ỨNG DỤNG MÔ HÌNH BIM TRONG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CẦU

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH BIM TRONG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CẦU. TS. LÊ HOÀNG AN. TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH. MÔN CÔNG NGHỆ MỚI TRONG THI CÔNG CẦU...................................................................................................................................................

1TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC - - ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG MƠ HÌNH BIM TRONG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CẦU Giảng viên hướng dẫn : TS Lê Hoàng An Học viên thực : Nguyễn Đăng Anh Vũ (2180302105) Phan Duy Nam Lớp : QX2101 1 TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2022 2 NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… 3 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Những năm gần đây, nhờ phát triển nhanh chóng khoa học công nghệ, nhiều công nghệ phát triển ứng dụng vào ngành Xây dựng giới Những công nghệ này, mức độ khác nhau, giúp tăng suất lao động, tính hiệu cơng việc, giảm lãng phí xây dựng Trong số đó, Mơ hình thơng tin cơng trình (Building Information Modeling, viết tắt BIM) ngành xây dựng nhiều quốc gia học giả hàng đầu đánh giá công nghệ chủ đạo nhiều thập niên tới BIM trình tạo lập sử dụng mơ hình thơng tin khâu thiết kế, xây dựng, vận hành bảo trì cơng trình BIM khơng bó hẹp theo cách hiểu đơn tạo phối cảnh ba chiều cơng trình sau thiết kế xong Thực tế, với vai trò sở liệu bao trùm tồn vịng đời cơng trình BIM chứa mối liên hệ logic mặt khơng gian, kích thước, số lượng, vật liệu phận cơng trình Cùng với khả kết hợp thơng tin phận cơng trình với thông tin định mức, đơn giá, tiến độ thi cơng, chi phí vận hành bảo trì Khả hợp thông tin từ tất công đoạn làm BIM ngày trở thành xu hướng tất yếu ngành xây dựng để tối ưu hoá việc thiết kế, thi cơng, vận hành bảo trì cơng trình Qua thực tiễn nhiều năm áp dụng nhiều quốc gia, BIM xem công cụ hiệu việc quản lý chia sẻ thông tin chủ đầu tư, kiến trúc sư, kỹ sư tư vấn, nhà cung ứng nhà thầu xây lắp Sử dụng BIM để quản lý chia sẻ thông tin cơng trình giúp tăng cường cộng tác, phối hợp thành viên dự án, giúp đưa phương án thiết kế biện pháp thi công tối ưu phù hợp với yêu cầu Chủ đầu tư giai đoạn thiết kế Tại Việt Nam, BIM chủ yếu triển khai áp dụng cho cơng trình kiến trúc, dân dụng; lĩnh vực giao thông chưa phổ biến Dù nhiều chủ đầu tư nhận thức hiệu việc áp dụng BIM, đặc biệt việc tiết kiệm chi phí thi cơng vận hành số rào cản chi phí đào tạo chi phí đầu tư ban đầu cho BIM cao dẫn đến việc áp dụng công nghệ BIM cịn hạn chế Các lợi ích điển hình cơng nghệ BIM kể đến như: - Nhanh chóng đưa nhiều phương án thiết kế để phân tích lựa chọn phương án tối ưu; - Phát sai sót thiết kế bất cập biện pháp thi cơng để có giải pháp trước tiến hành thi cơng ngồi cơng trường - Khả cung cấp liệu nhanh chóng để kiểm tra khối lượng dự tốn, giúp tự động hố cơng việc đo bóc khối lượng lập dự tốn; 4 - Xây dựng kế hoạch bảo trì cơng trình tính tốn chi phí vịng đời cơng trình phục vụ đánh giá hiệu đầu tư dự án; - Giúp xây dựng mơ hình vẽ hồn cơng cách xác; Xuất phát từ lý nêu trên, chúng em lựa chọn đề tài nhằm đáp ứng nhu cầu thực tế, giúp tìm hướng giải vấn đề lãng phí, suất thấp thiếu hiệu tồn phổ biến lĩnh vực thiết kế, xây dựng quản lý cơng trình 5 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BIM TRONG XÂY DỰNG Giới thiệu công nghệ BIM 1.1 Định nghĩa