Khung phương pháp tích hợp BIM-FEA hướng tới thiết kế kết cấu bền vững và quản lý vòng đời công trình

Abstract

Trong bối cảnh ngành xây dựng chịu áp lực kép từ yêu cầu phát triển hạ tầng và giảm phát thải carbon, việc tích hợp Mô hình Thông tin Công trình (BIM) và Phân tích Phần tử Hữu hạn (FEA) nổi lên như một giải pháp chiến lược để tối ưu hóa hiệu suất kết cấu và bền vững vòng đời công trình. Nghiên cứu này thực hiện đánh giá tổng quan chuyên sâu, phân tích so sánh các công trình về BIM truyền thống và BIM-FEA theo bốn tiêu chí: tối ưu hóa năng lượng, quản lý rác thải, giảm phát thải carbon và nâng cao an toàn kết cấu. Kết quả cho thấy BIM-FEA giúp tăng mức tiết kiệm năng lượng từ 10-15% lên 20-30%, giảm rác thải thêm 8-10% và giảm carbon hàm chứa từ 15-20% lên 18-28%, đồng thời cho phép sử dụng an toàn vật liệu xanh hoặc tái chế. Trên cơ sở đó, nghiên cứu đề xuất khung phương pháp ba giai đoạn (thiết kế, thi công, vận hành-bảo trì) cùng các ứng dụng phân tích cơ học nâng cao nhằm hỗ trợ kỹ sư và nhà quản lý ra quyết định hướng tới xây dựng xanh, tuần hoàn và chống chịu khí hậu.