Đẩy mạnh áp dụng BIM vào việc đo bóc khối lượng các công trình xây dựng tại Việt Nam

Bài viết Đẩy mạnh áp dụng BIM vào việc đo bóc khối lượng các công trình xây dựng tại Việt Nam trình bày các nội dung: Sự ra đời của BIM; Ứng dụng công nghệ BIM vào việc đo bóc khối lượng; Bài học kinh nghiệm áp dụng BIM của các nước trên thế giới.

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019 ISBN: 978-604-82-2981-8 ĐẨY MẠNH ÁP DỤNG BIM VÀO VIỆC ĐO BĨC KHỐI LƯỢNG CÁC CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG TẠI VIỆT NAM Thái Ngọc Thắng Trường Đại học Thủy lợi, email: thangtn@tlu.edu.vn GIỚI THIỆU CHUNG Hiện nhiều nước giới áp dụng rộng rãi mô hình thơng tin cơng trình (Building Information Modeling, viết tắt BIM) lĩnh vực xây dựng với cấp độ khác Xuất phát từ việc muốn tìm giải pháp cụ thể để giải vấn đề bất cập đo bóc khối lượng truyền thống (Mơ tả liệt kê thiếu đầu việc, tính thừa thiếu khối lượng công tác, nhầm đơn vị đo…) Việc ứng dụng học kinh nghiệm áp dụng BIM nước tiên tiến mang lại nhiều giải pháp hữu ích việc đo bóc khối lượng Việt Nam PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp phân tích tổng hợp lý thuyết, phân tích tổng hợp kinh nghiệm, phương pháp nghiên cứu tài liệu, thống kê tài liệu KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Sự đời BIM Những năm đầu thập kỷ 70, cơng nghệ với thuật ngữ mơ hình thông tin xây dựng, tên tiếng Anh Building Information Modeling (BIM) xuất ngành công nghiệp xây dựng Đó cơng nghệ sử dụng mơ hình ba chiều (3D) để khởi tạo, phân tích, truyền đạt thơng tin cơng trình Tiến trình BIM liên quan đến bên tham gia tồn vịng đời (life cycle) dự án (kiến trúc sư, kĩ sư, nhà thầu, chủ đầu tư, bên quản lý dự án…), tất người xây dựng nên có nhu cầu trao đổi thơng tin thiết kế dự án 3.2 Ứng dụng công nghệ BIM vào việc đo bóc khối lượng Trình tự đo bóc khối lượng cơng trình xây dựng nước ta áp dụng phổ biến qua bước sau: Bước 1: Hiểu rõ vẽ; Bước 2: Đo lường kích thước thiết kế; Bước 3: Đo lường khối lượng cơng trình theo phận, kết cấu; Bước 4: Đo lường khối lượng theo phận, kết cấu cách chi tiết; Bước 5: Chỉnh lý tổng hợp Phương pháp bóc khối lượng truyền thống dựa vào thông tin đầu vào đơn giản, sử dụng phần mềm Autodesk hay Autocad kết hợp với phần mềm dự toán để tính khối lượng Khi áp dụng cơng nghệ BIM trải qua bước sau: Bước 1: Xây dựng mơ hình 3D phần mềm Autodesk Revit từ vẽ 2D Mơ hình 3D CAD thiết lập từ vẽ 2D có sẵn (kiến trúc + kết cấu) Các thơng số có vẽ 2D vị trí, loại cấu kiện, kích thước, số lượng cấu kiện… xây dựng thể đầy đủ mơ hình 3D Bước 2: Tùy chỉnh phần mềm Autodesk Revit để đưa đầu mục công việc, tên công tác liên quan phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam Bước 3: Xuất liệu từ mơ hình 3D Revit sang phần mềm Microsoft Excel nhờ Revit API Các thơng số cấu kiện (móng, cột, tường, dầm, sàn…) từ mơ hình 3D Autodesk Revit (tầng, kích thước, diện tích, thể tích…) xuất trực tiếp qua Microsoft Excel ứng dụng viết thêm, 376 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019 ISBN: 978-604-82-2981-8 