BIM Những năm đầu thập kỷ 70, công nghệ với thuật ngữ Building Information Modeling/Model (BIM) xuất ngành cơng nghiệp xây dựng, cơng nghệ sử dụng mơ hình ba chiều (3D) để tạo ra, phân tích truyền đạt thơng tin cơng trình: - Building: Cơng trình - Information: Thơng tin + Hình học: Các kích thước dài, rộng, cao, khoảng cách cấu kiện cơng trình + Phi hình học: thơng tin đặc tính sản phẩm, thơng số kỹ thuật - Modeling: Mơ hình, sử dụng phần mềm (BIM Tools) để tạo lập mơ hình thơng tin Tất liệu liên quan đến mơ hình cơng trình lưu trữ CDE (Common Data Environment) – môi trường trao đổi liệu chung, nên thành phần tham gia xây dựng dùng liệu cho giai đoạn từ thiết kế, thi cơng, hồn cơng giúp quản lý cơng trình tốt (Facility Management) Mơ hình BIM Hiện có nhiều định nghĩa BIM khác giới, phạm vi đề tài, đơn cử hướng định nghĩa nhiều độc giả chấp nhận: - Mơ hình thơng tin cơng trình (Building Information Model) “một mơ hình ảo 3D thơng minh cơng trình xây dựng tảng kỹ thuật số cách chứa tồn liệu cơng trình vào định dạng thơng minh sử dụng để phát triển việc tối ưu hóa việc xem xét phương án thiết kế cơng trình, qua giảm rủi ro tăng giá trị trước định lựa 6 chọn phương án”; “một công cụ diễn họa phối hợp ngành xây dựng tránh lỗi sai bỏ sót”; “một thể kỹ thuật số tất đặc điểm mặt vật lý cơng cơng trình, dùng nguồn chia sẻ thơng tin cơng trình để làm cở sở cho việc định vịng đời cơng trình kể từ lúc lên ý tưởng” - Mơ hình hóa thơng tin cơng trình (Building Information Modeling) “tiến trình tạo dựng sử dụng mơ hình kỹ thuật số cho cơng việc thiết kế, thi cơng q trình quản lý vận hành, bảo trì cơng trình”; Tiến trình BIM Khi nói BIM nhiều người nghĩ đơn giản sản phẩm phần mềm, thực tế cơng nghệ BIM khơng bó hẹp việc diễn tả thiết kế kiến trúc hay việc tạo mô hình ba chiều trình bày phối cảnh cơng trình sau cơng trình thiết kế xong BIM khơng đơn mơ hình 3D! BIM tiến trình tạo dựng sử dụng mơ hình kỹ thuật số cho công việc thiết kế, thi công trình thực dự án Phần mềm đơn giản cấu để tiến trình BIM thực BIM chứa đựng thay đổi mang tính cách mạng việc thơng tin cơng trình xây dựng tạo ra, thể hiện, sau sử dụng trình xây dựng Do hợp thơng tin từ tất khía cạnh q trình xây dựng cơng trình nên BIM làm tăng hiệu sử dụng tính sẵn có thơng tin lên gấp nhiều lần Điều tiến BIM so với công nghệ cũ thay sử dụng thiết kế 2D, BIM sử dụng công nghệ 3D (chiều dài, rộng, cao) Từ phối cảnh ba chiều (3D) cơng trình yếu tố khác tích hợp thêm tạo phiên 4D BIM, 5D BIM,6D BIM 7D BIM, , đó: - 4D BIM hiểu tích hợp thêm yếu tố thời gian, tiến độ cơng trình vào Mơ hình 3D 4D BIM cho phép người sử dụng tích hợp yếu tố hình học cấu kiện cơng trình 7 với nhiệm vụ tiến độ thi công để lập tiến độ, kế hoạch thi công kế hoạch cung ứng nguồn lực cho việc thi cơng cơng trình - 5D BIM hiểu tích hợp thêm yếu tố hao phí, chi phí vào Mơ hình 3D 5D BIM sử dụng để quản lý, kiểm soát chi phí xây dựng kế hoạch vốn cho cơng trình - 6D BIM hiểu tích hợp thêm thơng số lượng ngồi cơng trình Nhờ đó, mức độ sử dụng lượng cơng trình tính tốn nhanh chóng đưa giải pháp thiết kế toàn diện tối ưu lượng cho cơng trình - 7D BIM hiểu tích hợp thêm thơng tin hệ thống thiết bị cơng trình với mức độ chi tiết cao sử dụng việc quản trị thiết bị bảo dưỡng hệ thống, bảo dưỡng thiết bị cơng trình q trình vận hành sử dụng 1.2 Quá trình hình thành phát triển Phương pháp thiết kế xây dựng truyền thống chủ yếu dựa vào vẽ 2D (được vẽ thủ công với trợ giúp máy vi tính) đó, việc quản lý, phối hợp chuyển giao liệu phân tán Cách làm