế. Kiểm tra xung đột bằng các công cụ chuyên dụng để kịp thời thông tin đến các thành viên của dự án thông qua email, group của dự án giảm thiểu tối đa các sai sót khi tiết hành thi công. Tất cả các công việc trên cơ bản đáp ứng công tác thiết kế 3D và BIM trong giai đoạn TKBVTC cho dự án.
Kết quả đạt được khi triển khai thành công dự án
Đối với vai trò chủ đầu tư, mặc dầu TBA 220kV Hải Châu bước đầu mới triển khai mạnh mẽ ở vai trò của TVKT và môi trường dữ liệu dùng chung CDE của TVKT (theo quy định CDE của CĐT), nhưng đã tạo ra bức tranh tổng thể, rõ nét để triển khai BIM tổng thể cho 1 dự án. Nhiều vai trò được các bên bước đầu thể hiện cụ thể trong khi tham gia vào CDE. Trong đó, CPMB với vai trò CĐT cũng đã nắm được vai trò của mình trong từng giai đoạn (Giai đoạn tạo lập dự án; Giai đoạn thiết kế;Giai đoạn lựa chọn nhà thầu và thi công; Giai đoạn hoàn công bàn giao cho đơn vị quản lý vận hành và bảo trì. Thông qua dự án kiểu mẫu này, CPMB với vai trò CĐT cũng đã có những yêu cầu về năng lực, cơ sở hạ tầng của các bên tham gia là rất cần thiết đó là Yêu cầu về hạ tầng kỹ thuật; Yêu cầu kiểm soát chất lượng mô hình BIM; Yêu cầu về năng lực của các bên để đảm bảo tốt nhất cho việc tham gia thực hiện dự án. Bên cạnh đó là việc quy định cách thức trao đổi thông tin trên môi trường dữ liệu CDE đối với các bên liên quan. Ban hành quy trình, quy tắc phối hợp giữa các bên là cấp thiết để dự án BIM được hoàn thành theo mong muốn của các bên.
Đối với vai trò đơn vị tư vấn thiết kế, việc thiết kế 3D và BIM mang lại những lợi ích rõ ràng và nâng cao năng lực của cho các bên tham gia . Khi chưa áp dụng thiết kế 3D, các bản vẽ 2D truyền tải thông tin chưa được đầy đủ và chính xác, nhất là trong thiết kế bản vẽ thi công. Đối với các mô hình thông tin, vấn đề này đã được khắc phục triệt để. Không những mang tới một cái nhìn tổng thể cho công trình, các BVTKTC và bảng thống kê khối lượng đều được chiết xuất từ mô hình 3D, thể hiện thông tin một cách đầy đủ, chính xác để phục vụ quá trình thi công. Trong quá trình thiết kế, các thay đổi đã được kiểm duyệt thông qua các công cụ kiểm tra mô hình, bản vẽ giữa các phiên bản trên môi trường dữ liệu dùng chung. Các xung đột nêu trước đó cung đã cơ bản được xử lý trước khi ra công trường thi công giảm thiếu các sai sót, tiết kiệm được thời gian thi công. Khi áp dụng BIM vào dự án, thông tin phi hình học của các cấu kiện là quan trọng và không thể thiếu. Đơn vị thiết kế cũng sẽ cập nhập thông tin cho các thiết bị dưới dạng số hóa sau khi có tài liệu thiết bị phục vụ cho công tác vận hành sau này. Tất cả các mô hình, bản vẽ, thông tin dự án được lưu trữ ở dạng số hóa để phục vụ cho việc lưu trữ dữ liệu của toàn bộ dự án.
Các vai trò của nhà thầu thi công, TVGS, đơn vị Quản lý vận hành cũng được thể hiện rất rõ trong dự án này, nổi bật là công tác phê duyệt bản vẽ, kiểm tra xung đột .v.v. góp phần giảm thiểu rủi rõ, giảm thời gian thực hiện, sai sót khi triển khai thi công từ các bộ phận CĐT, nhà thầu thi công tư vấn giám sát và cả đơn vị thiết kế. Các thông số của thiết bị cũng được lưu trữ số hóa phục vụ cho công tác quản lý vận hành và bảo trì cho giai đoạn kế tiếp được thuận lợi. Các quy chế phối hợp các bên cũng được “thực chiến” và “xác lập” khi triển khai dự án.
Việc đóng điện TBA 220kV Hải Châu kiểu GIS đầu tiên của Đà Nẵng với thiết kế 3D và áp dụng giải pháp BIM ở giai đoạn TKBVTC – được xem là một trải nghiệm rất quan trọng cho việc triển khai các dự án lưới điện áp dụng BIM tổng thể, mang lại lợi ích cao nhất cho chủ đầu tư và cách bên tham gia dự án, tạo tiền đề cho việc triển khai các dự án lưới điện truyền tải áp dụng BIM trong toàn EVNNPT.