chạy môi trường Revit Từ bảng khối lượng có Microsoft Excel, người dùng sử dụng để xác định thời gian, tài nguyên cho cấu kiện đơn lẻ cách nhanh chóng, từ liệu ta làm để lên tiến độ thi công, dự trù kinh phí [1] 3.3 Bài học kinh nghiệm áp dụng BIM nước giới a Tại Hàn Quốc Dự tốn chi phí dự án xây dựng yếu tố quan trọng việc định giai đoạn đầu thiết kế kỹ thuật Việc đo bóc khối lượng góp phần quan trọng việc dự tốn chi phí xây dựng Tại Hàn Quốc, việc đo bóc khối lượng dựa phát triển xác minh hệ thống khung nguyên mẫu QTO (Đo bóc khối lượng) sử dụng thơng tin từ mơ hình IFC (Industry Foundation Classes) chuẩn định dạng mở, giúp liên kết thông tin khối lượng phương pháp dự tốn sơ [2] Hình Quy trình vận hành BIM Dự tốn dựa mơ hình BIM u cầu mơ hình sở liệu cho thơng tin chi phí Để có dự tốn chuẩn u cầu độ xác kết đo bóc khối lượng mơ hình BIM chất lượng cao có tác dụng định độ xác việc đo bóc khối lượng Các chun gia Hàn Quốc nghiên cứu quy trình đo bóc khối lượng dựa BIM phương pháp mơ hình hóa cho việc dự tốn sơ Quy trình QTO bao gồm bước: Mơ hình BIM, xác minh chất lượng vật lý, xác định giá trị tính tốn khối lượng Mơ hình BIM sử dụng cơng cụ hỗ trợ định dạng IFC Mơ hình mẫu chạy Revit 2015 sử dụng KBIMS Library v.0.9 thiết lập BUILDING SMART KOREA Các mô hình u cầu liệu dự tốn khơng khối lượng mà cịn dự tốn sơ Các thuộc tính đầu vào LoadBearing để trích xuất yếu tố cấu trúc mã hiệu cơng việc cho dự tốn Đầu tiên, thuộc tính cấu trúc cho phép lựa chọn đối tượng Ví dụ, lựa chọn tường chịu lực không chịu lực Cấu trúc thuộc tính tường nhập sai tệp IFC Giá trị thực phần tử để trích xuất giá trị LoadBearing đùng để tính tốn khối lượng tịa nhà qua cột, sàn, dầm, cầu thang… Thứ hai, phương pháp nhập mã xây dựng cho dự toán để cài đặt thuộc tính nhập mã vào phần tử Mã có sáu ký tự: ba chữ ba chữ số Cuối cùng, mơ hình dự tốn sơ cấu trúc cơng trình tạo thư viện KBIMS mã hiệu xây dựng Sau kiểm tra chất lượng, mơ hình hồn thiện việc đo bóc khối lượng dự tốn [2] Trên phương pháp phương pháp dự toán đo bóc khối lượng dựa mơ hình BIM Một hệ thống đo bóc khối lượng cơng trình phát triển từ liệu xuất từ mơ hình IFC hệ thống QTO Phương pháp giúp tăng độ xác đo bóc khối lượng cơng trình Việt Nam b Tại Hoa Kỳ Tại Hoa Kỳ, áp dụng BIM vào cơng trình xây dựng phải thống mức độ chi tiết (Level of Development-LOD) đưa vào mơ hình LOD BIM giúp đơn vị liên quan ngành công nghiệp xây dựng xác định rõ mức độ tạo lập mơ hình thơng tin cơng trình giai đoạn khác trình thiết kế xây dựng LOD phần tử mô hình xếp hạng theo thang đo LOD 100 đến LOD 500 LOD 100 (Thiết kế ý tưởng): Đối tượng mơ hình thể bên mơ biểu tượng mơ hình khối đơn giản chưa đáp ứng mức độ LOD 200 377 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019 ISBN: 978-604-82-2981-8 Hình Các mức độ phát triển BIM LOD 200 (Thiết kế sở): Đối tượng mô hình thể bên mơ hình dạng hệ thống, đối tượng tổ hợp đơn giản, gần khối lượng, kích thước, hình dáng, vị trí hướng Tại mức độ LOD đối tượng có hình dạng Chúng nhận diện, thể tích khơng gian LOD 300 (Thiết kế chi tiết): Đối