thường nguyên nhân gây bỏ sót nhiều lỗi thiết kế vấn đề không lường trước trước đưa thi công làm phát sinh chi phí, gây chậm tiến độ làm nảy sinh vấn đề pháp lý trách nhiệm bên có liên quan dự án Thêm vào đó, khơng lên kế hoạch cách đồng nên tổ chức cơng việc ngồi cơng trường thường có chồng chéo, dẫn đến suất lao động thấp thời gian chờ đợi, lãng phí lớn Nhiều biện pháp đưa nhằm giải vấn đề lưu trữ, quản lý chia sẻ trực tuyến hồ sơ tài liệu, vẽ… dự án hay sử dụng công cụ hỗ trợ 3D để tăng tính trực quan Tuy nhiên, phương pháp cải thiện phần việc trao đổi thông tin không giải triệt để vấn đề tồn bắt nguồn từ hạn chế hồ sơ giấy khơng tương thích hệ thống với Quá trình thiết kế bao gồm nhiều giai đoạn với phối hợp môn kiến trúc, kết cấu, hệ thống điện dựa nhiệm vụ mục tiêu thiết kế để đưa hồ sơ thiết kế cuối chứa thông số kỹ thuật chi tiết Tuy nhiên thực tế hồ sơ thường khơng đạt mức độ xác đồng mong muốn, đồng thời việc thay đổi thiết kế diễn thường xuyên Không thế, việc bóc khối lượng phụ thuộc vào liệu thống kê cịn sai sót cách làm thủ cơng, thiếu thơng tin nên phụ thuộc nhiều vào khả kinh nghiệm cơng tác bóc tách khối lượng, lập dự tốn phục vụ đấu thầu Từ đó, việc triển khai biện pháp thi công, vẽ chi tiết chế tạo sẵn phục vụ thi công gặp nhiều vướng mắc Điều thường dẫn tới hậu lớn mặt chi phí tiến độ vướng mắc nảy sinh ngồi cơng trường tính minh bạch quản lý dự án Lý BIM đưa thời điểm đơn giản - tiến hóa cơng nghệ Từ thời kỳ vẽ kiến trúc sư giấy, đến thời kỷ nguyên CAD (Computer Aided Design) với bảng vẽ điện tử xác dễ hiệu chỉnh Và sau đó, nhờ vào tăng 8 trưởng sức mạnh phần cứng đồ họa máy tính; việc áp dụng nguyên lý 20-80, nguyên lý lợi ích tăng thêm, nguyên lý tạo lập lần dùng nhiều lần thời đại công nghệ thông tin tạo điều kiện cho phát triển công nghệ BIM Phần mềm mơ lại chi tiết nhỏ cơng trình hình họa 3D với độ xác cao, kết hợp với quy trình BIM để đưa mơ hình thơng tin đầy đủ để hỗ trợ tối đa cho tất công đoạn phát triển dự án xây dựng Với BIM; thơng tin thiết lập xác, ràng buộc mơ hình tham số, thay đổi đối tượng nào, lúc cập nhật thay đổi với đối tượng khác toàn dự án Từ thơng tin thiết lập xác việc xây dựng trở nên nhanh hơn, tiết kiệm thời gian hơn, chi phí thấp Đó lý BIM trở thành xu hướng gần tiêu chuẩn bắt buộc ngành xây dựng toàn giới Công nghệ mang hướng BIM phát triển từ năm 1980 với việc sử dụng công nghệ thông tin hỗ trợ thiết kế, xây dựng cơng trình Có hai xu hướng thể thiết kế gồm có: Bằng đường nét đối tượng Tại thời điểm ban đầu tảng phần cứng chưa đáp ứng được, xu hướng thể đường nét chiếm ưu công tác hỗ trợ thiết kế cơng trình xây dựng cho phép hiển thị xử lý nhanh Xu hướng kéo theo phát triển chiếm ưu tuyệt đối giải pháp AutoCAD, Cadkey, MicroStation Các giải pháp dùng phổ biến tới tận ngày Tuy không chiếm ưu xu hướng lại phát triển dần trở nên phổ biến vào cuối năm 90 phát triển mạnh mẽ công nghệ thông tin hỗ trợ tốt cho nhà máy công nghiệp để sản xuất cấu kiện chế tạo sẵn Với ưu thể đối tượng với thông tin đa dạng (hình dạng, thuộc tính tham số khác chức năng, thuộc tính hình học, phi hình học mối liên hệ tới đối tượng khác), xu hướng hỗ trợ thiết kế với giải pháp BIM ngày đẩy mạnh ứng dụng ngành xây dựng ngày nhằm giúp bên liên quan dự án đầu tư xây dựng cơng trình tăng cường phối hợp với để giảm thiểu sai sót bất cập mà cách làm truyền thống giải triệt để Tình hình ứng dụng cơng nghệ BIM giới Việt Nam 2.1 Tình hình ứng dụng công nghệ BIM nước giới Hiện tại, BIM áp dụng bắt buộc nhiều nước giới cấp độ khác BIM chứng minh cho chủ đầu tư thấy họ đặt mục tiêu cụ thể, rõ ràng giai đoạn thiết kế thi công đơn vị tư vấn nhà thầu 9 Ứng dụng công nghệ BIM nước giới Nhiều nghiên cứu việc ứng dụng BIM Bắc Mỹ tăng nhanh chóng từ 28% đến 71% từ năm 2007 đến năm 2012 Việc áp dụng nhà thầu 74% vượt qua kiến trúc sư 70% Bắc Mỹ, đối tượng cho thấy phát triển nhanh dẫn đầu trình cách mạng hóa BIM định hình giá trị Cùng với đó, số lượng chủ đầu tư yêu cầu sử dụng BIM 60% dự án quản lý tăng từ 18% năm 2009 lên 44% năm 2012 Có thể thấy BIM áp dụng mức độ rộng rãi tích cực lợi ích mà mang lại Tại Châu Âu, quốc gia Bắc Âu nước dẫn đầu ứng dụng BIM dựa truyền thống áp dụng công nghệ thông tin vào tất ngành Đặc biệt, nước Na Uy, Phần Lan yêu cầu sử dụng BIM cho dự án đầu tư công từ năm 2007 Bên cạnh đó, Vương quốc Anh điển hình việc nhà nước dẫn dắt khuyến khích ứng dụng BIM cho cơng trình quan nhà nước chủ đầu tư với tỷ lệ tăng dần thời gian gần Bên cạnh đó, Hà Lan, Đan Mạch yêu cầu ứng dụng BIM khu vực đầu tư công Pháp, Đức xây dựng tiêu chuẩn lộ trình áp dụng BIM cho nước Liên bang Nga nước triển khai BIM mạnh mẽ với đạo trực tiếp từ phủ Hiện tại, nhiều quan phủ cấp liên bang cấp thành phố Liên bang Nga bắt đầu triển khai áp dụng BIM như: Bộ Xây dựng, Cơ quan thẩm định cấp phép, Hiệp hội kỹ sư thiết kế, Hiệp hội nhà thầu, Chính quyền thành phố Mátxcơva Tại Châu Úc, Australia ứng dụng BIM vào việc bảo trì cơng trình nhà hát Opera Sydney Tại điều tra suất xây dựng cơng trình hạ tầng cơng cộng năm 2014 cho thấy việc bắt buộc áp dụng BIM mang lại lợi ích lớn Ngồi ra, Úc tiếp tục điều tra đánh giá giá trị mang lại việc đẩy mạnh áp dụng BIM Singapore quốc gia thành công việc ứng dụng BIM có tiêu chuẩn quốc gia lộ trình ứng dụng BIM rõ ràng Chính phủ Singapore thành lập Ban đạo BIM bao gồm phận hướng dẫn thực BIM, phận pháp lý hợp đồng, Hiệp hội nhà quản lý BIM Ban đạo có nhiệm vụ phát triển tiêu chuẩn nguồn lực hỗ trợ BIM để tạo điều kiện 10 10 làm việc với hệ thống vẽ chiều gây lãng phí nhiều thời gian cơng sức thành viên dự án xây dựng Ngoài ra, vẽ thiết kế tạo công cụ CAD 2D truyền thống thường xuất lỗi mà phát q trình thi cơng – ví dụ: hệ thống ống dẫn thường bị vướng So sánh trình làm việc ba chiều BIM với hai chiều CAD Trong trình làm việc với CAD hai chiều nay, thành viên dự án sử dụng vẽ hai chiều (mặt bằng, hình chiếu, mặt cắt, v.v.) để trao đổi thông tin với Rõ ràng việc trao đổi thơng tin theo hình thức khơng đạt hiệu cao việc trao đổi thông tin sử dụng mơ hình BIM ba chiều Trong hình vẽ hai chiều đơn thể hai đường kích thước vật thể, mơ hình BIM thể rõ ràng ba đường kích thước hình khối khơng gian phận cơng trình BIM xa vẽ CAD truyền thống cung cấp thêm tính thơng minh cho thiết bị cơng trình (chẳng hạn cửa sổ, tường hay máy lạnh trung tâm) cung cấp mối liên hệ thơng tin khơng gian cơng trình, thiết bị, tải trọng, thời tiết, tương tác yếu tố lên hệ thống Hơn nữa, BIM truyền tải thông tin dạng thông tin điện tử nên nhanh chóng, thuận tiện, hiệu nhiều so với vẽ in hai chiều, đồng thời, sai lỗi phát sinh giảm nhiều Bên cạnh việc tăng cường khả trao đổi thông tin thành viên dự án xây dựng, BIM giúp cho thành viên tăng cường tính thống cơng việc Trong trình làm việc với vẽ hai chiều nay, công việc thiết kế thực không thống lặp lặp lại Mối liên hệ công việc thành viên không coi trọng không chặt chẽ Những thay đổi xuất phát từ thành viên làm công việc trước dẫn đến thay đổi thiết kế thành viên làm công việc sau Các thành viên làm công việc sau phải cập nhật thay đổi đó, phải