tượng mơ hình thể bên mơ hình hệ thống, đối tượng tổ hợp xác khối lượng, kích thước, hình dáng, vị trí hướng LOD 350 (Tài liệu thực hiện): Nó bao gồm chi tiết mơ hình yếu tố thể cách giao diện thành phần với hệ thống khác yếu tố xây dựng khác với đồ họa định nghĩa văn LOD 400 (Chế tạo tổ hợp): Đối tượng LOD 400 mơ hình với chi tiết đầy đủ xác phục vụ chế tạo sẵn đối tượng thể Khối lượng, kích thước, hình dáng, vị trí hướng đối tượng định thiết kế đo đạc trực tiếp từ mơ hình khơng phải liên hệ đến thơng tin phi hình học ghi kích thước LOD 500 (Thi cơng): Đối tượng mơ hình đạt mức độ sử dụng ngồi cơng trường thể kích thước, hình dáng, vị trí, khối lượng hướng Các mơ hình LOD 500 sử dụng để lập dự tốn chi tiết cơng trình LOD 100 sử dụng để ước tính sơ Ước tính sơ thực giai đoạn đầu dự án có độ xác 10-15% Phần mềm sử dụng phổ biến để tính tốn khối lượng cơng trình Asemble, tiếp đến Autodesk Revit, Vico Navisworks [3] Việc thống mức độ chi tiết LOD vào mơ hình BIM giúp nâng cao hiệu việc đo bóc khối lượng cơng trình cách đáng kể Thêm vào đó, có thay đổi cấu kiện vẽ vẽ cịn lại tự động cập nhật thông số cấu kiện sai sót q trình xác định, tính tốn khối lượng cấu kiện giảm thiểu đến mức thấp Phương pháp giúp tăng độ xác cập nhật thông tin cách kịp thời đo bóc khối lượng cơng trình xây dựng Việt Nam KẾT LUẬN BIM mang lại hiệu lớn cho việc quản lý dự án đầu tư xây dựng vận hành cơng trình Đối với phương pháp đo bóc ứng dụng cơng nghệ BIM sai sót phương pháp đo bóc truyền thống khắc phục triệt để, cấu kiện chứa thơng tin hình dạng, kích thước, thể tích, vật liệu, thống kê cách đầy đủ Từ kinh nghiệm nước nghiên cứu trên, chiến lược dài hạn, Chính phủ cần xây dựng lộ trình thích hợp với điều kiện nguồn lực Việt Nam; hoàn thiện văn quy phạm pháp luật có liên quan; hỗ trợ doanh nghiệp việc ứng dụng BIM tài đào tạo nguồn nhân lực TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồ Võ Văn Sĩ, Hoàng Nhật Đức, Vũ Duy Thắng, Nguyễn Thị Bích Thủy (2016), “Ứng dụng mơ hình thơng tin xây dựng (BIM) vào việc đo bóc khối lượng cơng trình xây dựng”, Journal of Science and Technology 4(17) (2016) 68–74 [2] Jungsik Choi, Hansaem Kim, Inhan Kim (2015), “Open BIM-based quantity take-off system for schematic estimation of building frame in early design stage”, Journal of Computational Design and Engineering (2015) 16–25 [3] Darren O, Mark T (2017), “Quantity TakeOff Using Building Information Modeling (BIM), and Its Limiting Factors” 378 ... thống đo bóc khối lượng cơng trình phát triển từ liệu xuất từ mơ hình IFC hệ thống QTO Phương pháp giúp tăng độ xác đo bóc khối lượng cơng trình Việt Nam b Tại Hoa Kỳ Tại Hoa Kỳ, áp dụng BIM vào. .. tin cách kịp thời đo bóc khối lượng cơng trình xây dựng Việt Nam KẾT LUẬN BIM mang lại hiệu lớn cho việc quản lý dự án đầu tư xây dựng vận hành cơng trình Đối với phương pháp đo bóc ứng dụng. .. hình BIM chất lượng cao có tác dụng định độ xác việc đo bóc khối lượng Các chuyên gia Hàn Quốc nghiên cứu quy trình đo bóc khối lượng dựa BIM phương pháp mơ hình hóa cho việc dự tốn sơ Quy trình