chuyển ngược lại cho thành viên làm công việc trước kiểm tra phê duyệt Quá trình tiêu tốn nhiều thời gian tạo điều kiện cho sai sót phát triển Ngược lại, BIM, mơ hình cơng trình thực thực tế, giúp cho thành viên dễ dàng tiếp cận với thơng tin cơng trình Cơng việc thành viên thống kết hợp chặt chẽ Tất thay đổi tạo từ thành viên tự động cập nhật mơ hình Điều trì thống xác tất thơng tin vẽ thể Mơ hình cơng trình trở thành trung tâm tồn q trình thiết kế Với BIM, thay đổi theo dõi chặt chẽ xác Các định định nhanh Tất lỗi có khả xảy ý, giải quyết, cập nhật vào mơ hình Điều giúp tạo hệ thống vẽ thi công xác tuyệt đối, đồng thời giảm thiểu tối đa nguy phát sinh phí phát sinh, chậm tiến độ, tăng chi phí xây dựng 18 18 AUTOCAD ti vi trắng đen Vẫn có BIM ti vi LCD, chất lượng thông tin thông tin, chất lượng thông tin bị hạn cải thiện đáng kể, hình ảnh rõ nét có độ hình dung cao chế So sánh AUTOCAD BIM CƠNG NGHỆ MƠ HÌNH BIM 4D TRONG LẬP TIẾN ĐỘ THI CƠNG XÂY DỰNG 4.1 Mơ hình 3D-BIM Mơ hình 3D-BIM mơ hình 3d thể đầy đủ thông số vật lý phận cấu thành cơng trình hình học, vị trí… mơ hình 3d bình thường Ngồi mơ hình 3D-BIM cịn chứa tất thông tin cấu kiện cơng trình : Tên cấu kiện, kích thước cấu kiện, vật liệu cấu kiện, mơ hình mà có tất phần kiến trúc – kết cấu – MEP mơ hình người làm việc với lúc Mơ hình 3D-BIM 4.2 Mơ hình 4D-BIM Mơ hình 4D-BIM (four-dimensional building information modelling): Mơ hình hóa thơng tin xây dựng bốn chiều, 4D-BIM cho phép người tham gia trích xuất hình dung tiến độ hoạt động qua vịng đời dự án Việc sử dụng cơng nghệ 4D- BIM giúp cải thiện kiểm soát phát xung đột phận cơng trình thay đổi xảy q trình thi cơng dự án xây dựng 4D BIM giúp việc quản lý lên kế hoạch nhóm thi cơng 19 19 cơng trình vận hành cách trơn tru mà khơng gây ảnh hưởng nhóm thi cơng với Hay nói cách khác: 4D-BIM = 3D-BIM + Tiến độ Mơ hình 4D-BIM 20 20 CHƯƠNG 3: LỢI ÍCH CƠNG NGHỆ BIM KĨ THUẬT VÀ KINH TẾ TRONG CÁC NGÀNH XÂY DỰNG CẦU Đặc điểm BIM mơ hình tổng hợp tồn diện thơng tin cơng trình, số hóa trình bày qua hình ảnh chiều đa luồng liệu, cung cấp cho người dùng nhìn trực quan cho khả tư gần với suy nghĩ tự nhiên người BIM cho phép mơ hình hóa cơng trình để phản ánh xác cấu tạo thuộc tính cơng trình thực tế hình thành tương lai Bằng cách này, đối tác tham gia dự án xem xét trước đánh giá hiệu trước thực hiện, kiểm sốt xung đột, độ xác thiết kế, giải vấn đề liên quan giai đoạn đầu dự án, đạt kết tiết kiệm đáng kể mặt thời gian, chi phí lượng Ứng dụng BIM dự án đầu tư xây dựng mang lại nhiều lợi ích cho chủ đầu tư, nhà thầu tư vấn, nhà thầu xây dựng quan quản lý nhà nước xây dựng Các lợi ích cụ thể trình bày rõ phần Đối với chủ đầu tư - BIM cung cấp nhìn trực quan hỗ trợ tốt trình lựa chọn phương án đầu tư, phương án thiết kế, xác định kế hoạch vốn phù hợp với kế hoạch triển khai; giúp chủ đầu tư dễ dàng việc xem xét định thơng qua thơng tin tích hợp sẵn mơ hình; - Việc áp dụng BIM giúp giảm thiểu thời gian ngừng chờ xử lý xung đột ý muốn (xuất phát từ lỗi thiết kế từ việc không phù hợp thiết kế thi cơng) qua góp phần tiết kiệm chi phí cho dự án; - Cơ sở liệu thông tin BIM sử dụng hiệu việc xây dựng báo cáo vận hành, phân tích báo cáo việc sử dụng khơng gian, tối ưu hóa chi phí vận hành Đối với đơn vị tư vấn thiết kế - Với việc cơng trình mơ qua hình ảnh mơ hình chiều trực quan tạo thuận lợi cho việc thuyết trình, đánh giá, lựa chọn giải pháp thiết kế có hiệu quả; - Việc áp dụng BIM góp phần tăng suất, chất lượng thiết kế, thuận lợi việc điều chỉnh thiết kế hạn chế sai sót q trình thực hiện: Do có phối hợp đồng thời môn thiết kế, thông tin thiết kế hiển thị trực quan nên việc dùng BIM tăng chất lượng thiết kế, giảm đáng kể mâu thuẫn thiết kế văn phịng triển khai thi cơng ngồi trường Các thiết kế thực thơng qua BIM có điều chỉnh phận thiết kế này, thơng tin thay đổi hiển thị đối tượng phận thiết kế khác, qua việc điều chỉnh thiết kế thực nhanh chóng; - Cơng tác đo bóc khối lượng lập dự tốn chi phí cơng trình thực cách nhanh chóng xác: Việc sử dụng mơ hình thơng tin cơng trình định dạng 3D, kèm theo tích hợp phần mềm đo bóc khối lượng nên việc đo bóc khối lượng cơng trình thực cách tự động Với sở liệu giá phù hợp, việc xác định chi phí xây dựng cơng trình rút ngắn đáng kể Tiện ích đặc biệt có ý nghĩa giai đoạn thiết kế dự án, thiết 21 21 kế thường xuyên thay đổi, chủ đầu tư cần thơng tin cách nhanh chóng để kịp thời đưa định lựa chọn phương án; - Thuận lợi việc phân tích mức độ sử dụng lượng phương án thiết kế, qua cơng cụ hỗ trợ, góp phần hướng thiết kế bền vững với mơi trường Việc thơng tin tích hợp BIM, cho phép nhà thiết kế tính toán nhu cầu sử dụng lượng phương án thiết kế thơng qua cơng cụ tích hợp eQUEST tích hợp tiêu chuẩn thiết kế xanh LEED hay LOTUS để đánh giá tính bền vững cơng trình Từ thay đổi phương án thiết kế cần thiết, tiết kiệm thời gian chi phí cho dự án; - Việc ứng dụng quy trình BIM doanh nghiệp tư vấn thiết kế nước ta bước tạo tác phong làm việc theo nhóm, xây dựng môi trường làm việc chuyên nghiệp theo hướng đại, hội nhập với giới - Việc sử dụng liệu, lưu trữ trao đổi dựa công nghệ điện tốn đám mây giúp nhóm làm việc khác địa điểm phối hợp với để thiết kế, chuyển giao sản phẩm lưu trữ thuận tiện Đối với đơn vị quản lý dự án - BIM cung cấp công cụ để lên kế hoạch toàn diện nâng cao khả điều hành, quản lý vòng đời dự án trình độ cơng nghệ tiên tiến; - BIM cung cấp cho Ban Quản lý dự án mơ hình trực quan, với yếu tố tích hợp tiến độ thi công, biểu đồ nhân công, biểu đồ phát triển giá thành cơng trình… giúp cho ban quản lý thực cơng việc cách dễ dàng có chuẩn bị tốt huy động nguồn vốn, theo dõi kế hoạch nhân lực hay kế hoạch tổ chức thi cơng ngồi cơng trường, kiểm sốt chi phí trình thực hiện; - BIM sở để Ban Quản lý dự án điều phối việc phối hợp thực dự án nhà thầu đơn vị liên quan; giúp xử lý lường trước tình xảy cơng trường - Việc ứng dụng BIM thông qua việc tiêu chuẩn hóa tất cơng đoạn thực hiện, cách thức chuyển giao liệu… hướng dẫn, quy định, file mẫu Trong đó, quy trình dễ kiểm soát xuyên suốt nhờ ứng dụng chặt chẽ tiến công nghệ thông tin, phần mềm Nhờ Ban quản lý dự án theo dõi, giám sát việc thực thiết kế, thi công thuận lợi hơn, xác hơn, giúp giảm thiểu lãng phí tăng hiệu thực thi Đối với nhà thầu thi công xây dựng, lắp đặt thiết bị công trình - Sử dụng mơ hình BIM giúp nhà thầu xây lắp hạn chế sai sót việc triển khai vẽ thiết tổ chức thực hiện; - Mơ hình thơng tin cơng trình sử dụng làm sở để nhà thầu xây dựng phương án thi cơng, bố trí nguồn lực, phối hợp cơng việc giai đoạn thi công khác nhằm tối ưu hóa việc sử dụng nguồn lực Nhà thầu, tăng suất lao động, tiết kiệm chi phí rút ngắn thời gian thi công - Việc áp dụng BIM giúp nhà thầu phát lường trước khó khăn q trình thi cơng từ giai đoạn tiếp cận hồ sơ thiết kế để đưa phương án thực cho phù hợp Điều đặc biệt cần thiết dự án có điều kiện thi cơng khó khăn u cầu kỹ thuật cao Dựa vào 22 22 tính trực quan mơ hình BIM thơng tin tích hợp đầy đủ, nên “xung đột” kết cấu phận cơng trình hiển thị rõ mơ hình, từ kỹ sư đề phương án phù hợp để giải “xung đột” - Mơ hình thơng tin cơng trình hồn thiện có khả cung cấp thơng tin loại vật liệu giai đoạn thiết kế khối lượng, thơng số kỹ thuật, thuộc tính Những thơng tin sử dụng cho việc mua bán vật liệu từ nhà cung cấp nhà thầu phụ - Mơ hình thơng tin cơng trình dùng tảng cho cấu kiện chế tạo sẵn Giải pháp sử dụng thành công cho cấu kiện bê tông chế tạo sẵn, lỗ mở cửa chế tạo sẵn kính Nó cho phép nhà cung cấp phối hợp mơ hình, để phát triển chi tiết cần thiết cho chế tạo sẵn Đối với đơn vị quản lý, vận hành cơng trình - Sử dụng Mơ hình thơng tin cơng trình cho phép đơn giản hóa việc bàn giao thơng tin liên quan tới thiết bị cơng trình Trong suốt q trình thi cơng nhà thầu đặc biệt nhà thầu điện tập hợp thông tin vật liệu lắp đặt bảo trì cho hệ thống cơng trình Các thơng tin liên kết tới đối tượng mơ hình thơng tin cơng trình, bàn giao cho chủ đầu tư sử dụng để kiểm tra tất hệ thống thiết bị cơng trình - Mơ hình thơng tin cơng trình nguồn thơng tin xác quan trọng cho việc quản lý vận hành cơng trình Nó tích hợp với hoạt động thiết bị hệ thống quản lý dùng tảng hỗ trợ cho việc giám sát hệ thống kiểm soát thời gian thực để quản lý thiết bị từ xa nhiều khả khác chưa phát triển hoàn thiện Đối với quan quản lý nhà nước xây dựng - Thơng qua mơ hình thơng tin cơng trình, quan quản lý nhà nước xây dựng, quản lý thị có nhìn tổng quát, cụ thể phù hợp quy hoạch, kiến trúc cơng trình, đấu nối hạ tầng kỹ thuật phục vụ trình xét duyệt quy hoạch, phương án kiến trúc, cấp phép xây dựng… Nếu xây dựng đồng quy trình xét duyệt thơng qua cổng điện tử cửa giúp nâng cao chất lượng xét duyệt, cải tiến thủ tục hành hướng đến tăng suất hiệu cho tất bên - Việc ứng dụng BIM quy hoạch, thiết kế, xây dựng cơng trình giúp giảm thời gian nghiên cứu phê duyệt hồ sơ cấp phép phục vụ có hiệu cơng tác tra, kiểm tra cơng trình xây dựng thơng tin cơng trình thể logic, đầy đủ trực quan Chi phí sử dụng Bim xây dựng cầu Tại nước trước áp dụng BIM vào ngành xây dựng, nhiều nghiên cứu tổng kết nhận thấy hiệu đầu tư từ việc áp dụng BIM vào công ty dự án đầu tư xây dựng đáng kể Có thể thấy với sở liệu hỗ trợ việc trao đổi thông tin bên tham gia dự án, BIM mang lại nhiều lợi ích cho tất bên tham gia vào dự án Là đơn vị tiên phong việc nghiên cứu áp dụng BIM Mỹ, Trung tâm nghiên cứu kỹ thuật xây dựng hạ tầng tích hợp thuộc trường đại học Stanford (Stanford University Center for 23 23 Integrated Facilities Engineering, viết tắt CIFE) tổ chức tổng kết hàng năm để theo dõi việc áp dụng BIM công ty dự án đầu tư xây dựng Báo cáo tổng hợp số liệu dựa 32 dự án có sử dụng BIM CIFE định lượng lợi ích mang lại qua số tiêu như: • Giảm bớt 40% yêu cầu thay đổi; • Sai lệch tốn với dự tốn +/- 3%; • Giảm 80% thời gian lập dự tốn; • Tiết kiệm chi phí lên đến 10%; • Giảm 7% tiến độ Cũng theo báo cáo từ CIFE [17], tỷ lệ hoàn vốn đầu tư (Return on Investment, viết tắt ROI, tính dựa chi phí tiết kiệm chi phí áp dụng BIM vào dự án) tính tốn cho số dự án Mỹ nhằm thể rõ hiệu việc đầu tư áp dụng BIM thể Bảng chi phí cầu Mỹ Các số liệu chi phí tiết kiệm thống kê trực tiếp từ dự án ước lượng từ việc xử lý va chạm trước thi cơng Có thể thấy, tỷ lệ hồn vốn đầu tư áp dụng BIM cho dự án nằm khoảng 193 – 39.900% đáng kể Nguyên nhân chủ yếu việc khoản tỷ lệ hoàn vốn đầu tư rộng phạm vi công việc áp dụng BIM dự án khác dẫn đến lợi ích mang lại hiệu khác Tại Singapore, số dự án có áp dụng BIM tổng kết lợi ích sau: • Giảm 52% phiếu u cầu thơng tin dự án Safra Clubhouse; • Tiết kiệm – 10% nhân công Cơ sở nuôi thú vật đường Perah; 24 24 • Tiết kiệm tới 138 dự án Vermont khu Cairnhill Rise Tại Trung Quốc, dự án tháp Thượng Hải (Shanghai tower) dự án khó, có yêu cầu tiêu chuẩn cao Dự án có nhiều nhà thầu phụ khối lượng thông tin cần phải quản lý chia sẻ lớn Ngoài việc đảm bảo tiến độ chi phí cho dự án lớn kéo dài lâu đặt nhiều thách thức.Việc ứng dụng BIM giúp triển khai dự án cách tối ưu Nhóm triển khai dự án đánh giá việc triển khai BIM giúp tiết kiệm cho dự án khoảng 100 triệu nhân dân tệ, tương đương với khoảng 15 triệu USD 25 25 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Hiện BIM xu hướng phát triển nhanh, áp dụng mạnh mẽ coi chủ đạo ngành xây dựng nhiều nước giới khu vực Trên giới, nghiên cứu triển khai để ứng dụng BIM triệt để vào dự án đầu tư xây dựng khai thác tối đa lợi ích mang lại Tuy nhiên, cần có nhìn đắn BIM: Đó khơng phải chìa khóa vạn giải vấn đề dự án cách tự động Con người nhân tố chủ đạo BIM với cơng cụ quy trình hỗ trợ việc thực dự án Mặc dù có nhiều tính ưu việt, việc triển khai ứng dụng BIM có nhiều rào cản tiêu tốn nhiều nguồn lực Tại Việt Nam có số cơng trình áp dụng BIM mang lại hiệu thiết thực Việt Nam đứng trước hội nằm nước triển khai BIM mạnh mẽ qua nâng cao suất hiệu đầu tư xây dựng cơng trình Tuy nhiên việc áp dụng đại trà cơng nghệ vào lĩnh vực rộng có liên quan đến nhiều Bộ, ngành, địa phương gặp phải thách thức định việc phối hợp triển khai Điều địi hỏi phải có đạo đồng thống Chính phủ tới Bộ, ngành, địa phương có liên quan việc triển khai bước lộ trình đề xuất ban hành hướng dẫn, tiêu chuẩn, định hướng cụ thể cho việc đào tạo nguồn nhân lực, triển khai thí điểm, hỗ trợ đơn vị triển khai … KIẾN NGHỊ - Nghiên cứu tác giả hy vọng lớn làm tảng cho nghiên cứu 5d BIM 6d BIM - Cần phải xây dựng trình cấp có thẩm để sớm ban hành ban hành đề án “Lộ trình áp dụng Mơ hình thơng tin cơng trình (BIM) thiết kế, xây dựng quản lý công trình” với mục tiêu nâng cao chất lượng, hiệu lĩnh vực hoạt động đầu tư xây dựng công trình 26 26 CHƯƠNG 5: MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ DỰ ÁN CẦU ÁP DỤNG BẰNG BIM Khai báo vị trí thi cơng bình đồ tổng thể Khai báo Infraworks 27 27 28 28 Khai báo Infraworks Khai báo Infraworks 29 29 30 30 Xây dựng mô hình phần mềm Revit Xây dựng tiến độ Navis Works 31 31 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Đại (2015), “Ứng dụng công nghệ BIM 4D lập tiến độ thi cơng cơng trình xây dựng”, Luận văn thạc sỹ, Trường Đại học kiến trúc Hà Nội [2] Trương Quang Thông (2016), “Ứng dụng công nghệ BIM phần mềm Naviswork để nâng cao hiệu quản lý tiến độ thi cơng cơng trình xây dựng”, Luận văn thạc sỹ, Trường Đại học công nghệ thành phố Hồ Chí Minh [3] Website https://www.autodesk.com/ [4] Website http://congnghebim.vn/ [5] Website http://bim.edu.vn / [6] Website http://hoixaydunghcm.vn / Các tài liệu liên quan: Các báo cáo đề tài BIM, viết tạp chí liên quan đến BIM … 32 32 ... đoạn thi? ??t kế giai đoạn bàn giao, vận hành 2.2.3 Đơn vị tư vấn Các công ty tư vấn thi? ??t kế đơn vị bắt đầu ứng dụng BIM sớm ngành xây dựng Việt Nam Ở giai đoạn thi? ??t kế, mức độ ứng dụng BIM doanh... khiến công cụ BIM cho thi? ??t kế kiến trúc phổ biến Một số công ty ứng dụng công cụ BIM cho thi? ??t kế kiến trúc VNCC, CDC, PTW, Hacid? ?trong tiểu biểu VNCC, Constrexim ICC với 100% dự án ứng dụng. .. thay đổi thi? ??t kế kiến trúc Những thay đổi thi? ??t kế kiến trúc này, đến lượt chúng, lại dẫn đến thay đổi thi? ??t kế kết cấu thi? ??t kế điện Rõ ràng thay đổi này, khiến việc thực phê duyệt thi? ??t kế thực